Caracterização e impregnação polimérica do porongo (Lagenaria siceraria) visando a aplicação no design de biojoias

Abstract

Materiais naturais são aplicados com restrições na joalheria por serem facilmente degradados e alterarem suas características estéticas em função das condições do ambiente. O porongo é um fruto que possui forte ligação simbólica com a cultura gaúcha por ser utilizado como recipiente (cuia) para tomar o chimarrão. Na fabricação de cuias são utilizados cerca de 50% do fruto gerando um grande volume de resíduos no processo, passível de ser aplicado em produtos. Desse modo, a presente pesquisa objetiva estudar e aplicar métodos de tratamento para o porongo, a fim de viabilizar a utilização desse material natural no design de joias, visando manter sua integridade física e química. Nesse sentido, primeiramente, foi realizada a caracterização do porongo por meio de técnicas como microscopia eletrônica de varredura, microscopia estereoscópica, análise termogravimétrica e microtomografia computadorizada (Micro-CT). Além disso, foram estudadas técnicas de tratamento que visam à durabilidade, além de melhorar as propriedades físicas e mecânicas de outros materiais naturais como, por exemplo, a madeira. A partir da hipótese de que técnicas semelhantes poderiam obter sucesso se aplicadas ao porongo, devido às similaridades na composição e estrutura de ambos os materiais, foram selecionados e adaptados métodos de tratamento para o porongo. Os resultados de Micro-CT indicam que o porongo possui 54% de volume poroso, sendo que a grande maioria dos poros são conectados,configurando permeabilidade. Com isso, optou-se por impregnação polimérica como método de tratamento e foram ensaiadas três concentrações de soluções contendo: metilmetacrilato (MMA), metanol (MeOH) e peróxido de benzoíla (PBO), em três condições de impregnação: 30 min de vácuo + 30min de imersão, 30 min de vácuo + 24h de imersão e imersão simples. Os melhores resultados foram obtidos com 30 min de vácuo + 24h de imersão. Estatisticamente, as diferentes proporções de MMA/MeOH não influenciam nos níveis de impregnação. As amostras foram submetidas a ensaios de absorção de água para avaliar a impregnação, indicando que aquelas que continham mais material polimerizado, por consequência, absorveram menos água. Por fim, o porongo foi novamente analisado por microtomografia e teve sua porosidade reduzida de 54% para aproximadamente 39% indicando um método potencialmente eficiente para o tratamento do porongo, visando a aplicação no design de biojoias.

Natural materials are restrictivly applied on jewelry because they are easily degraded and change their aesthetic characteristics due to ambient conditions. The gourd is a fruit that has a symbolic link with the “gaúcho” culture because it is widely used as a container (“cuia”) to drink the “chimarrão”. In the manufacture process of “cuias” it is utilized about 50% of the fruit, generating a large volume of wastes, which can be applied in products of higher earned value. Thus, this research aims to study and implement methods for the gourd improvement to enable the use of this natural material in jewelry design, through improvements of its physical and chemical integrity, in order to valorize artifacts and customs of the “gaúcho” culture. Accordingly, first the gourd characterization is performed through techniques such as scanning electron microscopy, stereoscopic microscopy, thermal analysis and computed microtomography. Moreover, in the present research will be studied treatment techniques that seeks to prolong durability and improve the physical-mechanical properties of other natural materials, such as polymer impregnation of wood. Probably, this technique can be successfully applied to gourd due to similarities in the composition and structure of both materials. Based on the theoretical approach developed, improvement methods to the gourd will be selected and adapted. Furthermore, it will be presented some preliminary results of impregnation. The present research also foresees the design biojewels collection using gourd treated. From the hypothesis that similar techniques could be applied to succeed gourd, due to similarities in the composition and structure of both materials, methods of improvement to the gourd were selected and adapted. The Micro-CT results indicate that the gourd has 54% of porous volume, whereas the great majority of the pores are connected by configuring permeability. Thus, it was decided by impregnation polymer as a method of improvement and were tested three concentrations of solutions containing: methyl methacrylate (MMA), methanol (MeOH) and benzoyl peroxide (PBO) in three conditions impregnation: 30 min vacuum + 30min immersion, 30min vacuum + 30 min 24h of immersion and immersion simple. The best results were obtained at 30 minutes + vacuum 24h of immersion. Statistically, different proportions of MMA/MeOH do not influence the levels of impregnation. The samples were tested for water absorption to evaluate the impregnation, indicating that those containing more polymerized material, therefore, absorbed less water. Finally, the gourd was again analyzed by microtomography and its porosity was reduced from 54% to approximately 39% indicating a method for improvement of potentially efficient gourd.