Submitted by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2017-03-14T14:22:55Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertação - Viviane S. M. Rebelo.pdf: 4311504 bytes, checksum: a43a0fbc6810e7f65d818da6cd2ffa05 (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2017-03-14T14:23:18Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertação - Viviane S. M. Rebelo.pdf: 4311504 bytes, checksum: a43a0fbc6810e7f65d818da6cd2ffa05 (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2017-03-14T14:23:34Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertação - Viviane S. M. Rebelo.pdf: 4311504 bytes, checksum: a43a0fbc6810e7f65d818da6cd2ffa05 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-14T14:23:34Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertação - Viviane S. M. Rebelo.pdf: 4311504 bytes, checksum: a43a0fbc6810e7f65d818da6cd2ffa05 (MD5) Previous issue date: 2016-12-13 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Due to demand for new economically viable and environmentally correct materials, many researches are being developed to minimize the impacts caused by exploration and production of materials from unsustainable and/or non-renewable sources. As a result, composite materials with reinforcements of vegetal fibers are being studied, in order to facilitate new sources of raw material. This research presents a study on the potential use of Amazon Piassava (Leopoldinia Piassaba) mercerized with NaOH in the production of panels of medium density particles,, using the bicomponent polyurethane resin derived from castor (Ricinus communis) oil as polymer matrix. Where made morphological, physical and chemical studies of regional piassava fibers, as well as a study of the influence of superficial modifications in the fiber caused by the alkaline mercerising treatment (NaOH). Such study has been realized at concentrations of 5% and 10% by evaluating their contributions in the adhesion of the fiber to the matrix. The fiberboards produced were classified based on experimental design, and evaluated physical and mechanically based on standards of the Brazilian Association of Technical Standards NBR 14810-2: 2013, noting the influence and interaction of factors involved: resin concentration and content of treatment. The analysis physical and morphological indicated an increase of superficial fibrillar area, as well as an increase of porosity after chemical treatment. On higher concentrations of alkaline solution (10% of NaOH) the fibers presented defibrillation. These factors probably occurred by total or partial removal of some components of vegetable fiber, such as hemicellulose, lignin, waxes and other organic extractives. Besides that, the chemical treatment provided partial cleaning on the surface of the fibers, reducing the protrusions present in the material, which are rich in silica, without compromising its structural properties dramatically. These facts contribute to the variation in the physical and mechanical properties of the panels, and consequently to increase the potentiality of the use of fibers of piaçava, as raw material in reinforcements for polymeric composites. / Com a demanda por novos materiais economicamente viáveis e ecologicamente corretos, muitas pesquisas estão sendo desenvolvidas, a fim de minimizar os impactos ocasionados pela exploração e produção de materiais provenientes de fontes não sustentáveis e/ou renováveis. Em vista disto, materiais compósitos com reforços de fibras vegetais estão sendo alvo de estudos, com o intuito de viabilizar o uso de novas fontes de matéria-prima. Neste contexto, o presente trabalho apresenta um estudo sobre o potencial do uso de fibras de piaçava Amazônica (Leopoldinia piassaba) mercerizada com NaOH na produção de painéis de partículas de média densidade, utilizando como matriz polimérica a resina poliuretana bicomponente derivada de óleo de mamona (Ricinus Communis). Este estudo foi realizado em duas etapas, sendo a primeira composta pela caracterização morfológica, física e química da fibra de piaçava regional, bem como, um tratamento alcalino através da mercerização (NaOH), em concentrações de 5% e 10%, com o intuito de avaliar a adesão da fibra à matriz em painíes produzidos na próxima etapa. Assim, nesta segunta etapa, os painéis foram produzidos e suas características físicas e mecânicas foram avaliadas com base na Associação Brasileira de Normas Técnicas NBR 14810-2: 2013. Para a produção dos painéis fez-se uso de um planejamento experimental (2²+1), a fim de observar a influência e interação dos fatores envolvidos: concentração de resina e teor de tratamento. Análises físicas e morfológicas indicaram aumento da área superficial fibrilar e porosidade após tratamento químico, sendo que em maiores concentrações de solução alcalina (10% de NaOH) as fibras apresentaram desfibrilação. Esse fator pode ter ocorrido provavelmente pela retirada total ou parcial de alguns constituintes da fibra vegetal, tais como, hemicelulose, lignina, ceras e outros extrativos orgânicos. Além disso, o tratamento proporcionou limpeza parcial da superfície das fibras, reduzindo as protrusões ricas em sílica presentes no material, sem comprometer acentuadamente suas propriedades estruturais. Tais fatos contribuem para a variação nas propriedades físicas e mecânicas dos painéis, e consequentemente para o aumento da potencialidade do uso de fibras de piaçava, como matéria-prima em reforços para compósitos poliméricos.

O objetivo deste trabalho é explorar a contribuição da radiação ionizante por feixe de elétrons na incorporação de fibras de piaçava (proveniente de resíduos de fábricas de vassouras) no copolímero de etileno e álcool vinílico (EVOH) para a obtenção de um material compósito EVOH-Piaçava para aplicações no segmento de embalagens. O interesse por esta fibra deve-se tanto a suas propriedades intrínsecas quanto a sua morfologia, além do fato de ser biodegradável. Os compósitos de EVOH reforçado com 5 % ou 10 %, em massa, de fibras de piaçava, em pó, com granulometria igual ou menor que 125 μm, não tratadas ou tratadas com 1 % de silano, foram obtidos por extrusão, utilizando-se uma extrusora dupla rosca. Foram confeccionados filmes dos materiais compósitos obtidos e da resina EVOH utilizando-se o processo de extrusão plana, para a viabilização dos ensaios de caracterização mecânica e de barreira a oxigênio dos materiais obtidos. As amostras de EVOH e dos compósitos foram submetidas à radiação ionizante em um acelerador de elétrons, às doses de radiação de 0 a 500 kGy. Os resultados das análises de MEV e difração de raios-X dos compósitos sugerem uma boa adesão fibra-matriz, o que pode ser confirmado também pela sua maior resistência à tração no ponto de ruptura quando comparada àquela do EVOH puro. Os resultados mostraram que a incorporação de fibras de piaçava pode promover melhor barreira ao oxigênio em comparação com o EVOH puro, em condições de umidade relativa alta. Observou-se que, após a irradiação, o filme de EVOH apresentou melhor barreira ao oxigênio em condição de umidade relativa alta quando comparado ao EVOH não irradiado nesta mesma condição, indicando o tratamento por radiação como efetivo para melhoria de barreira a oxigênio nas condições estudadas. / The aim of this work is to explore the contribution of ionizing radiation in the incorporation of piassava fibers (derived from wastes from broom factories) in the ethylene vinyl alcohol copolymer (EVOH), to obtain a composite material, \"EVOH-Piassava\", for packaging applications. The interest in this fiber is due to its inherent properties and morphology as well as being biodegradable. The EVOH composite reinforced with 5% or 10%, by weight of piassava fiber powder with a particle size equal to or less than 125 μm, untreated or treated with 1% silane, were obtained by extrusion, using a twin screw extruder. For carrying out the tensile tests and oxygen barrier of the materials obtained, films were produced from composite materials and EVOH resin was obtained using the process of flat extrusion. Samples of EVOH and the composites were irradiated using an electron accelerator, at doses from 0 to 500 kGy. The results of SEM analysis and X-ray diffraction of composites suggest a good fiber-matrix adhesion, which can be also confirmed by its higher tensile strength at break, compared to that of neat EVOH. The results showed that the incorporation of piassava fibers can promote better oxygen barrier compared to the neat EVOH, in conditions of high humidity. It was observed that, after irradiation, the EVOH film showed better oxygen barrier in high humidity condition, when compared to the non-irradiated EVOH under the same condition, indicating radiation as an effective treatment to improve oxygen barrier in the studied conditions.

O objetivo deste trabalho é explorar a contribuição da radiação ionizante por feixe de elétrons na incorporação de fibras de piaçava (proveniente de resíduos de fábricas de vassouras) no copolímero de etileno e álcool vinílico (EVOH) para a obtenção de um material compósito EVOH-Piaçava para aplicações no segmento de embalagens. O interesse por esta fibra deve-se tanto a suas propriedades intrínsecas quanto a sua morfologia, além do fato de ser biodegradável. Os compósitos de EVOH reforçado com 5 % ou 10 %, em massa, de fibras de piaçava, em pó, com granulometria igual ou menor que 125 μm, não tratadas ou tratadas com 1 % de silano, foram obtidos por extrusão, utilizando-se uma extrusora dupla rosca. Foram confeccionados filmes dos materiais compósitos obtidos e da resina EVOH utilizando-se o processo de extrusão plana, para a viabilização dos ensaios de caracterização mecânica e de barreira a oxigênio dos materiais obtidos. As amostras de EVOH e dos compósitos foram submetidas à radiação ionizante em um acelerador de elétrons, às doses de radiação de 0 a 500 kGy. Os resultados das análises de MEV e difração de raios-X dos compósitos sugerem uma boa adesão fibra-matriz, o que pode ser confirmado também pela sua maior resistência à tração no ponto de ruptura quando comparada àquela do EVOH puro. Os resultados mostraram que a incorporação de fibras de piaçava pode promover melhor barreira ao oxigênio em comparação com o EVOH puro, em condições de umidade relativa alta. Observou-se que, após a irradiação, o filme de EVOH apresentou melhor barreira ao oxigênio em condição de umidade relativa alta quando comparado ao EVOH não irradiado nesta mesma condição, indicando o tratamento por radiação como efetivo para melhoria de barreira a oxigênio nas condições estudadas. / The aim of this work is to explore the contribution of ionizing radiation in the incorporation of piassava fibers (derived from wastes from broom factories) in the ethylene vinyl alcohol copolymer (EVOH), to obtain a composite material, \"EVOH-Piassava\", for packaging applications. The interest in this fiber is due to its inherent properties and morphology as well as being biodegradable. The EVOH composite reinforced with 5% or 10%, by weight of piassava fiber powder with a particle size equal to or less than 125 μm, untreated or treated with 1% silane, were obtained by extrusion, using a twin screw extruder. For carrying out the tensile tests and oxygen barrier of the materials obtained, films were produced from composite materials and EVOH resin was obtained using the process of flat extrusion. Samples of EVOH and the composites were irradiated using an electron accelerator, at doses from 0 to 500 kGy. The results of SEM analysis and X-ray diffraction of composites suggest a good fiber-matrix adhesion, which can be also confirmed by its higher tensile strength at break, compared to that of neat EVOH. The results showed that the incorporation of piassava fibers can promote better oxygen barrier compared to the neat EVOH, in conditions of high humidity. It was observed that, after irradiation, the EVOH film showed better oxygen barrier in high humidity condition, when compared to the non-irradiated EVOH under the same condition, indicating radiation as an effective treatment to improve oxygen barrier in the studied conditions.