Spelling suggestions: "subject:"fibers "" "subject:"bibers ""
911 |
Mecanismos de confinamento e suas implicações no reforço de pilares de concreto por encamisamento com compósito de fibras de carbono / Confinement effects and their implication on the strengthening of concrete columns by wrapping with carbon fiber composites.Carrazedo, Ricardo 25 April 2002 (has links)
Este trabalho aborda o efeito do confinamento desenvolvido em pilares de concreto armado reforçados com compósitos de fibras de carbono. Por meio do encamisamento é possível mobilizar o confinamento passivo do concreto, restringindo sua expansão lateral. Com o efeito do confinamento o concreto apresenta significativos ganhos de resistência e ductilidade. Efetuou-se uma análise experimental com pilares de seção transversal circular utilizando diferentes taxas de armadura transversal e variando-se o número de camadas do compósito. Observou-se a influência destas variáveis sobre a capacidade resistente e a deformabilidade destes pilares. Com o aumento do número de camadas de compósito ocorreram grandes acréscimos de capacidade resistente, mesmo com taxas de armadura transversal mais elevadas. O aumento da deformação última com o reforço foi grande no caso de pilares não armados. Em pilares com elevada taxa de armadura transversal não ocorreram ganhos significativos na deformação última. Verificou-se que em pilares de concreto armado reforçados com compósito de fibras de carbono, pode-se obter boas previsões do ganho de resistência utilizando-se modelos teóricos de confinamento adequados e a sobreposição de pressões laterais da camisa de reforço e da armadura transversal no núcleo. Foram ensaiados também pilares de seção transversal quadrada sem armaduras para verificar o efeito da forma da seção transversal. Observou-se que em seções quadradas a pressão lateral efetiva é menor se comparada com pilares de seção circular. / This work deals with the effect of confinement in reinforced concrete columns strengthened with carbon fiber composites. By wrapping, it is possible to mobilize the passive confinement of the concrete, restricting its lateral expansion. With the confinement, the concrete shows substantial gains in resistance and ductility. An experimental analysis of circular columns was carried out making use of different rates of transverse steel and numbers of composite layers. The influence of these variables over the load carrying capacity and deformability of these columns was observed. With an increased number of layers of the composite, there was a great increase in the load carrying capacity, even at high transverse steel rates. The increase in the ultimate strain given by the strengthening was great with unreinforced concrete columns. In columns with a high transverse steel rate there were no important gains in the ultimate strain. It was observed that in reinforced concrete columns strengthened with carbon fiber composites, one can very well foresee the gain in strength by using adequate analytical models of confinement and the overlaying of lateral pressures from the composite jacket and the transverse steel in the central core. Square columns without reinforcement bars were also subject to testing so as to investigate the effect of the shape of the cross-section. It was observable that in square sections the real lateral pressure is smaller when compared to circular columns.
|
912 |
Efeitos da Poluição Aérea de Cubatão sobre o Conteúdo de Nitrogênio, Fibras, Ligninas e Substâncias Fenólicas Foliares e Atividade Herbivórica em Tibouchina pulchra Cong.. / Leaf contents of nitrogen, fibers and phenolic compounds and their bearing with herbivore damage to Tibouchina pulchra Cogn., under the influence of air pollutants from industries of CubatãoFurlan, Cláudia Maria 22 October 1998 (has links)
O crescente processo de industrialização na região de Cubatão, São Paulo, e as resultantes emissões de poluição vêm há tempos afetando a vegetação da Serra do Mar ao seu redor, um remanescente da Mata Atlântica. Para avaliar os efeitos da poluição aérea nos teores de alguns metabólitos, de forma a relacioná-los com a intensidade de herbivoria foliar em Tibouchina pulchra Cogn. (Melastomataceae), espécie predominante na região, foram realizadas análises de nitrogênio, compostos fenólicos totais, taninos totais, fibras, ligninas, área foliar total e área foliar perdida por herbivoria. Folhas maduras de cinco indivíduos adultos de Tibouchina pulchra foram coletadas nos meses de janeiro, fevereiro, junho e julho de 1996 e 1997, em três áreas amostrais na região de Cubatão e Serra do Mar: Vale do Rio Pilões (RP), próxima à captação de água da SABESP, com pouca influência da poluição aérea de Cubatão, considerada como área de referência neste trabalho; Caminho do Mar (CM), área que acompanha a antiga estrada de ligação São Paulo-Santos e com influência da poluição emitida por indústrias petroquímicas localizadas no final dessa rodovia; e Vale do Rio Mogi (VM), área fortemente afetada pela poluição devido à proximidade a indústrias dos ramos siderúrgico, químico, de fertilizantes e de cerâmica. Verificou-se que nas áreas poluídas do Vale do Rio Mogi e do Caminho do Mar, quando comparadas ao Vale do Rio Pilões, foram maiores os teores foliares de nitrogênio (19,86 mg/g RP; 23,16 mg/g CM; 25,14 mg/g VM), fibras (36,03% RP; 45,91% CM; 48,5% VM) e ligninas (9,98% RP; 12,98% CM; 8% VM), mas foram menores as concentrações foliares de compostos fenólicos (4,65% RP; 1,66% CM; 2,15% VM) e taninos (0,84% RP; 0,26% CM; 0,50% VM). Não se observou diferenças nas áreas foliares totais, mas houve uma maior porcentagem de área foliar perdida por herbivoria nos indivíduos das áreas poluídas (0,40% RP; 0,90% CM; 3,46% VM), assim como foi observada uma maior porcentagem de galhas na superfície adaxial das folhas dos indivíduos do Vale do Mogi (4,25% RP; 1,25% CM; 8,42% VM). Foram pequenas as diferenças entre os valores encontrados para verão e inverno para todos os parâmetros estudados. Os resultados indicam que há um efeito da poluição atmosférica nos parâmetros estudados e que as alterações nesses compostos, relacionados com os sistemas de defesa da planta contra o ataque de herbívoros, estejam influenciando na quantidade de área foliar perdida por herbivoria. Para explicar a intensidade de herbivoria foliar sofrida pelos indivíduos de Tibouchina pulchra, foram realizadas análises de regressão que revelaram três modelos diferentes, um para cada área amostral. Na área de referência do Vale do Rio Pilões, o modelo selecionado relaciona a intensidade de herbivoria foliar com a quantidade de taninos, explicando 11% da variabilidade da porcentagem de herbivoria, podendo-se dizer que há herbivoria tanto mais intensa quanto menor a quantidade de taninos foliares. Para o Caminho do Mar, o fator ligninas foi o que melhor explicou a quantidade de herbivoria: em aproximadamente 25% dos casos, a intensidade de herbivoria foi tanto maior quanto menor a quantidade de ligninas. No Vale do Rio Mogi, aproximadamente 8% da intensidade de herbivoria pode ser explicada pela quantidade de compostos fenólicos, também através de correlação negativa. Os coeficientes de regressão para os parâmetros selecionados nos três modelos são significantes. Uma vez que os coeficientes de explicação são baixos, sugere-se que outros fatores, não avaliados neste estudo, estejam interferindo na intensidade de herbivoria foliar sofrida pelos indivíduos das três áreas. / The vegetation of the Atlantic Forest on Serra do Mar near the industrial complex of Cubatão (state of São Paulo, Brazil) has been subject of severe damage caused by massive emissions of pollutants, as a result of the progressive industrialization in the area. The amounts of nitrogen, total soluble phenols, total tannins, fibers and lignins, as well as leaf area, leaf area damage by herbivory and percentage of galls, were measured for leaves of Tibouchina pulchra Cogn. (Melastomataceae), a species resistant to air pollution and widespread in the region. The purpose of the investigation was to evaluate the effects of air pollution on the content of some classes of secondary metabolites and the possible consequences on the intensity of foliar herbivory. Fully expanded leaves of five individuals were collected for analysis in January, February, June and July 1996 and 1997, at three sites of Cubatão and Serra do Mar, each area presenting distinct pollution loads: the Pilões Valley (RP), near to SABESP station, characterized by a virtually undamaged vegetation and taken as a reference area; the Caminho do Mar (CM), along the old road connecting the cities of São Paulo and Santos, influenced mainly by the pollution emitted by petrochemical industries at the foot of this road; Mogi Valley (VM), close to the core region of the industrial complex, influenced mainly by pollution emitted fertilizer and chemical industries, steel production and cement factories. Relative to Pilões Valley, the individuals growing in the Caminho do Mar and Mogi Valley areas presented higher amounts of foliar nitrogen (on average 19,86 mg/g RP, 23,16 mg/g CM and 25,14 mg/g VM), fibers (36% RP, 46% CM and 49% VM) and lignins (10% RP, 13% CM and 8% VM) and lower amounts of total soluble phenols (5% RP, 1,7% CM, and 2,2% VM) and tannins (0,84% RP, 0,26% CM and 0,5% VM). The total leaf area found was not significantly different from one area to another, but differences were observed relative to the areas consumed by herbivory: they were larger at Mogi Valley and Caminho do Mar than at Pilões Valley (0,4% RP, 0,9% CM and 3,5% VM). The percentage of galls was highest at Mogi Valley and lowest at Caminho do Mar, Pilões Valley presenting an intermediate value (4,25% RP, 1,25% CM and 8,42 VM). For all parameters measured, the differences between summer and winter were not significant. The results show that the air pollution released by the industrial complex of Cubatão affects the foliar content of nitrogen and secondary metabolites and that such alterations affect the intensity of herbivory. Regression analysis were carried out relative to the three selected areas of Cubatão, in order to look for an explanation for the leaf loss by herbivory. The model of regression selected the variable tannin content as the most important to explain the leaf area at Pilões Valley, 11% of the herbivory being accounted for by that parameter. In individuals from Pilões Valley, the intensity of foliar herbivory correlates negatively with tannin content. The lignins content accounts for 25% of the herbivory intensity at Caminho do Mar, a negative correlation between the latter parameter and lignins content being noticed. Approximately 8% of the herbivory intensity is accounted for by the content of total soluble phenols at Mogi Valley, again through a negative correlation. The regression coefficients found were significant, notwithstanding their small values. The results suggest that other factors, not investigated in the present work, also influence the intensity of foliar herbivory.
|
913 |
Fibra de coco e resinas de origem vegetal para produção de componentes de mobiliário e da construção civil / Coconut fiber and resins of vegetable origin for the production of components of furniture and civil constructionWiedman, Guilherme Alexandre 05 December 2002 (has links)
A pesquisa trata do desenvolvimento de tecnologia experimental para produção de material compósito de alto desempenho a partir de fibras e resinas de origem vegetal. A fibra extraída do fruto do coqueiro (Cocos nucifera) combinada a resinas comerciais obtidas da casca da acácia negra (Acacia mearnsii) e do óleo de mamona (Ricinuscommunis) foram utilizadas para a fabricação de peças de mobiliário e telhas de cobertura destinadas à construção civil. Corpos de prova e protótipos foram produzidos e testados nos laboratórios da Divisão de Produtos Florestais do IPT - Instituto de Pesquisas Tecnológicas do Estado de São Paulo com financiamento da Fapesp- Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo.Os resultados dos ensaios indicam que o compósito de fibra e resina pode substituir materiais convencionais como aglomerados e laminados de madeira, apresentando vantagens como resistência à umidade, resistência ao ataque de cupins e maior elasticidade, além de ser moldável, estrutural e isolante térmico. / The following doctorate thesis describes an experimental development of native technology for the utilization of plant fibers in the manufacture of environmentally sound composite materials suitable to replace wood fiberboard, particleboard and MDF. Coir fiber extracted from the common coconut tree (Cocos nucifera) combined with plant resins obtained from black wattle (Acacia mearnsii) and castor plant (Ricinus communis) were used to produce molded components and flat sheets in experimental process. Prototypes of school chairs and corrugated roof tiles were manufactured and a complete set of tests were done to verify technical feasibility and potential applications. Coir fiber as well as other suitable plant fibers are an abundant resource in the poorest regions of Brazil and in several other developing countries in Asia and Africa. The use of such technology by the communities living off fiber extraction could aggregate value to their production and be an important factor to promote sustainable development.
|
914 |
Compósitos baseados em PET reciclado, fibras de sisal e plasticizantes oriundos de fontes renováveis: estudo do processamento e propriedades destes materiais / Composites based on recycled PET, sisal fibers and plasticizers from renewable sources: study of the processing and final properties of these materialsSantos, Rachel Passos de Oliveira 25 May 2012 (has links)
É crescente o interesse e a necessidade de substituição de materiais preparados a partir de matéria-prima obtida de fontes fósseis, por materiais oriundos de fontes renováveis, como os compósitos poliméricos reforçados com fibras naturais. Adicionalmente, é acelerada a geração de descarte de embalagens plásticas no país, comparativamente à reciclagem de materiais. Neste contexto, o presente trabalho consistiu na busca pelo aprimoramento de processos de preparação de compósitos baseados em poli (tereftalato de etileno) reciclado (PET reciclado) e fibras de sisal. As fibras de sisal foram caracterizadas segundo o teor de componentes químicos majoritários, difração de raios X, microscopia eletrônica de varredura (MEV), análise térmica (calorimetria exploratória diferencial (DSC) e termogravimetria (TG)) e espectroscopia na região do infravermelho (IV). O PET reciclado foi caracterizado por DSC, TG, IV e determinação do índice de fluidez. Inicialmente, compósitos de PET reciclado/fibras de sisal foram processados via reometria de torque, com posterior termoprensagem, à temperatura de 260ºC, porém foi observada a decomposição térmica das fibras, ou seja, o recobrimento pela matriz não retardou a decomposição das fibras. Consequentemente, visando uma diminuição da temperatura de fusão do PET reciclado (~265ºC), a fim de evitar a decomposição térmica das fibras durante o processamento, os plasticizantes acetil tributil citrato (ATBC), tributil citrato (TBC), glicerol, óleo de mamona (OM) e óleo de soja epoxidado (OSE) foram acrescentados às formulações dos compósitos. Adicionalmente, polibutadieno hidroxilado líquido (PBHL) foi acrescentado à formulação do material, visando avaliar sua ação como agente compatibilizante/de acoplamento na interface fibra-matriz. Destaca-se que estes plasticizantes foram escolhidos por serem oriundos de fontes renováveis, assim como por possuírem grupos nas respectivas estruturas com afinidade tanto por grupos presentes nos componentes da fibra como na matriz. Desta forma a possível ação dos mesmos como compatibilizantes também foi considerada. Os plasticizantes foram caracterizados por DSC, TG e IV. A exploração de parâmetros de processamento, usando plasticizantes, foi feita misturando os componentes usando pás rotativas, seguido de moldagem por compressão. A composição da mistura e parâmetros de processamento, que levaram ao melhor conjunto de resultados, foi considerada para processamento via reometria de torque/termoprensagem. Os compósitos foram caracterizados por MEV, DSC, TG, absorção de água, e com relação às suas propriedades mecânicas por análise térmica dinâmico-mecânica (DMTA), e ensaios de resistência ao impacto e à flexão. Analisando-se os resultados obtidos, observa-se que, com relação aos diferentes processamentos dos compósitos, a moldagem por compressão foi mais adequada para a preparação dos compósitos de PET reciclado/fibras de sisal, principalmente em relação ao superior desempenho mecânico apresentado por estes materiais, em comparação aos compósitos processados por reometria de torque e posterior termoprensagem. O PET reciclado não reforçado, dentre as propriedades mecânicas apresentadas, não apresentou boa resistência ao impacto, assim como os compósitos preparados a partir dele, ou seja, a propriedade do PET reciclado foi predominante nos compósitos. No entanto, o uso de plasticizantes viabilizou não só o processamento dos compósitos à menor temperatura, assim como aumentou a molhabilidade da fibra pelo polímero, por diminuir a viscosidade da mistura. Ainda, no geral, as micrografias das superfícies de fratura dos compósitos demonstraram uma boa adesão na interface fibra-matriz, indicando atuação dos plasticizantes também como compatibilizantes entre fibra e matriz. Destaca-se que, no geral, os resultados de resistência à flexão e DMTA apontaram no sentido de que a presença das fibras e plasticizantes levaram a materiais menos rígidos e mais flexíveis. Dentre os compósitos, pode-se considerar que a mistura PET reciclado/fibras de sisal/glicerol/ TBC apresentou o melhor desempenho mecânico, que levou, no geral, ao melhor resultado de resistência ao impacto, boa resistência à flexão e deformação na ruptura. O compósito de PET reciclado/fibras de sisal, contendo em sua composição somente o plasticizante TBC, também apresentou um bom desempenho frente aos demais compósitos, com o melhor resultado de resistência à flexão, maior módulo de armazenamento e baixo teor de água absorvida. Assim, como pretendido, viabilizou-se o preparo de compósitos de PET reciclado/fibras de sisal, com a adição de diferentes tipos e misturas de plasticizantes, avaliando-se não somente a influência destes, assim como parâmetros de processo, uso de diferentes tipos de processamento e propriedades finais dos materiais gerados. / There is an increasing interest and need for the replacement of materials prepared from raw material obtained from fossil sources by those from renewable sources, such as polymeric composites reinforced with natural fibers. Additionally, the generation of plastic packaging disposal is accelerated in the country compared to materials recycling. In this context, the focus of this investigation was on the search for developing processes for the preparation of composites based on recycled poly (ethylene terephthalate) (recycled PET) and sisal fibers. The sisal fibers were characterized according to the content of major chemical components by X-ray diffraction, scanning electron microscopy (SEM), thermal analysis (differential scanning calorimetry (DSC) and thermogravimetry (TG)) and by infrared spectroscopy (IR). The recycled PET was characterized by DSC, TG, IV and melt index determination. Initially, composites of recycled PET/sisal fibers were processed in a Haake torque rheometer with subsequent thermopressing, at 260ºC, but this method proved to be inefficient, since fiber decomposition was observed, i.e., the decomposition of the fibers was not delayed by the matrix coating. Consequently, by aiming at obtaining a decrease of the melting temperature of the recycled PET (~ 265ºC) in order to avoid thermal decomposition of the fibers during processing, the plasticizers, acetyl tributyl citrate (ATBC), tributyl citrate (TBC), glycerol, castor oil (CO) and epoxidized soybean oil (OSE) were added to the formulations of the composites. In addition, hydroxylated liquid polybutadiene (PBHL) was added to the formulation of the material to evaluate its action as a compatibilizer/coupling agent in the fiber-matrix interface. It is emphasized that these plasticizers were chosen because they come from renewable sources, as well as having groups in the respective structures with affinity for both groups present in components of the fiber and the matrix. Thus the possible action of plasticizers as compatibilizers was also considered. The plasticizers were characterized by DSC, TG and IV. The exploitation of processing parameters using plasticizers was made by mixing the components using shovels, followed by compression molding. The composition of the mixture and the processing parameters, which led to the best set of results, were considered for processing via torque rheometry/thermopressing. The composites were characterized by SEM, DSC, TG, water absorption, and regarding their mechanical properties, by dynamic mechanical thermal analysis (DMTA) and impact and flexural strength. Analyzing the results, it is observed that when it comes to different processes of composites, compression molding was the most suitable for the preparation of the composites of recycled PET/sisal fibers, especially in relation to the superior mechanical performance presented by these materials compared to composites processed by torque rheometry and subsequent thermopressing. The non-reinforced recycled PET, among the mechanical properties shown, did not show a good impact strength, nor did the composites prepared from it, i.e., the property of recycled PET in the composites was predominant. However, not only did the use of plasticizers allow the processing of the composites at a lower temperature, but also it increased the wettability of the polymer-fiber by reducing the viscosity of the mixture. Still, in general, the SEM images of fractured surfaces of the composites showed a good adhesion between fiber-matrices, indicating activity of plasticizers and also compatibilizers between fiber and matrix. It is noteworthy that, in general, the results of flexural strength and DMTA pointed out that the presence of plasticizers led to less rigid and more flexible materials. Among the composites, it can be assumed that the mixture recycled PET/sisal fibers/glycerol/TBC presented the best mechanical performance, which in general led to the best result of impact strength, good flexural strength and fracture strain. The composite of recycled PET/sisal fibers in its composition, containing only the TBC plasticizer, also performed well compared to other composites, with the best result of flexural strength, higher storage modulus and low moisture absorption. Thus, as desired, the preparation of composites based on recycled PET/sisal fibers with the addition of different types and mixtures of plasticizers was enabled, evaluating not only their influence but also process parameters, the use of different types of processing and the final properties of the generated materials.
|
915 |
Pesquisa e criação: desenvolvimento de coleção de fios de fibras de paina / Research and design: development of yarns collection with kapok fibersQueiroz, Rayana Santiago de 16 October 2013 (has links)
Das lógicas vigentes de produção e consumo mais recorrentes no sistema da moda, emergem problemáticas ambientais e sociais de escala mundial. Ao longo da sua evolução, a produção têxtil, uma das atividades humanas mais antigas e elementares, tornou-se uma importante responsável pelo consumo em grande escala e uso indevido de recursos naturais e, associada aos valores de consumo da sociedade urbano-industrial, a sazonalidade da moda é mais um agravante. Fruto de uma visão de mundo fragmentada, intrínseca ao paradigma moderno, o design têxtil e de moda, assim como outras áreas do conhecimento, se desenvolveram orientados a sustentar um padrão de desenvolvimento econômico e tecnológico compatíveis com estas lógicas, de forma que no Brasil, importantes saberes sobre processos tecnológicos e o uso de matérias-primas inerentes a nossa cultura popular foram levados a um processo de desuso e esquecimento. Saberes estes intimamente associados à biodiversidade e tidos como de extrema importância dentro das políticas nacionais e internacionais de desenvolvimento ambiental e social. Neste contexto, este trabalho se desenvolveu com o objetivo de propor uma coleção de fios, produzidos a partir de fibras de paina, da espécie nativa Chorisia speciosa, e de técnicas têxteis artesanais, associando à criação as pesquisas teórica e experimental. O método que delineamos para o desenvolvimento da coleção de fios abrange: i) pesquisa teórico-conceitual, em que foram levantados os principais conhecimentos sobre as matérias primas e técnicas no âmbito da cultura têxtil popular brasileira e as principais tendências de moda e consumo no Brasil e no mundo; ii) pesquisa técnico-experimental, fase da pesquisa em que foi testada a viabilidade técnica de transformar as fibras de paina e diferentes misturas destas com fibras de algodão e lã em um fio, bem como o seu tingimento, utilizando as técnicas artesanais pesquisadas na etapa anterior; iii) desenvolvimento da coleção de fios propriamente dita. A partir dos dados obtidos na pesquisa, foi identificado que o vasto conhecimento popular a cerca das técnicas têxteis demonstra imenso potencial ao incorporá-lo no processo criativo têxtil. Além disso, a pesquisa técnico-experimental apontou a viabilidade de fiação da paina com misturas de algodão e lã, bem como o seu tingimento natural. Por meio deste trabalho foi possível então ratificar a importância e potencial de aliar a pesquisa científica à criação de moda tanto para o desenvolvimento de um novo material, como na proposição de formas distintas de produção e consumo de moda. As tendências de moda pesquisadas demonstraram que uma parcela da sociedade vive na atualidade uma intensa e acelerada redefinição de conceitos, valores e estilo de vida que contrariam a configuração do mercado de moda e a lógica de consumo predominante inerente a este, e se projetam gradativamente em transformações nos comportamentos de consumo e consequentemente no mercado e economia. Assim, elas apenas reafirmam a valia da presente pesquisa para o mercado de moda e a propensão deste à aceitação de produtos como o que propusemos aqui. / Social and environmental issues have emerged in global scale from the prevailing logics of production and consumption recurrent in the fashion system. The textile production, one of the oldest elementary human activities, has become a major factor in large scale consumption and in the misuse of natural resources throughout its evolution. Another aggravating factor is the urban-industrial society consumption values and the seasonality of fashion. As a result of a fragmented worldview, intrinsic to the modern paradigm, the textile and fashion design as well as other areas of knowledge - have been developed towards the sustainability of economic and technological development patterns compatible to these logics. In Brazil, important knowledge about technological processes and the use of raw materials, inherent in our popular culture, feel in disuse and oblivion. This knowledge is closely associated with biodiversity and taken with paramount importance for national and international environmental and social development policies. In this context, this work was developed aiming to propose a yarn collection produced with kapok fibers - from the native specie Chorisia speciosa - and textile craft techniques, linking creation to theoretical and experimental research. The outlined method for the development of the yarn collection includes: i) theoretical and conceptual research, in which we analyzed the main knowledge on raw materials and techniques in Brazilian popular textile culture and main fashion and consumption trends in Brazil and the world, ii) technical and experimental research, the phase in which we tested the technical feasibility of kapok fibers transformation and different mixtures of these fibers with cotton and wool on a yarn, as well as its dyeing, using the handmade techniques surveyed in the previous step, iii) development of yarn collection. From the data obtained in the research, we identified that the vast popular knowledge on technical textiles have immense potential to be incorporated in creative textile process. In addition, technical experimental research demonstrated the feasibility of kapok spinning with mixtures of cotton and wool, as well as its natural dyeing. Throughout the work, it was possible to confirm the potential importance of linking scientific research to fashion creation for both the development of new material and for proposing different forms of fashion production and consumption. Fashion trend research showed that part of the society is experiencing an intense and accelerated redefinition of concepts, values and lifestyle that contradicts the fashion market configuration and its consumer logic. Results of this process have gradually been projected as changes in consumer behavior, and consequently, in the market and the economy. Therefore, they reaffirm this research value for the fashion market and its propensity to accept the proposed products.
|
916 |
Fibras lignocelulósicas como agente de reforço de compósitos de matriz fenólica e lignofenólica / Lignocellulosic fibers as reinforcing agents in lignophenolic and phenolic matrix compositesRazera, Ilce Aiko Tanaka 04 August 2006 (has links)
Neste trabalho, fibras lignocelulósicas de diferentes fontes (bananeira e coco) foram utilizadas como agentes de reforço na preparação de compósitos de matriz fenólica e lignofenólica. O fenol, utilizado na formulação da matriz, foi substituído parcial e totalmente por lignina, extraída do bagaço de cana de açúcar por processo Organosolve, na preparação dos termorrígidos lignofenólicos. Os polímeros foram moldados sob compressão e aquecimento controlados. Para caracterização das fibras lignocelulósicas, além da análise da composição, foram utilizadas as seguintes técnicas: difração de raios-X, cromatografia gasosa inversa (IGC), espectroscopia na região de infravermelho (IV), calorimetria exploratória diferencial (DSC), termogravimetria (TG), microscopia eletrônica de varredura (MEV), resistência à tração. Os pré-polímeros (fenólicos e lignofenólicos) foram caracterizados via cromatografia de exclusão por tamanho (SEC), IV, DSC, TG. Os compósitos obtidos foram caracterizados através de ensaios de impacto Izod, análise dinâmico-mecânica (DMA), absorção de água, DSC, TG. Os resultados revelaram que: a substituição total do fenol por lignina é viável; das duas fibras utilizadas como reforço, fibras de coco e banana (não tratadas, ou tratadas com solução alcalina ou ar ionizado), estas últimas apresentaram melhores resultados como reforço de matriz fenólica, possivelmente devido ao mais alto teor de celulose, que é o componente das fibras lignocelulósicas presente nos domínios cristalinos, e que, portanto, exerce a maior influência sobre as propriedades mecânicas destas, e conseqüentemente sobre a ação como reforço em compósitos; em se tratando de compósitos lignofenólicos, principalmente naquele em que fenol foi totalmente substituído por lignina, embora a fibra de coco não tenha boas propriedades mecânicas devido ao baixo teor de celulose, o alto teor de lignina presente neste fibra passou a corresponder a propriedade importantíssima, pois aumentou consideravelmente a afinidade fibra/matriz (também com alto teor de estruturas típicas de lignina). A intensificação das interações na interface possivelmente facilitou a transferência de carga da matriz para a fibra durante o impacto, levando ao material com mais alta resistência ao impacto, dentre os considerados no presente trabalho. Os resultados de absorção de água no geral foram importantes, pois além de indicar a afinidade do material por água, trouxeram também, dentre outras, informações sobre a interface fibra/matriz. No caso dos compósitos preparados a partir de pré-polímeros em que fenol foi totalmente substituído por lignina, os testes de absorção de água também foram importantes no sentido de indicar o melhor processo a ser utilizado na preparação dos pré-polímeros, sendo os resultados condizentes com aqueles obtidos via ensaio de impacto. Deve-se destacar o fato de ter sido possível preparar um compósito com boas propriedades, em que lignina foi usada como macromonômero na preparação da matriz polimérica, sendo esta reforçada com fibras vegetais, ou seja, obteve-se um compósito a partir de alta porcentagem de material oriundo de fontes renováveis / In this work, lignocellulosic fibers from different sources (banana tree and coconut) were used as reinforcing agents in the preparation of phenolic and lignophenolic matrix composites. The phenol used in the matrix formulation was substituted both partially and totally by lignin, extracted from sugarcane bagasse by organosolv process, in the preparation of the lignophenolic thermosets. The composites were molded under controlled pressure and heating. Besides composition analysis, the following techniques were used to characterize the lignocellulosic fibers: X-ray diffraction, inverse gas chromatography (IGC), infrared spectroscopy (IR), differential scanning calorimetry (DSC), thermogravimetry (TG), scanning electron microscopy (SEM), and tensile strength. The prepolymers (phenolic and lignophenolic) were characterized by size exclusion chromatography (SEC), IR, DSC, and TG. The composites obtained were characterized by Izod impact strength, dynamic mechanical analysis (DMA), water absorption, DSC, and TG. The results revealed that: -the total substitution of phenol by lignin is viable; - from the two reinforcing fibers used (banana tree and coconut, both treated and untreated with alkaline solution and ionized air), the former presented the best results as a phenolic matrix reinforcement, possibly due to their larger cellulose content, which is the component of the lignocellulosic fibers present in the crystalline domains. This has a greater influence on the mechanical properties of the fibers, and consequently on their action as composite reinforcement; -concerning the lignophenolic composites, mainly those in which phenol was completely substituted with lignin, although the coconut fibers do not have good mechanical properties due to their low cellulose content, their high lignin content contributed to a very important property, that is, a considerable increase in the affinity between the fiber and the matrix, which also has a high content of typical lignin structures. The intensity of the interactions at the interface may have made the load transfer from the matrix to the fiber during impact easier, resulting in a material with the highest impact strength, when compared to others prepared in the present study; -the water absorption results were generally important as besides information on the affinity of the material for water, they also gave further information on the fiber/matrix interface. In the case of composites prepared from prepolymers whose phenol was totally substituted by lignin, the water absorption tests were also important to indicate the best prepolymer preparation process, which was in agreement with impact assay results. It is important to highlight the fact that it is was possible to prepare a composite with good properties using lignin as a macromonomer in the preparation of a polymeric matrix reinforced with natural fibers, that is to say, with a high percentage of material derived from renewable sources
|
917 |
Fibras de sisal: estudo de propriedades e modificações químicas visando a aplicação em compósitos de matriz fenólica / Sisal fibers: studies on the properties and chemical modifications for use in phenolic matrix compositesMegiatto Júnior, Jackson Dirceu 23 June 2006 (has links)
Este trabalho relata a utilização das fibras de sisal (Agavea sisalana) como agente de reforço na preparação de compósitos de matriz termorrígida fenólica. Considerando que não se encontra na literatura informações detalhadas sobre a estrutura química de dois dos principais constituintes da fibra de sisal, lignina e hemiceluloses (polioses) foram extraídas e caracterizadas. Além da questão ambiental, em que materiais oriundos de fontes não renováveis, como a matriz fenólica, são substituídos por materiais provenientes de fontes renováveis, como as fibras de sisal, este trabalho também teve como motivação desenvolver materiais compósitos com melhores propriedades. Para alcançar tal objetivo, optou-se por dividir o trabalho em três partes. A primeira etapa correspondeu a otimização dos principais parâmetros envolvidos no processo de preparação dos compósitos, tais como: pressão final de moldagem aplicada, ciclo de cura da matriz fenólica e fração e comprimento das fibras de sisal a serem empregadas como agente de reforço. Os resultados obtidos indicaram que um maior valor de força final de moldagem (20 ton) pode levar a compósitos com melhores propriedades desde que esta maior pressão seja paliçada no ponto de gelificação da matriz fenólica durante o ciclo de cura. Com relação a formulação dos compósitos, uma fração de 15% (em massa) de fibras com 3 cm de comprimento, distribuídas de forma aleatória, levou à melhores propriedades.. Após a escolha das melhores condições de processo, deu-se início a segunda etapa em que as fibras de sisal foram submetidas a tratamentos químicos envolvendo diferentes agentes modificadores com a finalidade de intensificar as interações fibra-matriz na interface. A primeira modificação envolveu reação com a macromolécula de lignina. Foram utilizadas duas ligninas, extraídas de duas fontes diferentes e por dois processos distintos: lignina de bagaço de cana-de-açúcar, extraída pelo processo Organosolve e a lignina, conhecida como Indulin, extraída do licor residual do processo de polpação Kraft da madeira (Pinus). Ambas as ligninas foram hidroximetiladas (utilizando formaldeído como reagente), visando aumentar sua reatividade. Em seguida, foram realizadas várias modificações das fibras de sisal com as duas ligninas hidroximetiladas, envolvendo diferentes intervalos de tempo de tratamento. Além desta modificação química envolvendo ligninas hidroximetiladas, também foi realizado um segundo estudo sobre tratamento das fibras de sisal em que o álcool furfurílico (AF), proveniente do furfural o qual pode ser obtido de fontes renováveis, e poliálcool furfurílico (PFA), sintetizado previamente a partir do AF, foram utilizados como agentes modificadores de fibras. Para estes tratamentos com AF e PFA, foram propostas duas modificações químicas envolvendo os sítios reativos presentes em dois componentes químicos das fibras de sisal: os polissacarídeos e a lignina. A modificação encerrando os polissacarídeos se baseou na reação entre estes e o poliálcool furfurílico (PFA). Nesta reação, foi utilizado o dicromato de potássio (K2Cr2O7) como agente gerador de centros-ativos, tanto na estrutura química da celulose como na do PFA. Esta geração de radicais em ambas as estruturas químicas catalisa a reação de graftização do PFA sobre a superfície das fibras. A outra modificação química proposta envolveu a reação entre o AF e o PFA com a macromolécula de lignina também presente naturalmente nas fibras de sisal (protolignina). Esta modificação se baseia na oxidação seletiva das unidades guaiacila e siringila da protolignina com dióxido de cloro (ClO2) e posterior reação com AF e PFA via mecanismo de Diels-Alder. No geral, os resultados indicaram que todos os tratamentos realizados aumentaram a compatibilidade entre fibra e matriz, intensificando as interações na região interfacial. Esta maior adesão fibra-matriz foi a principal responsável pelo melhor desempenho apresentado pelos compósitos contendo fibras modificadas no teste de absorção de água em comparação com aquele reforçado com fibras não modificadas. No entanto, apesar das modificações químicas realizadas promoverem maior compatibilidade fibra-matriz intensificando as interações na interface, estes tratamentos levaram a uma redução na resistência ao impacto dos compósitos reforçados por estas fibras, sendo este efeito consideravelmente mais pronunciado para os compósitos reforçados com fibras submetidas à K2Cr2O7 e ClO2. Esta redução foi conseqüência dos meios reacionais a que as fibras foram expostas terem sido agressivos às mesmas, fazendo com que se tornassem mais frágeis. A terceira e última etapa do presente trabalho correspondeu à adição de polibutadieno hidroxilado (PBHL), um elastômero, à matriz fenólica. Esta etapa teve por objetivo aumentar a tenacidade do termorrígido fenólico e, por conseqüência, dos compósitos, através da introdução de um material mais flexível. De acordo com os resultados obtidos, a adição de 10% (em massa) de PBHL à resina fenólica produziu um termorrígido com maior resistência ao impacto. No entanto, para os compósitos preparados a partir das blendas, a adição de frações de PBHL superiores a 2,5% (em massa) provocou redução nos valores de resistência ao impacto dos materiais. Esta redução foi causada pela formação de aglomerados de partículas de PBHL na interface e nas fibras de sisal, o que diminuiu a eficiência do processo de tenacificação. A formação destes aglomerados sobre a superfície das fibras indicou que o PBHL apresenta maior afinidade com as fibras de sisal à matriz fenólica, sugerindo que o PBHL poderia ser utilizado como agente de acoplamento entre fibra de sisal e matriz fenólica. Desta forma, foi preparado um compósito fenólico reforçado por fibras de sisal préimpregnadas com PBHL. Os resultados obtidos na caracterização deste compósito demonstraram que o PBHL forma uma fina camada sobre a superfície das fibras e que esta camada polimérica aderida à superfície das fibras intensifica as interações com a matriz fenólica, diminuindo a absorção de água do compósito. Porém, a pré-impregnação das fibras com PBHL praticamente não alterou os valores de resistência ao impacto do compósito. O conjunto de dados obtidos mostra que as fibras de sisal têm um bom desempenho na atuação como reforço de matriz termorrígida fenólica. Dentre os tratamentos químicos realizados sobre a fibra de sisal, com a finalidade de melhorar ainda mais o seu desempenho como material de reforço em matrizes fenólicas, pode-se considerar que a modificação envolvendo reação com ligninas hidroximetiladas foi a que se mostrou mais eficiente. A introdução de frações de lignina na superfície das fibras intensificou as interações fibra/matriz na interface, o que pode ser comprovado pela menor absorção de água apresentada pelos compósitos reforçados por estas fibras. Apesar deste tratamento causar certa diminuição na resistência ao impacto dos materiais, o ganho obtido na diminuição da absorção de água do compósito supera a perda na propriedade mecânica avaliada. / Considering the importance of developing new and valorized application areas for sisal fiber and also that detailed information on the chemical structure of its main constitutive polymers is scare, first hemicelluloses and lignin were extracted and characterized and then sisal fibers reinforced phenolic composites were prepared.While it is clear that substituting sisal fibers, a renewable resource, for the non-renewable components of the phenolic matrix would be beneficial for the environment, it is also hoped that such a substitution could lead to the development of composite materials with improved properties. Due to the joint goal of developing a novel material and investigating its properties, this work was divided into three stages. In the first stage, the key parameters for the preparation of the composites were optimized. These parameters included the final pressure applied on the mold at the phenolic matrix cure step, and the fraction and length of the sisal fibers used as reinforcement agents. The results showed that the higher final molding pressure (20 ton) leads to composites with better material properties. Under the conditions considered in the present work, of the present preparation method, the material containing 15% (w/w) of fibers with 3 cm of length randomly distributed presented the best performance. After optimizing the process conditions, the sisal fibers were subjected to a number of surface modifications in order to improve the interactions fiber-matrix at interface. The first chemical modification performed on the fibers involved reaction with lignin macromolecules. Two types of lignins were used: lignin of sugar cane bagasse extracted by the Organosolve process and another Indulin obtained using the wood (Pinus) Kraft pulping process. Both lignins were methylated via reaction with formaldehyde to increase their reactivity. These methylated lignins were used to modify the sisal fibers. In addition to chemical modification with lignins, the surfaces of the sisal fibers were also modified by furfuryl alcohol (FA) and polyfurfuryl alcohol (PFA). For these treatments with FA and PFA, two chemical modifications were proposed involving the sites present in two components of the sisal fibers: the polysaccharides and the lignin. The polysaccharide modification was based on the reaction between them, mainly cellulose, and the polyfurfuryl alcohol (PFA). In this reaction, potassium dichromate was used (K2Cr2O7) as a generator of radicals on carbohydrates and PFA chemical structures . This generation of radicals in both chemical structures catalyzes the grafting reaction of PFA on the surface of the fibers. The other chemical modification involved the reaction between FA and PFA with the lignin present naturally in the sisal fibers (protolignin). This modification is based on the selective oxidation reaction of the guaiacyl and syringyl units of the protolignin with chloride dioxide (ClO2) and subsequent Diels-Alder reaction between the furfuryl and polyfurfuryl alcohols. This combination of reactions yields new surface sites on the fibers thus allowing for a stronger interaction between the sisal fibers and matrix. While the interactions the fiber-matrix interface were indeed improved by the lignin and alcohol modifications, the mechanical properties of the sisal fibers were degraded by the treatments. Further, the impact strength of composites decreased. The third and last stage of the present work was the investigation of rubber toughening of the phenolic thermoset and, analogously, the composites reinforced with sisal fibers. For this purpose, hydroxyl-terminated polybutadiene (HTPB) was added to phenolic resin. The results showed that the addition of 10% (w/w) of HTPB to the phenolic resin increases the impact strength of the thermoset. However, in the case of the composites, the addition of superior fractions to 2,5% (w/w) results in a reduction of impact strength. This reduction was caused by the formation of aggregates of HTPB particles at the matrix-fiber interface and on surface sisal fibers.The formation of the aggregates reduced the efficiency of the toughening process. The formation of the aggregates on the surface of the sisal fibers indicates that HTPB shows more compatibility with the sisal fibers than phenolic matrix. The strong affinity between the sisal fibers and the HTPB suggests that HTPB could be used as coupling agent between the sisal fiber and the matrix. A composite reinforced with sisal fibers modified with HTPB was indeed prepared. The results demonstrated that HTPB forms a thin coating on the surface of the fibers and that this polymeric coating increased interactions at the fiber-matrix interface. As a result, water uptake of the composite was decreased. However, no change in the values of the impact strength of composite was observed. As a whole, the data presented in this thesis show that the sisal fibers demonstrate good performance as a thermoset phenolic matrix reinforcers. Reinforcement with sisal fibers has large scale potential as a substitute of synthetic fibers depending on the intended application of the material.
|
918 |
Efeitos do treinamento de força de baixa intensidade associado à restrição parcial do fluxo sanguíneo na força, hipertrofia e modulação das células satélites musculares em idosos / Effects of low load resistance training with partial blood flow restriction in the strength and hypertrophy gains as well as in the muscle satellite cells content in elderlyVechin, Felipe Cassaro 15 December 2014 (has links)
O treinamento de força de baixa intensidade com restrição parcial do fluxo sanguíneo (TFR) emergiu como uma alternativa ao treinamento de força tradicional, com intensidades variando entre moderada a alta, principalmente para idosos que possam apresentar alguma limitação ou dificuldade na realização do treinamento mais intenso. Assim, o presente estudo objetivou analisar a efetividade do TFR na modulação dos níveis de força, área de secção transversa muscular (ASTM) e dos diferentes tipos de fibra (ASTF) bem como da quantidade de células satélites (CS) e mionúcleos (MIO) presentes nas células musculares de indivíduos idosos e comparar os ganhos proporcionados por esse treinamento com os ganhos do treinamento de força tradicional. Trinta sujeitos foram alocados de maneira aleatória e balanceada, pela área de secção transversa muscular do quadríceps, nos seguintes grupos: grupo controle (GC), treinamento de força de baixa intensidade com restrição parcial do fluxo sanguíneo (TFR) e treinamento de força de alta intensidade (TFAI). Após 12 semanas de treinamento, realizados duas vezes na semana, com o exercício Leg Press ambos os grupos, TFR e TFAI apresentaram aumentos nos níveis de força muscular (17% P = 0,067 e 54% P < 0,001 respectivamente) e na ASTM do quadríceps (P < 0,001; 6,6% e 7,9% respectivamente). O grupo controle não apresentou nenhuma alteração significativa dessas variáveis. Após o período de intervenção, a ASTF bem como a quantidade de CS e MIO presentes nas fibras musculares não apresentaram alterações estatisticamente significantes para nenhum dos grupos. Entretanto, no grupo controle foi observada uma queda na ASTF (tipo I = -10%; tipo II = -1%) e também na quantidade de CS e MIO presentes nas fibras (CS = -29,2%; MIO = -9,7%). Para o grupo TFR foi observado um aumento na ASTF tipo II de 13%, contudo um decréscimo de 6% na ASTF do tipo I. Na quantidade de CS o grupo TFR apresentou uma queda de 5% enquanto que para quantidade de MIO foi apresentado um acréscimo de 14,6%. Já o grupo TFAI apresentou uma elevação de 15% na ASTF para ambos os tipos de fibra, I e II. A quantidade de CS aumentou em 32,6% enquanto que a quantidade de MIO presente nas fibras musculares aumentou 3,6%. Os achados do presente estudo mostram adaptações similares nos ganhos de força e hipertrofia muscular entre o TFR e o TFAI, sendo ambos efetivos em reverter os efeitos deletérios do envelhecimento nessas variáveis, consolidando assim o TFR como uma possível alternativa ao TFAI. Quanto à modulação da ASTF bem como da quantidade de CS e MIO por fibra muscular, se comparado ao controle, que apresentou queda nos níveis dessas variáveis, ambos os treinos TFR e TFAI foram capazes de retardar o efeito do envelhecimento sobre essas variáveis, sendo o TFAI mais efetivo em modular a ASTF do tipo I e a quantidade de CS por fibra em dozes semanas de treinamento, realizados duas vezes na semana. Já para modulação da quantidade de MIO por fibra, o TFR apresentou uma ligeira vantagem frente ao TFAI. Dessa forma, em nível celular, no que diz respeito à ASTF, CS e MIO ambos os treinos, após 12 semanas com uma frequência de treinamento baixa, parecem capazes de preservar os níveis dessas variáveis frente ao processo de envelhecimento / The low load resistance training with blood flow restriction (BFR) emerged as an alternative training mode to traditional resistance training (RT), with moderate to high intensities, mainly to elderly, with some limitations or losses, unable to exercise the traditional RT. Thus, the aim of the present study was comparing the effectiveness of BFR to promote strength gains, increases in the muscle and fibers cross sectional area (CSAm and CSAf in that order) as well as an augment in the muscle satellite cells (SC) and myonucleous (MYO) contents in elderly with RT results in these variables. Thirty elderly individuals were ranked in quartiles according to their initial quadriceps CSA and then randomly allocated into one of the following groups: control (CG), low-intensity resistance training with blood flow restriction group (BFR) and high-intensity resistance training (HRT). After 12 weeks of training, twice a week, using the Leg Press exercise, both groups, BFR and HRT presented increases to muscle strength (17% P = 0,067 e 54% P < 0,001 respectively) and CSAm (P < 0,001; 6,6% e 7,9% respectively). The CG did not present any significantly alteration in these variables. After the intervention, the CSAf as well as the SC and MYO contents did not show any significantly alteration for the three groups. However in the CG was observed a CSAf decreases (type I = -16%; type II = -12%) even as in the SC and MYO (CS= -29,2; MYO = -9,7%). To the BFR group was observed an increase of 13% in the type II CSAf while type I presented a decrease of 6%. The CS content decreases 5% whereas MYO content show a increase of 14,6%. To the HRT, both fibers type, I and II, presented an increase in the CSAf (type I = 1%; type II = 12%). To CS and MYO contents HRT showed an augment of 32,6% and 3,6 % respectively. These finds indicate similar strength and hypertrophy gains between BFR and HRT, being both training capable to offset age-related loss in muscle strength and mass, placing the BFR as a surrogate approach to HRT. Comparing the CSAf as well as SC and MYO modulation after intervention in both groups with the control group, BFR and HRT seems capable to break the aging impact on these variables, being the HRT slightly more effective to increase the type I CSA and CS contents while BFR seems slight more effective to increase MYO contents after 12 weeks of training twice a week. On this way both training, BFR and HRT, showed able to preserve CSAf levels even as CS and MYO content during aging
|
919 |
Reciclagem de rejeitos de polietileno de baixa densidade provenientes de uma cooperativa de catadores na forma de madeira plástica / Recycling of low-density polyethylene waste from pickers\' cooperatives in the form of wood-plastic compositeGrillo, Camila Cezar 03 June 2016 (has links)
No mundo atual é possível observar uma produção crescente de resíduos sem uma destinação adequada, tendo como destino principal o descarte em aterros sanitários. Esse agravante é maior quando se refere aos polímeros, que são baratos, disponíveis em grande quantidade e com pouco valor agregado após o uso. O estudo proposto em parceria com a cooperativa de catadores de materiais recicláveis da cidade de Lorena teve como foco principal a reciclagem de rejeitos de polietileno de baixa densidade no sentido de obter um produto com valor comercial, a madeira plástica, visando contribuir no desenvolvimento técnico da reciclagem destes rejeitos, bem como nos aspectos sociais e ambientais relacionados. Foram produzidos compósitos de polietileno de baixa densidade com fibra natural de coco verde com o agente de reforço com porcentagem de 5 a 30% m/m. Para melhorar a adesão interfacial entre a fibra e polímero foi utilizado o compatibilizante polietileno graftizado com anidrido maléico a 2,5%. Os resultados mostraram que é possível obter êxito na reciclagem dos rejeitos de filmes de PEBD na forma de madeira plástica, sendo que o compósito de rejeito branco com 15% em massa de fibra de coco e o compósito de rejeito transparente com 30% de fibra de coco foram os materiais que apresentaram o melhor desempenho de propriedades mecânicas em termos de resistência ao impacto e à tração, obtendo valores superiores aos de madeiras comerciais. Portanto, a produção de madeira plástica a partir dos rejeitos de polietileno é uma maneira de aumentar a fonte de renda dos cooperados e promover ganhos ambientais com a redução do descarte de rejeitos plásticos poluentes no meio ambiente. / In today\'s world has being observed an increasing production of waste without adequate location, whose main destination is in landfills. This is a more serious aggravating when it refers on the polymers, that are inexpensive, available in large quantities and with little value after use. The present work, in partnership with pickers cooperatives of recyclable materials from the Lorena city, had mainly focused on recycling of low-density polyethylene waste in order to obtain a product with commercial value: a wood-plastic composite, to contribute to technical development recycling of waste as well as the social and environmental aspects. The composites were produced from low-density polyethylene with natural coconut fiber as a reinforcing agent at 5 to 30 wt%. For interfacial adhesion between the fiber and polymer was used a compatibilizer agent maleic anhydride grafted polyethylene (PE-g-MA) at 2.5 wt%. The results showed that it is possible to succeed in recycling LDPE film waste in the form of wood-plastic. The LDPE/coconut fiber composites from white polymeric waste containing 15wt% of fiber and LDPE/coconut fiber composites from transparent polymeric waste containing 30wt% were the materials with the highest mechanical performance related to impact resistance and tensile strength, reaching values higher than commercial woods. Therefore, the production of plastic wood from polyethylene waste is an alternative for improve the source of income of the cooperative and promote environmental gains by reducing the disposal of the polluting plastic waste in the environment.
|
920 |
Utilização de matéria-prima obtida de fonte renovável na preparação de compósitos de matriz tipo fenólica / Use of raw material obtained from a renewable source in tbhe preparation of phenolic type matrix compositesOliveira, Franciéli Borges de 13 June 2008 (has links)
A matéria-prima utilizada na produção em larga escala de resinas fenólicas (normalmente fenol e formaldeído) é obtida a partir de fontes não renováveis. O tanino e o furfural, originados de fonte renováveis, apresentam a possibilidade de substituir parcialmente o fenol e formaldeído, respectivamente, na preparação de resinas fenólicas, formando uma rede integrada baseada em unidades de fenol/tanino e fenol/furfural para as resinas taninofenólica e fenol-furfural, respectivamente. No presente trabalho, estas resinas foram utilizadas na preparação de compósitos, os quais foram reforçados com fibras lignocelulósicas (sisal). As resinas taninofenólica e fenol-furfural foram caracterizadas por Ressonância Magnética Nuclear (RMN). Para análise da resina fenol-furfural, compostos modelo foram previamente sintetizados e avaliados por RMN 1H e 13C. Fibras de sisal foram usadas como agente de reforço das matrizes termorrígidas do tipo fenol, tendo em vista as excelentes propriedades mecânicas que esta fibra apresenta, assim como a disponibilidade da mesma no país, pois o Brasil é atualmente o maior produtor mundial desta fibra. Foram utilizadas fibras de sisal (3,0 cm de comprimento) em porcentagens diversas, sem tratamento e mercerizadas (tratamento com solução alcalina). Foram utilizadas também fibras tratadas com ar ionizado e reagidas com tanino hidroximetilado, variando-se o tempo de exposição das fibras ao tratamento. Os compósitos preparados com resina taninofenólica, contendo fibras de sisal tratadas (mercerização, ar ionizado e tanino hidroximetilado), apresentaram uma diminuição no valor de resistência ao impacto, quando comparados aos compósitos preparados com fibras de sisal sem tratamento. Provavelmente, estes tratamentos degradaram as fibras de sisal, tornando-as mais frágeis. As análises de microscopia eletrônica de varredura (MEV) destes compósitos reforçados com fibras tratadas, mostraram uma maior adesão entre fibra e matriz. Este aumento da adesão na região da interface foi confirmado pelos resultados obtidos nos testes de absorção de água, em que os compósitos contendo fibras de sisal mercerizadas absorveram no geral menores quantidades de água, confirmando que os tratamentos aplicados na fibra diminuíram o caráter hidrofílico característico das fibras de sisal sem tratamento. Os parâmetros obtidos a partir das curvas de absorção de água, revelaram que a difusão das moléculas de água no interior dos compósitos segue o regime fickiano. Para os compósitos de matriz fenol-furfural, a fim de avaliar os efeitos da natureza dos álcalis utilizados na propriedade destes compósitos, as resinas foram preparadas usando como catalisadores KOH e K2CO3, sendo na seqüência aplicadas na preparação de compósitos reforçados com fibras de sisal (3,0cm, 30% em massa, não tratadas). As análises de MEV mostram que a adesão na interface fibra/matriz é mais intensa quando KOH é utilizado, se comparado a K2CO3. Essa baixa adesão é provavelmente devido a possível liberação de CO2, quando K2CO3 é usado, que pode promover o surgimento de microcavidades em torno das fibras, o que pode levar a baixa adesão fibra/matriz. Essa baixa adesão se reflete na propriedade de resistência ao impacto, pois para os compósitos preparados com KOH os valores foram superiores. Ainda, para verificar se a resina obtida usando KOH pode ser preparada a partir de condições mais suaves, um experimento foi realizado com menores tempos de reação e temperatura. A resistência ao impacto deste compósito mostrou que um material com boas propriedades pode, ser obtido quando as resinas são preparadas nestas condições. Os resultados obtidos são promissores, e mostram que compósitos com boas propriedades podem ser preparados usando altas proporções de materiais obtidos de biomassa, isso é, fibras de sisal, tanino e furfural. / In the present work phenolic type matrices were prepered, which were reinforced with lignocellullosic fibers (sisal). The tannin-phenolic and phenol-furfural resins, amid other techniques, were characterized by nuclear magnetic resonance (NMR). Model compounds were synthesized specially for the 1H and 13C NMR analysis of phenol-furfural resins. The sisal fibers were chosen as reinforcing agent of the phenol-type thermoset matrices, due to their excellent mechanical properties, as well as the availability of this lignocellulosic material in Brazil, which is currently the greater world-wide producer of these fibers. Several percentages of unmodified and alkali treated (mercerized) fibers (3.0 cm length, randomly distributed) were used. Up to 50% of fibers (w/w), the impact strength of the composites improved with increase in the fiber content. In addition, fibers treated with ionized air and with hydroxymethylated tannin, varying the time exposure of the fibers to the treatments, were used. The tannin-phenolic matrices composites reinforced with 30 % (w/w) of modified sisal fibers (mercerized, treated with ionized air and hydroxymethylated tannin), showed lower impact strength than reinforced with sisal unmodified fibers. Probably, the sisal fibers were partially degraded by these treatments, turning them more fragile mechanically. The scanning electron microscopy (SEM) images of the composites reinforced with modified fibers showed better adhesion between fiber and matrix, confirmed by the results obtained from the water absorption experiments, where the composites reinforced with modified sisal fibers absorbed, in general, lesser amounts of water, indicating that the treatments applied in the fiber decreased the hydrophilic character of the fibers. The parameters obtained from the curves of water absorption revealed that the diffusion of water molecules within of the composites follows the Ficks law. Concerning the phenol-furfural resins, to evaluate the effect of the nature of the alkali used in the properties of the related composites, the resins were prepared using KOH and K2CO3 as catalysts, and then used in the preparation of composites reinforced with unmodified sisal fibers (3.0 cm length, 30% w/w, randomly distributed). The SEM images showed that the adhesion in the interface fiber/matrix was improved when KOH is used, instead of K2CO3. This low adhesion between fiber/matrix is probably caused by microcavities located around the fibers and possibly generated by CO2 release when K2CO3 is used in the preparation of the resin. This low adhesion reflects in the property of impact strength, for the composites prepared with KOH the values were superior. Nevertheless, to verify if the resin obtained using KOH can be prepared from softer conditions, a resin was prepared using lower reaction times (1h, instead of 3:15h) and temperature (70 °C, instead of 130 °C). The impact strength of the composite obtained from this resin showed that a material with good properties was obtained. Overall, the results are promising and indicate that composites with good properties can be prepared using high proportion of materials obtained from biomass, i.e., sisal fiber, tannin and furfural.
|
Page generated in 0.0443 seconds