Estudo higrotérmico de compósitos poliméricos reforçados por fibras vegetais juta/algodão manufaturado por RTM: caracterização mecânica e sorção de água.

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2018
Autor(a) principal: PINTO, Maria Verônica Silva.
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal de Campina Grande
Brasil
Centro de Ciências e Tecnologia - CCT
PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA DE PROCESSOS
UFCG
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
RTM
Link de acesso: https://dspace.sti.ufcg.edu.br/handle/riufcg/7078
Resumo: Atualmente existe uma maior preocupação com o ecossistema, que inclui uma legislação mais rigorosa e uma educação/conscientização da população quanto ao consumo e descarte de produtos. Neste sentido, este trabalho trata da utilização de fibras vegetais como reforço em compósitos de matriz polimérica. Os compósitos reforçados com fibras vegetais são biodegradáveis razoavelmente fortes, leves e não trazem danos à saúde. Entretanto apresentam baixo módulo de elasticidade, pobre resistência à umidade e baixa resistência mecânica, se comparado a compósitos reforçados de fibras sintéticas. Neste contexto, o objetivo deste trabalho, é caracterizar mecanicamente compósitos híbridos de tecido juta-algodão/poliéster a seco e com sorção de água em diferentes temperaturas, utilizando duas frações volumétricas de fibras. Os compósitos foram moldados pelo processo de RTM (Moldagem por Transferência de Resina), com frações volumétricas de fibras de 32 (4 camadas de tecido juta/algodão) e 48% (6 camadas de tecido juta/algodão). Foi realizado ensaio de sorção de água dos compósitos nas temperaturas de 25, 50 e 75 °C, e na sequência, os compósitos submetidos à sorção de água nas temperaturas de 50 e 75°C foram caracterizados em tração (ASTM D3039), impacto Izod (ASTM D256) e flexão (ASTM D790). Em todos os ensaios, verificou-se que quanto maior a temperatura do banho de água, menor o tempo para atingir a saturação máxima do compósito. Isto foi decisivo para a escolha das temperaturas de 50 e 75°C a fim de diminuir a quantidade de material nos estudos experimentais. Para as propriedades mecânicas em tração, flexão e impacto, fica evidente a perda das propriedades mecânicas dos compósitos quando estes absorvem água, o que pode ser atribuído à plastificação da matriz e ao descolamento das camadas de fibras dos compósitos, reduzindo a adesão interfacial entre fibra e matriz. Além disso, as fibras vegetais incharam com a absorção da água.
id UFCG_2de636e91c65752b522d2a39dd385a0e
oai_identifier_str oai:dspace.sti.ufcg.edu.br:riufcg/7078
network_acronym_str UFCG
network_name_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG
repository_id_str
spelling Estudo higrotérmico de compósitos poliméricos reforçados por fibras vegetais juta/algodão manufaturado por RTM: caracterização mecânica e sorção de água.Hydrothermal study of polymeric composites reinforced by jute/cotton vegetable fibers manufactured by RTM: mechanical characterization and water sortion.Fibra VegetalCompósitos HíbridosTecido Juta/AlgodãoRTMVegetable FiberHybrid CompositesJute / Cotton FabricEngenhariaAtualmente existe uma maior preocupação com o ecossistema, que inclui uma legislação mais rigorosa e uma educação/conscientização da população quanto ao consumo e descarte de produtos. Neste sentido, este trabalho trata da utilização de fibras vegetais como reforço em compósitos de matriz polimérica. Os compósitos reforçados com fibras vegetais são biodegradáveis razoavelmente fortes, leves e não trazem danos à saúde. Entretanto apresentam baixo módulo de elasticidade, pobre resistência à umidade e baixa resistência mecânica, se comparado a compósitos reforçados de fibras sintéticas. Neste contexto, o objetivo deste trabalho, é caracterizar mecanicamente compósitos híbridos de tecido juta-algodão/poliéster a seco e com sorção de água em diferentes temperaturas, utilizando duas frações volumétricas de fibras. Os compósitos foram moldados pelo processo de RTM (Moldagem por Transferência de Resina), com frações volumétricas de fibras de 32 (4 camadas de tecido juta/algodão) e 48% (6 camadas de tecido juta/algodão). Foi realizado ensaio de sorção de água dos compósitos nas temperaturas de 25, 50 e 75 °C, e na sequência, os compósitos submetidos à sorção de água nas temperaturas de 50 e 75°C foram caracterizados em tração (ASTM D3039), impacto Izod (ASTM D256) e flexão (ASTM D790). Em todos os ensaios, verificou-se que quanto maior a temperatura do banho de água, menor o tempo para atingir a saturação máxima do compósito. Isto foi decisivo para a escolha das temperaturas de 50 e 75°C a fim de diminuir a quantidade de material nos estudos experimentais. Para as propriedades mecânicas em tração, flexão e impacto, fica evidente a perda das propriedades mecânicas dos compósitos quando estes absorvem água, o que pode ser atribuído à plastificação da matriz e ao descolamento das camadas de fibras dos compósitos, reduzindo a adesão interfacial entre fibra e matriz. Além disso, as fibras vegetais incharam com a absorção da água.Currently there is a growing concern with the ecosystem, which includes stricter legislation and education / awareness of the population as to the consumption and disposal of products. Thus, this work deals about the use of vegetable fibers as reinforcement in polymer matrix composites. The composites reinforced with vegetal fibers are biodegradable reasonably strong, light in weight and do not damage health. However, they have low elastic modulus, poor moisture resistance and low mechanical properties when compared to synthetic fiber reinforced polymer composites of s. Therefore, the aim of this work is to mechanically characterize hybrid jute-cotton fabric/polyester composites in before and after water sorption at different temperatures using two volume fractions of fibers. The composites were molded by the RTM (Resin Transfer Molding) with volume fiber fractions of 32 (4 layers of jute/cotton fabric) and 48% (6 layers of jute/cotton fabric). Water sorption tests were conducted at 25, 50 and 75 ° C for all composites. Then, tensile (ASTM D3039), Izod impact (ASTM D256) and flexural (ASTM D790) samples were immersed in water at, s 50 and 75 ° C and their properties were determined at different time intervals . Resultsi indicate that the higher the water bath temperature, the shortest the time for the composite reach the maximum saturation . This was decisive for choosing the temperatures of 50 and 75 °C in order to decrease the amount of material in the experimental studies. Mechanical properties of tensile strength, flexural and impact specimens indicates that composite mechanical properties decreased with water sorption and higher fiber content, which can be attributed to the plasticizing effect of water, fiber hygroscopy and to the displacement of the fiber layers in the composites reducing fiber/matrix interfacial adhesion. Besides, the vegetable fibers swelled with the absorption of water, which increases internal stresses.CNPqUniversidade Federal de Campina GrandeBrasilCentro de Ciências e Tecnologia - CCTPÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA DE PROCESSOSUFCGLIMA, Antonio Gilson Barbosa de.LIMA, A. G. B.http://lattes.cnpq.br/4527387699298544AMICO, Sandro Campos.AMICO, S. C.http://lattes.cnpq.br/1395635597581964CARVALHO, Laura Hecker de.CAVALCANTI, Wilma Sales.AMORIM JUNIOR, Wanderley Ferreira de.OLIVEIRA, Iran Rodrigues de.PINTO, Maria Verônica Silva.2018-02-282019-09-18T10:32:29Z2019-09-132019-09-18T10:32:29Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesishttps://dspace.sti.ufcg.edu.br/handle/riufcg/7078PINTO, M. V. S. Estudo higrotérmico de compósitos poliméricos reforçados por fibras vegetais juta/algodão manufaturado por RTM: caracterização mecânica e sorção de água. 2018. 129 f. Tese (Doutorado em Engenharia de Processos) – Pós-Graduação em Engenharia de Processos, Centro de Ciências e Tecnologia, Universidade Federal de Campina Grande, Paraíba, Brasil, 2018. Disponível em: https://dspace.sti.ufcg.edu.br/handle/riufcg/7078porCapesinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCGinstname:Universidade Federal de Campina Grande (UFCG)instacron:UFCG2025-07-24T10:35:01Zoai:dspace.sti.ufcg.edu.br:riufcg/7078Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://bdtd.ufcg.edu.br/PUBhttp://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/oai/requestbdtd@setor.ufcg.edu.br || bdtd@setor.ufcg.edu.bropendoar:48512025-07-24T10:35:01Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG - Universidade Federal de Campina Grande (UFCG)false
dc.title.none.fl_str_mv Estudo higrotérmico de compósitos poliméricos reforçados por fibras vegetais juta/algodão manufaturado por RTM: caracterização mecânica e sorção de água.
Hydrothermal study of polymeric composites reinforced by jute/cotton vegetable fibers manufactured by RTM: mechanical characterization and water sortion.
title Estudo higrotérmico de compósitos poliméricos reforçados por fibras vegetais juta/algodão manufaturado por RTM: caracterização mecânica e sorção de água.
spellingShingle Estudo higrotérmico de compósitos poliméricos reforçados por fibras vegetais juta/algodão manufaturado por RTM: caracterização mecânica e sorção de água.
PINTO, Maria Verônica Silva.
Fibra Vegetal
Compósitos Híbridos
Tecido Juta/Algodão
RTM
Vegetable Fiber
Hybrid Composites
Jute / Cotton Fabric
Engenharia
title_short Estudo higrotérmico de compósitos poliméricos reforçados por fibras vegetais juta/algodão manufaturado por RTM: caracterização mecânica e sorção de água.
title_full Estudo higrotérmico de compósitos poliméricos reforçados por fibras vegetais juta/algodão manufaturado por RTM: caracterização mecânica e sorção de água.
title_fullStr Estudo higrotérmico de compósitos poliméricos reforçados por fibras vegetais juta/algodão manufaturado por RTM: caracterização mecânica e sorção de água.
title_full_unstemmed Estudo higrotérmico de compósitos poliméricos reforçados por fibras vegetais juta/algodão manufaturado por RTM: caracterização mecânica e sorção de água.
title_sort Estudo higrotérmico de compósitos poliméricos reforçados por fibras vegetais juta/algodão manufaturado por RTM: caracterização mecânica e sorção de água.
author PINTO, Maria Verônica Silva.
author_facet PINTO, Maria Verônica Silva.
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv LIMA, Antonio Gilson Barbosa de.
LIMA, A. G. B.
http://lattes.cnpq.br/4527387699298544
AMICO, Sandro Campos.
AMICO, S. C.
http://lattes.cnpq.br/1395635597581964
CARVALHO, Laura Hecker de.
CAVALCANTI, Wilma Sales.
AMORIM JUNIOR, Wanderley Ferreira de.
OLIVEIRA, Iran Rodrigues de.
dc.contributor.author.fl_str_mv PINTO, Maria Verônica Silva.
dc.subject.por.fl_str_mv Fibra Vegetal
Compósitos Híbridos
Tecido Juta/Algodão
RTM
Vegetable Fiber
Hybrid Composites
Jute / Cotton Fabric
Engenharia
topic Fibra Vegetal
Compósitos Híbridos
Tecido Juta/Algodão
RTM
Vegetable Fiber
Hybrid Composites
Jute / Cotton Fabric
Engenharia
description Atualmente existe uma maior preocupação com o ecossistema, que inclui uma legislação mais rigorosa e uma educação/conscientização da população quanto ao consumo e descarte de produtos. Neste sentido, este trabalho trata da utilização de fibras vegetais como reforço em compósitos de matriz polimérica. Os compósitos reforçados com fibras vegetais são biodegradáveis razoavelmente fortes, leves e não trazem danos à saúde. Entretanto apresentam baixo módulo de elasticidade, pobre resistência à umidade e baixa resistência mecânica, se comparado a compósitos reforçados de fibras sintéticas. Neste contexto, o objetivo deste trabalho, é caracterizar mecanicamente compósitos híbridos de tecido juta-algodão/poliéster a seco e com sorção de água em diferentes temperaturas, utilizando duas frações volumétricas de fibras. Os compósitos foram moldados pelo processo de RTM (Moldagem por Transferência de Resina), com frações volumétricas de fibras de 32 (4 camadas de tecido juta/algodão) e 48% (6 camadas de tecido juta/algodão). Foi realizado ensaio de sorção de água dos compósitos nas temperaturas de 25, 50 e 75 °C, e na sequência, os compósitos submetidos à sorção de água nas temperaturas de 50 e 75°C foram caracterizados em tração (ASTM D3039), impacto Izod (ASTM D256) e flexão (ASTM D790). Em todos os ensaios, verificou-se que quanto maior a temperatura do banho de água, menor o tempo para atingir a saturação máxima do compósito. Isto foi decisivo para a escolha das temperaturas de 50 e 75°C a fim de diminuir a quantidade de material nos estudos experimentais. Para as propriedades mecânicas em tração, flexão e impacto, fica evidente a perda das propriedades mecânicas dos compósitos quando estes absorvem água, o que pode ser atribuído à plastificação da matriz e ao descolamento das camadas de fibras dos compósitos, reduzindo a adesão interfacial entre fibra e matriz. Além disso, as fibras vegetais incharam com a absorção da água.
publishDate 2018
dc.date.none.fl_str_mv 2018-02-28
2019-09-18T10:32:29Z
2019-09-13
2019-09-18T10:32:29Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
format doctoralThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv https://dspace.sti.ufcg.edu.br/handle/riufcg/7078
PINTO, M. V. S. Estudo higrotérmico de compósitos poliméricos reforçados por fibras vegetais juta/algodão manufaturado por RTM: caracterização mecânica e sorção de água. 2018. 129 f. Tese (Doutorado em Engenharia de Processos) – Pós-Graduação em Engenharia de Processos, Centro de Ciências e Tecnologia, Universidade Federal de Campina Grande, Paraíba, Brasil, 2018. Disponível em: https://dspace.sti.ufcg.edu.br/handle/riufcg/7078
url https://dspace.sti.ufcg.edu.br/handle/riufcg/7078
identifier_str_mv PINTO, M. V. S. Estudo higrotérmico de compósitos poliméricos reforçados por fibras vegetais juta/algodão manufaturado por RTM: caracterização mecânica e sorção de água. 2018. 129 f. Tese (Doutorado em Engenharia de Processos) – Pós-Graduação em Engenharia de Processos, Centro de Ciências e Tecnologia, Universidade Federal de Campina Grande, Paraíba, Brasil, 2018. Disponível em: https://dspace.sti.ufcg.edu.br/handle/riufcg/7078
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.relation.none.fl_str_mv Capes
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal de Campina Grande
Brasil
Centro de Ciências e Tecnologia - CCT
PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA DE PROCESSOS
UFCG
publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal de Campina Grande
Brasil
Centro de Ciências e Tecnologia - CCT
PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA DE PROCESSOS
UFCG
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG
instname:Universidade Federal de Campina Grande (UFCG)
instacron:UFCG
instname_str Universidade Federal de Campina Grande (UFCG)
instacron_str UFCG
institution UFCG
reponame_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG
collection Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG
repository.name.fl_str_mv Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG - Universidade Federal de Campina Grande (UFCG)
repository.mail.fl_str_mv bdtd@setor.ufcg.edu.br || bdtd@setor.ufcg.edu.br
_version_ 1851784707306422272