Características mecânicas e higroscópicas de compósitos de juta utilizando tratamento químico e hibridização com vidro e carbono

• Autor(a) principal: Flores, André Luis Lima
• Data de Publicação: 2023
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10183/267670
• topic: Compósitos híbridos; Fibras naturais; Tratamento químico; Moldagem por transferência de resina; Infusão a vácuo; Polyester resin; Sodium hydroxide; RTM; Vacuum infusion; Hybrid composites; Natural fibers; Unidirectional laminates

Este estudo se dedica à investigação de compósitos laminados de fibra natural para a aplicação em instrumentos musicais, explorando a combinação de juta com fibras sintéticas como o vidro e o carbono em compósitos com resina de poliéster. A pesquisa ainda aborda três tratamentos químicos distintos aplicados aos tecidos de juta: hidróxido de sódio, peróxido de hidrogênio e ácido peracético. Os compósitos foram obtidos por infusão a vácuo e RTM. Os resultados mostraram que esses tratamentos promovem aumentos significativosem diferentes propriedades mecânicas dos compósitos laminados, tornando-os mais adequados para aplicações musicais. Ainda assim, uma vez que tais tratamentos implicam em operações unitárias adicionais, optou-se por descontinua-los das etapas subsequentes do trabalho. Além disso, com base em resultados obtidos para nove sequências diferentes de empilhamento, a hibridização dos compósitos naturais com fibras de vidro e carbono possibilitou personalizar as propriedades mecânicas dos laminados. Além disso, os resultados indicam que a hibridização gera laminados com propriedades intermediárias, possibilitando ajustes de resistência, rigidez e absorção de água para atender a diversas necessidades musicais. A análise microscópica revelou uma elevada presença de vazios nas regiões de interação das fibras de juta e da resina. Também, a variação da espessura dos laminados foi influenciada pelo número de interfaces híbridas, com laminados de menor espessura sendo obtidos para os laminados bi componentes de vidro ou carbono. Laminados unidirecionais furados demonstraram perdas de propriedades em tração e flexão em relação aos laminados não furados, exceto a rigidez em flexão. Verificou-se que uso de compósito laminado híbrido juta/vidro em violões oferece uma excelente escolha para músicos que buscam qualidade sonora e aparência atraente. Com propriedades mecânicas superiores aos materiais atualmente difundidos no mercado, esses violões podem ser utilizados por músicos de diferentes níveis de habilidade.