Análise de tratamento alcalino em fibra de curauá em compósito de resina epóxi
Autor(a) principal: | |
---|---|
Data de Publicação: | 2021 |
Tipo de documento: | Tese |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF) |
Texto Completo: | https://app.uff.br/riuff/handle/1/22862 http://dx.doi.org/10.22409/PGMEC.2021.d.12223910742 |
Resumo: | A crise do petróleo e a crescente devastação dos recursos do planeta vêm gerando a necessidade de utilizar materiais sustentáveis, que correspondam ao caminhar da sociedade contemporânea, mas preservem o meio ambiente. As fibras naturais ganharam visibilidade na busca destes materiais, pois possuem propriedades desejáveis, são encontradas em abundância, podem ser manuseadas in natura (evitando etapas industriais) e são biodegradáveis. Compósitos de polímeros podem ser reforçados com fibras naturais em substituição às sintéticas que, além de causarem impactos ao ambiente na sua produção, não são de fácil degradação, levando a um descarte de material e acúmulo de lixo. A fibra vegetal Curauá é um destaque entre as fibras naturais, pois se trata do aproveitamento de um material descartado durante a colheita da plantação, possui qualidades mecânicas acima das demais fibras e ajuda na economia local da região da Amazônia. As fibras naturais possuem uma superfície hidrofílica que dificulta a adesão com a matriz epóxi do compósito. Um tratamento superficial, como os alcalinos por NaOH, melhoram essa aderência. Através de ensaios de tração, flexão e de análise dinâmica mecânica, diferentes tipos de corpos de prova do compósito foram avaliados quanto quantidade de fibra ideal, concentração de solução alcalina para tratamento superficial das fibras e tempo de tratamento. Os compósitos com tratamento nas fibras mostraram uma melhora de até 30% na resistência em relação ao compósito sem tratamento. O compósito com 50% de fibra no peso total, cujas fibras forma tratadas com 3% à 5% de solução de NaOH por 72h, mostraram considerável melhora na rigidez do epóxi. Um modelo matemático é proposto com precisão de 98% para prever os valores dos parâmetros do material. |
id |
UFF-2_1b9d02d1821724a9ebe88a8f7917b15e |
---|---|
oai_identifier_str |
oai:app.uff.br:1/22862 |
network_acronym_str |
UFF-2 |
network_name_str |
Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF) |
repository_id_str |
2120 |
spelling |
Análise de tratamento alcalino em fibra de curauá em compósito de resina epóxiFibra naturalCurauáSolução alcalinaEnsaios mecânicosEpóxiCompósitosModelagemCompósitoFibra vegetalEnsaio mecânicoNatural fiberCurauáAlkaline solutionMechanical testsEpoxyComposites and modelingA crise do petróleo e a crescente devastação dos recursos do planeta vêm gerando a necessidade de utilizar materiais sustentáveis, que correspondam ao caminhar da sociedade contemporânea, mas preservem o meio ambiente. As fibras naturais ganharam visibilidade na busca destes materiais, pois possuem propriedades desejáveis, são encontradas em abundância, podem ser manuseadas in natura (evitando etapas industriais) e são biodegradáveis. Compósitos de polímeros podem ser reforçados com fibras naturais em substituição às sintéticas que, além de causarem impactos ao ambiente na sua produção, não são de fácil degradação, levando a um descarte de material e acúmulo de lixo. A fibra vegetal Curauá é um destaque entre as fibras naturais, pois se trata do aproveitamento de um material descartado durante a colheita da plantação, possui qualidades mecânicas acima das demais fibras e ajuda na economia local da região da Amazônia. As fibras naturais possuem uma superfície hidrofílica que dificulta a adesão com a matriz epóxi do compósito. Um tratamento superficial, como os alcalinos por NaOH, melhoram essa aderência. Através de ensaios de tração, flexão e de análise dinâmica mecânica, diferentes tipos de corpos de prova do compósito foram avaliados quanto quantidade de fibra ideal, concentração de solução alcalina para tratamento superficial das fibras e tempo de tratamento. Os compósitos com tratamento nas fibras mostraram uma melhora de até 30% na resistência em relação ao compósito sem tratamento. O compósito com 50% de fibra no peso total, cujas fibras forma tratadas com 3% à 5% de solução de NaOH por 72h, mostraram considerável melhora na rigidez do epóxi. Um modelo matemático é proposto com precisão de 98% para prever os valores dos parâmetros do material.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior.The oil crisis and the increasing devastation of the planet’s resources have generated the need to use sustainable materials, which correspond to the progress of contemporary society, but also preserve the environment. Natural fibers have gained visibility in the search for these materials, as they have desirable properties, are found in abundance, can be handled in natura (avoiding industrial stages), and are biodegradable. Polymer composites can be reinforced with natural fibers in replace to the synthetic ones, that cause impacts to the environment during their production, and are not easily degraded, leading to material disposal and garbage accumulation. Curauá vegetable fiber is a highlight among natural fibers, because there is the use of a material discarded during harvest, it has mechanical properties above the other fibers and helps in the local economy of the Amazon region. Natural fibers have a hydrophilic surface that makes adhesion with the epoxy matrix of the composite difficult. A surface treatment, such as alkalis with NaOH, improves this adhesion. Through tensile, flexural and dynamic mechanical analysis tests, different types of specimens of the composite were evaluated regarding the ideal fiber quantity, alkaline solution concentration for surface treatment of the fibers and treatment time. The composites with fiber treatment showed an improvement of up to 30% in strength compared to the composite without treatment. The composite with 50% fiber in total weight, whose fibers were treated with 3% to 5% of NaOH solution for 72h, showed considerable improvement in epoxy stiffness. A mathematical model is proposed with an accuracy of 98% to predict material parameter values.145f.Reis, João Marciano Laredo dosAmorim, Felipe do CarmoNunes, Luiz Carlos da SilvaXavier, Marcel Duarte da SilvaBanea, Doina MarianaCosta, Hector Reynlado Meneseshttp://lattes.cnpq.br/4241181038315175http://lattes.cnpq.br/0760818648569187http://lattes.cnpq.br/9739401521810655http://lattes.cnpq.br/2615852310948790http://lattes.cnpq.br/1915553446927436http://lattes.cnpq.br/0301740293561579Vidal, Silvia Daou2021-08-09T13:19:55Z2021-08-09T13:19:55Z2021info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfVIDAL, Silvia Daou. Análise de tratamento alcalino em fibra de curauá em compósito de resina epóxi. 2021. 145f. Tese (Doutorado em Engenharia Mecânica) - Universidade Federal Fluminense, Niterói, 2021.https://app.uff.br/riuff/handle/1/22862Aluno de Doutoradohttp://dx.doi.org/10.22409/PGMEC.2021.d.12223910742CC-BY-SAinfo:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF)instname:Universidade Federal Fluminense (UFF)instacron:UFF2022-10-06T19:56:36Zoai:app.uff.br:1/22862Repositório InstitucionalPUBhttps://app.uff.br/oai/requestriuff@id.uff.bropendoar:21202024-08-19T11:15:03.487579Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF) - Universidade Federal Fluminense (UFF)false |
dc.title.none.fl_str_mv |
Análise de tratamento alcalino em fibra de curauá em compósito de resina epóxi |
title |
Análise de tratamento alcalino em fibra de curauá em compósito de resina epóxi |
spellingShingle |
Análise de tratamento alcalino em fibra de curauá em compósito de resina epóxi Vidal, Silvia Daou Fibra natural Curauá Solução alcalina Ensaios mecânicos Epóxi Compósitos Modelagem Compósito Fibra vegetal Ensaio mecânico Natural fiber Curauá Alkaline solution Mechanical tests Epoxy Composites and modeling |
title_short |
Análise de tratamento alcalino em fibra de curauá em compósito de resina epóxi |
title_full |
Análise de tratamento alcalino em fibra de curauá em compósito de resina epóxi |
title_fullStr |
Análise de tratamento alcalino em fibra de curauá em compósito de resina epóxi |
title_full_unstemmed |
Análise de tratamento alcalino em fibra de curauá em compósito de resina epóxi |
title_sort |
Análise de tratamento alcalino em fibra de curauá em compósito de resina epóxi |
author |
Vidal, Silvia Daou |
author_facet |
Vidal, Silvia Daou |
author_role |
author |
dc.contributor.none.fl_str_mv |
Reis, João Marciano Laredo dos Amorim, Felipe do Carmo Nunes, Luiz Carlos da Silva Xavier, Marcel Duarte da Silva Banea, Doina Mariana Costa, Hector Reynlado Meneses http://lattes.cnpq.br/4241181038315175 http://lattes.cnpq.br/0760818648569187 http://lattes.cnpq.br/9739401521810655 http://lattes.cnpq.br/2615852310948790 http://lattes.cnpq.br/1915553446927436 http://lattes.cnpq.br/0301740293561579 |
dc.contributor.author.fl_str_mv |
Vidal, Silvia Daou |
dc.subject.por.fl_str_mv |
Fibra natural Curauá Solução alcalina Ensaios mecânicos Epóxi Compósitos Modelagem Compósito Fibra vegetal Ensaio mecânico Natural fiber Curauá Alkaline solution Mechanical tests Epoxy Composites and modeling |
topic |
Fibra natural Curauá Solução alcalina Ensaios mecânicos Epóxi Compósitos Modelagem Compósito Fibra vegetal Ensaio mecânico Natural fiber Curauá Alkaline solution Mechanical tests Epoxy Composites and modeling |
description |
A crise do petróleo e a crescente devastação dos recursos do planeta vêm gerando a necessidade de utilizar materiais sustentáveis, que correspondam ao caminhar da sociedade contemporânea, mas preservem o meio ambiente. As fibras naturais ganharam visibilidade na busca destes materiais, pois possuem propriedades desejáveis, são encontradas em abundância, podem ser manuseadas in natura (evitando etapas industriais) e são biodegradáveis. Compósitos de polímeros podem ser reforçados com fibras naturais em substituição às sintéticas que, além de causarem impactos ao ambiente na sua produção, não são de fácil degradação, levando a um descarte de material e acúmulo de lixo. A fibra vegetal Curauá é um destaque entre as fibras naturais, pois se trata do aproveitamento de um material descartado durante a colheita da plantação, possui qualidades mecânicas acima das demais fibras e ajuda na economia local da região da Amazônia. As fibras naturais possuem uma superfície hidrofílica que dificulta a adesão com a matriz epóxi do compósito. Um tratamento superficial, como os alcalinos por NaOH, melhoram essa aderência. Através de ensaios de tração, flexão e de análise dinâmica mecânica, diferentes tipos de corpos de prova do compósito foram avaliados quanto quantidade de fibra ideal, concentração de solução alcalina para tratamento superficial das fibras e tempo de tratamento. Os compósitos com tratamento nas fibras mostraram uma melhora de até 30% na resistência em relação ao compósito sem tratamento. O compósito com 50% de fibra no peso total, cujas fibras forma tratadas com 3% à 5% de solução de NaOH por 72h, mostraram considerável melhora na rigidez do epóxi. Um modelo matemático é proposto com precisão de 98% para prever os valores dos parâmetros do material. |
publishDate |
2021 |
dc.date.none.fl_str_mv |
2021-08-09T13:19:55Z 2021-08-09T13:19:55Z 2021 |
dc.type.status.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/publishedVersion |
dc.type.driver.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
format |
doctoralThesis |
status_str |
publishedVersion |
dc.identifier.uri.fl_str_mv |
VIDAL, Silvia Daou. Análise de tratamento alcalino em fibra de curauá em compósito de resina epóxi. 2021. 145f. Tese (Doutorado em Engenharia Mecânica) - Universidade Federal Fluminense, Niterói, 2021. https://app.uff.br/riuff/handle/1/22862 Aluno de Doutorado http://dx.doi.org/10.22409/PGMEC.2021.d.12223910742 |
identifier_str_mv |
VIDAL, Silvia Daou. Análise de tratamento alcalino em fibra de curauá em compósito de resina epóxi. 2021. 145f. Tese (Doutorado em Engenharia Mecânica) - Universidade Federal Fluminense, Niterói, 2021. Aluno de Doutorado |
url |
https://app.uff.br/riuff/handle/1/22862 http://dx.doi.org/10.22409/PGMEC.2021.d.12223910742 |
dc.language.iso.fl_str_mv |
por |
language |
por |
dc.rights.driver.fl_str_mv |
CC-BY-SA info:eu-repo/semantics/openAccess |
rights_invalid_str_mv |
CC-BY-SA |
eu_rights_str_mv |
openAccess |
dc.format.none.fl_str_mv |
application/pdf |
dc.source.none.fl_str_mv |
reponame:Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF) instname:Universidade Federal Fluminense (UFF) instacron:UFF |
instname_str |
Universidade Federal Fluminense (UFF) |
instacron_str |
UFF |
institution |
UFF |
reponame_str |
Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF) |
collection |
Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF) |
repository.name.fl_str_mv |
Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF) - Universidade Federal Fluminense (UFF) |
repository.mail.fl_str_mv |
riuff@id.uff.br |
_version_ |
1811823702012067840 |