[pt] ESTUDO DA VIABILIDADE TÉCNICA DE UTILIZAÇÃO DO COMPÓSITO POLIURETANO DE RESINA DE MAMONA E FIBRA DE UBUÇU NA FABRICAÇÃO DE PISOS E REVESTIMENTOS

[en] STUDY OF TECHNICAL FEASIBILITY OF USING COMPOSITE POLYURETHANE RESIN FROM CASTOR OIL AND FIBER OF UBUÇU IN THE MANUFACTURE OF FLOORING AND COATINGS

[pt] ANA KARLA FREIRE DE OLIVEIRA

[pt] DESIGN

[pt] PISOS SUSTENTAVEIS

[pt] FIBRA DE UBUCU

[pt] ECO-COMPOSITO

[pt] CARACTERIZACAO MECANICA

[pt] RESINA DE MAMONA

[en] DESIGN

[en] SUSTAINABLE FLOORS

[en] UBUCU FIBER

[en] ECO-COMPOSITE

[en] MECHANICAL CHARACTERIZATION

[en] RESIN FROM CASTOR OIL

[pt] Nas últimas décadas o processo de degradação do meio ambiente e os movimentos ecológicos tornaram as questões ambientais algo bastante popular. Com o objetivo de se preservar o meio ambiente, o uso de materiais derivados da biomassa vem se intensificando. Neste sentido, a área de materiais compósitos poliméricos reforçados por fibras vegetais representam uma boa alternativa no campo dos materiais para aplicações de engenharia e design. Os principais objetivos deste trabalho foram o processamento, caracterização e análise de viabilidade de aplicação do compósito formado por uma resina poliuretano derivada do óleo de mamona (Castor oil) e fibras de ubuçu (Manicaria saccifera) na fabricação de pisos e revestimentos. O processamento dos compósitos foi realizado utilizando-se a técnica de moldagem por compressão. As fibras de ubuçu foram utilizadas na forma de tecido, sem qualquer tratamento e empilhadas segundo orientações de 0 e 90°, para tentar manter um comportamento isotrópico. Primeiramente foi realizada a caracterização da fibra de ubuçu através dos seguintes ensaios: tração, difração de Raios-X, TGA, MEV/EDS, densidade, FTIR, DSC e gramatura. Esta primeira parte se fez necessária pelo fato da fibra de ubuçu não ser totalmente conhecida pela comunidade acadêmica, em termos de suas características químicas e mecânicas. Na confecção dos compósitos, para fins de comparação, foram utilizadas as resinas de mamona em duas proporções de seus componentes e a resina epóxi, esta última por ser uma das mais utilizadas na confecção de compósitos poliméricos. Os compósitos foram caracterizados através dos seguintes ensaios: flexão, compressão normal e paralela, impacto, DMTA, abrasão e MEV/EDS. Os resultados de caracterização da fibra de ubuçu mostraram que a mesma não difere das demais fibras vegetais pesquisadas comumente, porém, no ensaio de tração, ela apresentou resistência superior às de outras fibras vegetais encontradas na literatura. Os resultados indicam que as propriedades mecânicas do compósito de resina de mamona e fibra de ubuçu em flexão, compressão e impacto foram superiores às de compósitos similares reportados na literatura. No ensaio de abrasão, os compósitos de resina de mamona e fibra de ubuçu foram comparados a duas espécies de madeira, pupunha e coco, mostrando-se adequados como material na fabricação de pisos e revestimentos, mesmo apresentando propriedades inferiores que as das madeiras pesquisadas. Foi desenvolvido, de acordo com a metodologia do Design Industrial, um piso na forma de taco para observação de encaixes e detalhes estéticos, o que resultou na seleção do mesmo para exposição no 24° Prêmio Museu da Casa Brasileira e em um Registro de Patentes do material pela PUC-Rio.

[en] In recent decades the process of environmental degradation and the ecological environmental issues became very popular. In order to preserve the environment, the use of biomass materials has been intensified. In this sense, the area of polymer composites reinforced by natural fibers represents a good alternative in the field of engineering materials for design applications. The main objectives of this study is the processing, characterization and analysis of composite applying feasibility for the flooring and tiles. This composite is made of a polyurethane resin derived from castor oil (Castor oil) and ubuçu fiber (Manicaria saccifera). The composite process was performed with the compression molding technique. Ubuçu fibers were used as a tissue without any treatment and stacked with orientations from 0° to 90°, trying to keep an isotropic behavior. The characterization of the ubuçu fiber was made by the following tests: traction, X-ray diffraction, TGA, SEM / EDS, density, FTIR, DSC, and weight. This first part was necessary because the fiber ubuçu is not known by the academic community in terms of their chemical and mechanical characteristics. In the composites manufacture, for comparison purposes, was used the two resins castor proportions, and epoxy resin, this last being one of the most used in the polymer composites manufacture. The composites were characterized by the following tests: bending, normal and parallel compression, impact, DMTA, abrasion and SEM / EDS. The results of the characterization of ubuçu fiber showed that it does not differ from other fibers plant commonly studied, but in the tensile test, it showed superior resistance if compare to other fibers plant found in the literature. The results in bending, compression and impact tests indicate that the mechanical properties of the composite, castor oil and ubuçu fiber, were higher than similar composites reported in the literature. The abrasion test, the composite made of castor oil and ubuçu fiber were compared to two palms (Bactris gasipaes and Cocos nucifera) and even with inferior properties, the composite is suitable as a material in the manufacture of floors and walls. It was developed in accordance with the methodology of Industrial Design, a floor in the form of cue for observation of aesthetic details, which was selected to be exhibited in 24 Brazilian House Museum Award and a Patents registration material by PUC Rio.

JOSE ROBERTO MORAES D ALMEIDA

MARCOS HENRIQUE DE PINHO MAURICIO

JOSE ROBERTO MORAES D ALMEIDA

LAURA HECKER DE CARVALHO

ANA LUCIA FAMPA SEABRA D ALMEIDA

ROSSANA MARA DA SILVA MOREIRA THIRE

2021-10-29

2011-07-22

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PORTUGUÊS

https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=55568@1

https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=55568@2

https://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.55568