• Portal do Governo Brasileiro

Plataforma Sucupira

Dados do Trabalhos de Conclusão

UNIVERSIDADE FEDERAL DO PIAUÍ
Ciência e Engenharia dos Materiais (21001014024P6)
OBTENÇÃO E CARACTERIZAÇÃO DE COMPÓSITOS POLIMÉRICOS DE POLIPROPILENO RECICLADO (PPR) E FIBRA DE MILHO VISANDO A APLICAÇÃO COMO TUBETES FLORESTAIS
ANTONIO ZILVERLAN GERMANO MATOS
TESE
08/07/2024

A aplicação de plásticos no setor agrícola e na área florestal é amplamente difundida em várias partes do mundo, devido aos múltiplos benefícios que proporciona. Entretanto, surgem preocupações quanto aos impactos ambientais relacionados ao uso desses materiais nessas áreas. O desenvolvimento de tubetes florestais feitos de compósitos com adição de fibra natural é uma abordagem inovadora que busca criar soluções mais sustentáveis para a produção de mudas florestais. Este estudo teve como objetivo desenvolver compósitos poliméricos utilizando polipropileno reciclado (PPr) reforçado com fibra de palha de milho (FPM), visando seu potencial uso como tubetes florestais. Foram avaliadas matrizes de polipropileno virgem reprocessado uma vez (PPr1x) e três vezes (PPr3x). Foram desenvolvidas duas formulações de compósitos: uma com adição de 3% (PPr3x/3%FPM) e outra com adição de 5% (PPr3x/5%FPM) do material de reforço (FPM), utilizando a matriz PPr3x. Além disso, foram adquiridos tubetes comerciais de polipropileno para comparação das propriedades mecânicas com os sistemas desenvolvidos neste estudo. Os sistemas foram processados em extrusora monorosca, enquanto que os corpos de prova foram moldados por injeção. As amostras foram caracterizadas por Microscopia Óptica (MO), Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Espectroscopia de Absorção no Infravermelho (FTIR), Difração de Raios-X (DRX), Análise Termogravimétrica (TGA) e propriedades mecânicas de tração. Corpos de prova das amostras foram submetidos a testes de absorção de água e exposição natural, e a taxa de degradação dos mesmos após esses testes foi avaliada. Os resultados de MO mostraram que o material de reforço foi bem distribuído na matriz polimérica. A FTIR apresentou os picos característicos presentes nas FPM e no PPr. A análise por DRX mostrou que a incorporação de FPM e o reprocesamento aumentaram a cristalinidade do polímero. A incorporação de FPM reduziu a estabilidade térmica da matriz de PP, mas não afetou negativamente as propriedades mecânicas dos compósitos. Os compósitos apresentaram menor absorção de umidade em comparação com o tubete comercial e também exibiram propriedades mecânicas de tração superiores. Portanto, os resultados mostraram que os compósitos são viáveis para a produção de tubetes florestais. As condições climáticas influenciaram significativamente (p < 0,05) as propriedades de todos os sistemas. Mudanças morfológicas na superfície e estruturas químicas resultaram em fotodegradação. Além disso, a adição de FPM permitiu uma menor suscetibilidade à degradação ambiental em comparação com a matriz reprocessada. Portanto, esses resultados apoiam a viabilidade dos compósitos para a fabricação de tubetes florestais.

Polipropileno;Fibras de Milho;Compósitos Poliméricos
The application of plastics in the agricultural sector and forestry is widespread in various parts of the world, due to the multiple benefits it provides. However, concerns arise regarding the environmental impacts related to the use of these materials in these areas. The development of forestry tubes made from composites with the addition of natural fiber is an innovative approach that seeks to create more sustainable solutions for the production of forestry seedlings. This study aimed to develop polymer composites using recycled polypropylene (PPr) reinforced with corn straw fiber (FPM), aiming for their potential use as forestry tubes. Virgin polypropylene matrices reprocessed once (PPr1x) and three times (PPr3x) were evaluated. Two composite formulations were developed: one with the addition of 3% (ppr3x/3%fpm) and the other with the addition of 5% (ppr3x/5%FPM) of the reinforcement material (FPM), using the PPr3x matrix. Furthermore, commercial polypropylene tubes were purchased to compare the mechanical properties with the systems developed in this study. The systems were processed in a single-screw extruder, while the specimens were injection molded. The samples were characterized by optical microscopy (OM), scanning electron microscopy (SEM), infrared absorption spectroscopy (FTIR), x-ray diffraction (XRD), thermogravimetric analysis (TGA) and tensile mechanical properties. Sample specimens were subjected to water absorption and natural exposure tests, and their degradation rate after these tests was evaluated. The mo results showed that the reinforcement material was well distributed in the polymer matrix. FTIR showed the characteristic peaks present in fpm and ppr. XRD analysis showed that the incorporation of FPM and reprocessing increased the crystallinity of the polymer. The incorporation of FPM reduced the thermal stability of the PP matrix, but did not negatively affect the mechanical properties of the composites. The composites showed lower moisture absorption compared to the commercial tube and also exhibited superior mechanical tensile properties. Therefore, the results showed that the composites are viable for the production of forestry tubes. Climatic conditions significantly influenced (p < 0.05) the properties of all systems. Surface morphological changes and chemical structures resulted in photodegradation. Furthermore, the addition of fpm allowed for a lower susceptibility to environmental degradation compared to the reprocessed matrix. Therefore, these results support the viability of composites for the manufacture of forestry tubes.
Polypropylene;Corn Fibers;Polymer Composites
1
146
PORTUGUES
UNIVERSIDADE FEDERAL DO PIAUÍ
O trabalho possui divulgação autorizada
09-Tese Final Antonio Zilverlan.pdf

Contexto

MATERIAIS CONJUGADOS E POLIMÉRICOS
MATERIAIS CONJUGADOS E ESTRUTURADOS
PRODUÇÃO DE MULCH FILMS BIODEGRADÁVEIS REFORÇADOS COM RESÍDUOS AGROINDUSTRIAIS

Banca Examinadora

TATIANNY SOARES ALVES
DOCENTE - PERMANENTE
Sim
Nome Categoria
THYAGO CAMELO PEREIRA DA SILVA Participante Externo
LAURA HECKER DE CARVALHO Participante Externo
DANIELA DE LOURDES ANJOS COUTINHO SIMOES ANDRADE Participante Externo
RENATA BARBOSA Docente - PERMANENTE
MARCOS GUILHERME CARVALHO BRAULIO BARBOSA Docente - PERMANENTE
MARIA DO SOCORRO FERREIRA DOS SANTOS Participante Externo
TATIANNY SOARES ALVES Docente - PERMANENTE

Vínculo

Servidor Público
Instituição de Ensino e Pesquisa
Ensino e Pesquisa
Sim
Plataforma Sucupira
Capes UFRN RNP
  • Compatibilidade
  • . . .
  • Versão do sistema: 3.85.3
  • Copyright 2022 Capes. Todos os direitos reservados.

Nós usamos cookies para melhorar sua experiência de navegação no portal. Ao utilizar o gov.br, você concorda com a política de monitoramento de cookies. Para ter mais informações sobre como isso é feito, acesse Política de cookies.Se você concorda, clique em ACEITO.

Politica de Cookies

O que são cookies?

Cookies são arquivos salvos em seu computador, tablet ou telefone quando você visita um site.Usamos os cookies necessários para fazer o site funcionar da melhor forma possível e sempre aprimorar os nossos serviços. Alguns cookies são classificados como necessários e permitem a funcionalidade central, como segurança, gerenciamento de rede e acessibilidade. Estes cookies podem ser coletados e armazenados assim que você inicia sua navegação ou quando usa algum recurso que os requer.

Cookies Primários

Alguns cookies serão colocados em seu dispositivo diretamente pelo nosso site - são conhecidos como cookies primários. Eles são essenciais para você navegar no site e usar seus recursos.
Temporários
Nós utilizamos cookies de sessão. Eles são temporários e expiram quando você fecha o navegador ou quando a sessão termina.
Finalidade
Estabelecer controle de idioma e segurança ao tempo da sessão.

Cookies de Terceiros

Outros cookies são colocados no seu dispositivo não pelo site que você está visitando, mas por terceiros, como, por exemplo, os sistemas analíticos.
Temporários
Nós utilizamos cookies de sessão. Eles são temporários e expiram quando você fecha o navegador ou quando a sessão termina.
Finalidade
Coletam informações sobre como você usa o site, como as páginas que você visitou e os links em que clicou. Nenhuma dessas informações pode ser usada para identificá-lo. Seu único objetivo é possibilitar análises e melhorar as funções do site.

Você pode desabilitá-los alterando as configurações do seu navegador, mas saiba que isso pode afetar o funcionamento do site.

Chrome

Firefox

Microsoft Edge

Internet Explorer