A Engenharia de Materiais

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Estudo dos compósitos poliméricos reforçados com fibra de coco

Disciplina: Metodologia Científica

Curso: Engenharia de Materiais

Turno: Noturno

Turma: C3024NO

Professor: Heraldo de Cristo Miranda

Autores: Helder Caldas Rodrigues Nº 20153020020

   Marília das Chagas Lima Nº 20153020025

   Rafael Silva de Assunção Nº 20153020012

                                                    Belém, 2018

1. INTRODUÇÃO

Os materiais são agrupados convenientemente em quatro grupos: materiais metálicos, cerâmicos, poliméricos e compósitos. Um compósito é composto por dois (ou mais) materiais individuais, sejam: metais, cerâmicas e polímeros. O objetivo de um compósito é atingir uma combinação de propriedades que não é obtida por um material isolado e, também, incorporar as melhores características de cada um dos materiais componentes (CALLISTER, 2007).

A preocupação com o meio ambiente tem despertado o interesse constante na busca de alternativas viáveis para o desenvolvimento sustentável, principalmente na região amazônica, onde se encontra uma biodiversidade das mais ricas do planeta (ANDRADE, 2009). Estudos avançados em compósitos poliméricos reforçados com fibras naturais foram motivados pela necessidade de proteção ao meio ambiente associada à viabilidade econômica de aproveitamento de resíduos. Eles deram origem à criação de materiais com novas propriedades mecânicas e de baixo custo (MOURA, 2014).

As vantagens do uso de fibras vegetais sobre as fibras sintéticas são: biodegradabilidade, baixo custo, baixa densidade, boa tenacidade, boas propriedades térmicas e uso reduzido de instrumentos para o seu tratamento ou processamento (BARROS, 2006).

A fibra de coco é uma fibra lignocelulósica obtida do mesocarpo fibroso do coco, fruto do coqueiro (Cocos nucifera) (ISHIZAKI, 2006). É um tipo de palma de ocorrência em todas as regiões tropicais tendo, em muitos países, relevante participação econômica pelo uso culinário da água de coco, e da polpa do seu fruto. O tronco e as folhas também são utilizados desde a obtenção de energia térmica por simples queima até cobertura de casas. As fibras contidas no fruto, tanto verde como seco, já encontram utilizações com repercussão no comércio mundial como o uso em estofamento de automóveis de padrão internacional (MONTEIRO, 2006).

O uso dessas fibras pode levar à produção de materiais de baixo custo, além de contribuir para a diminuição do lixo sólido. Com o intuito de minimizar os impactos ambientais causados pela grande disponibilidade dos resíduos do coco, este estudo vem sugerir o uso de suas fibras como reforço em material polimérico.

1. ´OBJETIVO

1. OBJETIVO GERAL

Este trabalho tem como objetivo o estudo e desenvolvimento de compósitos poliméricos reforçados com fibras de coco.

1. OBJETIVOS ESPECÍFICOS

• Estudo de Caracterização das fibras de coco;
• Estudo das propriedades físicas e mecânicas;
• Estudar microestruturalmente as fibras de coco e os compósitos poliméricos por meio de microscopia eletrônica de varredura (MEV).

1. JUSTIFICATIVA

A produção anual de coco no Brasil é de 2 bilhões de frutos. Aproximadamente 75% da mesma está concentrada nas regiões norte e nordeste do país. Isso explica o motivo pelo qual vem sendo realizados muitos estudos para desenvolvimento de novos materiais, que aproveitam os resíduos do coco. Dessa forma, o trabalho vem sugerir o uso de suas fibras como reforço em material polimérico (MOURA, 2014).

Assim do ponto de vista econômico, justifica-se a utilização dessas fibras, pois apresenta baixo custo, quando comparado às fibras sintéticas.

Do ponto de vista ambiental esse estudo gera uma valiosa contribuição, utilizando fibras do coco e assim podendo mitigar emissões resultantes de sua degradação.

Do ponto de vista cientifico os compósitos de matriz poliéster reforçados com fibras de coco podem apresentar resistência mecânica suficientemente elevada, podendo desenvolver materiais compósitos com elevado desempenho mecânico, que poderão ser aplicados em vários setores da indústria (MONTEIRO, 2006; CANDIDO, 2014).

1. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA

1. FIBRAS NATURAIS E VEGETAIS

As perspectivas para o uso de fibras naturais são positivas, podendo ser utilizadas, por exemplo, nas áreas como construção civil, automobilística, e indústria têxtil.

Por serem fonte de recurso natural renovável, as fibras naturais apresentam baixo custo, são biodegradáveis, recicláveis e não tóxicas,

As fibras naturais são de origem orgânica, nesta classe, estão inclusas as de origem vegetal, tais como, a juta, coco, algodão, sisal, entre outras. São matérias-primas importantes para a indústria, e também muito usadas na fabricação de artesanatos (BARROS, 2006; SILVA, 2014).

• Fibras de caule, por exemplo, as fibras de rami, piaçava, linho, algodão e juta.
• Fibras da folha, por exemplo, abacaxi, sisal, palma, curauá e banana.
• Fibras de semente, por exemplo, o algodão.
• Fibras do fruto, por exemplo, o coco.
• Fibras de superfície formam uma camada protetora de caules, folhas, frutos e sementes das plantas, como as fibras de coco, algodão e açaí.

1.   FIBRAS DO COCO

O coco verde e o maduro são constituídos por uma fração de fibras consideráveis. Sua casca representa de 80 a 85% do seu peso bruto, sendo este considerado resíduo, que não vem sendo devidamente aproveitado pela indústria (CORRADINI et al., 2009).

Os resíduos das fibras naturais são gerados em grande volume, daí então se tem a proposta de utilização da fibra de coco, com o objetivo da criação de novos materiais e tecnologias alternativas e sustentáveis para o meio ambiente (BEDIN, 2014).

1. POLÍMEROS

Os polímeros podem ser termoplásticos ou termorrígidos. A principal diferença entre estes dois está no comportamento quando aquecidos, isto é, os termoplásticos são polímeros capazes de serem moldados várias vezes devido às suas características de se tornarem fluidos sob ação da temperatura e depois se solidificarem quando a temperatura diminui. Já os termorrígidos não tem o comportamento de fluidos devido à presença de ligações cruzadas entre as cadeias macromoleculares (SILVA, 2014).

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