Reaproveitamento de resíduo industrial à base de fibra natural: fabricação e caracterização de compósitos e avaliação comercial de suas aplicações

• Ano de defesa: 2019
• Autor(a) principal: Sanvezzo, Paula Bertolino
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Technology Roadmap; composite; compósito; extrusão; extrusion; fibra natural; manufacturing; mechanical properties; natural fiber; polipropileno; polypropylene; processamento; propriedades mecânicas
• Link de acesso: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18158/tde-05092019-103237/

O crescimento populacional e a forma como os recursos vem sendo explorados estão afetando diretamente o meio ambiente. O mercado de fibras naturais, por exemplo, movimenta milhões de dólares anualmente e uma considerável parte dessas fibras se transforma em rejeito. Essa grande quantidade de resíduo disponível motiva o estudo de compósitos reforçados com fibra natural, sendo esse reaproveitamento interessante tanto para a manutenção da sustentabilidade ambiental quanto para o desenvolvimento técnico e comercial de novos materiais com boas propriedades e custo reduzido. Neste trabalho, um resíduo industrial da empresa Tapetes São Carlos constituído principalmente de fibras de juta e polipropileno foi reaproveitado através da fabricação de material compósito, utilizando como matriz polipropileno homopolímero (PP), compatibilizante e nanocarbonato de cálcio (NCC). Os componentes foram misturados em extrusora duplarosca co-rotacional e os corpos de prova foram moldados por injeção. Para a melhora da dispersão do NCC na matriz um masterbatch foi previamente processado. Os compósitos foram inicialmente caracterizados por ensaios de tração e dureza e ensaio de ângulo de contato para avaliação da permeabilidade da superfície. Realizou-se ensaio de degradação acelerada e posterior reavaliação das propriedades em tração e permeabilidade dos compósitos degradados térmica e fotooxidativamente. Para a avaliação das possíveis degradações mecânica e térmica das fibras foi realizada inicialmente dissolução seletiva e posteriormente microscopia óptica e espectroscopia de infavermelho (FTIR) das fibras isoladas. A avaliação morfológica foi realizada por microscopia eletro nica de varredura (MEV). Com o processamento obtiveram-se compósitos com 50% em massa de resíduo, boa mistura dispersiva do NCC e não houve degradação térmica ou mecânica das fibras. Os compósitos apresentaram melhores propriedades mecânicas se comparados ao PP puro. O NCC atuou como reforço mecânico e no aumento da impermeabilidade. A fim de estudar a aplicabilidade comercial dos compósitos foi utilizado o método de Technology Roadmap (TRM). Esse estudo revelou o excelente potencial de aplicação comercial do material em diversos mercados, devido as suas propriedades e flexibilidade de processamento.