Propriedades mecânicas de compósitos de poliestireno reforçado com celulose de bagaço de cana
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Data de Publicação: | 2015 |
Outros Autores: | , , , |
Tipo de documento: | Artigo |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UFRGS |
Texto Completo: | http://hdl.handle.net/10183/187199 |
Resumo: | O EPS (poliestireno expandido) é um polímero resultante da polimerização do estireno em água e é imensamente utilizado para a confecção de embalagens. Em vista disso, é produzido em grandes proporções. Por outro lado, outro importante resíduo produzido é o bagaço de cana-de-açúcar, por conta da grande produção de açúcar e etanol no Brasil. Deste modo, este trabalho propõe o uso destes dois resíduos, combinando as suas propriedades em um único material, um compósito. Para a obtenção das fibras celulósicas, estas foram extraídas do bagaço de cana em meio fortemente alcalino (NaOH), resultando em fibras celulósicas com lignina residual. Os compósitos de PS reforçados com 10 e 20% (m/m) de fibras foram preparados em extrusora mono-rosca, seguido por dupla-rosca e moldagem por injeção. Os compósitos reforçados com as fibras naturais foram avaliados por propriedades mecânicas de tração, flexão e dureza. A superfície fraturada dos compósitos foi avaliada por microscopia eletrônica de varredura (MEV). Observou-se que a adição de 20% (m/ m) de fibra de celulose ao poliestireno possibilitou um melhoramento das propriedades mecânicas de flexão, tração e dureza em comparação ao PS reciclado. Este resultado indicou melhor transferência de esforço da matriz para as fibras devido à melhora na interface do compósito devido à presença de lignina residual que atuou como agente compatibilizante. |
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Jesus, Luiz Carlos Correia deLuz, Simone Milioli daLeão, Rosineide MirandaZattera, Ademir JoséAmico, Sandro Campos2018-12-19T04:07:13Z20152447-6102http://hdl.handle.net/10183/187199001015611O EPS (poliestireno expandido) é um polímero resultante da polimerização do estireno em água e é imensamente utilizado para a confecção de embalagens. Em vista disso, é produzido em grandes proporções. Por outro lado, outro importante resíduo produzido é o bagaço de cana-de-açúcar, por conta da grande produção de açúcar e etanol no Brasil. Deste modo, este trabalho propõe o uso destes dois resíduos, combinando as suas propriedades em um único material, um compósito. Para a obtenção das fibras celulósicas, estas foram extraídas do bagaço de cana em meio fortemente alcalino (NaOH), resultando em fibras celulósicas com lignina residual. Os compósitos de PS reforçados com 10 e 20% (m/m) de fibras foram preparados em extrusora mono-rosca, seguido por dupla-rosca e moldagem por injeção. Os compósitos reforçados com as fibras naturais foram avaliados por propriedades mecânicas de tração, flexão e dureza. A superfície fraturada dos compósitos foi avaliada por microscopia eletrônica de varredura (MEV). Observou-se que a adição de 20% (m/ m) de fibra de celulose ao poliestireno possibilitou um melhoramento das propriedades mecânicas de flexão, tração e dureza em comparação ao PS reciclado. Este resultado indicou melhor transferência de esforço da matriz para as fibras devido à melhora na interface do compósito devido à presença de lignina residual que atuou como agente compatibilizante.The EPS (expanded polystyrene) is a polymer resulting from the polymerization of styrene in water and is greatly used in package manufacturing. Because of that, the entire world produced a large quantity of these residues. Meanwhile, another important agro residue is the sugarcane bagasse, because of the massive sugar and ethanol production in Brazil. Thereby, this work will propose an application of these residues, combining its properties in a single product, a composite. The pulping process in a strongly alkaline medium (NaOH) extracted the cellulosic fibers from sugarcane bagasse, resulting in cellulose fibers with residual lignin. Fibers (10 and 20% by weight) and PS were mixed by extrusion in a single-screw extruder, followed by double-screw, and then injection molding. The natural fiber composites was evaluated by tensile, flexural and hardness mechanical properties. The surface of fractured composites was analyzed by scanning electron microscopy (SEM). As a result, the addition of 20 % wt of fibers to polystyrene improves the flexural, tensile and hardness properties in respect to recycled PS. This result indicates best stress transference of fibers to matrix due to the interface interaction promoted by residual lignin, which actuates as coupling agent.application/pdfporRevista Interdisciplinar de Pesquisa em Engenharia. [Brasília]. Vol. 1, n. 1 (2015), [14] f.PoliestirenoFibras naturaisCompósitosPropriedades mecânicasPolystyreneCellulose fiberNatural fiber composite and mechanical propertiesPropriedades mecânicas de compósitos de poliestireno reforçado com celulose de bagaço de canainfo:eu-repo/semantics/articleinfo:eu-repo/semantics/otherinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFRGSinstname:Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS)instacron:UFRGSTEXT001015611.pdf.txt001015611.pdf.txtExtracted Texttext/plain27780http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/10183/187199/2/001015611.pdf.txtadc743b623e7bd41f6c4828076cd8175MD52ORIGINAL001015611.pdfTexto completoapplication/pdf853840http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/10183/187199/1/001015611.pdfa5d65ead9b0d9ba262110dac18a96fcbMD5110183/1871992024-04-13 06:44:20.955707oai:www.lume.ufrgs.br:10183/187199Repositório de PublicaçõesPUBhttps://lume.ufrgs.br/oai/requestopendoar:2024-04-13T09:44:20Repositório Institucional da UFRGS - Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS)false |
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O EPS (poliestireno expandido) é um polímero resultante da polimerização do estireno em água e é imensamente utilizado para a confecção de embalagens. Em vista disso, é produzido em grandes proporções. Por outro lado, outro importante resíduo produzido é o bagaço de cana-de-açúcar, por conta da grande produção de açúcar e etanol no Brasil. Deste modo, este trabalho propõe o uso destes dois resíduos, combinando as suas propriedades em um único material, um compósito. Para a obtenção das fibras celulósicas, estas foram extraídas do bagaço de cana em meio fortemente alcalino (NaOH), resultando em fibras celulósicas com lignina residual. Os compósitos de PS reforçados com 10 e 20% (m/m) de fibras foram preparados em extrusora mono-rosca, seguido por dupla-rosca e moldagem por injeção. Os compósitos reforçados com as fibras naturais foram avaliados por propriedades mecânicas de tração, flexão e dureza. A superfície fraturada dos compósitos foi avaliada por microscopia eletrônica de varredura (MEV). Observou-se que a adição de 20% (m/ m) de fibra de celulose ao poliestireno possibilitou um melhoramento das propriedades mecânicas de flexão, tração e dureza em comparação ao PS reciclado. Este resultado indicou melhor transferência de esforço da matriz para as fibras devido à melhora na interface do compósito devido à presença de lignina residual que atuou como agente compatibilizante. |
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