Made available in DSpace on 2014-12-17T14:57:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TatianaRF.pdf: 1487701 bytes, checksum: 47d699fbf340cd289779ddf019fff3ee (MD5) Previous issue date: 2009-03-16 / Nowadays, when accidents with oil tanker or shore tanks occur and there is oil spill, some arrangements are made in order to repress and to fix the situation. For the containment, barriers or detours are usually made of synthetic materials such as polyurethane foam. In order to clear water away, techniques like in loco burning, biodegradant agents, dispersant agents and sorbent materials application are used. The most of the sorbent materials are also synthetic and they are used because it is easy to store them and their availability in market. This dissertation introduces the study of vegetable fibers of pineapple leaf fibers (Ananas comosus (L.) Merr.), cotton fibers (Gossypium herbaceum L.), kapok fibers (Ceiba pentandra (L.) Gaertn.), curau? fibers (Ananas erectifolius L.B. Sm.) and sisal fibers (Agave sisalana Perrine) related to their capacity of sorption of oil in case of accidental spill in the ocean. This work evaluates the substitution possibility of synthetic materials by natural biodegradable materials with less cost / Atualmente, quando ocorrem acidentes com navios petroleiros ou com tanques de armazenamento e h? derramamento de petr?leo em ?gua, s?o tomadas algumas provid?ncias no sentido de conter e de remediar o derramamento. Para conter o derramamento, s?o utilizadas barreiras de conten??o ou de desvio que s?o feitas, geralmente, de materiais sint?ticos como espuma de poliuretano. Para retirar o petr?leo da ?gua, s?o utilizadas t?cnicas como queima in loco, agentes biodegradantes, agentes dispersantes e aplica??o de materiais que sorvem o petr?leo. Os materiais que sorvem petr?leo tamb?m s?o, em sua maioria, sint?ticos e s?o muito utilizados pela facilidade de armazenamento e disponibilidade no mercado. Esta disserta??o apresenta o estudo de fibras vegetais de algod?o (Gossypium herbaceum L.), de capoc (Ceiba pentandra (L.) Gaertn.), da folha do abacaxizeiro (Ananas comosus (L.) Merr.), de sisal (Agave sisalana Perrine) e de curau? (Ananas erectifolius L.B. Sm.) quanto ? capacidade de sor??o petr?leo em caso de derramamento acidental em mar. Este trabalho avalia a possibilidade de substituir os materiais sint?ticos utilizados atualmente por materiais naturais, biodegrad?veis e de menor custo

[pt] O objetivo deste trabalho foi a análise macro-mecânica do comportamento da terra como argamassa para revestimentos de terra. Não foram encontradas referências a estudos semelhantes a este, tratando-se portanto de um estudo pioneiro, no Brasil e no exterior. Os revestimentos foram aplicados em um substrato de terra batida de 50 e 30 cm de altura e de largura, respectivamente. Foram analisados revestimentos fabricados com 17,5%, 12%, 9% e 6% em peso de argila em relação ao material seco para dois solos distintos: Tassin (ilítico) e Rochechinard (caulinítico). Como revestimento de referência, foi fabricada uma argamassa de cal e areia (1:3). Além disso, foi avaliado o efeito da inclusão de duas fibras existentes no mercado: fibras curtas de sisal (Agave sisalana), naturais do Brasil, e resíduos de fabricação de fibras curtas de cânhamo (Cannabis sativa), provenientes da França. Tais fibras foram empregadas somente em corpos-deprova de Rochechinard com 17,5% e 12% em peso de argila em relação ao material seco, e adicionadas ao solo em uma porcentagem de 0,5% do peso do solo seco, com as mãos. Sisal possui seção circular com valores médios de 0,15 mm de diâmetro e 40 mm de comprimento; cânhamo é considerado como seção retangular de 2x5 mm de área e comprimento de 20 mm. Para todos os revestimentos foram realizadas observações visuais in situ da retração. Em seguida, os revestimentos foram ensaiados ao cisalhamento através da adição de 250 g, até a ruptura, a cada 30 s em um quadro retangular de madeira, que era pendurado nas amostras. No laboratório, a retração restringida em 4 lados e a resistência à flexão foram testadas em amostras prismáticas. Foi observado que tanto a retração quanto a resistência à flexão aumentam com o teor de argila. Além disso, os compósitos de solo com sisal apresentaram, em geral, maiores resistências àqueles em que houve emprego de cânhamo. / [en] This work analyzes the macro-mechanical behavior of earth when it is used as a raw material for finishing. It is a pioneer study in Brazil and abroad. The finishings were applied on a rammed earth wall of 50 of height and 30 cm of width. Finishings fabricated with four different clay contents (17,5%, 12%, 9% and 6% by weight of clay in relation to the dry material) were analyzed for two different soils. Each one of these soils has a predominant type of clay: Tassin (with illite in greater quantity) and Rochechinard (with kaolinite in greater quantity). As a reference finishing, it was fabricated a mortar of lime and sand (1:3). Furthermore, the behavior of two fibers was evaluated: short sisal fibers (Agave sisalana), natural from Brazil, and residue from the manufacture of short hemp fibers (Cannabis sativa), from France. These fibers were used only in samples of Rochechinard with two clay contents (17.5% and 12% by weight of clay in relation to the dry material). The fibers were added to the soil on a percentage of 0.5% by weight of dry soil, manually. Sisal has circular section with average values of 0.15 mm of diameter and 40 mm long; hemp fiber is considered as a rectangular section with 2 mm of height, 5 mm of width and 20 mm long. For all finishings, visual observations of shrinkage were performed in situ. Those finishings with higher clay content dropped from the support. The finishings which did not fell were tested in shear. For this, a load of 250 g was added, until rupture, in every 30s on a rectangular wood frame (600 g weight), that was hung in the samples. In laboratory, linear shrinkage and flexural strength were tested on prismatic samples. It was observed that both shrinkage and flexural strength increase with clay content. Regarding the addition of fibers, it was found that the composites fabricated with sisal had generally better results than those with hemp.

O novo paradigma de se preservar o meio ambiente e de se utilizar produtos naturais vem contribuindo para um maior interesse na utilização de materiais derivados da biomassa. Neste sentido, os compósitos poliméricos com fibras vegetais surgem como uma boa alternativa no campo dos materiais para aplicações de engenharia. Os principais objetivos deste trabalho foram o processamento e a caracterização do compósito formado por uma resina poliuretano derivada do óleo de mamona e fibras de sisal e coco. O processamento foi realizado utilizando-se a técnica de moldagem por compressão. As fibras foram utilizadas em diferentes formas como fibras curtas, fibras longas, tecido e fios contínuos. A caracterização foi realizada através dos seguintes ensaios: tração, flexão, impacto, tenacidade à fratura, absorção d’água e DMTA. Foi também avaliado o efeito do tratamento com hidróxido de sódio (10%), nas fibras de sisal e coco, nas análises realizadas. O resultados mostraram que o desempenho dos compósitos com fibras de coco foi inferior aos compósitos com fibras de sisal, e mesmo ao poliuretano. Nos ensaios de tração e flexão, as fibras longas de sisal apresentaram o melhor efeito de reforçamento, seguido dos fios contínuos, fibras curtas e tecido. Nos ensaios de impacto e tenacidade à fratura, o melhor desempenho foi dos compósitos com tecido de sisal. O efeito do tratamento alcalino variou em função do tipo de ensaio e da geometria do reforço. Nos ensaios de tração e flexão, o seu efeito foi positivo para os compósitos com fibras longas e curtas, e negativo para os compósitos com tecido e fios, devido à deterioração da estrutura dos fios. Nos ensaios de tenacidade e impacto foi prejudicial, pois ao melhorar a aderência na interface, reduziu os principais mecanismos de absorção de energia, que são, a extração de fibras e o descolamento na interface. Com relação às medidas de absorção d’água, foi observado aumento no nível de absorção dos compósitos com o aumento da fração volumétrica de fibras. O máximo percentual de absorção foi de 17%, para os compósitos com fibras curtas de coco não tratadas. Este percentual diminuiu com o tratamento alcalino das fibras. Na análise térmica dinâmico mecânica, de uma forma geral, os compósitos mostraram acréscimo do módulo de armazenamento e decréscimo do amortecimento e da temperatura de transição vítrea, Tg, em relação ao poliuretano. Este comportamento foi proporcional ao aumento da fração volumétrica de fibras. / The new paradigm in preserving the environment and the use of natural products has contributed to increase the interest in the development and use of derived biomass materials. In this sense, the polymeric composites with natural fibers appear to be a good alternative for engineering applications. The main targets of this work were the processing and characterization of composites obtained by a polyurethane resin derived from castor oil and sisal and coir fibers. The compression moulding technique was used to process the composite. The fibers were employed in different forms such as: short fibers, long fibers, biaxial weave and continuos yarns. Tension, bend, impact, fracture toughness, water absorption and DMTA tests were used to characterize the composites. The sodium hidroxide (10%) treatment effect on the sisal and coir fibers was also evaluated. The results showed, in general, that the coir fibers composites performance were inferior to the sisal fibers composites, and even to the polyurethane matrix. Under tension and bending conditions, the long sisal fibers presented the best reinforcement effect, followed by the continuous yarns, short fibers, and the biaxial weave. Under impact and fracture toughness tests, the best performance was enhanced by sisal weave composites. The alkaline treatment effect varied in accordance with test type and reinforcement geometry. In tension and bending tests, its effect was positive for composites with short and long fibers and negative for composites with weave and yarns. This late was due to deterioration of the yarn structure. In the impact and toughness tests, the alkaline treatment effect was harmful, because when adherence is improved at the interface, the main energy absorption mechanisms are reduced, that mean, the fibers are pulled out and interface is debonded. Water absorption measurements showed an increase in the absorption level for the composites with higher volumetric fraction of fibers. The maximum water absorption was 17% for composites with non-treated coir short fibers. This percentage decreased for composites with treated fibers. In the dynamic mechanical thermal analysis (DMTA) the composites showed an increased storage modulus and a decreased glass transition temperature, Tg, when compared to polyurethane matrix. This behaviour was proportional to the increase of the fibers volumetric fraction.

Este trabalho avalia a utilização de fibras e cinzas de bagaço de cana-de-açúcar em compósitos cimentícios extrudados. Visa o estudo da potencialidade do emprego da fibra e cinza do bagaço da cana-de-açúcar na construção civil, o aproveitamento deste produto em matrizes cimentícias representa uma alternativa para diminuição de gastos com locais para deposição do resíduo evitando a degradação do meio ambiente. A cinza de bagaço de cana-de-açúcar apresenta características pozolânicas, além de garantir uma redução do consumo de cimento. Fibras de bagaço de cana-de-açúcar (FBC) foram classificadas por peneiramento, lavadas em água fervente para reduzir o açúcar residual e foi tratado quimicamente com silicato de sódio e sulfato de alumino com finalidade de proteger as fibras contra a agressão do meio alcalino proporcionado pelo cimento, imobilizar a matéria orgânica e reduzir a absorção de água, diminuindo as variações dimensionais e proporcionar melhor qualidade no compósito, tais como durabilidade e evitar o ataque de microorganismo. As cinzas de bagaço de cana-de-açúcar (CBC) foram queimadas com temperatura e tempo controlado para ter um ótimo grau de amorficidade e conseqüentemente maior reatividade. A moagem também foi efetuada a fim de melhorar a reatividade da cinza. Foi realizada uma série de ensaios de caracterização da CBC. A atividade pozolânica foi averiguada por ensaio condutividade elétrica. O desempenho mecânico e físico e na microestrutura dos compósitos de fibrocimento foram avaliados. Os compósitos foram avaliados antes e após ciclos de envelhecimento acelerado. A extrusão foi utilizada na produção de compósitos cimentícios com geometrias diferenciadas e na produção em pequena escala. Os resultados apresentaram que a fervura da FBC reduziu o açúcar residual e o tratamento químico mineralizou as FBC. As CBC apresentaram valores de sílica elevada. Foram produzidos placas com níveis de reforço entre 0,5% e 5,0% de FBC. Compósitos extrudados com 5% de reforço de FBC com 28 dias de cura apresentaram melhores resultados em tenacidade (TE), devido à maior introdução de FBC no compósito, mas não apresentou diferença entre o tratamento químico. Compósitos extrudados com 5% de reforço de FBC tratada após 200 ciclos de envelhecimento apresentaram maior absorção de água (AA) e porosidade aparente (PA). Esse fato se deve a explicado com a maior hidratação do cimento que ocasionou mineralização drástica da FBC e descolagem da fibra na interface fibra e matriz. Compósito extrudado com 5% de FBC tratada com 28 dias e após 200 ciclos com substituição de cimento por 30% de CBC apresentaram diminuição de módulo de ruptura (MOR) e maior absorção de água (AA). A substituição da matriz (agregado) e a maior relação água/cimento da mistura influenciaram neste resultado. Os resultados indicaram que os compósitos extrudados com reforço de fibra de bagaço de cana e 30% de cinza de bagaço de cana, em substituição ao cimento Portland, podem ser utilizados para produzir elementos construtivos. / This study evaluates the use of fibre and ash from sugarcane bagasse in extruded cementitious composites. Aims at studying the potentiality of using fibre and ash from sugarcane bagasse in construction, the use of this product in cementitious matrices represents an alternative to reduce expenses with the waste disposal sites for avoiding environmental degradation. The bagasse ash cane sugar has pozzolanic characteristics and ensures a reduction in cement consumption. Fibres from sugarcane bagasse (FSB) were classified by sieving, washed in boiling water to reduce the residual sugar and has been chemically treated with sodium silicate and aluminum sulphate in order to protect the fibres against the aggression of alkaline provided by the cement, immobilize the organic material and reduce the water absorption, reducing size variations and provide better quality in the composite, such as durability and prevent the attack of microorganisms. The ashes of sugarcane bagasse (ASB) were burned with controlled temperature and time to have a great degree of amorphicity and consequently higher reactivity. The grinding was also performed to improve the reactivity of the ash. We performed a series of tests to characterize the ASB. The pozzolanic activity was determined by electrical conductivity test. The mechanical and physical performance and microstructure of cement composites were evaluated. The composites were evaluated before and after ageing accelerated cycles. Extrusion was used in the production of cementitious composites with different geometries and small scale production. The results showed that boiling FSB reduced the residual sugar and chemically treated to mineralized FSB. The ASB had high amounts of silica. Plates were produced with enhanced levels of between 0.5% and 5.0% of FSB. Composites extruded with 5% of FSB with 28 days of healing showed better results in toughness (TE) due to the increased introduction of FSB in the composite, but no difference between the chemical treatments. Composites extruded with 5% strengthening of FSB treated after 200 ageing accelerated cycles had higher water absorption (AA) and apparent porosity (AP). This fact should be explained with the higher hydration of cement which caused drastic mineralization FSB and off the fibre and fibre-matrix interface. Extruded composite with 5% FBC treated with 28 days and after 200 cycles with replacement of cement by 30% of ASB showed a decrease of modulus of rupture (MOR) and higher water absorption (AA). The substitution matrix (aggregate) and the highest water / cement ratio of the mixture affected this result. The results indicated that the extruded composites reinforced with fibre sugarcane bagasse and 30% ash sugarcane bagasse in Portland cement mortars can be used to produce building elements.

O couro vegetal é obtido através do revestimento de tecido de fibras celulósicas com látex de campo ou concentrado, extraído de seringueira (Hevea spp.). A produção do couro vegetal já ocorre atualmente, possibilitando manter os seringueiros da região norte do Brasil em sua atividade com melhor valor agregado ao produto, sendo ainda submetido ao processo de vulcanização associado à defumação. Adicionalmente, dá ao produtor de seringueira possibilidade de agregar valor ao seu produto e cria alternativa de matéria-prima com padrão de qualidade para a indústria da moda que trabalha exclusivamente com couro animal. Entretanto, há pouca informação científica e tecnológica sobre os processos de produção e métodos de avaliação do couro vegetal. O presente trabalho teve como objetivo avaliar a resistência à tração de couro vegetal produzido tecido de algodão impregnado com látex de diferentes cultivars de seringueira e submetido à vulcanização lenta. Amostras de látex de cinco cultivars de seringueiras GT 1, PR 107, PB 235, IAN 873 e RRIM 600, em campo de competição de clones do Campo Experimental do Departamento de Produção Vegetal da ESALQ/USP foram preparadas para vulcanização com mistura de aditivos padrões e utilizadas para impregnação de tecido de algodão cru, seguida de vulcanização lenta. Corpos de prova desses couros vegetais foram submetidos a teste de resistência à tração. O couro vegetal feito com látex do cultivar GT 1 apresentou maior resistência à tração que aquele feito com látex de RRIM 600, e os demais apresentaram resistências intermediárias. / The vegetal leather is made by coating cotton cloth with field or concentrated latex extracted from rubber trees (Hevea spp.). Currently, the production of vegetal leather already occurs in the Northern Brazil, associated with smoking and vulcanization, making possible to retain rubber tappers in the region. In addition, it permits rubber planters to aggregate some more values to its products and to create an alternative of raw material to the fashion industry, in replacement of animal leather. However, the product is not standardized and there is a lack of scientific and technological information about the production process and evaluation procedures. The objective of the present research was to evaluate the tension resistance of vegetal leather made of cotton cloth impregnated with latex of different rubber tree clones and submitted to vulcanization. Samples of latex from the rubber tree clones GT 1, PR 107, PB 235, IAN 873 e RRIM 600, cultivated at the Experimental Field of the Crop Production Department at ESALQ/USP, were prepared for vulcanization with standard mixture of addictives and used to coat cotton clothes followed by slowly vulcanization. Proof bodies of these vegetal leathers were submitted to tests tension resistance. The vegetal leather made of GT1 latex presented a tension resistance superior to that made of RRIM 600 latex, the others presented intermediate resistances.

Os poliésteres alifáticos, como poli(caprolactona) (PCL) e poli(ácido lático) (PLA), são comumente usados em produtos biodegradáveis. Esses materiais são ecológicos e o uso de fibras vegetais com estes polímeros corrobora em uma alternativa de lidar com os resíduos da agroindústria e da indústria madeireira. O objetivo deste estudo foi de investigar as propriedades resultantes da degradação abiótica e biótica das bioblendas de PCL/PLA e seus biocompósitos com fibras vegetais. As fibras vegetais avaliadas foram a de babassu (Orbignya phalerata), de cana-de-açúcar (Saccharum spp) e farinha de madeira (Pinus Ellioti). A bioblenda de PCL/PLA foi utilizada como referência na proporção de 70/30, 50/50 e 30/70 (m/m) e para cada biocompósito foi utilizado 20% de fibra vegetal com duas granulometrias, de 35 e 45 mesh. As misturas foram processadas via extrusão e moldados por compressão térmica em formato de fitas. As amostras foram expostas a intemperismo natural por um período total de 120 dias e avaliadas as mudanças de suas propriedades mecânicas, físicas, químicas, morfológicas e térmicas a cada 30 dias. Evoluções das superfícies deterioradas das amostras foram observadas por MEV e demonstraram que foram ocasionadas pelas condições climáticas severas e confirmadas por FTIR através de uma diminuição considerável dos grupos ésteres. A incorporação de maior quantidade PLA ao PCL nas bioblendas aumentou o módulo de elasticidade e resistência à tração. Os biocompósitos reforçados com fibras vegetais com granulometria de 45 mesh destacaram-se em maior resistência à tração, e, após envelhecimento natural de 30 dias apresentaram menor decaimento assim como o módulo elástico. A estabilidade térmica dos biocompósitos com farinha de madeira de Pinus e fibras de cana-de-açúcar foi maior do que as de babaçu. O biocompósito reforçado com fibras de cana-de-açúcar destacou-se com maior desempenho mecânico indicando que houve uma melhor interação entre fibra e matriz polimérica. Resultados do monitoramento da degradação biótica avaliados em câmara respirométrica indicaram que o PCL apresentou menor velocidade de biodegradação em relação ao PLA. As bioblendas e biocompósitos com maior teor de PCL mostraram menor produção de CO2 ao longo do período avaliado. O biocompósito com menor teor de PCL e reforçado com fibra de cana-de-açúcar destacou-se com uma maior velocidade de biodegradação e pela maior produção de CO2. As propriedades resultantes da degradação abiótica e biótica destes materiais auxiliam no desenvolvimento de produtos de vida útil curta, bem como, na preservação do meio ambiente. / Aliphatic polyesters, such as poly(caprolactone) (PCL) and poly(lactic acid) (PLA) have been commonly used in biodegradable products. These materials are ecological and use of vegetal fibers in these composites also provides an alternative way to deal with agricultural residues. This study aims to evaluate the properties resulting from the abiotic and biotic degradation of PCL/PLA bioblends and their biocomposites. The vegetal fibers evaluated were babassu (Orbignya phalerata), sugarcane (Saccharum spp) and wood flour (Pinus Ellioti). PCL/PLA bioblends were used as reference with 70/30, 50/50 and 30/70 (w/w) ratio and each biocomposite had 20% of vegetal fiber content with 35 and 45 mesh granulometry was used. The bioblends were processed by extrusion and molded in tape format. The samples were exposed to natural weathering for 120 days and the changes in their mechanical, physical, chemical, morphological and thermal properties were evaluated every 30 days. Damaged surface evolution was performed by SEM and showed that they were caused by the severe climatic conditions and confirmed by FTIR through a considerable decrease of the ester groups. Addition of PLA to the PCL in the bioblends increased the modulus of elasticity and tensile strength. Reinforcements with vegetable fibers with 45 mesh granulometry increased tensile strength, and, after natural aging of 30 days, showed lower decrease as well as the modulus. Thermal stability of the biocomposites with wood flour and sugarcane fibers was higher than babassu. Biocomposites reinforced with sugarcane fibers highlighted in the higher mechanical performance indicating that there was a better interaction between fiber and polymer matrix. Results of the monitoring of biotic degradation indicated that PCL presented a lower rate of biodegradation in relation to PLA. Bioblends and biocomposites with higher PCL content showed lower CO2 generation over the period evaluated. Biocomposites with lower content of PCL and reinforced with sugarcane fiber stood out in the greater speed of biodegradation and the greater production of CO2. Properties resulting from the abiotic and biotic degradation prompted changes in its structures and to facilitate its degradation in times lower than conventional and aid in the development of short-lived products as well as in the preservation of the environment.

Made available in DSpace on 2014-06-12T17:40:24Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo7623_1.pdf: 1110144 bytes, checksum: 4fae316d8d6913a8e05260e86c31958b (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2006 / O resfriamento evaporativo opera usando processos de transferência de calor e massa, onde ar e água são fluidos de trabalho. A passagem de um fluxo de ar pelo painel evaporativo produz queda na temperatura da corrente de ar. O objetivo deste trabalho é avaliar experimentalmente o desempenho de fibras vegetais locais como enchimento de sistemas evaporativos. A bucha vegetal (Luffa Cylindrica), o sisal (Agave Sisalana Perrine, Amarilidaceae) e a fibra de coco (Cocos nucifera Linnaeus), foram escolhidas por apresentarem extensa área superficial, além de serem abundantes e de baixo custo. Como referência, foi testado um painel evaporativo comercial, à base de papel kraft e resina, importado e de alto custo. Um túnel foi projetado e construído para os testes. Os painéis evaporativos foram colocados em um módulo removível. O túnel é formado por dutos retangulares, composto de cinco módulos de 30cmx30cmx50cm, em chapa galvanizada, rebitada e isolada externamente com isopor. Um ventilador aspira ar externo através de um painel evaporativo, sobre o qual a água circula continuamente por uma bomba de 650 l/h. Um evaporador de um sistema compressivo foi adicionado na entrada do ar para baixar a umidade absoluta. Resistências elétricas de 1200 W e de 1000 W foram utilizadas para simular variações de temperatura e umidade relativa antes do painel evaporativo. Doze termopares tipo T foram usados no túnel. Temperaturas e umidades do ar foram registradas por um sistema de aquisição de dados. As velocidades do ar seco e úmido foram medidas através de um anemômetro de fio quente. Os resultados estão coerentes com dados experimentais de outros autores, mostrando que o sisal é tão eficiente quanto a luffa. Os testes com a fibra de coco são inéditos e indicam ser esse material bastante promissor como enchimento de sistemas evaporativos, com eficiência comparável ao sisal

O novo paradigma de se preservar o meio ambiente e de se utilizar produtos naturais vem contribuindo para um maior interesse na utilização de materiais derivados da biomassa. Neste sentido, os compósitos poliméricos com fibras vegetais surgem como uma boa alternativa no campo dos materiais para aplicações de engenharia. Os principais objetivos deste trabalho foram o processamento e a caracterização do compósito formado por uma resina poliuretano derivada do óleo de mamona e fibras de sisal e coco. O processamento foi realizado utilizando-se a técnica de moldagem por compressão. As fibras foram utilizadas em diferentes formas como fibras curtas, fibras longas, tecido e fios contínuos. A caracterização foi realizada através dos seguintes ensaios: tração, flexão, impacto, tenacidade à fratura, absorção d’água e DMTA. Foi também avaliado o efeito do tratamento com hidróxido de sódio (10%), nas fibras de sisal e coco, nas análises realizadas. O resultados mostraram que o desempenho dos compósitos com fibras de coco foi inferior aos compósitos com fibras de sisal, e mesmo ao poliuretano. Nos ensaios de tração e flexão, as fibras longas de sisal apresentaram o melhor efeito de reforçamento, seguido dos fios contínuos, fibras curtas e tecido. Nos ensaios de impacto e tenacidade à fratura, o melhor desempenho foi dos compósitos com tecido de sisal. O efeito do tratamento alcalino variou em função do tipo de ensaio e da geometria do reforço. Nos ensaios de tração e flexão, o seu efeito foi positivo para os compósitos com fibras longas e curtas, e negativo para os compósitos com tecido e fios, devido à deterioração da estrutura dos fios. Nos ensaios de tenacidade e impacto foi prejudicial, pois ao melhorar a aderência na interface, reduziu os principais mecanismos de absorção de energia, que são, a extração de fibras e o descolamento na interface. Com relação às medidas de absorção d’água, foi observado aumento no nível de absorção dos compósitos com o aumento da fração volumétrica de fibras. O máximo percentual de absorção foi de 17%, para os compósitos com fibras curtas de coco não tratadas. Este percentual diminuiu com o tratamento alcalino das fibras. Na análise térmica dinâmico mecânica, de uma forma geral, os compósitos mostraram acréscimo do módulo de armazenamento e decréscimo do amortecimento e da temperatura de transição vítrea, Tg, em relação ao poliuretano. Este comportamento foi proporcional ao aumento da fração volumétrica de fibras. / The new paradigm in preserving the environment and the use of natural products has contributed to increase the interest in the development and use of derived biomass materials. In this sense, the polymeric composites with natural fibers appear to be a good alternative for engineering applications. The main targets of this work were the processing and characterization of composites obtained by a polyurethane resin derived from castor oil and sisal and coir fibers. The compression moulding technique was used to process the composite. The fibers were employed in different forms such as: short fibers, long fibers, biaxial weave and continuos yarns. Tension, bend, impact, fracture toughness, water absorption and DMTA tests were used to characterize the composites. The sodium hidroxide (10%) treatment effect on the sisal and coir fibers was also evaluated. The results showed, in general, that the coir fibers composites performance were inferior to the sisal fibers composites, and even to the polyurethane matrix. Under tension and bending conditions, the long sisal fibers presented the best reinforcement effect, followed by the continuous yarns, short fibers, and the biaxial weave. Under impact and fracture toughness tests, the best performance was enhanced by sisal weave composites. The alkaline treatment effect varied in accordance with test type and reinforcement geometry. In tension and bending tests, its effect was positive for composites with short and long fibers and negative for composites with weave and yarns. This late was due to deterioration of the yarn structure. In the impact and toughness tests, the alkaline treatment effect was harmful, because when adherence is improved at the interface, the main energy absorption mechanisms are reduced, that mean, the fibers are pulled out and interface is debonded. Water absorption measurements showed an increase in the absorption level for the composites with higher volumetric fraction of fibers. The maximum water absorption was 17% for composites with non-treated coir short fibers. This percentage decreased for composites with treated fibers. In the dynamic mechanical thermal analysis (DMTA) the composites showed an increased storage modulus and a decreased glass transition temperature, Tg, when compared to polyurethane matrix. This behaviour was proportional to the increase of the fibers volumetric fraction.

Os poliésteres alifáticos, como poli(caprolactona) (PCL) e poli(ácido lático) (PLA), são comumente usados em produtos biodegradáveis. Esses materiais são ecológicos e o uso de fibras vegetais com estes polímeros corrobora em uma alternativa de lidar com os resíduos da agroindústria e da indústria madeireira. O objetivo deste estudo foi de investigar as propriedades resultantes da degradação abiótica e biótica das bioblendas de PCL/PLA e seus biocompósitos com fibras vegetais. As fibras vegetais avaliadas foram a de babassu (Orbignya phalerata), de cana-de-açúcar (Saccharum spp) e farinha de madeira (Pinus Ellioti). A bioblenda de PCL/PLA foi utilizada como referência na proporção de 70/30, 50/50 e 30/70 (m/m) e para cada biocompósito foi utilizado 20% de fibra vegetal com duas granulometrias, de 35 e 45 mesh. As misturas foram processadas via extrusão e moldados por compressão térmica em formato de fitas. As amostras foram expostas a intemperismo natural por um período total de 120 dias e avaliadas as mudanças de suas propriedades mecânicas, físicas, químicas, morfológicas e térmicas a cada 30 dias. Evoluções das superfícies deterioradas das amostras foram observadas por MEV e demonstraram que foram ocasionadas pelas condições climáticas severas e confirmadas por FTIR através de uma diminuição considerável dos grupos ésteres. A incorporação de maior quantidade PLA ao PCL nas bioblendas aumentou o módulo de elasticidade e resistência à tração. Os biocompósitos reforçados com fibras vegetais com granulometria de 45 mesh destacaram-se em maior resistência à tração, e, após envelhecimento natural de 30 dias apresentaram menor decaimento assim como o módulo elástico. A estabilidade térmica dos biocompósitos com farinha de madeira de Pinus e fibras de cana-de-açúcar foi maior do que as de babaçu. O biocompósito reforçado com fibras de cana-de-açúcar destacou-se com maior desempenho mecânico indicando que houve uma melhor interação entre fibra e matriz polimérica. Resultados do monitoramento da degradação biótica avaliados em câmara respirométrica indicaram que o PCL apresentou menor velocidade de biodegradação em relação ao PLA. As bioblendas e biocompósitos com maior teor de PCL mostraram menor produção de CO2 ao longo do período avaliado. O biocompósito com menor teor de PCL e reforçado com fibra de cana-de-açúcar destacou-se com uma maior velocidade de biodegradação e pela maior produção de CO2. As propriedades resultantes da degradação abiótica e biótica destes materiais auxiliam no desenvolvimento de produtos de vida útil curta, bem como, na preservação do meio ambiente. / Aliphatic polyesters, such as poly(caprolactone) (PCL) and poly(lactic acid) (PLA) have been commonly used in biodegradable products. These materials are ecological and use of vegetal fibers in these composites also provides an alternative way to deal with agricultural residues. This study aims to evaluate the properties resulting from the abiotic and biotic degradation of PCL/PLA bioblends and their biocomposites. The vegetal fibers evaluated were babassu (Orbignya phalerata), sugarcane (Saccharum spp) and wood flour (Pinus Ellioti). PCL/PLA bioblends were used as reference with 70/30, 50/50 and 30/70 (w/w) ratio and each biocomposite had 20% of vegetal fiber content with 35 and 45 mesh granulometry was used. The bioblends were processed by extrusion and molded in tape format. The samples were exposed to natural weathering for 120 days and the changes in their mechanical, physical, chemical, morphological and thermal properties were evaluated every 30 days. Damaged surface evolution was performed by SEM and showed that they were caused by the severe climatic conditions and confirmed by FTIR through a considerable decrease of the ester groups. Addition of PLA to the PCL in the bioblends increased the modulus of elasticity and tensile strength. Reinforcements with vegetable fibers with 45 mesh granulometry increased tensile strength, and, after natural aging of 30 days, showed lower decrease as well as the modulus. Thermal stability of the biocomposites with wood flour and sugarcane fibers was higher than babassu. Biocomposites reinforced with sugarcane fibers highlighted in the higher mechanical performance indicating that there was a better interaction between fiber and polymer matrix. Results of the monitoring of biotic degradation indicated that PCL presented a lower rate of biodegradation in relation to PLA. Bioblends and biocomposites with higher PCL content showed lower CO2 generation over the period evaluated. Biocomposites with lower content of PCL and reinforced with sugarcane fiber stood out in the greater speed of biodegradation and the greater production of CO2. Properties resulting from the abiotic and biotic degradation prompted changes in its structures and to facilitate its degradation in times lower than conventional and aid in the development of short-lived products as well as in the preservation of the environment.

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