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Título: Obtencao e caracterizacao de compositos de PLA e fibras de taquara-lixa (Merostachys skvortzovii)
Título(s) alternativo(s): Obtaining and characterization of composites of PLA and taquara-lixa fibers (Merostachys skvortzovii)
Autor(es): Silva, Amanda Leite da
Orientador(es): Azevedo, Elaine Cristina de
Palavras-chave: Polímeros
Fibras vegetais
Biodegradação
Termogravimetria - Análise
Bambu
Microscopia Eletrônica de Varredura
Polymers
Plant fibers
Biodegradation
Thermogravimetry - Analysis
Bamboo
Scanning electron microscopy
Data do documento: 15-Out-2019
Editor: Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Câmpus: Curitiba
Citação: SILVA, Amanda Leite da. Obtencao e caracterizacao de compositos de PLA e fibras de taquara-lixa (Merostachys skvortzovii). 2019. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica e de Materiais) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2019.
Resumo: Compósitos biodegradáveis são caracterizados por possuírem uma matriz polimérica biodegradável junto a um material proveniente de fonte natural. Compósitos formados por polímeros biodegradáveis e fibras naturais se degradam quando expostos a solo fértil e umidade, diminuindo, assim, sua vida útil. Desta forma podem ser utilizados na agricultura para a substituição dos tubetes utilizados para o plantio de mudas no setor florestal fabricados com PVC, que é um polímero derivado do petróleo. Dentre as matrizes poliméricas biodegradáveis existentes encontra-se o Poli (Ácido Lático) – PLA, que é um polímero biodegradável, oriundo de fonte renovável e que não possui solventes em sua composição. As fibras de Taquara-lixa são provenientes de fonte natural e renovável e possuem bom desempenho mecânico e grande disponibilidade no estado do Paraná. O objetivo desta dissertação é obter e caracterizar compósitos fabricados com PLA e fibras de Taquara-lixa in natura em diferentes proporções sem aglutinantes/compatibilizante, visando ao aproveitamento da matéria-prima em um produto sustentável, visto que este é proveniente de fontes renováveis. Os compósitos foram caracterizados através do teste de biodegradação, absorção de água, resistência à tração, antes e após o ensaio de biodegradação, FT-IR, análise termogravimétrica (TGA). A superfície da fratura foi avaliada por microscopia eletrônica de varredura, tendo por finalidade a obtenção de dados que contribuam para a aplicação desse material em tubetes na agricultura. Após exposição a solo simulado, junto a análise de cristalinidade, absorção de água e perda de massa observou-se que a biodegradação está ocorrendo aos 180 dias, indicando como adequado o uso da Taquara-lixa em compósitos biodegradáveis. A adição das fibras nos compósitos proporcionou aos compósitos comportamento de fratura frágil, em que quanto maior o tempo de exposição no solo simulado menor a resistência mecânica do compósito PLA/Taquara-lixa. Visando a maior sustentabilidade e menor poluição no meio ambiente, pode-se concluir que a adição de fibras de Taquara-lixa na matriz de PLA promoveu alteração na coloração do compósito e acelerou o processo de biodegradação.
Abstract: Biodegradable composites are characterized by having a biodegradable polymer matrix next to a material from a natural source. Composites formed from biodegradable polymers and natural fibers degrade when exposed to fertile soil and moisture, thereby shortening their useful life. In this way they can be used in agriculture to replace the tubes used for planting seedlings in the forest sector made with PVC, which is a polymer derived from petroleum. Among the existing biodegradable polymeric matrices is the Poly (Lactic Acid) – PLA, which is a biodegradable polymer, derived from a renewable source and that has no solvents in its composition. Taquara-lixa fibers come from a natural and renewable source and have good mechanical performance and high availability in the state of Paraná. The objective of this dissertation is to obtain and characterize composites made with PLA and Taquara-lixa fibers in natura in different proportions without binders / compatibilizer, aiming to use the raw material in a sustainable product, since it comes from renewable sources. The composites were characterized by the biodegradation test, water absorption, tensile strength before and after the biodegradation test, FT-IR, thermogravimetric analysis (TGA). The fracture surface was evaluated by scanning electron microscopy, with the purpose of obtaining data that contribute to the application of this material in tubes in agriculture. After exposure to simulated soil, along with analysis of crystallinity, water absorption and mass loss, biodegradation is occurring at 180 days, indicating the proper use of Taquara-lixa in biodegradable composites. The addition of fibers to the composites provided the composites with fragile fracture behavior, in which the longer the exposure time in the simulated soil, the lower the mechanical strength of the PLA / Taquara-lixa composite. Aiming at greater sustainability and less pollution in the environment, it can be concluded that the addition of Taquara-lixa fibers in the PLA matrix promoted alteration in the composite color and accelerated the biodegradation process.
URI: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/4696
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