Novos materiais para manufatura aditiva : desenvolvimento e fabricação de filamentos compósitos a partir do caule do tabaco (Nicotiana tabacum L.) e poli(ácido láctico)

• Ano de defesa: 2023
• Autor(a) principal: Rech, Fernanda
• Orientador(a): Silva, Fábio Pinto da
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Design; Manufatura aditiva; Tabaco
• Palavras-chave em Inglês: Additive Manufacturing (AM); Fused Filament Fabrication (FFF); Tobacco; Agricultural waste
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/274561

O desenvolvimento de novos materiais alinhados ao design sustentável, ao reaproveitamento de resíduos sólidos e à preservação do meio ambiente, são considerados desafios e demandas constantes. Sendo assim, identificou-se que, na fumicultura, o caule do tabaco é um resíduo que tem como principal destino a deposição a céu aberto ou queima, causando problemas ambientais. Como essa atividade agrícola está concentrada na Região Sul do Brasil, e o Rio Grande do Sul concentra o maior volume dessa produção, o desejo de contribuir com o reaproveitamento de resíduos agrícolas locais, buscando uma nova aplicação para os caules de tabaco, foi o ponto inicial para essa pesquisa. Assim, essa pesquisa visa desenvolver novos materiais para filamentos compósitos para a tecnologia de fabricação por filamento fundido (FFF), a partir do resíduo da planta do tabaco: sendo o reforço, partículas do caule de tabaco moído e o poli(ácido láctico) – PLA, polímero termoplástico, a matriz. Em relação ao processo FFF, verifica-se o potencial latente da utilização de materiais compósitos de reforços vegetais e matrizes poliméricas. Foram desenvolvidos filamentos compósitos com distintos percentuais em peso de resíduo de tabaco. As formulações foram realizadas com um misturador interno do tipo Brabender e os filamentos foram desenvolvidos por meio de processo de extrusão. Corpos de prova (CP), assim como um modelo 3D para a validação do filamento, foram impressos usando uma impressora Prusa i3 MK3. Os procedimentos experimentais incluem a seleção e preparação do caule do tabaco; os processos para o desenvolvimento do filamento compósito, assim como seus respectivos ensaios de caracterização química, térmica, mecânica e morfológica, para posterior comparação entre as formulações. Foi possível desenvolver novos filamentos para a tecnologia FFF a partir de um compósito proveniente do caule do tabaco associado ao PLA, o que possibilita sua utilização futura, proporcionando uma alternativa proveniente de recursos renováveis.