Caracterização morfológica das fibras da palmeira modificadas com óxido de zircônio

Um dos parâmetros mais importantes em materiais compósitos é a interface entre o reforço e a matriz. A interface é a região onde ocorre o contato entre os componentes do compósito. A região interfacial é responsável pela transferência da solicitação mecânica da matriz para o reforço. A interação entre os componentes na região interfacial depende na prática de dois fatores: o grau de contato (molhabilidade) das superfícies na interface, e das forças coesivas (adesividade) nesta região. Estes fatores são interdependentes, pois, se não houver suficiente área de contato entre os componentes será difícil assegurar boa adesividade entre as fases. A molhabilidade de uma superfície pela outra depende por sua vez da energia superficial destas e da área superficial de contato. Em razão das diferentes naturezas das ligações químicas envolvidas e da diferença entre os coeficientes de expansão térmica, a adesividade na interface torna-se um parâmetro bastante complexo no desenvolvimento de compósitos. Muitos autores têm estudado a influência dos tratamentos químicos das fibras no comportamento mecânico dos compósitos a fim de otimizar estas características e promover a utilização destes compósitos como alternativas viáveis em substituição aos compósitos que utilizam fibras de vidro. Deste modo, tem sido aplicado o uso de agentes compatibilizantes e processos de modificação química para melhorar as propriedades do compósito final. Desta forma, neste trabalho foi proposta a modificação química nas fibras da palmeira com óxido de zircônio a fim de obter um material híbrido. A caracterização das fibras in natura e modificadas foi feita por meio da técnica e Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV). A morfologia das fibras da palmeira in natura apresentou uma superfície lisa, mas e com formas cilíndricas. No entanto, ao recobrir a superfície das fibras com óxido foi observado uma deposição de material, porém esta deposição não ocorreu homogeneamente. Também foi observado que a granulometria das fibras influenciaram na modificação das fibras

Propriedades mecânicas dos compósitos PEAD reforçados com fibras do pseudocaule da bananeira

Atualmente, a necessidade de desenvolver e comercializar materiais compósitos reforçados com fibras naturais tem crescido, devido a questões relacionadas ao impacto ambiental e ao desenvolvimento sustentável. Dessa forma, a utilização de materiais biodegradáveis, tais como fibras naturais, tem chamado a atenção das empresas, a fim de diminuir o custo, a densidade e principalmente impacto ambiental. As indústrias do setor automobilístico vêm utilizando esses materiais, para o desenvolvimento de revestimentos internos dos automóveis, tais como porta, banco, painel, lateral, teto. Portanto, o objetivo desse trabalho, foi estudar a fibra proveniente do pseudocaule da bananeira como reforço em polietileno de alta densidade (PEAD), como uma alternativa para aplicação em revestimentos interno de automóveis. Primeiramente, as fibras foram secas em estufa a 50°C por 48 horas, a fim de remover a umidade. Em seguida as fibras sofreram processos físicos de trituração e peneiração. Posteriormente foram tratadas com solução de H2SO4 1% m/v em um reator piloto de 350L munido de agitação mecânica por 20min a 120°C. Após o tratamento, as fibras foram filtradas e lavadas com água até que o resíduo da filtragem atingisse pH neutro a fim de remover substâncias solúveis. Em seguida as fibras foram secas a 50 ºC por 24 horas. Os compósitos foram obtidos em um misturador termocinético para plásticos (5 e 10% em massa de reforço). Os compósitos foram moídos e secos em estufa por 1 h a 800C. Em seguida, foram moldados por injeção nas dimensões de acordo com a norma ASTM D 638 para a realização dos ensaios de tração. Foram avaliadas a resistência à tração, o alongamento e módulo de elasticidade. Os resultados obtidos revelaram que a inserção de fibras na matriz de PEAD influenciou nas propriedades mecânicas quando comparado ao PEAD puro

Desenvolvimento de sorventes à base de sacolas plásticas de blendas poliméricas para sorção de óleo de petróleo

Acidentes com derramamento de óleos, faz parte da preocupação de todos, inclusive pesquisadores de todo o mundo, que buscam meios alternativos e principalmente eficazes para a recuperação dos sistemas afetados, e até mesmo com a reutilização dos óleos sorvidos. Estes acidentes são causados durante a extração, transporte e o armazenamento do petróleo e seus derivados. Um dos métodos utilizados para a recuperação dos sistemas contaminados é a contenção com barreiras sorventes. Desta forma, o objetivo deste trabalho foi desenvolver e investigar um sorvente de petróleo à base de sacolas plásticas provenientes de diversas fontes poliméricas, que por meio dessa modificação física proporcionou porosidades que conferiram uma opção como sorvente produzidos a partir de um grande passivo ambiental. A obtenção destes sorventes foi proveniente da coleta seletiva da cidade de Volta Redonda-RJ. As sacolas foram lavadas, trituradas, secas, fundidas, particuladas e finalmente peneiradas, para estudar a influência da granulometria durante a sorção. Para isso, foram estudadas as amostras em triplicatas, acondicionadas em embalagem constituída de não tecido (TNT). Para avaliar a capacidade de sorção foram retiradas amostras em triplicatas dos flakes. O material foi imerso em um sistema com recipientes de vidro nos quais foram adicionados 75 mL de petróleo sobre os corpos de prova idênticos por 10 minutos. Em seguida foram retirados e drenado por 60 segundos, onde foram medidas as massas de óleo sorvidas pelos flakes. Os resultados obtidos revelaram que a granulometria influenciou diretamente na capacidade de sorção

Caracterização mecânica dos compósitos PP reforçados com fibras do bagaço de cana

Nos últimos anos houve a necessidade de desenvolver e comercializar materiais compósitos reforçados com fibras vegetais, devido às questões relacionadas ao impacto ambiental e ao desenvolvimento sustentável. Desse modo, as empresas passaram a investir na busca de novas tecnologias para o uso desses materiais e a considerar também a variável ambiental em suas estratégias de produção. O emprego das fibras naturais é favorecido devido às suas vantagens tais como, baixas custo, baixa densidade, são provenientes de fontes renováveis, econômicas no consumo energético por meio da redução do peso dos componentes, atóxica, bem como os aspectos ligados à recuperação das matérias primas e o reaproveitamento dos materiais no final do ciclo de vida do produto. A fibra de bagaço de cana apresenta vantagem com relação à abundância e custo, já que é um produto secundário das indústrias açucareiras e usinas de álcool. Portanto, o objetivo desse trabalho foi estudar a modificação química realizadas nas fibras de bagaço de canade-açúcar com solução de hidróxido de sódio e avaliar as propriedades mecânicas dos compósitos de polipropileno (PP) reforçados com as mesmas. Os compósitos (10-30% em massa de reforço) foram obtidos inicialmente a partir da mistura entre o reforço e a matriz no homogeneizador Dryser. Posteriormente, o material foi moído em moinho granulador e injetado em um equipamento para a obtenção de corpos de prova de tração. As propriedades destes materiais foram estudadas por meio dos ensaios normalizados de resistência à tração. Os resultados evidenciaram um aumento na resistência e na rigidez dos compósitos quando comparados ao polímero puro

Avaliação da fibra da palmeira para obtenção de energia sustentável

A biomassa tem sido usada de forma crescente no mundo como insumo energético. Devido ao crescimento econômico despreocupado com fontes energéticas limpas, há uma tendência mundial para a descarbonização da economia e para a co-geração elétrica com o uso da biomassa. Tendo em vista que esse recurso energético apresenta baixo preço, boa qualidade, renováveis a cada plantio e com um potencial de produção no limite das terras cultiváveis que o planeta oferece. E dentre as diversas biomassas, as fibras provenientes da palmeira real australiana são interessantes, pois é um subproduto da indústria do palmito. A agroindústria brasileira do palmito é responsável pela maior produção mundial de palmito envasado, gerando toneladas de resíduos no meio ambiente. Logo, o objetivo deste projeto foi avaliar o teor de umidade das fibras provenientes da palmeira real australiana, bem como a composição das mesmas, para posteriormente utilizá-la para a produção de briquete. Almejando a melhoria da cultura em relação ao quesito reciclagem de resíduos industriais e certificados de qualidade

Influência do ph na absorção de líquidos a partir de materiais sustentáveis

Atualmente algumas empresas aéreas, estão utilizando embalagens biodegradáveis para as refeições. As embalagens plásticas foram substituídas por recipientes feitos de bagaço de cana de açúcar, a qual foi reduzido em 47% a utilização do plástico nas novas embalagens. Os biodegradáveis são as bandejas, caçarolas completas e saladeiras. Estes materiais são definidos em três diferentes grupos: o dos materiais expandidos, similares ao esferovite (isopor), que também podem absorver aromas e sabores, sendo comestíveis, e utilizados nos setores de embalagem e acondicionamento de alimentos; os produtos prensados, que além do amido são constituídos por grande quantidade de fibras, atribuindo resistência a choques, podendo ser utilizados como tubetes para mudas, cantoneiras e de caixas, e como lixeiras para lixo seletivo; e, os filmes de amido, que podem ser comestíveis. No entanto, esta produção apresenta alguns fatores negativos, como a baixa resistência à humidade, o que torna elevado o custo para a utilização destes materiais. Por ser um produto biodegradável ele sofre com a ação da água, pois, em contato com o líquido, o material pode se deformar ou degradar. Para o uso sem problemas dessas embalagens é preciso a realização de um processo de impermeabilização, o que eleva o custo da produção. Desta forma, o objetivo deste trabalho foi desenvolver uma embalagem para refeições utilizando materiais biodegradáveis que não absorvam umidade e verificar a influência do pH na absorção de líquidos. Foram realizados ensaios de absorção de água, suco, refrigerante e NUT conforme a norma ASTM D570-96 em compósitos de polietileno de alta densidade reforçados com fibras provenientes da coroa do abacaxi. Os resultados obtidos revelaram que o pH dos líquidos influenciaram na do material a ser utilizado como embalagem

Desenvolvimento de tecido técnico a partir das fibras de sisal

A utilização de tecidos técnicos como soluções de engenharia tem se tornado uma prática comum por se caracterizar como uma solução imediata, de fácil aplicação e de baixo custo. O uso de tecidos técnicos na construção de Geobags para a redução do teor de umidade em lodos provenientes de estações de tratamento de efluentes, por exemplo, é uma das diversas aplicações encontradas para tais tecidos geralmente fabricados a partir de polímeros sintéticos. Porém, considerando-se o ciclo de vida dos polímeros sintéticos, pode-se afirmar que tais materiais apresentam um representativo impacto no meio ambiente, desde a linha de produção até sua disposição final e degradação no meio ambiente. Em contrapartida, o desenvolvimento de tecnologias que buscam aperfeiçoar as fibras naturais, como o Sisal, tem contribuído na substituição dos materiais sintéticos auxiliando na preservação do meio ambiente ao mesmo tempo em que eleva a competitividade e a qualidade dos produtos confeccionados em fibras naturais, delegando aos mesmos o título de materiais verdes. Partindo destas premissas este estudo visa aplicação das fibras de Sisal na confecção de Geobag, em substituição aos polímeros sintéticos, utilizado em soluções de bioengenharia visando à redução de passivos ambientais e dos custos produtivos, por se tratar de um material biodegradável e de fácil obtenção

Caracterização das fibras de coco tratadas com solução alcalina

Atualmente, a necessidade de desenvolver e comercializar materiais compósitos reforçados com fibras naturais tem crescido, devido a questões relacionadas ao impacto ambiental. Desse modo, as empresas passaram a investir na busca de novas tecnologias para o uso desses materiais. No entanto, um dos parâmetros mais importantes na preparação dos compósitos é a interface entre o reforço e a matriz, essa interface é responsável pela transferência da solicitação mecânica da matriz para o reforço. A adesão inadequada entre as fases poderá provocar o início das falhas, comprometendo o desempenho dos compósitos. A maior dificuldade no processo de compatibilização dos componentes é combinar as diferentes características químicas destes. Por isso, vários estudos têm sido realizados visando à influência dos tratamentos químicos das fibras no comportamento mecânico desses compósitos. Portanto o objeto deste trabalho foi avaliar a modificação química das fibras de coco realizadas com solução alcalina. A modificação das fibras de coco foi com solução alcalina 10% m/v por 30min a 80 °C sob vigorosa agitação mecânica. Após este período, as fibras foram lavadas com água deionizada a fim de remover todas as impurezas e as substâncias solúveis provenientes do tratamento químico e posteriormente secas. A modificação foi avaliada pelas técnicas de Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) e Difratometria de Raios X (DRX). Após a modificação química das fibras foi observado pela técnica de microscopia eletrônica de varredura a remoção de extrativos e da camada cerosa, a qual promoveu uma maior rugosidade à superfície das fibras. Os difratogramas de Raios X das fibras apresentaram um comportamento semelhante e mostraram características de materiais semicristalinos, com picos intensos. No entanto, houve uma diferença na intensidade do pico, referente à modificação das fibras. Com base nos resultados obtidos foi possível concluir que o tratamento alcalino realizado nas fibras de coco foi eficaz

Protótipo de composteira a partir de compósito polimérico reforçado com fibra natural

A geração de resíduos urbanos têm sido um cenário preocupante, devido à problemática do seu tratamento e sua disposição final. Em um lixão a disposição final de resíduos sólidos não passa por nenhuma preparação anterior do solo, ou seja, não há sistema de tratamento de efluentes líquidos. Então, o chorume, líquido preto resultante do lixo, contamina o solo e os lençóis freáticos que gerarão problemas de poluição das águas nos rios, matando espécies e contaminando a população que vive a base de água oriunda de poços. E dentre as soluções, a composteira é uma tecnologia sustentável, na qual a parte orgânica do lixo é transformada gerando como produto final um composto que pode ser usado na fertilização agrícola do solo e também na melhora de sua estrutura física, evitando assim a produção do chorume. A compostagem permite aproveitar os resíduos orgânicos, que constituem mais da metade do lixo domiciliar. Desta forma, o objetivo deste trabalho foi desenvolver uma composteira sustentável que funcione associando a digestão aeróbia da matéria orgânica do lixo à digestão anaeróbia dessa mesma matéria orgânica. A composteira foi desenvolvida com compósito de resina poliéster reforçada com fibras de coco de forma a contribuir também para o resíduo gerado do consumo da água de coco. O processo de extração das fibras proveniente do coco verde se dá pela extração do exocarpo, as quais são descartadas tornando-se um passivo ambiental. Os resultados obtidos até o momento têm evidenciado que a composteira desenvolvida tem facilitado a digestão aeróbia da matéria orgânica do lixo à digestão anaeróbia

Envelhecimento do compósito PEAD/fibra do pseudocaule da bananeira

O desenvolvimento de novas tecnologias tem proporcionado uma busca de materiais verdes, ou seja, materiais que tenham um menor impacto ambiental. Esses materiais têm todo o seu ciclo de vida e produção gerenciado e controlado para que não agrida o meio ambiente. Neste contexto os poliméricos reforçados com fibras naturais estão sendo alvo de estudo de vários cientistas, devido a inúmeras vantagens que apresentam quando comparadas com as fibras sintéticas, tais como: baixa densidade, reciclabilidade, baixo consumo de energia durante o processamento, não apresenta risco à saúde quando inalada, baixa abrasividade, atóxicas, podem ser incineradas e são biodegradáveis. Neste trabalho foi utilizada a fibra do pseudocaule da bananeira, devido a grande escala de resíduos gerados em nosso país, esta fibra é muito interessante pois possui uma relativa vantagem devido a sua abundância e custo, já que é um produto desprezado pelos plantadores e têm grande abundância no Brasil. Portanto a utilização deste material pode ser uma alternativa como componente de matriz polimérica, pois é uma forma de reduzir os resíduos no meio ambiente. No entanto, estes materiais podem sofrer degradação com o tempo e apresentar algumas características indesejáveis. A degradação consiste nas mudanças das propriedades (não desejáveis) do material, tais como: tensão, cor e formato, esse fenômeno pode manifestar-se durante todo o ciclo de vida do polímero. Entretanto a degradação de um material polimérico na maioria das vezes pode ser causada por um ou mais agentes em um mecanismo combinado, portanto os principais tipos de degradação estão ligados a degradação térmica ou exposição ao intemperismo. O objetivo deste projeto foi estudar avaliar o comportamento dos compósitos de PEAD reforçados com fibras do pseudocaule da bananeira sob a ação do intemperismo