Desenvolvimento e caracterização de um compósito polimérico reforçado com resíduos têxteis de tecido de Juta e malha de poliéster

The worldwide concern of modern society to reduce the environmental impact and find solutions for the depletion of nonrenewable natural resources has encouraged the research and development of sustainable materials through the reuse of industrial waste, generating economy, social development and...

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Detalhes bibliográficos
Autor principal: Menezes, Patricer Lubumba
Outros Autores: Ladchumananandasivam, Rasiah
Formato: Dissertação
Idioma:por
Publicado em: Brasil
Assuntos:
Compósito polimérico
Resíduos têxteis
Tecido de Juta
Malha de Poliéster
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA
Endereço do item:https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/26262
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Desenvolvimento e caracterização de um compósito polimérico reforçado com resíduos têxteis de tecido de Juta e malha de poliéster
description The worldwide concern of modern society to reduce the environmental impact and find solutions for the depletion of nonrenewable natural resources has encouraged the research and development of sustainable materials through the reuse of industrial waste, generating economy, social development and improvements to the environment, environment.The present work intends to contribute to the environmental preservation through the development and characterization of a laminated polymeric composite having the unsaturated polyester as matrix and using as reinforcing element, textile waste, jute fabrics and knitted fabrics, these materials, with high added value and low cost and which are normally discarded for the environment. Five composite laminates were developed in a die-cast mold, interleaving jute fabric and polyester mesh with% fiber content ranging from 14% to 38% by weight. The performance of the composites was analyzed by techniques for the determination of the mechanical properties of tensile strength (ASTM D638) and flexural strength (ASTM D790), thermal properties (crystalline melting temperature and DSC glass transition and TGA degradation temperature) Optical analysis of fractures by scanning electron microscopy SEM, also determined the water absorption profile (ASTM D570-98). In this work we also sought to improve the performance of the composites by the superficial treatment of alkalinization of the jute fabrics in the proportions of 5%, 7% and 10% NaOH and compare them with the untreated composites. X-ray diffraction analysis was performed in order to verify some change in fiber crystallinity after the chemical treatment of alkalinization. The results showed that the composites that had the best performance to obtain the mechanical properties were with the reinforcement content of 31% (6J / 5M) in Tissue mass, with a tensile strength increase of 85% The tensile test and 15% for the flexural test, (7J / 6M), compared to the pure resin. As for the result concerning the water absorption test of the composites, an increase in water absorption was observed as the% increase in mass, reaching a 4.8% absorption. The analysis of the XRD and FTIR showed changes in cellulose crystallinity and in the bands of some functional groups, respectively, indicating a morphological change in the fibers of the jute fabric as the chemical treatment of alkalinization. Thermal analysis showed greater thermal stability of the NaOH treated fibers.
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Five composite laminates were developed in a die-cast mold, interleaving jute fabric and polyester mesh with% fiber content ranging from 14% to 38% by weight. The performance of the composites was analyzed by techniques for the determination of the mechanical properties of tensile strength (ASTM D638) and flexural strength (ASTM D790), thermal properties (crystalline melting temperature and DSC glass transition and TGA degradation temperature) Optical analysis of fractures by scanning electron microscopy SEM, also determined the water absorption profile (ASTM D570-98). In this work we also sought to improve the performance of the composites by the superficial treatment of alkalinization of the jute fabrics in the proportions of 5%, 7% and 10% NaOH and compare them with the untreated composites. X-ray diffraction analysis was performed in order to verify some change in fiber crystallinity after the chemical treatment of alkalinization. The results showed that the composites that had the best performance to obtain the mechanical properties were with the reinforcement content of 31% (6J / 5M) in Tissue mass, with a tensile strength increase of 85% The tensile test and 15% for the flexural test, (7J / 6M), compared to the pure resin. As for the result concerning the water absorption test of the composites, an increase in water absorption was observed as the% increase in mass, reaching a 4.8% absorption. The analysis of the XRD and FTIR showed changes in cellulose crystallinity and in the bands of some functional groups, respectively, indicating a morphological change in the fibers of the jute fabric as the chemical treatment of alkalinization. Thermal analysis showed greater thermal stability of the NaOH treated fibers. Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) A preocupação mundial da sociedade moderna em diminuir o impacto ambiental e encontrar soluções para o esgotamento de recursos naturais não renováveis vem incentivando a pesquisa e desenvolvimento de novos materiais, como o reaproveitamento de resíduos industriais, gerando economia, desenvolvimento social e melhorias para o meio-ambiente. O presente trabalho tem a intenção de contribuir com o meio ambiente e o desenvolvimento social através do aproveitamento de resíduos têxteis para o desenvolvimento e caracterização de um compósito polimérico tendo o poliester insaturado como matriz e utilizando como elemento de reforço tecidos de juta e tecidos de malhas, materiais estes que são normalmente descartados no meio ambiente. Foram desenvolvidos cinco compósitos laminados, em molde fechado sob pressão, intercalando tecido de juta e malha de poliester com percentuais de teor de reforço que variaram de 16,5% a 38% (M/M). Os compósitos foram caracterizados através de técnicas para a determinação das propriedades mecânicas de resistência a tração (ASTM D638) e flexão (ASTM D790), densidade específica, análise ótica de fraturas dos compósitos, através de microscopia eletrônica de varredura MEV e bem como a determinação do perfil de absorção de água (ASTM D570-98). Neste trabalho também buscou melhorar a performance dos compósitos através do tratamento superficial de alcalinização dos tecidos de juta, utilizados como reforço, nas proporções de 5%, 7% e 10% de NaOH e compará-los com os compósitos não tratados. Foi realizado análise por difração de raios X (DRX) e espectro de raios infravermelho (FTIR) a fim de verificar alguma mudança na cristalinidade da fibra de juta após o tratamento químico de alcalinização. Foram analisadas as propriedades térmicas através de TG/TGA a fim de verificar a estabilidade térmica das fibras de juta. Os resultados mostraram que os compósitos que tiveram melhores desempenho nas propriedades mecânicas foram com o teor de reforço de 31% (6J/5M) em massa de Tecido, chegando a ter um aumento de tensão de ruptura de 85%, para o teste de tração e 15% para o teste de flexão, em comparação com a resina pura. Quanto ao resultado referente ao teste de absorção de água dos compósitos verificou um aumento na absorção de água conforme o incremento do % de massa, chegando a 4,8% de absorção. A análise do DRX e FTIR apresentaram mudanças na cristalinidade da celulose e nas bandas de alguns grupos funcionais, respectivamente, indicando uma mudança morfológica nas fibras do tecido de juta com o tratamento químico de alcalinização. A análise térmica evidenciou uma maior estabilidade térmica das fibras tratadas com NaOH. 2018-12-06T21:05:53Z 2018-12-06T21:05:53Z 2018-07-31 masterThesis MENEZES, Patricer Lubumba. Desenvolvimento e caracterização de um compósito polimérico reforçado com resíduos têxteis de tecido de Juta e malha de poliéster. 2018. 98f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2018. https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/26262 por Acesso Aberto application/pdf Brasil UFRN PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA MECÂNICA

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