Modelagem de misturas na fabricação de compósitos polímero-fibra, utilizando polietileno e serragem de <i>Pinus</i> sp.

Abstract

RESUMONeste trabalho, foi estudado o efeito da composição de diferentes misturas de polietileno de alta densidade (HDPE) virgem, HDPE reciclado e serragem de Pinus sp., nas propriedades físico-mecânicas de placas confeccionadas pelo processo de compressão. As misturas foram homogeneizadas em um misturador tipo Drais, sem controle de temperatura e moldadas por compressão em prensa hidráulica a 150 o C. Partindo das placas, foram confeccionados corpos-de-prova para ensaios de tração, flexão, impacto e dureza, segundo normas ASTM, e também foram determinadas as densidades médias das placas. A modelagem estatística foi realizada segundo o planejamento centróide simplex, utilizando sete misturas dos três componentes e três repetições de cada mistura. Os resultados mostraram que a resistência à tração, a resistência à flexão, a dureza e a densidade das placas, são explicadas pelo modelo linear, enquanto a resistência ao impacto é explicada pelo modelo quadrático. Não houve diferença significativa nas propriedades físico-mecânicas dos compósitos confeccionados com HDPE virgem, daqueles confeccionados com HDPE reciclado, exceto para resistência ao impacto, no qual o HDPE virgem apresentou maiores valores.Palavras-chave: compósitos; polietileno; serragem. ABSTRACTIn this work, the effect of different compositions of virgin and recycled high density polyethylene/Pinus sp. on physical-mechanical properties of sheets made by compression molding was studied. The compositions were blended in a thermokinetic mixer (Draiss) and compression molded at 150 o C. ASTM samples for tensile, flexural, impact and hardness tests were taken from the sheets. The density of the sheets were determined. The statistical model used was a centroid simplex with seven compositions and three repetitions. Results showed that tensile and flexural strength as well as hardness and density followed a linear model, while impact strength is explained by a quadratic model. Physicalmechanical properties of compositions using virgin and recycled HDPE did not show significative changes, except for impact strength, when virgin HDPE showed higher numerical results.Keywords: composites; polyethylene; sawdust. Segundo Rowell (1994), uma emergente preocupação ambiental no que diz respeito à reciclagem de materiais e os constantes aumentos do preço do petróleo tem incentivado a utilização de fibras naturais em compósitos. Tita (1999) considera um compósito como sendo qualquer material multifásico que exiba uma proporção significativa das propriedades de ambas as fases que o constituem, obtendo-se assim, uma melhor combinação de propriedades. INTRODUÇÃONos compósitos poliméricos, geralmente o polímero é o componente contínuo, responsável pela transferência de um esforço sofrido para outro componente descontínuo que fornece a resistência ao esforço. A matriz polimérica, portanto, é o principal suporte constituinte que governa as propriedades mecânicas do material (Bittencourt, 2001). Novos compósitos, que podem oferecer benefícios sociais e ambientais, estão

Materiais compósitos a base de fibras da cana-de-açúcar e polímeros reciclados obtidos através da técnica de extrusão

“…Os compósitos poliméricos reforçados por fibras vegetais também têm sido alvo de grande interesse acadêmico e industrial por substituírem, geralmente com vantagens de custo e leveza, as peças feitas de compósitos poliméricos convencionais ou mesmo peças feitas inteiramente de plásticos. Esses compósitos inserem-se na política de aproveitamento de recursos renováveis, menos agressivos e tóxicos, visto que, as matérias primas de origem vegetal, tais como: óleos, fibras, corantes, etc., além de, serem oriundas de fontes renováveis, atendem aos requisitos de biodegradabilidade e preservação do meio ambiente durante todo o seu ciclo de vida [1,2,[5][6][7][8][9][10][11] . Esses materiais estão sendo empregados cada vez mais em substituição aos tradicionais (monolíticos) cujas características individuais não atendem às crescentes exigências de melhor desempenho, durabilidade e economia, apresentando várias vantagens em sua utilização, tais como: elevada resistência e rigidez específica, baixa densidade e resistência à corrosão [4] .…”

“…Os compósitos obtidos com PEAD apresentaram resistência à flexão com uma força aplicada de 45 MPa (50% de fibra) e de 39MPa (30% de fibra), esses valores são maiores que os apresentados pelos compósitos de polímeros e madeira (com 60% de serragem) que é de aproximadamente 32 MPa e o MDF que apresenta uma resistência a força de 36 MPa [1] , mostrando que os compósitos obtidos possuem boa resistência a flexão.…”

“…As chapas aglomeradas, por exemplo, oscilam com valores que vão de 41,05% a 81,48% de absorção de água, os briquetes de madeira vão de 5 a 10% de teor de umidade, os cavacos de madeira de 20 a 30% em umidade e as cascas chegam a absorver de 40 a 60% em água. Os compósitos obtidos com PEAD apresentaram resistência à flexão com uma força aplicada de 45 MPa (50% de fibra) e de 39MPa (30% de fibra), esses valores são maiores que os apresentados pelos compósitos de polímeros e madeira (com 60% de serragem) que é de aproximadamente 32 MPa e o MDF que apresenta uma resistência a força de 36 MPa [1] , mostrando que os compósitos obtidos possuem boa resistência a flexão.…”

“…Buscam-se produtos capazes de satisfazer requisitos fundamentais como a conservação de recursos naturais não renováveis e a manutenção de um ambiente saudável. Os materiais compósitos, produzidos com fibras naturais, destacam-se neste conceito [1,2] .…”

Preparation and characterization of composites from plastic waste and sugar cane fiber

“…The PWH is denser than the polyolefin due to smaller proportion of thermoplastics, thermosets and elastomers which enlarge the final density. [27] 18.99 ± 0.45 [27] 20.73 ± 0.44 [27] ------------< 0.01 [28,29] 0.94-0.98 [28,29] ------------≅ 20.5 [2] ≅ 21.0 [2] ≅ 46.5 [2] 64.0 [30] 24.87 [30] 25.66 [30] 33.9 [30] PEHD Virgin 62.9 ± 0.55 [27] -------------24.53 ± 0.12 [27] ------------65.0 [30] 24.87 [28] 24.73 [30] 38.34 [30] ------------19.76 ± 0.39 [31] 18.9 ± 0.2 [31] ------------PP Recycled 68.2 ± 0.57 [27] 41.74 ± 0.49 [27] 28.96 ± 0.67 [27] ------------------------------------22.78 ± 1.14 [32] 26.25 ± 4.5 [32] ------------18.2 [33] 16.1 [33] -------------PP Virgin 71.0 ± 0.71 [27] 43.48 ± 0.51 [27] 30.72 ± 0.45 [27] ------------< 0.03 [34,35] 0.90-0.91 [29,35] ------------------------37.36 ± 1.87 [33] 25.05 ± 1.6 [33] 55.74 [36] 34.11 [36] 5.68…”