Desenvolvimento de blenda PET reciclado / PET tecido para aplicações têxteis

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Silva, Tânia Evyllyn Dias da
Data de Publicação: 2023
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFRN
Texto Completo: https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/52714
Resumo: O consumo dos plásticos tem gerados alguns problemas ambientais como a contaminação do meio ambiente, por meio dos seus resíduos que são resultantes do descarte inapropriado. Devido as suas características, principalmente o tempo de decomposição, acabam se desintegrando e sendo confundidos com alimentos por espécies de animais marinhos, gerando o aumento da mortalidade da vida nos rios e mares. Diante desses problemas se faz necessário o desenvolvimento de ações que reduzam esses impactos, como a reciclagem desses materiais e o uso da economia circular, na qual expõe uma preocupação em relação ao ciclo de vida dos produtos e suas aplicações. Este trabalho teve como objetivo o desenvolvimento de um filamento aplicável na indústria têxtil, resultante da combinação do poli(tereftalato de etileno) grau garrafa reciclado (PETr) e o PET tecido reciclado (PETt) proveniente de resíduos da indústria de confecção. A blenda binária PETr/PETt com e sem o uso do copolímero etileno-acrilato de metila-metacrilato de glicidila (EMA-GMA), como agente extensor de cadeia, foi plastificada e homogeneizada em uma extrusora dupla rosca com d = 16 mm e l/d = 40, variando as composições em 10% em massa de PETt no PETr até a composição de 100% em massa do PETt e, utilizando 3% em massa do EMA-GMA nas formulações dessas misturas. Após a produção das misturas poliméricas, foram realizadas caracterizações: reológica por medidas de índice de fluidez (MFI), térmica por calorimetria exploratória diferencial (DSC), físico-química por fluorescência de raios X (FRX), mecânica por ensaios de tração uniaxial e morfológica por microscopia eletrônica de varredura (MEV). Os trabalhos prévios mostraram que o copolímero EMA-GMA apresentavam indícios de reação com o PET e os resultados das caraterizações nesse trabalho corroboraram com os resultados obtidos. Os resultados do MFI, pontuaram a fluidez e estabilidade do fluxo das blendas em função da temperatura e os do ensaio de tração (resistência a tração, alongamento na ruptura e módulo de elasticidade) mostraram os materiais que apresentaram as melhores propriedades mecânicas corroborando a otimização e definição das melhores composições a serem processadas na extrusora rosca simples com d = 16 mm e l/d = 26, visando a produção de filamentos têxteis. A análise de FRX realizada no PETt identificou a presença do dióxido de titânio (TiO2), que é utilizado como pigmento de coloração branca nos tecidos. Por meio das fotomicrografias obtidas por MEV pode verificar a separação de fases entre os dois tipos de PET, o grau garrafa reciclado e o tecido, e sua morfologia. Os polímeros puros foram processados nas mesmas condições, tendo a mesma história térmica e foram utilizados como referência da qualidade final dos filamentos produzidos das misturas poliméricas. Os resultados das caracterizações mostraram que as misturas com 60, 70 e 90% em massa de PETt foram os materiais que apresentaram os melhores resultados para serem aplicados na fabricação de filamentos têxteis e, posteriormente, foram feitas medidas da titulação desses filamentos têxteis e feita as medidas da espessura desses filamentos por MEV. Podemos concluir que os filamentos obtidos podem ser utilizados para a produção de materiais têxteis técnicos, conforme tecido plano de padronagem tela, obtido através de tecelagem manual. Demonstrando avaliação e viabilidade de uso para o material obtido.
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Devido as suas características, principalmente o tempo de decomposição, acabam se desintegrando e sendo confundidos com alimentos por espécies de animais marinhos, gerando o aumento da mortalidade da vida nos rios e mares. Diante desses problemas se faz necessário o desenvolvimento de ações que reduzam esses impactos, como a reciclagem desses materiais e o uso da economia circular, na qual expõe uma preocupação em relação ao ciclo de vida dos produtos e suas aplicações. Este trabalho teve como objetivo o desenvolvimento de um filamento aplicável na indústria têxtil, resultante da combinação do poli(tereftalato de etileno) grau garrafa reciclado (PETr) e o PET tecido reciclado (PETt) proveniente de resíduos da indústria de confecção. A blenda binária PETr/PETt com e sem o uso do copolímero etileno-acrilato de metila-metacrilato de glicidila (EMA-GMA), como agente extensor de cadeia, foi plastificada e homogeneizada em uma extrusora dupla rosca com d = 16 mm e l/d = 40, variando as composições em 10% em massa de PETt no PETr até a composição de 100% em massa do PETt e, utilizando 3% em massa do EMA-GMA nas formulações dessas misturas. Após a produção das misturas poliméricas, foram realizadas caracterizações: reológica por medidas de índice de fluidez (MFI), térmica por calorimetria exploratória diferencial (DSC), físico-química por fluorescência de raios X (FRX), mecânica por ensaios de tração uniaxial e morfológica por microscopia eletrônica de varredura (MEV). Os trabalhos prévios mostraram que o copolímero EMA-GMA apresentavam indícios de reação com o PET e os resultados das caraterizações nesse trabalho corroboraram com os resultados obtidos. Os resultados do MFI, pontuaram a fluidez e estabilidade do fluxo das blendas em função da temperatura e os do ensaio de tração (resistência a tração, alongamento na ruptura e módulo de elasticidade) mostraram os materiais que apresentaram as melhores propriedades mecânicas corroborando a otimização e definição das melhores composições a serem processadas na extrusora rosca simples com d = 16 mm e l/d = 26, visando a produção de filamentos têxteis. A análise de FRX realizada no PETt identificou a presença do dióxido de titânio (TiO2), que é utilizado como pigmento de coloração branca nos tecidos. Por meio das fotomicrografias obtidas por MEV pode verificar a separação de fases entre os dois tipos de PET, o grau garrafa reciclado e o tecido, e sua morfologia. Os polímeros puros foram processados nas mesmas condições, tendo a mesma história térmica e foram utilizados como referência da qualidade final dos filamentos produzidos das misturas poliméricas. Os resultados das caracterizações mostraram que as misturas com 60, 70 e 90% em massa de PETt foram os materiais que apresentaram os melhores resultados para serem aplicados na fabricação de filamentos têxteis e, posteriormente, foram feitas medidas da titulação desses filamentos têxteis e feita as medidas da espessura desses filamentos por MEV. Podemos concluir que os filamentos obtidos podem ser utilizados para a produção de materiais têxteis técnicos, conforme tecido plano de padronagem tela, obtido através de tecelagem manual. Demonstrando avaliação e viabilidade de uso para o material obtido.Plastic consumption has generated some environmental problems, such as contamination of the environment through their waste resulting from improper disposal. Due to their characteristics, particularly their decomposition time, plastics break down and are mistaken for food by marine animals, leading to increased mortality in rivers and seas. In light of these problems, it is necessary to develop actions that reduce these impacts, such as recycling these materials and using circular economy, which emphasizes concern for the life cycle of products and their applications. The work aimed to develop a filament applicable in the textile industry, resulting from the combination of recycled poly(ethylene terephthalate) (PETr) from bottle grade and recycled woven PET (PETr) from the garment clothing industry. The PETr/PETt binary blend with and without the use of ethylene-methyl acrylate-glycidyl methacrylate copolymer (EMA-GMA) as a chain-extending agent was plasticized and homogenized in a twin screw extruder with d = 16 mm and l/d = 40, varying the compositions in 10 wt% of PETt in PETr until the composition of 100 wt% of PETt and, using 3 wt% of EMA-GMA in the formulations of these mixtures. After the production of polymeric mixtures, rheological characterizations were carried out by melt flow index (MFI) measurements, thermal characterization by differential scanning calorimetry (DSC), physicochemical characterization by X-ray fluorescence (FRX), mechanical characterization by uniaxial tensile and, morphological characterization by scanning electron microscopy (SEM). Previous work showed that the EMA-GMA copolymer showed evidence of reaction with PET and the results of the characterizations in this work corroborated the results obtained previously. The MFI results indicated the flow and stability of the blends as a function of temperature, and the tensile test results (tensile strength, elongation at break, and modulus of elasticity) showed the materials with the best mechanical properties, confirming the optimization and definition of the best compositions to be processed in a single-screw extruder with d = 16 mm and l/d = 26, aiming to produce textile filaments. FRX analysis performed on PETt identified the presence of titanium dioxide (TiO2), which is used as a white pigment in clothes. The photomicrographs obtained by SEM showed phase separation between the two types of PET, recycled bottle grade and woven. The pure polymers were processed under the same conditions, having the same thermal history and were used as a reference for the final quality of the filaments produced from the polymeric mixtures. The results of the characterizations showed that the mixtures with 60, 70 and 90 wt% of PETt were the materials that presented the best results to be applied in the manufacture of textile filaments. Titration measurements were made on these textile filaments, and their thickness was measured by SEM. We can conclude that the filaments obtained can be used for the production of technical textile materials, according to flat fabric with canvas pattern, obtained through manual weaving. Demonstrating evaluation and feasibility of use for the material obtained.Universidade Federal do Rio Grande do NortePROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA TÊXTILUFRNBrasilCNPQ::ENGENHARIASPoli(tereftalato de etileno) recicladoTecidos de poliésterEMA-GMADióxido de titânioExtrusãoDesenvolvimento de blenda PET reciclado / PET tecido para aplicações têxteisinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da UFRNinstname:Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)instacron:UFRNORIGINALDesenvolvimentoblendaPET_Silva_2023.pdfapplication/pdf4994495https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/52714/1/DesenvolvimentoblendaPET_Silva_2023.pdf932ba486129fcf483a8b13c05cad1172MD51123456789/527142023-06-15 17:54:55.008oai:https://repositorio.ufrn.br:123456789/52714Repositório de PublicaçõesPUBhttp://repositorio.ufrn.br/oai/opendoar:2023-06-15T20:54:55Repositório Institucional da UFRN - Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)false
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