Navegando por Assunto "Industrial waste"
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Trabalho de Curso - Graduação - Monografia Acesso aberto (Open Access) Avaliação da resistência à chamas de compósitos poliéster isoftálico insaturado com resíduo de lama vermelha e fibra de bambu(2022-04-14) LIMA, Haianny Beatriz Saraiva; MENDES, Bruno Henrique Alves; http://lattes.cnpq.br/5787125242125490; COSTA, Deibson Silva da; http://lattes.cnpq.br/1521124351431087Foram fabricados materiais compósitos de matriz polimérica com inserção de fibras naturais de bambu e resíduo industrial de lama vermelha proveniente da indústria de beneficiamento da bauxita, levando em consideração a sustentabilidade, a grande disponibilidade de fibras vegetais na Amazônia e a problemática dos resíduos industriais que podem, através da má disposição, gerar grandes impactos ambientais. A produção seguiu o método de fabricação manual hand lay-up em molde de silicone com pressão, com percentual mássico de 5 % para as fibras naturais no tamanho de 30 mm, e de 20 % e 40 % para o resíduo industrial que passou pelo processo de beneficiamento obtendo granulometria de 325 Mesh da série Tyler. A matriz utilizada foi a resina poliéster isofitálica insaturada, com acelerador de cobalto na proporção de 1,5 % v/v e catalisador butanox M-50 na proporção de 1 % v/v. A análise micrográfica da fibra e do resíduo foi realizada através do Microscópio Eletrônico de Varredura (MEV) com Sistema de Energia Dispersiva (EDS). Após etapa de confecção dos corpos de prova realizou-se os ensaios físicos de absorção de água, porosidade aparente e massa específica aparente segundo as normas ASTM D 570, ASTM D 2734 e ASTM D 792. A taxa de propagação de chama foi determinada através do ensaio de flamabilidade horizontal (ASTM D 635) e por fim realizou-se o ensaio mecânico de resistência à flexão (ASTM D 790) com análise de superfície de fratura através do MEV. A análise microestrutural evidenciou particularidades dos reforços, sendo possível observar poros e rugosidades presente nas fibras, assim como a morfologia do resíduo e diferentes tamanhos de partículas. A Espectroscopia de Energia Dispersiva (EDS) apresentou alguns elementos presentes no resíduo. Nos ensaios físicos observou-se um aumento na absorção de água e porosidade aparente conforme foram inseridos os reforços (fibra e resíduo). Nos ensaios de flamabilidade notou-se excelentes resultados no retardo à chama para os compósitos com a inserção do resíduo na matriz com destaque para a fração mássica de 40 % de lama vermelha que extinguiu a chama. Nos ensaios de flexão os compósitos obtiveram resultados superiores ao da matriz plena. Através da análise fractográfica notou-se a presença de trincas, poros, bolhas, além de mecanismo de deslocamento e arrancamento de fibras. Os materiais fabricados se candidatam em algumas aplicações, tais como divisórias de parede, painéis e materiais que não exijam elevado esforço mecânico com isso atribuindo utilidade a um resíduo que a princípio seria descartado degradando o meio ambiente.Trabalho de Curso - Graduação - Monografia Acesso aberto (Open Access) Avaliação das propriedades do compósito de matriz polimérica ortoftálica com fibra de sisal e resíduos de escória de alto-forno(2024-05-17) DIAS, Andreza Karen Brioso; BRANDÃO, Luis Felipe Alencar; http://lattes.cnpq.br/1087177611634286; https://orcid.org/0000-0002-5421-5256; COSTA, Deibson Silva da; http://lattes.cnpq.br/1521124351431087; https://orcid.org/0000-0002-2165-2628Este estudo promoveu a produção de compósitos poliméricos utilizando resíduos de escória de alto-forno, fibra de sisal e compósitos híbridos. O objetivo é avaliar as propriedades físicas, mecânicas, fractográficas e de flamabilidade desses materiais. A fabricação foi realizada manualmente em molde de silicone, sem compressão, com a inserção de 1% de iniciador na mistura com a matriz polimérica, com fibras naturais de sisal (1%, 2% e 3%) e resíduos de escória de alto-forno (10%, 20% e 30%). Os compósitos híbridos foram fabricados com as frações mássicas de 20% de resíduo e 2% de fibras de sisal. Foram feitos testes de massa especifica aparente e caracterização morfológica tanto do resíduo quanto da fibra, também foi realizado caracterizações mineralógicas do resíduo. Após a fabricação dos corpos de prova, foram conduzidos ensaios físicos para determinar a absorção de água, porosidade aparente e massa específica aparente, seguido pelo ensaio mecânico de resistência à tração, com análise de superfície de fratura realizada por microscopia eletrônica de varredura e a taxa de propagação de chama foi avaliada por meio do ensaio de flamabilidade horizontal. As análises revelaram que a fibra de sisal possui uma massa específica de 1,295 g/cm³, enquanto a escória de alto-forno registra 3,013 g/cm³, valores consistentes com a literatura. As análises morfológicas e mineralógicas dos resíduos destacaram características que podem influenciar nas propriedades dos compósitos, como o tamanho e a forma das partículas, bem como a presença do mineral quartzo. Nos ensaios físicos, observou-se uma redução na porosidade e absorção de água em comparação com a matriz plena. Por outro lado, os compósitos com fibra de sisal mostraram aumento na porosidade e absorção de água devido à porosidade natural da fibra. A massa específica dos compósitos aumentou com a introdução dos reforços na matriz. O teste de tração revelou que o compósito com 3% de fibra de sisal apresentou a maior resistência, atingindo 33,598 MPa. A análise da superfície de fratura dos compósitos revelou os mecanismos de falhas associadas a resistência mecânica. O teste de flamabilidade horizontal classificou os materiais como HB (Horizontal Burning), padrão de critérios de resistência a chama, da norma ASTM D 635. A composição com 30% de escória de alto-forno obteve resultados, com redução de 76,71%, em relação ao padrão CONTRAN 498.Trabalho de Curso - Graduação - Monografia Acesso aberto (Open Access) Compósitos híbridos com fibras de bambu (Bambusa vulgaris) e lama vermelha: efeito do tratamento químico na resistência à tração dos compósitos(2019-06-25) FARIAS, Dorivane Cohen; COSTA, Deibson Silva da; http://lattes.cnpq.br/1521124351431087; SANTOS, Alessandro José Gomes dos; http://lattes.cnpq.br/4473253556335182A vasta área da ciência e da engenharia de materiais apresentam uma grande diversidade de aplicações, entre elas, destaca-se a produção de compósitos poliméricos incorporados com uma grande variedade de materiais de fontes naturais, de fácil acessibilidade, de grande abundância e considerados sustentáveis. Neste trabalho, foram produzidos compósitos de matriz polimérica incorporados com lama vermelha e compósitos híbridos com lama vermelha e fibras de bambu tratadas quimicamente e não tratadas, para análise mecânica de tração e fractográfica. A matriz polimérica utilizada foi à resina poliéster isoftálica insaturada juntamente com acelerador de cobalto (1,5 % v/v) e catalisador (1 % v/v). Os colmos de bambu foram coletados no Campus Profissional I (um) da Universidade Federal do Pará. As fibras foram extraídas manualmente, cortadas nos comprimentos de 15 mm e submetidas a tratamentos químicos em solução alcalina com 5 % de hidróxido de sódio (NaOH). A lama vermelha, proveniente da empresa Hydro Alunorte, foi peneirada manualmente em peneira de granulometria 100 mesh e caracterizada por meio da Difração de Raios – X (DRX). Os compósitos seguiram o processo de fabricação pelo método de laminação manual (hay layup). As proporções de lama vermelha inseridas nos compósitos foram de 10 %, 20 %, 30 % e 40 %. Para os compósitos híbridos foram inseridas as seguintes proporções: 3 %/10 %, 3 %/20 %, 3 %/30 % e 3 %/40 % (Fibra/Resíduo). Sendo confeccionados 10 (dez) corpos de prova para cada série fabricada. Os compósitos produzidos foram analisados quanto sua resistência à tração de acordo com a norma ASTM D3039. As análises fractográficas foram realizadas por Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV). Como melhor resultado para compósitos com incorporação de resíduo teve-se a proporção 20 % com um limite de 36,63 MPa. Para compósitos híbridos com inserção de fibras não tratadas e resíduo, o melhor limite de resistência à tração foi de 36,25 MPa para a proporção de 3 % de fibras e 10 % de resíduo, já para compósitos híbridos com inserção de fibras tratadas e resíduo, o melhor resultado foi para proporção 3 %/10 % com um limite de 35,30 MPa. A fractografia realizada nas morfologias das fraturas dos compósitos demonstraram mecanismos como: trincas na matriz, descolamento e desfibrilamento de fibras, fibras rompidas e fibras arrancadas (pull-out).Trabalho de Curso - Graduação - Monografia Acesso aberto (Open Access) Estudo visando a aplicação de caulim duro como matéria-prima para obtenção de micas sintéticas(2019-11-29) SERRÃO, Fernanda Thamiles de Jesus; HILDEBRANDO, Edemarino Araújo; http://lattes.cnpq.br/4710292620846375; https://orcid.org/0000-0002-4915-3492O Brasil é referência na produção de caulim, especialmente na região Amazônica com ênfase no Pará, Amapá e Amazonas. A elevada produção resulta em uma quantidade significativa de rejeitos, que sem um destino adequado pode causar problemas sociais e ambientais. Recentemente, estudos estão sendo elaborados para utilização dos rejeitos industriais, como material de partida na síntese de materiais nanoestruturados. Portanto, o estudo de materiais nanométricos tem ganhado significativa importância, dentre elas os aluminossilicatos do grupo das micas, o estudo desses materiais particulados possui propriedades ligadas ao processo e as condições de síntese. Este trabalho visa utilizar o caulim duro, considerado como estéril e inviável para indústria de papel, avaliando a possibilidade do seu uso como matéria-prima na síntese de filossilicatos do tipo 2:1 do grupo das micas. O material de partida e as fases formadas como produto reacional foram caracterizados por difração de raios X (DRX), microscopia eletrônica de varredura (MEV), espectroscopia dispersiva de energia (EDS) e espectroscopia de infravermelho (FTIR). As reações de síntese foram realizadas através do método hidrotérmico, com o gel reacional composto por: caulim duro in natura/caulim duro calcinado, hidróxido de potássio e nitrato de manganês, com a utilização de autoclaves a 150 ºC e 160 °C em 24 e 48 horas. Os resultados demonstram que com a metodologia desenvolvida é possível obter argilominerais micáceos dentro das condições estudadas de tempo e temperatura, e que o tempo e temperatura de síntese possuem influência no grau de cristalinidade do material.Trabalho de Curso - Graduação - Monografia Acesso aberto (Open Access) Influência dos resíduos do beneficiamento de caulim e cobre nas propriedades físicas, mecânica de impacto e flamabilidade dos compósitos de matriz poliéster isoftálica(2022-06-27) SOUSA, Ana Paula Souza de; SANTOS, Alessandro José Gomes dos; http://lattes.cnpq.br/4473253556335182; COSTA, Deibson Silva da; http://lattes.cnpq.br/1521124351431087; https://orcid.org/ 0000-0002-5421-5256As atividades industriais no mundo geram diferentes tipos de resíduos com diferentes propriedades químicas e físicas, o que causa uma preocupação com a produção em massa desses materiais. Dessa forma, tem-se um grande interesse na reutilização de resíduos industriais em materiais compósitos devido ao bom desempenho que essa combinação apresenta. Nesse sentido, esse trabalho tem o objetivo de analisar a influência dos resíduos industriais de caulim e cobre sulfetado como carga em compósitos de matriz poliéster a partir da análise de caracterizações físicas, mecânica e de flamabilidade. Para a confecção dos materiais, utilizou-se o método de fabricação manual hand lay-up no qual foi empregada a resina poliéster insaturada isoftálica com a utilização de acelerador na proporção de 1,5 % v/v e iniciador na proporção de 1 % v/v. Para os ensaios físicos e de flamabilidade, o resíduo de cobre foi inserido na matriz nas frações mássicas de 10 %, 20 %, 30 %, 40 % e 50 % e o de caulim nas frações de 10 %, 20 %, 30 % e 40 %, já para o ensaio de impacto os resíduos foram inseridos nas frações de 10 % e 20 %, nos quais foi utilizada uma peneira de 100 mesh da série Tyler. Após a confecção dos materiais, realizou-se os ensaios físicos (ASTM D 1984-92), resistência ao impacto (ASTM D 6110-18), análise da superfície de fratura por meio de microscopia eletrônica de varredura e flamabilidade horizontal (ASTM D 635-18). Nos resultados obtidos para absorção de água e porosidade aparente, todos os compósitos apresentaram valores menores que os da matriz plena, destacando-se os materiais com 40 % de resíduo de caulim e 30 % de resíduo de cobre. Para os ensaios de impacto os resultados se mantiveram estáveis, pois todos os materiais apresentaram valores de resistência próximos da matriz plena (19,38 kJ/m2), destacando-se os compósitos com 20 % de resíduo de caulim (21,20 kJ/m2) e 10 % de resíduo de cobre (21,20 kJ/m2). Na análise das superfícies de fratura, notou-se a presença de mecanismos de falha como vazios, bolhas e glomerados e os materiais apresentaram boa dispersão dos resíduos na matriz. Já no ensaio de flamabilidade, todos os materiais tiveram resultados satisfatórios visto que apresentaram taxas de propagação menores que o exigido pela norma e pelo CONTRAN–14 (Conselho Nacional de Trânsito), destacando-se os compósitos com 10 % de caulim e cobre que apresentaram redução de 85,49 %.