Tcc compósitos

Título: Produção e síntese de compósitos de acetato de celulose com fibras de algodão

Objetivo:

O projeto visa como objetivo o desenvolvimento de um compósito polimérico com acetato de celulose obtida através de bitucas de cigarro como matriz e a fibra de algodão (Gossypium sp.) como reforço sendo esta obtida dos resíduos têxteis.

Justificativa:

Com base na literatura, sabe-se que atualmente há uma grande geração de resíduos têxteis (16 toneladas por dia no bairro do Bom Retiro e 10 toneladas por dia no Brás) que são descartadas em aterros sanitários. Além disso há descarte de peças de vestuário pelos consumidores finais. (ZONATTI,2013.)

Além disso, são geradas 364 milhões de bitucas de cigarro por dia, sendo 34,6 milhões apenas em São Paulo. As bitucas levam em média 4 anos para se decompor e normalmente são descartadas em lugares inadequados causando entupimento de bueiros, poluição de água e solo. (LEÃO,2008)

Estes materiais que como citado se apresentam de forma abundante possuem um amplo potencial reciclável podendo ser utilizados como matéria-prima para produção de compósitos, oferecendo ao mercado novos materiais, ecologicamente corretos.

Introdução:

Materiais compósitos são aqueles que possuem pelo menos dois componentes ou duas fases, com propriedades físicas e químicas nitidamente distintas em sua composição. Separadamente, os constituintes do compósito mantêm suas características, porém quando misturados, formam um composto com propriedades impossíveis de se obter com apenas um deles. As propriedades dos compósitos podem ser consideradas como uma combinação entre as propriedades da matriz, das fibras e das interfaces entre as fibras e matriz. Os compósitos fibrosos são aqueles onde a fibra está aderida a matriz. As fibras caracterizam por dois tipos podendo elas serem: continuas (Largura>15cm) ou curtas (Largura<15cm). Podem ser classificadas em relação a sua disposição: paralelas, unidirecionais ou bidirecionais. (ZONATTI;2013)

As fibras são responsáveis por conferir características mecânicas: rigidez, resistência à ruptura, etc. A utilização das fibras naturais recicladas tem inúmeras vantagens em relação aos materiais tradicionais reforçantes são baixo custo, alta resistência, boas propriedades mecânicas e térmicas, redução do desgaste de máquina, facilidade de separação, biodegrabilidade, menor impacto ambiental de produção, além de melhorar o potencial de desempenho desses poliméricos. (ZONATTI;2013)

As fibras naturais celulósicas são hidrofílicas e geralmente incompatíveis com matrizes poliméricas hidrofóbicas; isso requer um tratamento das fibras ou a utilização de agentes compatibilizantes, que promovam ligações químicas entre a matriz e a carga de reforço, ou que alterem a tensão superficial da carga de reforço, para permitir um molhamento eficiente da matriz pela fibra, melhorando a adesão entre a carga de reforço e a matriz. A interação da fibra no compósito não é apenas uma função da resistência à tração da fibra, do seu comprimento e da fração volumétrica desta no compósito, mas também depende da natureza química e da ligação física entre a fibra e a matriz polimérica. As interações fibra/matriz desempenham um papel fundamental na transferência de tensão da matriz para a fibra. A ligação entre a fibra e a matriz é criada durante a fase de produção dos materiais compósitos. (BORSOI, et al,2011)

A presença de água livre e grupos , especialmente nas regiões amorfas, prejudica a capacidade de aderência da fibra na matriz. A alta absorção de água e umidade na fibra de celulose provoca inchaço e efeito de plasticidade, o que resulta em instabilidade dimensional e baixas propriedades mecânicas. A incompatibilidade de componentes é responsável por uma baixa aderência na interface fibra/matriz e baixa dispersão de fibras, o que causa uma diminuição das propriedades mecânicas desses materiais; assim, um agente de acoplamento (agente compatibilizante) é necessário. O agente compatibilizante mais comumente usado é o de poliolefinas graftizadas com anidrido maleico, utilizado na mistura de polímeros e fibras para a obtenção do compósito. (BORSOI, et al, 2011)

O acetato de celulose usado como matriz é um polímero biodegradável, amorfo e com alta resistência ao impacto quando plastificado. O uso dos plastificantes tem a finalidade de melhorar a processabilidade do acetato de celulose, assim como conferir flexibilidade ao polímero. Os ftalatos são plastificantes normalmente usados em matrizes polares, porém eles são tóxicos e não biodegradáveis. Para garantir biocompósitos