Desenvolvimento de Fios de Microfibrilas de Celulose em Matriz de Alginato para Confecção de Placas Balísticas

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Mulin, Lucas Braga
Data de Publicação: 2024
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da Universidade Federal do Espírito Santo (riUfes)
Texto Completo: http://repositorio.ufes.br/handle/10/17414
Resumo: Due to the versatility of applications and the need for environmentally friendlier products, nanocellulosic materials (CNM) emerge as an option. In this context, the present study aimed to produce a CNM fiber using an alginate matrix for use in the manufacturing of ballistic plates. Fibers with an alginate matrix reinforced with microfibrillated cellulose (MFC), cellulose nanocrystals (CNC), and both together were produced at different concentrations. These were characterized through Fouriertransform infrared spectroscopy (FTIR), thermogravimetry (TG), X-ray diffraction (XRD), density, water absorption, scanning electron microscopy (SEM), and tensile mechanical testing. The fiber with a 4.5% concentration of MFC was selected for the production of composites, serving as reinforcement in an epoxy matrix at concentrations of 0, 10, 20, and 30%. These composites were qualified through FTIR, TG, XRD, SEM, flexural and tensile mechanical testing, Charpy impact testing, and ballistic testing. The C30 composite was considered the best option as it absorbed the highest amount of energy without shattering, making it capable of absorbing multiple shots.
id UFES_9b17af9ccee5e1e90a63f7c137f5f977
oai_identifier_str oai:repositorio.ufes.br:10/17414
network_acronym_str UFES
network_name_str Repositório Institucional da Universidade Federal do Espírito Santo (riUfes)
repository_id_str 2108
spelling 83Oliveira, Michel Picançohttps://orcid.org/0000-0001-9241-0194http://lattes.cnpq.br/6383844066460475Moulin, Jordão Cabralhttps://orcid.org/0000-0002-5543-3853http://lattes.cnpq.br/3577181658928552Mulin, Lucas Bragahttps://orcid.org/0000-0003-4816-5683http://lattes.cnpq.br/9527122560630307Silva, Danillo Wiskyhttps://orcid.org/0000-0003-4330-6934http://lattes.cnpq.br/0273926630327284Mendonça, Maressa Carvalhohttps://orcid.org/0000-0001-7532-7794http://lattes.cnpq.br/74369525749185432024-06-20T11:09:31Z2024-06-20T11:09:31Z2024-02-21Due to the versatility of applications and the need for environmentally friendlier products, nanocellulosic materials (CNM) emerge as an option. In this context, the present study aimed to produce a CNM fiber using an alginate matrix for use in the manufacturing of ballistic plates. Fibers with an alginate matrix reinforced with microfibrillated cellulose (MFC), cellulose nanocrystals (CNC), and both together were produced at different concentrations. These were characterized through Fouriertransform infrared spectroscopy (FTIR), thermogravimetry (TG), X-ray diffraction (XRD), density, water absorption, scanning electron microscopy (SEM), and tensile mechanical testing. The fiber with a 4.5% concentration of MFC was selected for the production of composites, serving as reinforcement in an epoxy matrix at concentrations of 0, 10, 20, and 30%. These composites were qualified through FTIR, TG, XRD, SEM, flexural and tensile mechanical testing, Charpy impact testing, and ballistic testing. The C30 composite was considered the best option as it absorbed the highest amount of energy without shattering, making it capable of absorbing multiple shots.Devido a versatilidade de aplicações e considerando a necessidade de novos produtos ambientalmente mais amigáveis, os nanomateriais celulósicos (CNM) surgem como uma opção, nesse contexto, o presente estudo teve como objetivo produzir um fio de CNM utilizando-se uma matriz de alginato, que possa ser utilizado na confecção de placas balísticas. Para isso foram produzidos fios com matriz de alginato reforçados por microfibrilas de celulose (MFC), nanocristais de celulose (CNC) e por ambos juntos, em diferentes concentrações, sendo caracterizados pelos ensaios de espectroscopia no infravermelho por transformada de Fourier (FTIR), termogravimetria (TG), difração de raio-X (DRX), densidade, absorção de água, microscopia eletrônica de varredura (MEV) e ensaio mecânico de tração. O fio com concentração de 4,5% de MFC foi selecionado para a confecção dos compósitos, servindo de reforço em uma matriz de epóxi, em concentração de 0, 10, 20 e 30%, com estes sendo qualificados por FTIR, TG, DRX, MEV, ensaio mecânico de flexão e tração, teste de Charpy e balística. O compósito C30 foi considerado a melhor opção, pois foi o que conseguiu absorver a maior quantidade de energia sem estilhaçar, tornando-o hábil a absorver diferentes disparos.CAPESTexthttp://repositorio.ufes.br/handle/10/17414porUniversidade Federal do Espírito SantoMestrado em Ciências FlorestaisPrograma de Pós-Graduação em Ciências FlorestaisUFESBRCentro de Ciências Agrárias e Engenhariassubject.br-rjbnÁrea(s) do conhecimento do documento (Tabela CNPq)Fiaçãocompósitosepóxireforço por fibras/fiosensaio balísticoDesenvolvimento de Fios de Microfibrilas de Celulose em Matriz de Alginato para Confecção de Placas Balísticastitle.alternativeinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da Universidade Federal do Espírito Santo (riUfes)instname:Universidade Federal do Espírito Santo (UFES)instacron:UFESemail@ufes.brORIGINALLucasBragaMulin-2024-dissertação.pdfLucasBragaMulin-2024-dissertação.pdfapplication/pdf6117275http://repositorio.ufes.br/bitstreams/cbaf827e-4e81-415f-ac63-74817cee1b73/downloadfc7e854988481563d44909966fc1a1fbMD51LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81748http://repositorio.ufes.br/bitstreams/7ced884e-183a-4f1e-8ff0-0e1c796885b7/download8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD5210/174142024-08-29 11:25:07.857oai:repositorio.ufes.br:10/17414http://repositorio.ufes.brRepositório InstitucionalPUBhttp://repositorio.ufes.br/oai/requestopendoar:21082024-10-15T17:59:57.647212Repositório Institucional da Universidade Federal do Espírito Santo (riUfes) - Universidade Federal do Espírito Santo (UFES)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
dc.title.none.fl_str_mv Desenvolvimento de Fios de Microfibrilas de Celulose em Matriz de Alginato para Confecção de Placas Balísticas
dc.title.alternative.none.fl_str_mv title.alternative
title Desenvolvimento de Fios de Microfibrilas de Celulose em Matriz de Alginato para Confecção de Placas Balísticas
spellingShingle Desenvolvimento de Fios de Microfibrilas de Celulose em Matriz de Alginato para Confecção de Placas Balísticas
Mulin, Lucas Braga
Área(s) do conhecimento do documento (Tabela CNPq)
Fiação
compósitos
epóxi
reforço por fibras/fios
ensaio balístico
subject.br-rjbn
title_short Desenvolvimento de Fios de Microfibrilas de Celulose em Matriz de Alginato para Confecção de Placas Balísticas
title_full Desenvolvimento de Fios de Microfibrilas de Celulose em Matriz de Alginato para Confecção de Placas Balísticas
title_fullStr Desenvolvimento de Fios de Microfibrilas de Celulose em Matriz de Alginato para Confecção de Placas Balísticas
title_full_unstemmed Desenvolvimento de Fios de Microfibrilas de Celulose em Matriz de Alginato para Confecção de Placas Balísticas
title_sort Desenvolvimento de Fios de Microfibrilas de Celulose em Matriz de Alginato para Confecção de Placas Balísticas
author Mulin, Lucas Braga
author_facet Mulin, Lucas Braga
author_role author
dc.contributor.authorID.none.fl_str_mv https://orcid.org/0000-0003-4816-5683
dc.contributor.authorLattes.none.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/9527122560630307
dc.contributor.advisor-co1.fl_str_mv Oliveira, Michel Picanço
dc.contributor.advisor-co1ID.fl_str_mv https://orcid.org/0000-0001-9241-0194
dc.contributor.advisor-co1Lattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/6383844066460475
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Moulin, Jordão Cabral
dc.contributor.advisor1ID.fl_str_mv https://orcid.org/0000-0002-5543-3853
dc.contributor.advisor1Lattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/3577181658928552
dc.contributor.author.fl_str_mv Mulin, Lucas Braga
dc.contributor.referee1.fl_str_mv Silva, Danillo Wisky
dc.contributor.referee1ID.fl_str_mv https://orcid.org/0000-0003-4330-6934
dc.contributor.referee1Lattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/0273926630327284
dc.contributor.referee2.fl_str_mv Mendonça, Maressa Carvalho
dc.contributor.referee2ID.fl_str_mv https://orcid.org/0000-0001-7532-7794
dc.contributor.referee2Lattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/7436952574918543
contributor_str_mv Oliveira, Michel Picanço
Moulin, Jordão Cabral
Silva, Danillo Wisky
Mendonça, Maressa Carvalho
dc.subject.cnpq.fl_str_mv Área(s) do conhecimento do documento (Tabela CNPq)
topic Área(s) do conhecimento do documento (Tabela CNPq)
Fiação
compósitos
epóxi
reforço por fibras/fios
ensaio balístico
subject.br-rjbn
dc.subject.por.fl_str_mv Fiação
compósitos
epóxi
reforço por fibras/fios
ensaio balístico
dc.subject.br-rjbn.none.fl_str_mv subject.br-rjbn
description Due to the versatility of applications and the need for environmentally friendlier products, nanocellulosic materials (CNM) emerge as an option. In this context, the present study aimed to produce a CNM fiber using an alginate matrix for use in the manufacturing of ballistic plates. Fibers with an alginate matrix reinforced with microfibrillated cellulose (MFC), cellulose nanocrystals (CNC), and both together were produced at different concentrations. These were characterized through Fouriertransform infrared spectroscopy (FTIR), thermogravimetry (TG), X-ray diffraction (XRD), density, water absorption, scanning electron microscopy (SEM), and tensile mechanical testing. The fiber with a 4.5% concentration of MFC was selected for the production of composites, serving as reinforcement in an epoxy matrix at concentrations of 0, 10, 20, and 30%. These composites were qualified through FTIR, TG, XRD, SEM, flexural and tensile mechanical testing, Charpy impact testing, and ballistic testing. The C30 composite was considered the best option as it absorbed the highest amount of energy without shattering, making it capable of absorbing multiple shots.
publishDate 2024
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2024-06-20T11:09:31Z
dc.date.available.fl_str_mv 2024-06-20T11:09:31Z
dc.date.issued.fl_str_mv 2024-02-21
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://repositorio.ufes.br/handle/10/17414
url http://repositorio.ufes.br/handle/10/17414
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv Text
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal do Espírito Santo
Mestrado em Ciências Florestais
dc.publisher.program.fl_str_mv Programa de Pós-Graduação em Ciências Florestais
dc.publisher.initials.fl_str_mv UFES
dc.publisher.country.fl_str_mv BR
dc.publisher.department.fl_str_mv Centro de Ciências Agrárias e Engenharias
publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal do Espírito Santo
Mestrado em Ciências Florestais
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da Universidade Federal do Espírito Santo (riUfes)
instname:Universidade Federal do Espírito Santo (UFES)
instacron:UFES
instname_str Universidade Federal do Espírito Santo (UFES)
instacron_str UFES
institution UFES
reponame_str Repositório Institucional da Universidade Federal do Espírito Santo (riUfes)
collection Repositório Institucional da Universidade Federal do Espírito Santo (riUfes)
bitstream.url.fl_str_mv http://repositorio.ufes.br/bitstreams/cbaf827e-4e81-415f-ac63-74817cee1b73/download
http://repositorio.ufes.br/bitstreams/7ced884e-183a-4f1e-8ff0-0e1c796885b7/download
bitstream.checksum.fl_str_mv fc7e854988481563d44909966fc1a1fb
8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
MD5
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da Universidade Federal do Espírito Santo (riUfes) - Universidade Federal do Espírito Santo (UFES)
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1813022560141443072