Compósito híbrido pet reciclado/rejeito de fibras de algodão/argila montmorilonita para aplicações em têxteis técnicos
Ano de defesa: | 2022 |
---|---|
Autor(a) principal: | |
Orientador(a): | |
Banca de defesa: | |
Tipo de documento: | Dissertação |
Tipo de acesso: | Acesso aberto |
Idioma: | por |
Instituição de defesa: |
Universidade Federal do Rio Grande do Norte
|
Programa de Pós-Graduação: |
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA TÊXTIL
|
Departamento: |
Não Informado pela instituição
|
País: |
Brasil
|
Palavras-chave em Português: | |
Link de acesso: | https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/47659 |
Resumo: | O estudo de materiais compósitos híbridos tem sido desenvolvido com o objetivo de atender as mais diversas necessidades do mercado em função de ampliar o leque de aplicações, pois fornecem propriedades variadas de acordo com a ação combinada das cargas utilizadas. O objetivo deste trabalho foi processar e caracterizar os compósitos de matriz de poli(tereftalato de etileno) reciclado (PETrec), utilizando como cargas: o rejeito do processo de escovadeira do beneficiamento têxtil (RE) e a argila montmorilonita (MMT), e, foram realizadas sínteses de nanopartículas de prata dispersas em argila montmorilonita, para avaliar a interação prata-argila-polímero, e também, foram utilizadas os agentes de compatibilização interfacial, o terpolímero etileno – acrilato de butila – metacrilato de glicidila (EBGMA) e o terpolímero etileno – acrilato de metila – metacrilato de glicidila (EMA-GMA). Todas as formulações estudadas passaram por uma etapa de processamento em extrusora de rosca simples para a incorporação das cargas, em seguida, foram processadas em extrusora dupla rosca para dispersão e homogeneização dos compósitos poliméricos e, posteriormente, os materiais foram moldados por injeção e também, foram plastificação para fabricação de filamentos têxteis em extrusora de rosca simples. As caracterizações preliminares foram realizadas por espectroscopia de infravermelho por transformada de Fourier (FTIR) e microscopia eletrônica de varredura (MEV) foram realizadas nas amostras de PETrec e RE, avaliando suas propriedades, composições e comprimento das fibras de celulose. Após o processamento, as formulações foram caracterizadas por medidas de índice de fluidez (MFI), difração de raios X (DRX), dureza Shore D, comportamento mecânico sob tração uniaxial, titulação, análise por microscopia óptica (MO) e eletrônica de varredura (MEV). Os resultados do MFI mostraram que a adição das cargas: RE e MMT, dos compatibilizantes: EBGMA e EMA-GMA, assim como a adição de MMT-Ag na matriz de PETrec reduziram a fluidez, isto é, aumentará a viscosidade dos compósitos poliméricos. Os resultados de difração de raios X dos compósitos com argila montmorilonita, assim como, da adição simultânea das diferentes cargas na formação dos compósitos híbridos, a adição dos agentes compatibilizantes e, também, da prata mostraram indícios de intercalação e esfoliação das lamelas dessa argila com formação dos nanocompósitos poliméricos. Os ensaios de dureza Shore D não apresentaram variações significativas com a adição das diferentes cargas e dos compatibilizantes interfaciais. Os resultados de ensaios de tração dos corpos prova mostraram que o RE não alterou as propriedades sob tração e, que a MMT e MMTAg aumentaram a resistência máxima do compósito polimérico. E o uso do EMA-GMA aumentou a resistência máxima e o alongamento na ruptura quando comparado com o EBGMA. Concluiu dessa forma que o uso das cargas: RE, MMT e MMT-Ag, assim como, o uso de: EBGMA e EMA-GMA, favoreceram o uso desses materiais para aplicações na área têxtil. |
id |
UFRN_1d52cbeefb129d181da1ba7b42804c3a |
---|---|
oai_identifier_str |
oai:https://repositorio.ufrn.br:123456789/47659 |
network_acronym_str |
UFRN |
network_name_str |
Repositório Institucional da UFRN |
repository_id_str |
|
spelling |
Alves, Arthur Felipe Matiashttp://lattes.cnpq.br/2957811216799496https://orcid.org/0000-0001-7784-9035http://lattes.cnpq.br/7249500407405478Silva, Iris Oliveira dahttp://lattes.cnpq.br/3890585112132451Mattos, Adriano Lincoln AlbuquerqueReinaldo, Juciklécia da Silvahttps://orcid.org/0000-0002-4228-9709http://lattes.cnpq.br/0106357784933202Ito, Edson Noriyuki2022-06-14T19:54:19Z2022-06-14T19:54:19Z2022-02-07ALVES, Arthur Felipe Matias. Compósito híbrido pet reciclado/rejeito de fibras de algodão/argila montmorilonita para aplicações em têxteis técnicos. 2022. 109f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Têxtil) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2022.https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/47659O estudo de materiais compósitos híbridos tem sido desenvolvido com o objetivo de atender as mais diversas necessidades do mercado em função de ampliar o leque de aplicações, pois fornecem propriedades variadas de acordo com a ação combinada das cargas utilizadas. O objetivo deste trabalho foi processar e caracterizar os compósitos de matriz de poli(tereftalato de etileno) reciclado (PETrec), utilizando como cargas: o rejeito do processo de escovadeira do beneficiamento têxtil (RE) e a argila montmorilonita (MMT), e, foram realizadas sínteses de nanopartículas de prata dispersas em argila montmorilonita, para avaliar a interação prata-argila-polímero, e também, foram utilizadas os agentes de compatibilização interfacial, o terpolímero etileno – acrilato de butila – metacrilato de glicidila (EBGMA) e o terpolímero etileno – acrilato de metila – metacrilato de glicidila (EMA-GMA). Todas as formulações estudadas passaram por uma etapa de processamento em extrusora de rosca simples para a incorporação das cargas, em seguida, foram processadas em extrusora dupla rosca para dispersão e homogeneização dos compósitos poliméricos e, posteriormente, os materiais foram moldados por injeção e também, foram plastificação para fabricação de filamentos têxteis em extrusora de rosca simples. As caracterizações preliminares foram realizadas por espectroscopia de infravermelho por transformada de Fourier (FTIR) e microscopia eletrônica de varredura (MEV) foram realizadas nas amostras de PETrec e RE, avaliando suas propriedades, composições e comprimento das fibras de celulose. Após o processamento, as formulações foram caracterizadas por medidas de índice de fluidez (MFI), difração de raios X (DRX), dureza Shore D, comportamento mecânico sob tração uniaxial, titulação, análise por microscopia óptica (MO) e eletrônica de varredura (MEV). Os resultados do MFI mostraram que a adição das cargas: RE e MMT, dos compatibilizantes: EBGMA e EMA-GMA, assim como a adição de MMT-Ag na matriz de PETrec reduziram a fluidez, isto é, aumentará a viscosidade dos compósitos poliméricos. Os resultados de difração de raios X dos compósitos com argila montmorilonita, assim como, da adição simultânea das diferentes cargas na formação dos compósitos híbridos, a adição dos agentes compatibilizantes e, também, da prata mostraram indícios de intercalação e esfoliação das lamelas dessa argila com formação dos nanocompósitos poliméricos. Os ensaios de dureza Shore D não apresentaram variações significativas com a adição das diferentes cargas e dos compatibilizantes interfaciais. Os resultados de ensaios de tração dos corpos prova mostraram que o RE não alterou as propriedades sob tração e, que a MMT e MMTAg aumentaram a resistência máxima do compósito polimérico. E o uso do EMA-GMA aumentou a resistência máxima e o alongamento na ruptura quando comparado com o EBGMA. Concluiu dessa forma que o uso das cargas: RE, MMT e MMT-Ag, assim como, o uso de: EBGMA e EMA-GMA, favoreceram o uso desses materiais para aplicações na área têxtil.The study of hybrid composite materials has been developed to meet the most diverse needs of the market to expand the range of applications, as they provide varied properties according to the combined action of the loads used. The objective of this work was to process and characterize recycled poly(ethylene terephthalate) matrix composites (PETrec), using as fillers: waste from the brushing process of textile beneficiation (RE) and montmorillonite clay (MMT), and, syntheses of silver nanoparticles dispersed in montmorillonite clay were carried out to evaluate the silverclay-polymer interaction, and also, the interfacial compatibilization agents were used, the terpolymer ethylene - butyl acrylate - glycidyl methacrylate (EBGMA) and the terpolymer ethylene – methyl acrylate – glycidyl methacrylate (EMA-GMA). All formulations studied underwent a processing step in a single screw extruder for the incorporation of the loads, then they were processed in a twin-screw extruder for dispersion and homogenization of the polymeric composites and, later, the materials were molded by injection and also, were plasticizing for the manufacture of textile filaments in a single screw extruder. Preliminary characterizations were performed by Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) and scanning electron microscopy (MEV) was performed on the PETrec and RE samples, evaluating their properties, compositions, and length of the cellulose fibers. After processing, the formulations were characterized by measurements of flow index (MFI), X-ray diffraction (XRD), Shore D hardness, mechanical behavior under uniaxial tension, titration, analysis by optical microscopy (OM), and scanning electron microscopy (MEV). The MFI results showed the addition of the fillers: RE and MMT, of the compatibilizers: EBGMA and EMA-GMA, as well as the addition of MMT-Ag in the PETrec matrix, reduced the fluidity, that is, it increased the viscosity of the polymeric composites. The results of Xray diffraction of composites with montmorillonite clay, as well as the simultaneous addition of different fillers in the formation of hybrid composites, the addition of compatibilizing agents, and also of silver showed signs of intercalation and exfoliation of the lamellae of this clay with the formation of polymeric nanocomposites. Shore D hardness tests did not show significant variations with the addition of different loads and interfacial compatibilizers. The results of tensile tests of the specimens showed that the RE did not change the properties under tension and that the MMT and MMTAg increased the maximum strength of the polymeric composite. And the use of EMA-GMA increased maximum strength and elongation at break when compared to EBGMA. It was concluded that the use of fillers: RE, MMT, and MMT-Ag, as well as the use of EBGMA and EMA-GMA, favored the use of these materials for applications in the textile area.Universidade Federal do Rio Grande do NortePROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA TÊXTILUFRNBrasilPoli(tereftalato de etileno) recicladoCompósito hibridoResíduo de algodãoMMTCompatibilizantesNanopartículas de prataCompósito híbrido pet reciclado/rejeito de fibras de algodão/argila montmorilonita para aplicações em têxteis técnicosinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da UFRNinstname:Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)instacron:UFRNORIGINALCompositohibridopet_Alves_2022.pdfapplication/pdf5112827https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/47659/1/Compositohibridopet_Alves_2022.pdf66fef9bc071e9fbe94a08f0c657c5f48MD51123456789/476592022-06-14 16:54:56.579oai:https://repositorio.ufrn.br:123456789/47659Repositório de PublicaçõesPUBhttp://repositorio.ufrn.br/oai/opendoar:2022-06-14T19:54:56Repositório Institucional da UFRN - Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)false |
dc.title.pt_BR.fl_str_mv |
Compósito híbrido pet reciclado/rejeito de fibras de algodão/argila montmorilonita para aplicações em têxteis técnicos |
title |
Compósito híbrido pet reciclado/rejeito de fibras de algodão/argila montmorilonita para aplicações em têxteis técnicos |
spellingShingle |
Compósito híbrido pet reciclado/rejeito de fibras de algodão/argila montmorilonita para aplicações em têxteis técnicos Alves, Arthur Felipe Matias Poli(tereftalato de etileno) reciclado Compósito hibrido Resíduo de algodão MMT Compatibilizantes Nanopartículas de prata |
title_short |
Compósito híbrido pet reciclado/rejeito de fibras de algodão/argila montmorilonita para aplicações em têxteis técnicos |
title_full |
Compósito híbrido pet reciclado/rejeito de fibras de algodão/argila montmorilonita para aplicações em têxteis técnicos |
title_fullStr |
Compósito híbrido pet reciclado/rejeito de fibras de algodão/argila montmorilonita para aplicações em têxteis técnicos |
title_full_unstemmed |
Compósito híbrido pet reciclado/rejeito de fibras de algodão/argila montmorilonita para aplicações em têxteis técnicos |
title_sort |
Compósito híbrido pet reciclado/rejeito de fibras de algodão/argila montmorilonita para aplicações em têxteis técnicos |
author |
Alves, Arthur Felipe Matias |
author_facet |
Alves, Arthur Felipe Matias |
author_role |
author |
dc.contributor.authorLattes.pt_BR.fl_str_mv |
http://lattes.cnpq.br/2957811216799496 |
dc.contributor.advisorID.pt_BR.fl_str_mv |
https://orcid.org/0000-0001-7784-9035 |
dc.contributor.advisorLattes.pt_BR.fl_str_mv |
http://lattes.cnpq.br/7249500407405478 |
dc.contributor.referees1.none.fl_str_mv |
Mattos, Adriano Lincoln Albuquerque |
dc.contributor.referees2.none.fl_str_mv |
Reinaldo, Juciklécia da Silva |
dc.contributor.referees2ID.pt_BR.fl_str_mv |
https://orcid.org/0000-0002-4228-9709 |
dc.contributor.referees2Lattes.pt_BR.fl_str_mv |
http://lattes.cnpq.br/0106357784933202 |
dc.contributor.author.fl_str_mv |
Alves, Arthur Felipe Matias |
dc.contributor.advisor-co1.fl_str_mv |
Silva, Iris Oliveira da |
dc.contributor.advisor-co1Lattes.fl_str_mv |
http://lattes.cnpq.br/3890585112132451 |
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv |
Ito, Edson Noriyuki |
contributor_str_mv |
Silva, Iris Oliveira da Ito, Edson Noriyuki |
dc.subject.por.fl_str_mv |
Poli(tereftalato de etileno) reciclado Compósito hibrido Resíduo de algodão MMT Compatibilizantes Nanopartículas de prata |
topic |
Poli(tereftalato de etileno) reciclado Compósito hibrido Resíduo de algodão MMT Compatibilizantes Nanopartículas de prata |
description |
O estudo de materiais compósitos híbridos tem sido desenvolvido com o objetivo de atender as mais diversas necessidades do mercado em função de ampliar o leque de aplicações, pois fornecem propriedades variadas de acordo com a ação combinada das cargas utilizadas. O objetivo deste trabalho foi processar e caracterizar os compósitos de matriz de poli(tereftalato de etileno) reciclado (PETrec), utilizando como cargas: o rejeito do processo de escovadeira do beneficiamento têxtil (RE) e a argila montmorilonita (MMT), e, foram realizadas sínteses de nanopartículas de prata dispersas em argila montmorilonita, para avaliar a interação prata-argila-polímero, e também, foram utilizadas os agentes de compatibilização interfacial, o terpolímero etileno – acrilato de butila – metacrilato de glicidila (EBGMA) e o terpolímero etileno – acrilato de metila – metacrilato de glicidila (EMA-GMA). Todas as formulações estudadas passaram por uma etapa de processamento em extrusora de rosca simples para a incorporação das cargas, em seguida, foram processadas em extrusora dupla rosca para dispersão e homogeneização dos compósitos poliméricos e, posteriormente, os materiais foram moldados por injeção e também, foram plastificação para fabricação de filamentos têxteis em extrusora de rosca simples. As caracterizações preliminares foram realizadas por espectroscopia de infravermelho por transformada de Fourier (FTIR) e microscopia eletrônica de varredura (MEV) foram realizadas nas amostras de PETrec e RE, avaliando suas propriedades, composições e comprimento das fibras de celulose. Após o processamento, as formulações foram caracterizadas por medidas de índice de fluidez (MFI), difração de raios X (DRX), dureza Shore D, comportamento mecânico sob tração uniaxial, titulação, análise por microscopia óptica (MO) e eletrônica de varredura (MEV). Os resultados do MFI mostraram que a adição das cargas: RE e MMT, dos compatibilizantes: EBGMA e EMA-GMA, assim como a adição de MMT-Ag na matriz de PETrec reduziram a fluidez, isto é, aumentará a viscosidade dos compósitos poliméricos. Os resultados de difração de raios X dos compósitos com argila montmorilonita, assim como, da adição simultânea das diferentes cargas na formação dos compósitos híbridos, a adição dos agentes compatibilizantes e, também, da prata mostraram indícios de intercalação e esfoliação das lamelas dessa argila com formação dos nanocompósitos poliméricos. Os ensaios de dureza Shore D não apresentaram variações significativas com a adição das diferentes cargas e dos compatibilizantes interfaciais. Os resultados de ensaios de tração dos corpos prova mostraram que o RE não alterou as propriedades sob tração e, que a MMT e MMTAg aumentaram a resistência máxima do compósito polimérico. E o uso do EMA-GMA aumentou a resistência máxima e o alongamento na ruptura quando comparado com o EBGMA. Concluiu dessa forma que o uso das cargas: RE, MMT e MMT-Ag, assim como, o uso de: EBGMA e EMA-GMA, favoreceram o uso desses materiais para aplicações na área têxtil. |
publishDate |
2022 |
dc.date.accessioned.fl_str_mv |
2022-06-14T19:54:19Z |
dc.date.available.fl_str_mv |
2022-06-14T19:54:19Z |
dc.date.issued.fl_str_mv |
2022-02-07 |
dc.type.status.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/publishedVersion |
dc.type.driver.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/masterThesis |
format |
masterThesis |
status_str |
publishedVersion |
dc.identifier.citation.fl_str_mv |
ALVES, Arthur Felipe Matias. Compósito híbrido pet reciclado/rejeito de fibras de algodão/argila montmorilonita para aplicações em têxteis técnicos. 2022. 109f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Têxtil) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2022. |
dc.identifier.uri.fl_str_mv |
https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/47659 |
identifier_str_mv |
ALVES, Arthur Felipe Matias. Compósito híbrido pet reciclado/rejeito de fibras de algodão/argila montmorilonita para aplicações em têxteis técnicos. 2022. 109f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Têxtil) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2022. |
url |
https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/47659 |
dc.language.iso.fl_str_mv |
por |
language |
por |
dc.rights.driver.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/openAccess |
eu_rights_str_mv |
openAccess |
dc.publisher.none.fl_str_mv |
Universidade Federal do Rio Grande do Norte |
dc.publisher.program.fl_str_mv |
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA TÊXTIL |
dc.publisher.initials.fl_str_mv |
UFRN |
dc.publisher.country.fl_str_mv |
Brasil |
publisher.none.fl_str_mv |
Universidade Federal do Rio Grande do Norte |
dc.source.none.fl_str_mv |
reponame:Repositório Institucional da UFRN instname:Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN) instacron:UFRN |
instname_str |
Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN) |
instacron_str |
UFRN |
institution |
UFRN |
reponame_str |
Repositório Institucional da UFRN |
collection |
Repositório Institucional da UFRN |
bitstream.url.fl_str_mv |
https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/47659/1/Compositohibridopet_Alves_2022.pdf |
bitstream.checksum.fl_str_mv |
66fef9bc071e9fbe94a08f0c657c5f48 |
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv |
MD5 |
repository.name.fl_str_mv |
Repositório Institucional da UFRN - Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN) |
repository.mail.fl_str_mv |
|
_version_ |
1802118159453388800 |