Desenvolvimento de material compósito de fonte renovável produzido a partir do milho e bambu

dc.contributor.advisorNossa, Tamires de Souza
dc.contributor.authorMaricato, Nicolas Albertino Motta
dc.contributor.refereeSantos, Rafael dos
dc.contributor.refereeHansted, Felipe Augusto Santiago
dc.date.accessioned2024-03-01T18:42:45Z
dc.date.available2024-03-01T18:42:45Z
dc.date.issued2023-12-05
dc.description.abstractCom o advento dos polímeros sintéticos, o campo dos materiais foi profundamente impactado. Peças metálicas e de madeira foram amplamente substituídas por plásticos em várias aplicações, proporcionando resultados satisfatórios com propriedades notáveis e uma produção com custos mais baixos. Há uma crescente presença dos polímeros, observada não apenas em aplicações cotidianas, mas também em áreas de alto desempenho.No entanto, devido ao considerável volume de consumo e ao uso frequente em aplicações descartáveis, é essencial o direcionamento de estudos para o desenvolvimento de alternativas de materiais biodegradáveis ou provenientes de fontes renováveis, de maneira a reduzir o impacto ambiental gerado pelo descarte irresponsável. Este estudo concentrou-se na produção de um polímero termoplástico, de fonte renovável e biodegradável, derivado de amido de milho, em que o glicerol, um resíduo da indústria do biodiesel, foi utilizado como agente plastificante. Utilizando métodos de castinge extrusão reativa (REX), foram produzidos filmes e filamentos de creme-de-milho (CM), pré-gel (PG) e amido termoplástico (TPS). Para aprimorar as propriedades mecânicas, foram introduzidas fibras de bambu (FB) na matriz polimérica. Inicialmente, observou-seque as fibras de bambu tinham baixa adesão à matriz, necessitando, portanto, de tratamento alcalino com hidróxido de sódio (NaOH).Dentre as matrizes de filmes e filamentos avaliadas, aquela que apresentou o melhor desempenho mecânico, o TPS, foi escolhida para produção dos compósitos naturais. Nessas formulações, diferentes proporções de carga de bambu (5%, 10%, 15%, 20% e 30% em massa) foram incorporadas. A presença dessas cargas de bambu demonstrou um aumento significativo na resistência mecânica à tração e no módulo de elasticidade do TPS. Entretanto, houve uma redução na deformação. Assim, os resultados obtidos destacaram a viabilidade da aplicação dos compósitos de amido-bambu para o aprimoramento das propriedades mecânicas do amido termoplástico.
dc.description.abstract2With the advent of synthetic polymers, the material field has been deeply impacted. Metal and wood parts have been widely replaced by plastics in various applications, providing satisfactory results with remarkable properties and lower-cost production. There is a growing presence of polymers, observed not only in everyday applications but also in high-performance areas. However, due to the considerable volume of consumption and the frequent use fordisposable applications, it is essentialin order to guidestudies for the development of alternatives of biodegradable or renewable materialsand,thereducing thus the environmental impact generated by irresponsible disposal. This study focused onproducingof a thermoplastic polymer, from a renewable and biodegradable source, derived from corn starch, in which glycerol, a residue of the biodiesel industry, was used as a plasticizing agent. Using casting and reactive extrusion (REX) methods, films and filaments of corn cream (CM), pre-gel (PG) and thermoplastic starch (TPS) were produced. To improve the mechanical properties, bamboo fibers (FB) were introduced in the polymer matrix. Initially, it was observed that the bamboo fibers had low adhesion to the matrix, thus requiring alkaline treatment with sodium hydroxide (NaOH).Among the film and filament matrices evaluated, the one that presented the best mechanical performance, TPS, was chosento produce natural composites.Different proportions of bamboo load (5%, 10%, 15%, 20% and 30% by mass) were incorporatedin these formulations. The presence of these bamboo loads showed a significant increase in the tensile strength and elastic modulus of the TPS. However, there was a reduction in specific deformation. Thus, the obtained results highlighted the feasibility of applying starch-bamboo composites to improve the mechanical properties of thermoplastic starch.
dc.format.mimetypeapplication/pdf
dc.identifier.bibliographicCitationMARICATO, N. A. M. Desenvolvimento de material compósito de fonte renovável produzido a partir do milho e bambu. Itapetininga, 2023. 83 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Mecânica) - Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de São Paulo, Campus Itapetininga, Itapetininga, 2023.
dc.identifier.urihttps://repositorio.ifsp.edu.br/handle/123456789/629
dc.publisherInstituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de São Paulo (IFSP)
dc.publisher.campiITAPETININGA
dc.subject.keywordsPolímeros - Biodegradação
dc.subject.keywordsFibras vegetais
dc.subject.keywordsBiopolímeros
dc.titleDesenvolvimento de material compósito de fonte renovável produzido a partir do milho e bambu
dc.typeTrabalhos de Conclusão de Curso de Graduação
Arquivos
Pacote Original
Agora exibindo 1 - 1 de 1
Carregando...
Imagem de Miniatura
Nome:
maricato_nam_tcc_itp.pdf
Tamanho:
21.87 MB
Formato:
Adobe Portable Document Format
Descrição:
Licença do Pacote
Agora exibindo 1 - 1 de 1
Carregando...
Imagem de Miniatura
Nome:
license.txt
Tamanho:
1.92 KB
Formato:
Item-specific license agreed upon to submission
Descrição: