Polímeros: Ciência e Tecnologia
https://revistapolimeros.org.br/article/doi/10.1590/0104-1428.1605
Polímeros: Ciência e Tecnologia
Scientific & Technical Article

Materiais compósitos a base de fibras da cana-de-açúcar e polímeros reciclados obtidos através da técnica de extrusão

Composite materials based on fibers from sugar cane and recycled polymers obtained by extrusion technique

Ligowski, Ezequiel; Santos, Benedito Cláudio dos; Fujiwara, Sérgio Toshio

Downloads: 3
Views: 632

Resumo

Os compósitos obtidos a partir de fibras de bagaço de cana-de-açúcar e polímeros reciclados (PEAD e PS) foram obtidos através da técnica de extrusão a quente e o planejamento fatorial possibilitou a análise dos fatores que influenciam a obtenção dos compósitos. As amostras contendo polietileno de alta densidade (PEAD), tanto com 30% como com 50% de fibras, mostraram-se mais impermeáveis na presença da água que as amostras obtidas com poliestireno (PS). Os compósitos obtidos com PEAD apresentaram resistência à flexão com uma tensão máxima aplicada de 45 MPa (50% de fibra) e de 39MPa (30% de fibra), esses valores são maiores que os apresentados pelos materiais obtidos com PS. Compósitos de polímeros e madeira (com 60% de serragem) apresenta resistência à flexão de aproximadamente 32 MPa e o MDF apresenta uma resistência à flexão de 36 MPa, esses resultados mostram que os compósitos obtidos possuem uma boa resistência a flexão.

Palavras-chave

compósitos, material reciclável, fibras naturais, técnica de extrusão.

Abstract

The composites were obtained through hot extrusion of a mixture of recycled polymers (HDPE and PS) and sugar cane fibers. The extrusion technique resulted in homogeneous materials with good mechanical properties and the factorial design allowed the analysis of the factors that influence the process. Samples containing high density polyethylene (HDPE), both with 30% and 50% fibers were shown to be significantly more effective compared to polystyrene (PS) aiming at impermeability in the presence of water. The composites obtained with HDPE showed bending resistance, with 45 MPa (50% fiber) and 39MPa (30% fiber) maximum applied stress, these values are higher than those presented in the composites obtained with PS. Composites of polymers and wood (60% of sawdust) provide bending resistance of about 32 MPa and MDF has a bending resistance of 36 MPa, these results show that the compounds obtained have a good bending resistance.{

Keywords

composites, recyclable polymers, natural fibers, extrusion technique.

References

1. Hillig, E., Freire, E., Carvalho, G. A., Schneider, V. E., & Pocai, K. (2006). Modelagem de misturas na fabricação de compósitos polímero-fibra, utilizando polietileno e serragem de Pinus sp. Ciência Florestal, 16(1), 343-351.

2. Neto, J. R. A., Carvalho, L. H., & Araújo, E. M. (2007). Influência da adição de uma carga nanoparticulada no desempenho de compósitos poliuretano/fibra de juta. Polímeros, 17(1), 10-15. http://dx.doi.org/10.1590/S0104-14282007000100006.

3. Zarbin, A. J. G. (2007). Química de (nano)materiais. Química Nova, 30(6), 1469-1479. http://dx.doi.org/10.1590/S0100-40422007000600016.

4. Schwartz, M. M. (1997). Composite Materials: Processing, Fabrication and Applications (Vol. 2). New Jersey: Prentice Hall.

5. Luz, S., Gonçalves, A. R., & Del’Arco, A. P. Jr (2006). Microestrutura e propriedades mecânicas de compósitos de polipropileno reforçado com celulose de bagaço e palha de cana. Revista Matéria, 11(2), 101-110. http://dx.doi.org/10.1590/S1517-70762006000200004.

6. Nohara, L. B., Kawamoto, A. M., Takahashi, M. F. K., Wills, M., Nohara, E. L., & Rezende, M. C. (2004). Síntese de um poli (ácido âmico) para aplicação como interfase em compósitos termoplásticos de alto desempenho. Polímeros, 14(2), 122-128. http://dx.doi.org/10.1590/S0104-14282004000200016.

7. Vianna, W. L., Correa, C. A., & Razzino, C. A. (2004). Efeitos do tipo de poliestireno de alto impacto nas propriedades de compósitos termoplásticos com farinha de resíduo de madeira. Polímeros, 14(5), 339-348. http://dx.doi.org/10.1590/S0104-14282004000500012.

8. Rodolfo, A., Jr., & John, V. M. (2006). Desenvolvimento de PVC reforçado com resíduos de Pinus para substituir madeira convencional em diversas aplicações. Polímeros, 16(1), 1-11. http://dx.doi.org/10.1590/S0104-14282006000100005.

9. Vallejos, M. E., Curvelo, A. A. S., Teixeira, E. M., Mendes, F. M., Carvalho, A. J. F., Felissia, F. E., & Area, M. C. (2011). Composite materials of thermoplastic starch and fibers from the ethanol–water fractionation of bagasse. Industrial Crops and Products, 33(3), 739-746. http://dx.doi.org/10.1016/j.indcrop.2011.01.014.

10. Mulinari, D. R., Voorwald, H. J. C., Cioffi, M. O. H., Silva, M. L. C. P., Cruz, T. G., & Saron, C. (2009). Sugarcane bagasse cellulose/HDPE composites obtained by extrusion. Composites Science and Technology, 69(2), 214-219. http://dx.doi.org/10.1016/j.compscitech.2008.10.006.

11. Guimarães, J. L., Wypych, F., Saul, C. K., Ramos, L. P., & Satyanarayana, K. G. (2010). Studies of the processing and characterization of corn starch and its composites with banana and sugarcane fibers from Brazil. Carbohydrate Polymers, 80(1), 130-138. http://dx.doi.org/10.1016/j.carbpol.2009.11.002.

12. Neto, B. B., Scarminio, I. S., & Bruns, R. E. (2002). Como fazer experimentos: pesquisa e desenvolvimento na ciência e na indústria (2nd ed.). Campinas: Ed UNICAMP.

13. Pauleski, D. T., Haselein, C. R., Santini, E. J., & Rizzatti, E. (2007). Características de compósitos laminados manufaturados com polietileno de alta densidade (PEAD) e diferentes proporções de casca de arroz e partículas de madeira. Ciência Florestal, 17(2), 157-170.

14. Caraschi, J. C., Leão, A. L., & Chamma, P. V. C. (2009). Avaliação de painéis produzidos a partir de resíduos sólidos para aplicação na arquitetura. Polímeros, 19(1), 47-53. http://dx.doi.org/10.1590/S0104-14282009000100012.

15. Ishizaki, M. H., Visconte, L. L. Y., Furtado, C. R. G., Leite, M. C. A. M., & Leblanc, J. L. (2006). Caracterização mecânica e morfológica de compósitos de polipropileno e fibras de coco verde: influência do teor de fibra e das condições de mistura. Polímeros, 16(3), 182-186. http://dx.doi.org/10.1590/S0104-14282006000300006.

16. Ibrahim, M., Dufresne, A., El-Zawawy, W. K., & Agblevor, F. (2010). Banana fibers and microfibrils as lignocellulosic reinforcements in polymer composites. Carbohydrate Polymers, 81(4), 811-819. http://dx.doi.org/10.1016/j.carbpol.2010.03.057.
588371ba7f8c9d0a0c8b4a31 polimeros Articles
Links & Downloads

Polímeros: Ciência e Tecnologia

Share this page
Page Sections