Avaliação de um material compósito polimérico bioinspirado reforçado com fibra de bagaço de cana-de-açúcar

• Ano de defesa: 2020
• Autor(a) principal: Lopes, Shara Carvalho
• Orientador(a): Serra, Juan Carlos Valdés
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal do Tocantins; Palmas
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Agroenergia - PPGA
• País: BR
• Palavras-chave em Português: Compósito; Bioinspirado; Baixa densidade; Resíduo agroindustrial; Composite; Bioinspired; Low density; Agroindustrial waste
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::CIENCIAS AGRARIAS
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/11612/2697

Inspirada na baixa densidade da madeira e em painéis de fibras de madeira, o presente estudo, aborda uma análise acerca da caracterização de um material compósito polimérico bioinspirado, ou inspirado na natureza. Este material compósito polimérico foi fabricado em laboratório a partir da mistura da resina poliuretana à base de óleo de mamona com diferentes porcentagens de adição de fibra de bagaço de cana-de-açúcar (10%, 20%, 30%, 40% e 50%). Foi realizada comparação das propriedades físico-mecânicas (densidade, teor de umidade, inchamento em espessura por 24h, absorção de água por 24h, tração e flexão) entre os compósitos poliméricos bioinspirados com adição de bagaço de cana-de-açúcar, entre diferentes espécies de madeira natural e painéis compósitos de baixa densidade. O objetivo deste estudo foi obter um material compósito polimérico bioinspirado na baixa densidade das madeiras, fabricado a partir da resina poliuretana à base de óleo de mamona, em substituição ao uso da resina ureia-formaldeído, com adição de bagaço de cana-de-açúcar como reforço e em substituição integral ao uso de partículas de madeira. Os resultados do ensaio de densidade configuram o material como como painel aglomerado de baixa densidade. Nos ensaios de inchamento em espessura todos os materiais estão dentro do recomendado pela norma CS 236 (1966), apresentaram resultados inferiores a 30%. Através do ensaio de absorção de água foi constatado que os compósitos poliméricos bioinspirados apresentaram uma melhora em relação hidrofilicidade em comparação com os painéis aglomerados de fibras associadas as partículas de madeira. Entretanto, o teor de umidade permaneceu abaixo da faixa recomendada (entre 5% e 13%) pela norma NBR 14810:2 (2018) para painéis aglomerados. Os compósitos avaliados apresentaram os valores de módulo de elasticidade inferiores ao exigido pela norma CS 236 (1966), e apenas o percentual de 30% de adição de fibra de bagaço de cana-de-açúcar atendeu a referida norma para o resultado de módulo de ruptura. Não foi constatado decréscimo significativo nas propriedades físico-mecânicas nos compósitos poliméricos bioinspirados utilizando resina poliuretana à base de óleo de mamona, em substituição ao adesivo ureia-formaldeído, e fibra de bagaço de cana-de-açúcar em substituição as partículas de madeira, sendo viável ambas substituições. Ao levar em consideração todos os parâmetros avaliados, o percentual que apresentou melhores propriedades físico-mecânicas foram os corpos de prova com 30% de adição de fibra de bagaço de cana-de-açúcar.