PROPRIEDADES MECÂNICAS DE COMPÓSITOS DE POLIESTIRENO REFORÇADO COM CELULOSE DE BAGAÇO DE CANA
DOI:
https://doi.org/10.26512/ripe.v1i1.20721Keywords:
Polystyrene. Cellulose fiber. Natural fiber composite and mechanical properties.Abstract
The EPS (expanded polystyrene) is a polymer resulting from the polymerization of styrene in water and is greatly used in package manufacturing. Because of that, the entire world produced a large quantity of these residues. Meanwhile, another important agro residue is the sugarcane bagasse, because of the massive sugar and ethanol production in Brazil. Thereby, this work will propose an application of these residues, combining its properties in a single product, a composite. The pulping process in a strongly alkaline medium (NaOH) extracted the cellulosic fibers from sugarcane bagasse, resulting in cellulose fibers with residual lignin. Fibers (10 and 20% by weight) and PS were mixed by extrusion in a single-screw extruder, followed by double-screw, and then injection molding. The natural fiber composites was evaluated by tensile, flexural and hardness mechanical properties. The surface of fractured composites was analyzed by scanning electron microscopy (SEM). As a result, the addition of 20 % wt of fibers to polystyrene improves the flexural, tensile and hardness properties in respect to recycled PS. This result indicates best stress transference of fibers to matrix due to the interface interaction promoted by residual lignin, which actuates as coupling agent.
Downloads
References
SILVA. R, HARAGUCHI. S. K, MUNIZ. E. C, RUBIRA A. F; Aplicações de fibras lignocelulósicas na química de polímeros e em compósitos, Quim. Nova, Vol. 32, No. 3, 661-671, 2009
- BORSOI. C, SCIENZA. L. C, ZATTERA . A. J, Obtenção e Caracterização de Compósitos Utilizando Poliestireno como Matriz e Resíduos de Fibras de Algodão da Indústria Têxtil como Reforço Polímeros, vol. 21, nº 4, p. 271-279, 2011
- JÚNIOR. J. H. S. A, JÚNIOR. H. L. O, FORNARI. A. M. D, AMICO. S. C, AMADO. F. D. R, Dynamic mechanical properties of hybrid curaua/glass composites 1ST Brazilian Conference on Composite Materials - BCCM1 Natal-RN, July 16-19, 2012
- SILVA. R; HARAGUCHI. S. K; MUNIZ. E. C; RUBIRA, A. F; Aplicações de fibras lignocelulósicas na química de polímeros e em compósitos Quim. Nova, Vol. 32, No. 3, 661-671, 2009
- CANEVAROLO Jr. S. V, Ciências dos polímeros, Artliber, 2ª edição, 191 p á 224 p, 2010
- GROTE, Z. V.; SILVEIRA. J. L. Termodinâmica de um processo de reciclagem de poliestireno expandido (isopor): um estudo de caso. In: Proceedings of Jornada de Iniciação Científica e Pós Graduação. Guaratinguetá, SP, 2001.
- MORAIS. D.S., NEVES. O.N.E., DIAS. C.G.B.T., Análise das propriedades mecânicas de compósitos biodegradáveis à base de pectina/EVA com fibra de coco, Congresso Brasileiro de Engenharia e Ciência de Materiais, Foz do Iguaçu/PR, Brasil, 2006
- MARINHO. N. P, NASCIMENTO E. M, NISGOSKI. S, MAGALHÃES W. L. E, NETO. S. C, AZEVEDO E. C, Caracterização Física e Térmica de Compósito de Poliuretano Derivado de Óleo de Mamona Associado com Partículas de Bambu, Polímeros, vol. 23, n. 2, p. 201-205, 2013
- BURADOWSKI, L. e REZENDE, M.C. Modificação da rugosidade de fibras de carbono por método químico para aplicação em compósitos poliméricos. Polímeros: Ciência e Tecnologia, v. 11, p. 51-57, 2001.
- CALLISTER Jr. W.D; RETHWISCH. D.G; Ciência e engenharia de materiais, 8ª edição, LTC, 128 p à 161 p, 2012.
- DILSIZ, N.; WIGHTMAN, J.P. Effect of acid-base properties of unsized and sized carbono fibers on fiber/epoxy matrix adhesion. Colloids and Surfaces A, v. 164, p. 325-336, 2000.
- POLETTO. M, ZATTERA. A.J, SCHNEIDER V.E, Gerenciamento de resíduos recicláveis: a problemática associada ao poliestireno expandido pós-consumo, In: VI Simpósio Internacional de Qualidade Ambiental, Porto Alegre/BR, 2008
- AMERICAN SOCIETY FOR TESTING AND MATERIAL STANDARDS (ASTM). ASTM D790: Flexural Properties of Unreinforced and Reinforced Plastics and Electrical Insulating Materials, EUA, 2004.
- AMERICAN SOCIETY FOR TESTING AND MATERIAL STANDARDS (ASTM). ASTM D638: Standard Test Method for Tensile Properties of Plastics, EUA, 2002.
- AMERICAN SOCIETY FOR TESTING AND MATERIAL STANDARDS (ASTM). ASTM. ASTM 2240: Standard Test Method for Rubber Property ”“ Durometer Hardness, EUA, 2000.
- BORSOI. C, BERWIG. K, SCIENZAC. L. C, ZOPPASD. C. D. A, BRANDALISEA. R. N, ZATTERA. A, Behavior in simulated soil of recycled expanded polystyrene/waste cotton composites, Materials Research. 2014; 17(1): 275-283 DDI: http://dx.doi.org/10.1590/S1516-14392013005000167
- RIBEIRO V. F, DOMINGUES JR N. S, RIEGEL I. C, Estudo da Recuperação das Propriedades de Poliestireno de Alto Impacto (HIPS) através da Incorporação de Borracha, Termoplástica Tipo Estireno-Butadieno-Estireno (SBS) Polímeros, vol. 22, n. 2, p. 186-192, 2012
- GRASSI, V. G, Estrutura vs propriedades em HIPS Polímeros: Ciência e Tecnologia, vol. 11, nº 3, p. 158-168, 2001
- NETO. F. L; PARDINI. L. C; Compósitos estruturais, ciência e tecnologia, Edgar Blucher, 2006, 1ª edição, 01 p á 10 p
- PAIVA. J. M, TRINDADE. W. G, FROLLINI. E, Compósitos de matriz termofixa fenólica reforçada com fibras vegetais, Polímeros: Ciência e Tecnologia ”“ 1999
- TEXEIRA. M. G, CÉSAR. S. F, Produção de compósito com resíduo de madeira no contexto da ecologia industrial, Anais do 10° encontro brasileiro em madeira e em estrutura de madeira ”“ EBRAMEM ”“ 2006
- MARINELLI. A. L, MONTEIRO. M. R, AMBRÓSIO. J. D, BRANCIFORTI. M. C, KOBAYASHI. M, NOBRE. A. D, Desenvolvimento de compósitos poliméricos com fibras vegetais naturais da biodiversidade: Uma contribuição para a sustentabilidade Amazônica, Polímeros: Ciência e Tecnologia, vol. 18, nº 2, p. 92-99, 2008
- JOSEPH, K.; MEDEIROS E. S. & CARVALHO, L. H. - Polímeros: Ciência e Tecnologia, 9, p.136, 1999.
- JU, C. P.; MURDIE, N. - Microstructure of Pitch Fiber-Phenolic/ CVI Matrix Carbon-Carbon Composite. Materials Chemistry and Physics, v. 34, p.244-250, 1993.
- CHAND, N.; VERMA, S.; ROHATGI, P. K. - Tensile, Impact and Moisture Studies of Sisal-Polyester Composites. Trop. Sci., v.27, p.215-221, 1987.
- FENGEL. D, WEGENER . G, Wood: Chemistry, Ultrastructures, reactions. Germany: Water de Gruyter, 612p ,2003.
Downloads
Published
How to Cite
Issue
Section
License
Given the public access policy of the journal, the use of the published texts is free, with the obligation of recognizing the original authorship and the first publication in this journal. The authors of the published contributions are entirely and exclusively responsible for their contents.
1. The authors authorize the publication of the article in this journal.
2. The authors guarantee that the contribution is original, and take full responsibility for its content in case of impugnation by third parties.
3. The authors guarantee that the contribution is not under evaluation in another journal.
4. The authors keep the copyright and convey to the journal the right of first publication, the work being licensed under a Creative Commons Attribution License-BY.
5. The authors are allowed and stimulated to publicize and distribute their work on-line after the publication in the journal.
6. The authors of the approved works authorize the journal to distribute their content, after publication, for reproduction in content indexes, virtual libraries and similars.
7. The editors reserve the right to make adjustments to the text and to adequate the article to the editorial rules of the journal.
