Uso de resíduos de fibra de vidro da indústria eólica na produção de compósitos matriz poliéster

Over the last few years, investment in renewable sources of energy, especially wind power, increased due to concerns of environmental problems inflicted on the planet by the conventional means of energy generation. In this sense, with the increase in paddle production for wind turbine a big ne...

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Detalhes bibliográficos
Autor principal: Germano, Beatriz de Paiva
Outros Autores: Fonseca, Viviane Muniz
Formato: bachelorThesis
Idioma:pt_BR
Publicado em: Universidade Federal do Rio Grande do Norte
Assuntos:
Reaproveitamento
Resíduos de fabricação de pás eólicas
Compósitos
Matriz poliéster
Fibra de vidro
Recycling
Wind power paddles residues
Composites
Polyester matrix
Glass fiber
Endereço do item:https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/48307
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Germano, Beatriz de Paiva
Uso de resíduos de fibra de vidro da indústria eólica na produção de compósitos matriz poliéster
description Over the last few years, investment in renewable sources of energy, especially wind power, increased due to concerns of environmental problems inflicted on the planet by the conventional means of energy generation. In this sense, with the increase in paddle production for wind turbine a big new environmental challenge emerged, the recycling of the residues generated in paddle manufacturing. In this context, aiming at a sustainable development, this work has the goal to recycle glass fiber residues, originated in the cutting sector of wind power industries, to produce composites of polyester matrix, as well as assess its mechanical properties. In the study four composites were manufactured, each one of the composites with different layers and arrangements of reinforcements, distinct of non-glass fiber unidirectional tissue (residues) and non-tissue of random glass fiber. The process of manufacturing used was the molding by cold compression. After molding the plaques were cut in testing bodies according to the norm ASTM D 3039 to evaluate the mechanical properties using the mechanical traction test. The results indicate that the incorporation of a glass fiber reinforcement in the polyester resin matrix, in all settings, provided improvement in the mechanical properties when compared to the control plaque (R), having an percentile increase in traction resistance at MV, TH, T1 and T2 of respectively: 709%, 255%, 299% e 325%. It was also observed an increase in the elasticity module in the order of, respectively: 366%, 225%, 298% e 293%. The composite reinforced only with the non-random tissue (MV) presented better mechanical properties due to the influence of angular orientation of the fiber and interfacial adhesion between the reinforcement and the matrix. The results corroborate the use of the glass fiber residue from the wind power industries as reinforcement in the production of polyester matrix composites, because the residue confers to the material more stiffness and resistance. Considering that the reinforcement is from industrial waste, the cost of production of composites can be reduced and the impacts on the environment minimized, resulting in a sustainable development. Is suggested the application of these composites in the construction.
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In this sense, with the increase in paddle production for wind turbine a big new environmental challenge emerged, the recycling of the residues generated in paddle manufacturing. In this context, aiming at a sustainable development, this work has the goal to recycle glass fiber residues, originated in the cutting sector of wind power industries, to produce composites of polyester matrix, as well as assess its mechanical properties. In the study four composites were manufactured, each one of the composites with different layers and arrangements of reinforcements, distinct of non-glass fiber unidirectional tissue (residues) and non-tissue of random glass fiber. The process of manufacturing used was the molding by cold compression. After molding the plaques were cut in testing bodies according to the norm ASTM D 3039 to evaluate the mechanical properties using the mechanical traction test. The results indicate that the incorporation of a glass fiber reinforcement in the polyester resin matrix, in all settings, provided improvement in the mechanical properties when compared to the control plaque (R), having an percentile increase in traction resistance at MV, TH, T1 and T2 of respectively: 709%, 255%, 299% e 325%. It was also observed an increase in the elasticity module in the order of, respectively: 366%, 225%, 298% e 293%. The composite reinforced only with the non-random tissue (MV) presented better mechanical properties due to the influence of angular orientation of the fiber and interfacial adhesion between the reinforcement and the matrix. The results corroborate the use of the glass fiber residue from the wind power industries as reinforcement in the production of polyester matrix composites, because the residue confers to the material more stiffness and resistance. Considering that the reinforcement is from industrial waste, the cost of production of composites can be reduced and the impacts on the environment minimized, resulting in a sustainable development. Is suggested the application of these composites in the construction. Nos últimos anos, o investimento em fontes renováveis de energia, principalmente a energia eólica, aumentou devido às preocupações referentes aos problemas ambientais gerados ao planeta pelos processos convencionais de geração de energia elétrica. Dessa forma, com o aumento da produção de pás para turbinas eólicas surgiu um grande desafio ambiental referente ao descarte dos resíduos gerados na fabricação delas. Neste contexto, visando um desenvolvimento econômico sustentável, este trabalho tem como objetivo o reaproveitamento de resíduos de fibras de vidro advindos do setor de corte da indústria eólica para a produção de compósitos de matriz poliéster, bem como a avaliação de suas propriedades mecânicas. No estudo foram fabricados quatro compósitos com diferentes camadas e arranjos dos reforços, distintos de não tecido de fibra de vidro unidirecional (resíduos) e não tecido de fibra de vidro aleatório. O processo de fabricação utilizado foi a moldagem à compressão a frio. Após a moldagem, as placas foram cortadas em corpos de prova conforme a norma ASTM D 3039 para avaliação das propriedades mecânicas a partir de ensaio mecânico de tração. Os resultados indicaram que a incorporação de reforço de fibra de vidro na matriz de resina poliéster, independente da configuração, conferiu melhoria nas propriedades mecânicas quando comparados com a placa controle (R), havendo um aumento percentual na resistência à tração em MV, TH, T1 e T2 de, respectivamente: 709%, 255%, 299% e 325%. Assim como foi verificado aumento no módulo de elasticidade na ordem de, respectivamente: 366%, 225%, 298% e 293%. O compósito reforçado apenas com não tecido aleatório (MV), apresentou melhores propriedades mecânicas devido à influência da orientação do ângulo de fibra e da adesão interfacial entre reforço e matriz. Os resultados obtidos credenciam a utilização do resíduo de fibra de vidro proveniente da indústria eólica como reforço na produção de compósitos de matriz poliéster, pois é conferido ao material maior resistência e rigidez. Considerando que o reforço é proveniente de rejeito industrial, o custo da produção dos compósitos pode ser reduzido e os impactos sobre o meio ambiente minimizados, resultando em um desenvolvimento econômico sustentável. Sugere-se a aplicação destes compósitos na construção civil. 2022-06-30T14:38:49Z 2022-06-30T14:38:49Z 2022-05-09 bachelorThesis GERMANO, Beatriz de Paiva. Uso de resíduos de fibra de vidro da indústria eólica na produção de compósitos matriz poliéster. 2022. 49f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Química), Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2022. https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/48307 pt_BR Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/ application/pdf Universidade Federal do Rio Grande do Norte Brasil UFRN Engenharia Química Departamento de Engenharia Química

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