O tema sustentabilidade espalhou-se por todo o mundo e em direção única de avanço. Nesse contexto, a agregação de valor em materiais que até então não tinham valor, ganha novo incentivo. O mercado vislumbrado no uso dos resíduos plásticos na composição da madeira plástica, acena como mais uma opção de destinação adequada e oportunidade de negócios. Os materiais lignocelulósicos são adicionados aos plásticos visando melhorar as propriedades térmicas, mecânicas e em particular reduzir os custos da composição do material polimérico e a geração de efluentes e/ou resíduos poluentes. A madeira plástica (MP) a partir de poliolefinas pós-consumo e de serragem do setor madeireiro, surgiu como alternativa da madeira convencional. O mercado de MP representa um volume representativo para mudança de destinação e para valorização destes resíduos sólidos através da reciclagem. Nesse sentido, o objetivo deste estudo é avaliar a viabilidade técnica e econômica da produção de madeira plástica. A parte técnica foi realizada frente a quatro instituições de ensino com referência no tema, distribuídas em quatro regiões do país, através de questionários respondidos. Visitas realizadas em duas delas permitiu ter um panorama no âmbito das linhas de pesquisa e de como elas estão organizadas estruturalmente. Nas empresas do ramo foi adotada a mesma metodologia e os resultados obtidos serviram para traçar um diagnóstico do mercado de madeira plástica no Brasil, bem como adotar as premissas para o estudo da viabilidade econômica. As bases e os históricos utilizados como referência foram de uma fábrica com capacidade produtiva de pequeno porte. Resultados preliminares projetaram uma TIR (taxa interna de retorno) próxima ao valor de 24,8% e o tempo decorrido entre o investimento inicial e o momento no qual o lucro líquido acumulado se igualou ao valor do investimento (“pay back”) é igual a 3 anos e 3 meses. Os indicadores econômicos deste estudo estão ligados diretamente ao investimento inicial e a projeção da capacidade produtiva. Por fim foi realizado uma matriz SOWT onde foram mapeadas as forças e fraquezas enquanto negócio madeira plástica, extrapolando também para o âmbito de oportunidades e ameaças externas no mercado a viabilidade da mesma. Com esse trabalho, foi possível apresentar um diagnóstico preciso das questões que envolvem a viabilidade técnica e econômica da madeira plástica e ajudar a esclarecer alguns pontos deste produto, que tem forte apelo sustentável, porém ainda não se apresentou rentável. / The theme of sustainability has been spread around the world and only in the forward direction. In this context, the adding value to materials that previously had no value, gain new impetus. The market envisioned with the use of the plastic waste in the composition of wood plastic (WP), that is another option for proper waste disposal and business opportunity. Lignocellulosic materials are added to plastics in order to improve the thermal and mechanical properties and also in particular to reduce the cost of the polymeric material composition and the generation of waste pollutants. The WP produced from post-consumer polyolefin and sawdust from the lumber industry, has emerged as an alternative to conventional wood. The market for WP represents a significant volume to change the allocation and valuation of such solid waste through recycling. In this sense, the objective of this study is to evaluate the technical and economic feasibility of producing WP. The technical study was made in four educational institutions with credibility on the subject located in four regions of the country, it was conducted through questionnaires and visits to two of them allowing to have an overview on the research being performed and how they are organized structurally. In related companies the same methodology was adopted and the results were used to plot a diagnostic of the WP market in Brazil, allowing to definition of assumptions for the economic feasibility study as well. The base and historical reference used was for a small capacity factory. Results projected an IRR (internal rate of return) around 24.8 % and a pay back of 3 years and 3 months. The economic indicators of this study are directly related to the initial investment and the projected production capacity. Finally, a SOWT matrix was performed which mapped the Strengths and Weaknesses of the WP business evaluating also external Opportunities and Threats of the market in which this viability study was performed. With this work, it was possible to make an accurate diagnostic of the issues surrounding the technical and economic viability of the Wood Plastic and help to clarify some points of this product, which presents a strong sustainable appeal, however it has not appeared profitable yet.

O tema sustentabilidade espalhou-se por todo o mundo e em direção única de avanço. Nesse contexto, a agregação de valor em materiais que até então não tinham valor, ganha novo incentivo. O mercado vislumbrado no uso dos resíduos plásticos na composição da madeira plástica, acena como mais uma opção de destinação adequada e oportunidade de negócios. Os materiais lignocelulósicos são adicionados aos plásticos visando melhorar as propriedades térmicas, mecânicas e em particular reduzir os custos da composição do material polimérico e a geração de efluentes e/ou resíduos poluentes. A madeira plástica (MP) a partir de poliolefinas pós-consumo e de serragem do setor madeireiro, surgiu como alternativa da madeira convencional. O mercado de MP representa um volume representativo para mudança de destinação e para valorização destes resíduos sólidos através da reciclagem. Nesse sentido, o objetivo deste estudo é avaliar a viabilidade técnica e econômica da produção de madeira plástica. A parte técnica foi realizada frente a quatro instituições de ensino com referência no tema, distribuídas em quatro regiões do país, através de questionários respondidos. Visitas realizadas em duas delas permitiu ter um panorama no âmbito das linhas de pesquisa e de como elas estão organizadas estruturalmente. Nas empresas do ramo foi adotada a mesma metodologia e os resultados obtidos serviram para traçar um diagnóstico do mercado de madeira plástica no Brasil, bem como adotar as premissas para o estudo da viabilidade econômica. As bases e os históricos utilizados como referência foram de uma fábrica com capacidade produtiva de pequeno porte. Resultados preliminares projetaram uma TIR (taxa interna de retorno) próxima ao valor de 24,8% e o tempo decorrido entre o investimento inicial e o momento no qual o lucro líquido acumulado se igualou ao valor do investimento (“pay back”) é igual a 3 anos e 3 meses. Os indicadores econômicos deste estudo estão ligados diretamente ao investimento inicial e a projeção da capacidade produtiva. Por fim foi realizado uma matriz SOWT onde foram mapeadas as forças e fraquezas enquanto negócio madeira plástica, extrapolando também para o âmbito de oportunidades e ameaças externas no mercado a viabilidade da mesma. Com esse trabalho, foi possível apresentar um diagnóstico preciso das questões que envolvem a viabilidade técnica e econômica da madeira plástica e ajudar a esclarecer alguns pontos deste produto, que tem forte apelo sustentável, porém ainda não se apresentou rentável. / The theme of sustainability has been spread around the world and only in the forward direction. In this context, the adding value to materials that previously had no value, gain new impetus. The market envisioned with the use of the plastic waste in the composition of wood plastic (WP), that is another option for proper waste disposal and business opportunity. Lignocellulosic materials are added to plastics in order to improve the thermal and mechanical properties and also in particular to reduce the cost of the polymeric material composition and the generation of waste pollutants. The WP produced from post-consumer polyolefin and sawdust from the lumber industry, has emerged as an alternative to conventional wood. The market for WP represents a significant volume to change the allocation and valuation of such solid waste through recycling. In this sense, the objective of this study is to evaluate the technical and economic feasibility of producing WP. The technical study was made in four educational institutions with credibility on the subject located in four regions of the country, it was conducted through questionnaires and visits to two of them allowing to have an overview on the research being performed and how they are organized structurally. In related companies the same methodology was adopted and the results were used to plot a diagnostic of the WP market in Brazil, allowing to definition of assumptions for the economic feasibility study as well. The base and historical reference used was for a small capacity factory. Results projected an IRR (internal rate of return) around 24.8 % and a pay back of 3 years and 3 months. The economic indicators of this study are directly related to the initial investment and the projected production capacity. Finally, a SOWT matrix was performed which mapped the Strengths and Weaknesses of the WP business evaluating also external Opportunities and Threats of the market in which this viability study was performed. With this work, it was possible to make an accurate diagnostic of the issues surrounding the technical and economic viability of the Wood Plastic and help to clarify some points of this product, which presents a strong sustainable appeal, however it has not appeared profitable yet.

O tema sustentabilidade espalhou-se por todo o mundo e em direção única de avanço. Nesse contexto, a agregação de valor em materiais que até então não tinham valor, ganha novo incentivo. O mercado vislumbrado no uso dos resíduos plásticos na composição da madeira plástica, acena como mais uma opção de destinação adequada e oportunidade de negócios. Os materiais lignocelulósicos são adicionados aos plásticos visando melhorar as propriedades térmicas, mecânicas e em particular reduzir os custos da composição do material polimérico e a geração de efluentes e/ou resíduos poluentes. A madeira plástica (MP) a partir de poliolefinas pós-consumo e de serragem do setor madeireiro, surgiu como alternativa da madeira convencional. O mercado de MP representa um volume representativo para mudança de destinação e para valorização destes resíduos sólidos através da reciclagem. Nesse sentido, o objetivo deste estudo é avaliar a viabilidade técnica e econômica da produção de madeira plástica. A parte técnica foi realizada frente a quatro instituições de ensino com referência no tema, distribuídas em quatro regiões do país, através de questionários respondidos. Visitas realizadas em duas delas permitiu ter um panorama no âmbito das linhas de pesquisa e de como elas estão organizadas estruturalmente. Nas empresas do ramo foi adotada a mesma metodologia e os resultados obtidos serviram para traçar um diagnóstico do mercado de madeira plástica no Brasil, bem como adotar as premissas para o estudo da viabilidade econômica. As bases e os históricos utilizados como referência foram de uma fábrica com capacidade produtiva de pequeno porte. Resultados preliminares projetaram uma TIR (taxa interna de retorno) próxima ao valor de 24,8% e o tempo decorrido entre o investimento inicial e o momento no qual o lucro líquido acumulado se igualou ao valor do investimento (“pay back”) é igual a 3 anos e 3 meses. Os indicadores econômicos deste estudo estão ligados diretamente ao investimento inicial e a projeção da capacidade produtiva. Por fim foi realizado uma matriz SOWT onde foram mapeadas as forças e fraquezas enquanto negócio madeira plástica, extrapolando também para o âmbito de oportunidades e ameaças externas no mercado a viabilidade da mesma. Com esse trabalho, foi possível apresentar um diagnóstico preciso das questões que envolvem a viabilidade técnica e econômica da madeira plástica e ajudar a esclarecer alguns pontos deste produto, que tem forte apelo sustentável, porém ainda não se apresentou rentável. / The theme of sustainability has been spread around the world and only in the forward direction. In this context, the adding value to materials that previously had no value, gain new impetus. The market envisioned with the use of the plastic waste in the composition of wood plastic (WP), that is another option for proper waste disposal and business opportunity. Lignocellulosic materials are added to plastics in order to improve the thermal and mechanical properties and also in particular to reduce the cost of the polymeric material composition and the generation of waste pollutants. The WP produced from post-consumer polyolefin and sawdust from the lumber industry, has emerged as an alternative to conventional wood. The market for WP represents a significant volume to change the allocation and valuation of such solid waste through recycling. In this sense, the objective of this study is to evaluate the technical and economic feasibility of producing WP. The technical study was made in four educational institutions with credibility on the subject located in four regions of the country, it was conducted through questionnaires and visits to two of them allowing to have an overview on the research being performed and how they are organized structurally. In related companies the same methodology was adopted and the results were used to plot a diagnostic of the WP market in Brazil, allowing to definition of assumptions for the economic feasibility study as well. The base and historical reference used was for a small capacity factory. Results projected an IRR (internal rate of return) around 24.8 % and a pay back of 3 years and 3 months. The economic indicators of this study are directly related to the initial investment and the projected production capacity. Finally, a SOWT matrix was performed which mapped the Strengths and Weaknesses of the WP business evaluating also external Opportunities and Threats of the market in which this viability study was performed. With this work, it was possible to make an accurate diagnostic of the issues surrounding the technical and economic viability of the Wood Plastic and help to clarify some points of this product, which presents a strong sustainable appeal, however it has not appeared profitable yet.

Uma forma muito interessante utilizada no reaproveitamento de resíduos derivados celulósicos como a madeira é a sua incorporação a termoplásticos, formando compósitos poliméricos que são normalmente chamados de “madeira plástica”(MP). Como os polímeros olefínicos não possuem interação com os derivados celulósicos, em virtude de suas características apolares, faz-se necessário o uso de agentes interfaciais ou de acoplamento, a fim de melhorar a adesão na interface entre os componentes. Assim, alguns agentes compatibilizantes têm sido utilizados na modificação de fibras vegetais, para aumentar essa adesão interfacial entre o reforço celulósico e a matriz polimérica e com isso melhorar as propriedades do compósito polimérico. Neste sentido, o objetivo deste trabalho foi avaliar a influência da presença do agente funcionalizante ou compatibilizante (AC) nas propriedades físicas, mecânicas, térmicas, químicas, reológicas e morfológicas da madeira plástica. Os compósitos termoplásticos foram produzidos a partir de plásticos pós-uso (PEAD e PP) e pó de madeira da espécie eucaliptus grandis (EU). Este desenvolvimento foi realizado em várias etapas, porém mantendo constante o teor de pó de EU em 30 % m/m. Na primeira etapa foram testados três agentes compatibilizantes em matriz de PEAD pós-uso a fim de selecionar o melhor AC. Num segundo passo, com o AC que apresentou melhores resultados na primeira etapa, foram formulados novos compósitos utilizando diferentes concentrações de AC, a fim de definir a concentração ótima a ser utilizada de acordo com os resultados de suas propriedades. Selecionado o AC (PEgAM) e teor ótimo (3 % m/m), na terceira etapa foi incorporado um outro polímero (PP pós-consumo), produzindo compósitos através de blendas de PP/PEAD pós-uso com proporções de 80/20 e 50/50 com a fibra vegetal de EU (30%). Os AC’s usados nesta etapa foram o polietileno e o polipropileno graftizados com anidrido maleico (PEgAM e PPgAM). Todos os compósitos foram formulados com 30 % de EU e 3% m/m de AC, sendo processados por extrusão e após moldados por injeção. Resultados da caracterização mecânica mostraram que os compósitos termoplásticos polímero-madeira com AC apresentaram um melhor desempenho mecânico em relação aos compósitos não compatibilizados. Estes resultados puderam ser comprovados também pela análise morfológica, onde se percebeu uma adesão entre as fases nos compósitos compatibilizados. Em relação aos resultados do teste de ângulo de contato com a superfície dos compósitos, este mostrou que a incorporação do AC conduziu a um aumento de energia superficial da matriz polimérica promovendo assim uma melhor interação com a carga vegetal. Entre as propriedades físicas, químicas, térmicas e reológicas, mostrou-se que em geral os compósitos compatibilizados também apresentaram bons resultados em relação aos sem AC, sendo assim viável a utilização de materiais residuais, podendo diminuir o impacto ambiental e agregar valores a esses novos materiais. / A very interesting way used in the reuse of waste cellulose derivatives such as wood is its incorporation into thermoplastics, forming thermoplastics composites usually so-called "wood plastic "(WP). As the olefin polymers have no interaction with cellulose derivatives, owing to its apolar characteristics, it is necessary the use of interfacial or coupling agents in order to improve adhesion at the interface between the components. Thus, some compatibilizing agents have been used in the modification of plant fibers, to enhance the interfacial adhesion between the cellulosic reinforcement and the polymeric matrix and thereby improve the properties of the polymeric composite. In this sense, the objective of this study was to evaluate the presence of the functionalizing agent or compatibilizer (CA) in the physical, mechanical, thermal, chemical, rheological and morphological characteristics of wood plastic. The composites were produced from after use thermoplastic (HDPE and PP) and wood powder of eucalyptus grandis species (EU). This development was carried out in several stages, while maintaining constant the level of EU powder in 30% w/w. In the first stage were tested tree compatibilizing agents an only one matrix type (HDPE) to select the best CA. A second step, with the AC showed better results in the first phase, new composite made using different concentrations of AC in order to define the optimal concentration to be used according to the results of their properties. Selected the CA (HDPEgMA) and your great level (3% w/w), in the third stage was built another polymer (PP post-use), producing composites through blends of PP/HDPE post-use with proportions of 80/20 and 50/50 and with the EU plant fiber. The CA's used in these steps were graft polyethylene and polypropylene with maleic anhydride (HDPEgMA and PPgMA). All composites were formulated with 30% EU and 3% w/w of CA, being extruded and after injection molding. Results showed that the mechanical characterization of wood plastic with CA had a higher mechanical performance compared to no-compatibilized composites. These results could be supported also by morphological analysis, where we noticed a adhesion between the phases in the compatibilized composites. Regarding the results of the test contact angle with the surface of the composites, this showed that the incorporation of CA led to an increase in surface energy of the polymeric matrix promoting a better interaction with the filler plant. Among the physical, chemical, thermal and rheological properties, it was shown that generally compatibilized composites also showed good results compared to those without CA, and thus feasible to use waste materials, can reduce the environmental impact and add value to these new materials.

Uma forma muito interessante utilizada no reaproveitamento de resíduos derivados celulósicos como a madeira é a sua incorporação a termoplásticos, formando compósitos poliméricos que são normalmente chamados de “madeira plástica”(MP). Como os polímeros olefínicos não possuem interação com os derivados celulósicos, em virtude de suas características apolares, faz-se necessário o uso de agentes interfaciais ou de acoplamento, a fim de melhorar a adesão na interface entre os componentes. Assim, alguns agentes compatibilizantes têm sido utilizados na modificação de fibras vegetais, para aumentar essa adesão interfacial entre o reforço celulósico e a matriz polimérica e com isso melhorar as propriedades do compósito polimérico. Neste sentido, o objetivo deste trabalho foi avaliar a influência da presença do agente funcionalizante ou compatibilizante (AC) nas propriedades físicas, mecânicas, térmicas, químicas, reológicas e morfológicas da madeira plástica. Os compósitos termoplásticos foram produzidos a partir de plásticos pós-uso (PEAD e PP) e pó de madeira da espécie eucaliptus grandis (EU). Este desenvolvimento foi realizado em várias etapas, porém mantendo constante o teor de pó de EU em 30 % m/m. Na primeira etapa foram testados três agentes compatibilizantes em matriz de PEAD pós-uso a fim de selecionar o melhor AC. Num segundo passo, com o AC que apresentou melhores resultados na primeira etapa, foram formulados novos compósitos utilizando diferentes concentrações de AC, a fim de definir a concentração ótima a ser utilizada de acordo com os resultados de suas propriedades. Selecionado o AC (PEgAM) e teor ótimo (3 % m/m), na terceira etapa foi incorporado um outro polímero (PP pós-consumo), produzindo compósitos através de blendas de PP/PEAD pós-uso com proporções de 80/20 e 50/50 com a fibra vegetal de EU (30%). Os AC’s usados nesta etapa foram o polietileno e o polipropileno graftizados com anidrido maleico (PEgAM e PPgAM). Todos os compósitos foram formulados com 30 % de EU e 3% m/m de AC, sendo processados por extrusão e após moldados por injeção. Resultados da caracterização mecânica mostraram que os compósitos termoplásticos polímero-madeira com AC apresentaram um melhor desempenho mecânico em relação aos compósitos não compatibilizados. Estes resultados puderam ser comprovados também pela análise morfológica, onde se percebeu uma adesão entre as fases nos compósitos compatibilizados. Em relação aos resultados do teste de ângulo de contato com a superfície dos compósitos, este mostrou que a incorporação do AC conduziu a um aumento de energia superficial da matriz polimérica promovendo assim uma melhor interação com a carga vegetal. Entre as propriedades físicas, químicas, térmicas e reológicas, mostrou-se que em geral os compósitos compatibilizados também apresentaram bons resultados em relação aos sem AC, sendo assim viável a utilização de materiais residuais, podendo diminuir o impacto ambiental e agregar valores a esses novos materiais. / A very interesting way used in the reuse of waste cellulose derivatives such as wood is its incorporation into thermoplastics, forming thermoplastics composites usually so-called "wood plastic "(WP). As the olefin polymers have no interaction with cellulose derivatives, owing to its apolar characteristics, it is necessary the use of interfacial or coupling agents in order to improve adhesion at the interface between the components. Thus, some compatibilizing agents have been used in the modification of plant fibers, to enhance the interfacial adhesion between the cellulosic reinforcement and the polymeric matrix and thereby improve the properties of the polymeric composite. In this sense, the objective of this study was to evaluate the presence of the functionalizing agent or compatibilizer (CA) in the physical, mechanical, thermal, chemical, rheological and morphological characteristics of wood plastic. The composites were produced from after use thermoplastic (HDPE and PP) and wood powder of eucalyptus grandis species (EU). This development was carried out in several stages, while maintaining constant the level of EU powder in 30% w/w. In the first stage were tested tree compatibilizing agents an only one matrix type (HDPE) to select the best CA. A second step, with the AC showed better results in the first phase, new composite made using different concentrations of AC in order to define the optimal concentration to be used according to the results of their properties. Selected the CA (HDPEgMA) and your great level (3% w/w), in the third stage was built another polymer (PP post-use), producing composites through blends of PP/HDPE post-use with proportions of 80/20 and 50/50 and with the EU plant fiber. The CA's used in these steps were graft polyethylene and polypropylene with maleic anhydride (HDPEgMA and PPgMA). All composites were formulated with 30% EU and 3% w/w of CA, being extruded and after injection molding. Results showed that the mechanical characterization of wood plastic with CA had a higher mechanical performance compared to no-compatibilized composites. These results could be supported also by morphological analysis, where we noticed a adhesion between the phases in the compatibilized composites. Regarding the results of the test contact angle with the surface of the composites, this showed that the incorporation of CA led to an increase in surface energy of the polymeric matrix promoting a better interaction with the filler plant. Among the physical, chemical, thermal and rheological properties, it was shown that generally compatibilized composites also showed good results compared to those without CA, and thus feasible to use waste materials, can reduce the environmental impact and add value to these new materials.

Uma forma muito interessante utilizada no reaproveitamento de resíduos derivados celulósicos como a madeira é a sua incorporação a termoplásticos, formando compósitos poliméricos que são normalmente chamados de “madeira plástica”(MP). Como os polímeros olefínicos não possuem interação com os derivados celulósicos, em virtude de suas características apolares, faz-se necessário o uso de agentes interfaciais ou de acoplamento, a fim de melhorar a adesão na interface entre os componentes. Assim, alguns agentes compatibilizantes têm sido utilizados na modificação de fibras vegetais, para aumentar essa adesão interfacial entre o reforço celulósico e a matriz polimérica e com isso melhorar as propriedades do compósito polimérico. Neste sentido, o objetivo deste trabalho foi avaliar a influência da presença do agente funcionalizante ou compatibilizante (AC) nas propriedades físicas, mecânicas, térmicas, químicas, reológicas e morfológicas da madeira plástica. Os compósitos termoplásticos foram produzidos a partir de plásticos pós-uso (PEAD e PP) e pó de madeira da espécie eucaliptus grandis (EU). Este desenvolvimento foi realizado em várias etapas, porém mantendo constante o teor de pó de EU em 30 % m/m. Na primeira etapa foram testados três agentes compatibilizantes em matriz de PEAD pós-uso a fim de selecionar o melhor AC. Num segundo passo, com o AC que apresentou melhores resultados na primeira etapa, foram formulados novos compósitos utilizando diferentes concentrações de AC, a fim de definir a concentração ótima a ser utilizada de acordo com os resultados de suas propriedades. Selecionado o AC (PEgAM) e teor ótimo (3 % m/m), na terceira etapa foi incorporado um outro polímero (PP pós-consumo), produzindo compósitos através de blendas de PP/PEAD pós-uso com proporções de 80/20 e 50/50 com a fibra vegetal de EU (30%). Os AC’s usados nesta etapa foram o polietileno e o polipropileno graftizados com anidrido maleico (PEgAM e PPgAM). Todos os compósitos foram formulados com 30 % de EU e 3% m/m de AC, sendo processados por extrusão e após moldados por injeção. Resultados da caracterização mecânica mostraram que os compósitos termoplásticos polímero-madeira com AC apresentaram um melhor desempenho mecânico em relação aos compósitos não compatibilizados. Estes resultados puderam ser comprovados também pela análise morfológica, onde se percebeu uma adesão entre as fases nos compósitos compatibilizados. Em relação aos resultados do teste de ângulo de contato com a superfície dos compósitos, este mostrou que a incorporação do AC conduziu a um aumento de energia superficial da matriz polimérica promovendo assim uma melhor interação com a carga vegetal. Entre as propriedades físicas, químicas, térmicas e reológicas, mostrou-se que em geral os compósitos compatibilizados também apresentaram bons resultados em relação aos sem AC, sendo assim viável a utilização de materiais residuais, podendo diminuir o impacto ambiental e agregar valores a esses novos materiais. / A very interesting way used in the reuse of waste cellulose derivatives such as wood is its incorporation into thermoplastics, forming thermoplastics composites usually so-called "wood plastic "(WP). As the olefin polymers have no interaction with cellulose derivatives, owing to its apolar characteristics, it is necessary the use of interfacial or coupling agents in order to improve adhesion at the interface between the components. Thus, some compatibilizing agents have been used in the modification of plant fibers, to enhance the interfacial adhesion between the cellulosic reinforcement and the polymeric matrix and thereby improve the properties of the polymeric composite. In this sense, the objective of this study was to evaluate the presence of the functionalizing agent or compatibilizer (CA) in the physical, mechanical, thermal, chemical, rheological and morphological characteristics of wood plastic. The composites were produced from after use thermoplastic (HDPE and PP) and wood powder of eucalyptus grandis species (EU). This development was carried out in several stages, while maintaining constant the level of EU powder in 30% w/w. In the first stage were tested tree compatibilizing agents an only one matrix type (HDPE) to select the best CA. A second step, with the AC showed better results in the first phase, new composite made using different concentrations of AC in order to define the optimal concentration to be used according to the results of their properties. Selected the CA (HDPEgMA) and your great level (3% w/w), in the third stage was built another polymer (PP post-use), producing composites through blends of PP/HDPE post-use with proportions of 80/20 and 50/50 and with the EU plant fiber. The CA's used in these steps were graft polyethylene and polypropylene with maleic anhydride (HDPEgMA and PPgMA). All composites were formulated with 30% EU and 3% w/w of CA, being extruded and after injection molding. Results showed that the mechanical characterization of wood plastic with CA had a higher mechanical performance compared to no-compatibilized composites. These results could be supported also by morphological analysis, where we noticed a adhesion between the phases in the compatibilized composites. Regarding the results of the test contact angle with the surface of the composites, this showed that the incorporation of CA led to an increase in surface energy of the polymeric matrix promoting a better interaction with the filler plant. Among the physical, chemical, thermal and rheological properties, it was shown that generally compatibilized composites also showed good results compared to those without CA, and thus feasible to use waste materials, can reduce the environmental impact and add value to these new materials.

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.

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No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Reprodução Não Autorizada.pdf: 47716 bytes, checksum: 0353d988c60b584cfc9978721c498a11 (MD5) Previous issue date: 2017-03-28 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The growing market demand for products and services causes a large amount of solid waste to be produced. Among the main primary materials are plastic and wood which are considered waste both domestically and industrially. Due to the large amount of plastic and wood waste produced, studies with the purpose of developing a composite material that has properties close to the wood and that has a reinforcement of thermoplastic loads in its matrix are of fundamental importance. In this sense, the present study had as objectives: to define the configurations and compositions of the panels, in relation to the variables adopted in their manufacture; Evaluate the quality of wood-plastic panels with different compositions of wood and plastic; Verify the feasibility of using the panels in the manufacture of artifacts; And evaluate the amount of waste generated to meet market demand. As plastic matrix was used industrial waste polystyrene, in different granulometries and sawdust of different species of tropical Amazonian trees. The residues were mixed in different proportions from 50% plastic to 100%. After pressing and subsequent cooling, the panels were evaluated for density, swelling in thickness, water absorption dynamic modulus of elasticity with Stress Wave Timer, parallel compression and static bending. The workability of the panels was also evaluated for ease of cutting in the saw, drilling by drill, nail and screw in addition to finishing with varnish and carnauba wax. The panels had medium to high density. The results of swelling and absorption were better when compared to works made with particle panels. In the mechanical tests the best results were with panels that had lower polystyrene granulometry and, depending on the granulometry, with a higher proportion of plastic. It is possible to produce wood-plastic panels cheaply, reusing wood and plastic waste from large industries by the thermopressing method. / A crescente demanda do mercado por produtos e serviços, faz com que se produza uma grande quantidade de resíduos sólidos. Dentre os principais materiais primários estão o plástico e a madeira que são considerados rejeitos tanto de forma domestica quanto industrial. Devido a grande quantidade de resíduos plásticos e madeireiros produzidos, estudos com a finalidade de desenvolver um material composto que possua propriedades próximas ao da madeira e que tenha em sua matriz um reforço de cargas termoplásticas são de fundamental importância. Neste sentido, o presente estudo teve como objetivos: definir as configurações e composições dos painéis, em relação às variáveis adotadas em sua manufatura; avaliar a qualidade de painéis madeira-plástica com diferentes composições de madeira e plástico; verificar a viabilidade de utilização dos painéis na confecção de artefatos; e avaliar a quantidade dos resíduos gerados para atender a demanda de mercado. Como matriz plástica foi utilizado resíduos industrias de poliestireno, em diferentes granulometrias e serragem de diferentes espécies de arvores tropicais amazônicas. Os resíduos foram misturados em diferentes proporções a partir de 50% de plástico até 100%. Após prensagem e posterior resfriamento, os painéis foram avaliados quanto a densidade, inchamento em espessura, absorção em água módulo de elasticidade dinâmico com Stress Wave Timer, compressão paralela e flexão estática. Avaliou-se também a trabalhabilidade dos painéis quanto a facilidade de corte na serra, perfuração por broca, prego e parafuso além do acabamento com verniz e cera de carnaúba. Os painéis tiveram densidade de média a alta. Os resultados de inchamento e absorção foram melhores quando comparados com trabalhos feitos com painéis de partícula. Nos testes mecânicos os melhores resultados foram com painéis que possuíam menor granulometria de poliestireno e, dependendo da granulometria, com maior proporção de plástico. É possível produzir painéis de madeira-plástica de maneira barata, reutilizando resíduos de madeira e de plástico de industrias de grande porte pelo método de termoprensagem.

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.

O desempenho de materiais compósitos plástico-madeira ou ―wood plastic composites‖(WPC) requerem uma avaliação eficiente de sua resistência ao envelhecimento natural ao longo do tempo e contra sua biodeterioração por micro-organismos. Neste sentido, o objetivo deste estudo foi investigar os mecanismos de degradação abiótica e biótica de compósitos termoplásticos com fibras vegetais, a fim de determinar seu comportamento, do ponto de vista da estabilidade, nas condições em que serão usados. A aplicação proposta para estes materiais é sua utilização em ambientes externos, com o propósito de substituir a madeira, em artefatos para construção civil, como portas, janelas, pisos, decks e divisórias. Além disso, a eficácia da utilização do agente de acoplamento (AC) na durabilidade dos compósitos envelhecidos foi investigada. Para a produção dos compósitos foi utilizada a proporção polímero-madeira de 70/30 m/m, sendo que a matriz polimérica foi constituída de uma blenda de polipropileno-copolímero de etileno acetato de vinila (PP-EVA) pós-consumo provenientes de tampas de garrafa, e as madeiras usadas na forma de serragem, utilizando as espécies de eucalipto e pinus. O polipropileno graftizado com anidrido maleico foi usado como AC na proporção de 3 % m/m. As misturas foram processadas por extrusão e os compósitos moldados por compressão térmica e injeção. No teste de degradação por fungos foram utilizados quatro espécies de fungos basidiomicetos, Trametes villosa, Trametes versicolor, Pycnoporus sanguineus e Fuscoporia ferrea, todos de podridão branca. Na degradação abiótica, foram avaliadas as propriedades físicas, mecânicas, térmicas, reológicas, químicas e morfológicas dos compósitos nos diferentes estágios e formas de degradação. Para a degradação biótica, foram realizados ensaios de biodegradação em solo simulado (respirometria) e inoculação com fungos (deterioração fúngica). Os resultados mostraram que as condições climáticas afetaram diretamente as características dos compósitos avaliados, causando mudanças na cor e em sua viscosidade, com o aumento do índice de fluidez dos materiais e também alterações em suas estruturas químicas, com aumento do índice de carbonila, indicando a ocorrência de foto-oxidação das amostras. Em relação aos ensaios de biodegradabilidade, houve uma pequena perda de massa nas amostras avaliadas e formação de biofilmes nas superfícies dos compósitos, verificados por microscopia eletrônica de varredura (MEV). A deterioração fúngica ocorre especialmente na superfície das amostras. O fungo Fuscoporia ferrea foi o mais efetivo na deterioração dos compósitos, com maior perda de massa e até mesmo o surgimento de estruturas de reprodução após o período de incubação, porém não penetrou na parte interna dos materiais. Por respirometria também foi verificado um aumento na geração de CO2 ao longo do período avaliado, indicando que há um início de metabolização das amostras por micro-organismos incubadas no solo, principalmente nas amostras expostas a nove meses de intemperismo natural. A presença das fibras protegeu a matriz de PP-EVA da degradação na face não exposta diretamente ao sol, o que é interessante para aplicações que visam longa vida útil, porém a utilização de aditivos para preservação contra radiação UV, oxigênio e micro-organismos se tornam necessárias para otimização e maior durabilidade destes materiais em estudos futuros. / Performance tests on "wood plastic composites" (WPC) require efficient evaluation of their resistance to natural aging over time and against its biodegradation by microorganisms. In this sense, the objective of this study was to investigate the abiotic and biotic degradation mechanisms of thermoplastic composites with vegetable fibers, in order to determine its behavior from the point of view of stability under conditions that will be used. The proposed application for these materials is their use outdoors, in order to replace the wood, in building construction, such as doors, windows, floors, decks and bulkheads. In addition, the effective use of the coupling agent (CA) in durability of aged composites was investigated. For the production of composite was used wood-polymer ratio of 70/30 w/w, wherein the polymeric matrix is comprised of a blend of polypropylene and ethylene-vinyl acetate copolymer (PP-EVA) from post-consumer caps bottle, and the woods used in the form of sawdust, using the eucalyptus and pine species. The polypropylene grafted with maleic anhydride was used as coupling agent in the proportion of 3% w/w. The mixtures were processed by extrusion and composites molded by injection and thermal compression. In fungal degradation tests were used four species of basidiomycete fungi, Trametes villosa, Trametes versicolor, Pycnoporus sanguineus and Fuscoporia ferrea, all white rot fungi. In abiotic degradation, physical, thermal, mechanical, rheological, chemical and morphological properties of composites at different stages of degradation and shapes were evaluated. For biotic degradation, biodegradation tests were performed on soil (respirometry) and inoculated with fungi (fungal deterioration). The results showed that the climatic conditions directly affect the characteristics of the evaluated composites, causing changes in color and its viscosity with increasing melt flow index of the materials and also changes in their chemical structures with increased carbonyl index of samples exposed to natural weathering, thus indicating a photo-oxidation of the samples. Regarding the degradation tests, there was a small weight loss in the evaluated samples, and growth of microorganisms on the surface of composites, evidenced by scanning electron microscopy (SEM). The fungal deterioration occurs especially on the surface. The fungus Fuscoporia ferrea was the most effective in composites deterioration, with greater weight loss and even the emergence of reproductive structures after the incubation period, but did not penetrate inside the material. By respirometry also can be seen an increase in the generation of CO2 over the months, indicating a beginning of metabolism of the samples incubated by microorganisms in the soil, especially in samples exposed to 9 months of natural weathering. The presence of fibers protected the PP-EVA matrix of degradation in the face not exposed to direct sunlight, which is interesting for applications that aim to long life, but the use of additives for preservation against UV radiation, oxygen and microorganisms become necessary for optimization and durability of these materials in future studies.