Estudo da influência do teor de fibras e de compatibilizante na obtenção de compósitos de polietileno de alta densidade pós-consumo (PEADpc) com fibras de bagaço de cana-de-açúcar (BCA)
DOI:
https://doi.org/10.47385/cadunifoa.v15.n43.3094Palabras clave:
compósitos, PEAD pós-consumo, compatibilizante e bagaço de cana-de-açúcar.Resumen
A produção de novos materiais com reutilização de resíduos é uma tendência do mercado que visa ao mesmo tempo obter produtos ecologicamente corretos, reduzir o custo de produção, diminuir o desperdício, valorizar a matéria-prima e principalmente buscar a reutilização desses materiais. O polietileno de alta densidade (PEAD) é um dos principais resíduos sólidos gerados pelo homem, sendo facilmente encontrado nos aterros sanitários brasileiros. O Brasil é um grande produtor de cana-de-açúcar e gera milhares de toneladas de resíduos lignocelulósicos de bagaço de cana-de-açúcar (BCA). O PEAD e o bagaço podem ser reaproveitados na produção de materiais compósitos junto com os agentes compatibilizantes que agem na interface, proporcionando uma adesão mais adequada. Neste trabalho foram preparados compósitos de PEAD pós-consumo (PEADpc), BCA (10, 20 e 30% em peso) na ausência e presença de agente compatibilizante (3 e 5% em peso) em extrusora dupla-rosca. Os corpos de prova foram obtidos por compressão e caracterizados por ensaios físico-mecânicos, estruturais e térmicos. Os compósitos apresentaram diminuição da dureza e do índice de fluidez independente do teor de fibras e da presença do compatibilizante. Não houve mudança significativa nos valores de densidade. Os resultados mostraram que a quantidade de fibras não exerceu muita influência na quantidade de água absorvida dentro de um mesmo intervalo de tempo. Os resultados de difratometria de raios X revelaram um discreto deslocamento do pico para ângulos menores e com menor intensidade. Na calorimetria diferencial de varredura não foram observadas alterações na Tm e Tc dos compósitos, enquanto a análise termogravimétrica mostrou uma redução na estabilidade térmica dos compósitos.
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ARAUJO, J. R.; WALDMAN, W. R. & DE PAOLI, M. A. Thermal properties of high density polyethylene composites with natural fibres: Coupling agent effect. Polymer Degradation and Stability, v. 93, p.1770-1775,2008.
ASTM D792-13. AMERICAN SOCIETY FOR TESTING AND MATERIALS. Standard Test Methods for Density and Specific Gravity (Relative Density) of Plastics by Displacement. In: Annual Book of ASTM, 2013.
ASTM D2240-05. AMERICAN SOCIETY FOR TESTING AND MATERIALS. Standard Test Method for Rubber Property-Durometer Hardness. In: Annual Book of ASTM, 2010.
ASTM D1238-01. AMERICAN SOCIETY FOR TESTING AND MATERIALS. Melt flow Rates of Thermoplastics by Extrusion Plastometer. In: Annual Book of ASTM, 2002.
ASTM D570-98. AMERICAN SOCIETY FOR TESTING AND MATERIALS. Standard Test Method for Water Absorption. In: Annual Book of ASTM, 1999.
BASTOS, D. C.; LEÃO, A. G.; PEREIRA, P. S. C. Characterization of Polypropylene Post-Consume / Banana Fiber Composites, Acta Scientiae et Technicae, v. 6, p. 19-22, 2018.
BEDIN, Matheus Guilhen. Compósito com polietileno de baixa densidade e fibra de coco in natura e modificada. 2014. Dissertação (Mestrado em Engenharia e Ciência de Materiais) – Centro de Ciência e Tecnologia, Universidade Estadual do Norte Fluminense Darcy Ribeiro, Campos, 2014.
BORSOI, C.; BERWIG. K. H.; SCIENZAC, L. C; ZOPPAS, B. C. D. A; BRANDALISE, R. N; ZATTERA, A. J. Behavior in simulated soil of recycled expanded polystyrene/waste cotton composites, Materials Research, v.17, p. 275-283, 2014.
CAO, X.; CHEN, Y.; CHANG, P. R.; STUMBORG, M.; HUNEAULT, M. A. Green Composites Reinforced with Hemp Nanocrystals in Plasticized Starch, Journal of Applied Polymer Science, v.109, p.3804-3810, 2008.
CESTARI, Sibele Piedade. Papel sintético sustentável para embalagem. 2010. Tese (Doutorado em Ciência e Tecnologia de Polímeros) – Instituto de Macromoléculas Professora Eloisa Mano, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2010.
CESTARI, S. P.; ALBITRES, G. A. V.; MENDES, L. C.; ALTSTÄDT, V.; GABRIEL, J. B.; AVILA, G. C. B.; SILVEIRA, I. S. S. Advanced properties of composites of recycled high-density polyethylene and microfibers of sugarcane bagasse, Journal of Composite Materials, v. 52, p. 867-873, 2018.
COLEMAN, N. J.; CRAIG, D. Q. M. Modulated temperature differential scanning calorimetry: A novel approach to pharmaceutical thermal analysis, International Journal of Pharmaceutics, v.135, p. 13-29, 1999.
EL-FATTAH, A. A.; DEMERDASH, A. G. M. E.; SADIK, W. A. A.; BEDIR, A. The effect of sugarcane bagasse fiber on the properties of recycled high density polyethylene, Journal of Composite Materials, v. 49, p. 3251-3262, 2015.
KU, H.; WANG, H.; PATTARACHAIYAKOOP, N.; TRADA, M. A review on the tensile properties of natural fiber reinforced polymer composites. Composites Part B: Engineering, v.42, p. 856-873, 2011.
LIGOWSKI, E.; SANTOS, B. C.; FUJIWARA, S. T. Materiais compósitos a base de fibras da cana-de-açúcar e polímeros reciclados obtidos através da técnica de extrusão. Polímeros: Ciência e Tecnologia, v. 25, p. 70 – 75, 2015.
MOKHOTHU, T.H. & JOHN, M.J. Review on hygroscopic aging of celulose fibres and their biocomposites. Carbohydrate Polymers, v. 131, p.337 – 354, 2015.
MOTAUNG, T.; MOCHANE, M.; MAKHETHA, T.; MOTLOUNG, S.; MOKHOTHU, T.; MOKHENA, T.; MOJI, RANTOOA, Effect of mechanical treatment on morphology and thermal and mechanical properties of sugar cane bagasse–low-density polyethylene composites, Polymer Composites, v. 38, p. 1497-1503, 2017.
MULINARI, D. R.; VOORWALD, H. J. C; CIOFFI, M. O.; SILVA, M. L. C. P. Cellulose fiber-reinforced high-density polyethylene composites-Mechanical and thermal properties, Journal of Composite Materials, v. 51, p. 1807–1815, 2017.
NETO, A. G. V. C.; GANZERLI, T. A.; CARDOZO, A. L.; FÁVARO, S. L.; PEREIRA, A. G. B.; GIROTTO, E. M.; RADOVANOVIC, E. Development of composites based on recycled polyethylene/sugarcane bagasse fibers, Polymer Composites, v. 35, p. 768-774, 2014.
OLIVEIRA, Odivan Coutinho de. Avaliação de fibras de bagaço de cana-de-açúcar in natura e modificada para aplicação em compósitos. 2018. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Ciência dos Materiais) - Centro de Ciência e Tecnologia, Universidade Estadual do Norte Fluminense Darcy Ribeiro, Campos dos Goytacazes, 2018.
PAIVA, J. M. F.; FROLLINI, E. Matriz termofixa fenólica em compósitos reforçados com fibras de bagaço de cana-de-açúcar, Polímeros: Ciência e Tecnologia, v.9, p.78-87, 1999.
ROCHA, M.; COUTINHO, F. M. B.; BALKE, S. L. Degradação controlada de polipropileno, Polímeros: Ciência e Tecnologia, v.4, p. 16-22, 1994.
SANJAY, M. R.; MADHU, P.; JAWAID, M.; SENTHAMARAIKANNAN, P.; SENTHIL, S.; PRADEEP, S. Characterization and properties of natural fiber polymer composites: A comprehensive review, Journal of Cleaner Production, v. 172, p. 566-581, 2018.
SPINACÉ, M. A. S.; LAMBERT, C. S.; FERMOSELLI, K. K. G.; PAOLI, M.A; Characterization of lignocellulosic curaua fibres, Carbohydrate Polymer, v.77, p. 47-53, 2009.
TANOBE, V. O. A. Caracterização de fibras de esponjas de luffa cylindrica para utilização em compósitos com matriz polimérica. 2003. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Materiais e Processos) – Setor de Tecnologia, Universidade Federal do Paraná, 2003.
VÄISÄNEN, T.; HAAPALA, A.; LAPPALAINEN, R.; TOMPPO, L. Utilization of agricultural and forest industry waste and residues in natural fiber-polymer composites: A review, Waste Management, v. 54, p. 62-73, 2016.
VÄISÄNEN, T.; DAS, OISIK; TOMPPO, LAURA. A review on new bio-based constituents for natural fiber-polymer composites, Journal of Cleaner Production, v. 149, p. 582-596, 2017.
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