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Title: Desenvolvimento e caracterização de compósitos à base de polietileno de alta densidade (PEAD) reciclado e fibras vegetais.
Authors: Fonseca, Flávio Magno de Carvalho
metadata.dc.contributor.advisor: Teixeira, Lincoln Cambraia
Keywords: Polímeros
Propriedades mecânicas
Fibras vegetais
Colóides
Compósito termoplástico
Issue Date: 2005
Publisher: Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Materiais. Rede Temática em Engenharia de Materiais, Pró-Reitoria de Pesquisa e Pós-Graduação, Universidade Federal de Ouro Preto.
Citation: FONSECA, F. M. de C. Desenvolvimento e caracterização de compósitos à base de polietileno de alta densidade (PEAD) reciclado e fibras vegetais. 2005. 135 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Materiais) – Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2005.
Abstract: A preocupação com o destino e o impacto ao meio-ambiente causada pelos resíduos sólidos, sejam eles urbanos ou industriais, tem sido uma das principais inquietações da administração dos centros urbanos, indústrias e centros de pesquisa. A atividade de extração e beneficiamento da madeira gera grande quantidade de resíduos que tem reaproveitamento em geração de energia térmica. O Brasil é o maior produtor de cana-deaçúcar do mundo, produzindo aproximadamente 24% do total, resíduo rico em fibras que não têm reaproveitamento em larga escala. Outro fator de grande interesse é o reaproveitamento de resíduos de plástico pós-consumo, sendo que estes poderiam estar envolvidos na produção de compósitos, com potencialidade para diversas aplicações, diminuindo gastos com energia na obtenção de matéria-prima e contribuindo significativamente para a qualidade de vida, transformando lixo em matéria-prima. Neste contexto, o objetivo deste trabalho foi verificar a possibilidade de utilização de fibras vegetais, mais especificamente, de madeira do tipo Pinus elliotti e bagaço de cana, como agentes de reforço para um compósito à base de PEAD reciclado, empregando PPMA como compatibilizante na fabricação de corpos de prova para caracterização termomecânica. Para verificar a modificação causada pelas fibras vegetais na matriz polimérica, assim como para analisar o efeito do compatibilizante nesta matriz, definiram-se porcentagens em peso de fibras de madeira, bagaço de cana, termoplástico e compatibilizante a serem incluídos no delineamento experimental. Com isso, nove misturas com 36 repetições foram combinadas, sendo um tipo de termoplástico a 69, 70, 74, 84, 85 e 100%, um tipo de fibra de madeira a 15, 25, e 30%, um tipo de fibra de bagaço de cana a 15 e 25% e um tipo de agente compatibilizante a 0 e 1%. Foram produzidos corpos de prova para caracterização das propriedades mecânicas, segundo ASTM D256, ASTM D638, ASTM D790, ASTM D792, que são resistência ao impacto, tração, flexão e densidade respectivamente. Depois foram analisadas as superfícies de fratura para análise morfológica. Os resultados evidenciaram que: a) a adição de fibras reduz a resistência à tração no ponto de ruptura, sendo mais acentuada esta redução na fibra de bagaço; b) existe ação positiva do PPMA na melhoria da resistência à tração; c) o aumento da resistência à flexão com a adição de fibras independente do tipo de fibra e uso do PPMA; d) o aumento da resistência ao impacto com a adição de fibras até 15%, agindo como reforço; e) verificou-se influência negativa do PPMA na resistência ao impacto; f) a fibra de bagaço demonstrou ser o melhor reforço na resistência ao impacto.
metadata.dc.description.abstracten: The concern with the destin and the impact to the environment caused by the solid residues, urban or industrials, has been one of the main fidgets of the administration of the urban centers, industries and centers of research. The activity of extraction and improvement of the wood generates great amount of residues that has reused in generation of thermal energy. Brazil is the largest sugar cane producing of the world, producing approximately 24% of the total, rich residue in fibers that do not have reused in wide scale. Another factor of great interest is the reused of residues of plastic post-consumes, being that these could be involved in the production of composites, with potentiality for diverse applications, diminishing expenses with energy in the raw material attainment and contributing significantly for the quality of life, transforming garbage into raw material. In this context, the objective of this work was to verify the possibility of vegetal fiber use, more specifically, wooden of the Pinus elliotti type and sugar cane bagasse, as agents of reinforcement for a composite to the recycled base of HDPE, using MAPP as compatibilizer in the manufacture of specimens for characterization term-mechanics. To verify the modification caused by vegetal fibers in the thermoplastic matrix, as well as analyzing the effect of the compatibilizer in this matrix, percentages in weight of fibers wooden, bagasse of sugar cane had been defined. The thermoplastic and compatibilizer was enclosed in the experimental delineation. With this, nine mixtures with 36 repetitions had been combined, being a kind of thermoplastic on 69, 70, 74, 84, 85 and 100%, a type of wooden fiber the on 15, 25, and 30%, a type of fiber of sugar cane bagasse on 15 and 25% and a type of compatibilizer on 0 and 1%. The specimens for characterization of the mechanical properties had been performed, according to ASTM D256, ASTM D638, ASTM D790, ASTM D792, that are resistance to the impact, tensile, flexural test and density respectively. After that the surfaces of breaking for morphologic analysis had been analyzed. The results had evidenced that: a) the fiber addition reduced the tensile strength in the point of rupture, being increased this reduction in the bagasse fiber; b) exists positive action of the MAPP in the improvement of the tensile strength; c) the increase of the flexural strength with fiber the independent addition of the type of fiber and use of the MAPP; d) the increase of the impact strength with the fiber addition until 15%, acts as reinforcement; e) verified negative influence of the MAPP in the impact strength; f) the bagasse fiber demonstrated to be the best reinforcement in the impact strength.
URI: http://www.repositorio.ufop.br/handle/123456789/2574
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