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Título: Desempenho de fibrocimentos extrudados produzidos com fibras e nanofibrilas de juta
Título Alternativo: Performance of extruded fiber-cement reinforced with jute fibers and nanofibrils
Autor(es): Fonseca, Camila Soares
Lattes: http://lattes.cnpq.br/5667330512964410.
Orientador: Tonoli, Gustavo Henrique Denzin
Coorientador: Zangiacomo, André Luiz
Membro da banca: Hein, Paulo Ricardo Gherardi
Membro da banca: Mendes, Rafael Farinassi
Membro da banca: Mendes, Lourival Marin
Membro da banca: Guimarães Júnior, Mário
Assunto: Fibrocimento – Processos de fabricação
Juta - Fibras - Aplicações industriais
Fiber cement - Manufacturing processes
Juta - Fiber plants - Industrial applications
Data de Defesa: 17-Jun-2016
Data de publicação: 8-Jul-2016
Agência de Fomento: Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais (FAPEMIG)
Referência: FONSECA, C. S. Desempenho de fibrocimentos extrudados produzidos com fibras e nanofibrilas de juta. 2016. 126 p. Tese (Doutorado em Engenharia de Biomateriais)-Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2016.
Resumo: Uma forma alternativa para produção de fibrocimento é a extrusão, que permite entre muitas vantagens a produção de compósitos cimentícios com geometrias diferenciadas e requer baixo investimento inicial para produção industrial. Nesse contexto, o objetivo desse estudo foi avaliar o desempenho de fibras e nanofibrilas de juta como reforço em fibrocimento. As fibras de juta foram submetidas a tratamento alcalino com NaOH para remoção de componentes não celulósicos. A partir das suspensões das fibras tratadas com NaOH, as nanofibrilas foram geradas por meio do moinho microfibrilador após 30 ciclos de processamento. As fibras in natura e fibras tratadas com NaOH e nanofibrilas celulósicas de juta foram conduzidas às análises: química, térmica, cristalográfica e morfológica. Os compósitos extrudados produzidos com 0,5%, 1,0% e 2,0% (em massa) de nanofibrilas foram comparados com compósitos produzidos com as mesmas proporções de fibras de juta. Adicionalmente, a substituição de fibra de juta por diferentes porcentagens de nanofibrilas de juta (0%, 25%, 50%, 75% e 100%) foi analisada. Os compósitos produzidos foram submetidos à cura durante 28 dias, ao envelhecimento natural e em ambiente controlado. Posteriormente, para os materiais submetidos a essas três condições, foram realizadas caracterização física, mecânica por flexão estática e por vibração flexural e a caracterização microestrutural. O processo utilizado para produzir as nanofibrilas não alterou a estrutura química do material. As nanofibrilas apresentaram comportamento semelhante às fibras tratadas com NaOH. Os compósitos com nanofibrilas apresentaram, de forma geral, absorção de água e porosidade aparente superiores em relação às demais formulações. De forma geral, o compósito cimentício que apresentou melhor desempenho mecânico foi o reforçado com híbrido com 1,5% de nanofibrilas e 0,5% de fibras, devido ao trabalho sinergético desses dois tipos de reforço. O módulo de elasticidade dinâmico dos compósitos envelhecidos naturalmente apresentou um aumento gradual com o tempo, demonstrando que os fibrocimentos ficaram mais rígidos com a exposição a intempéries
Abstract: An alternative to fiber-cement production is the extrusion, which allows many advantages to the production of cementitious composites with different geometries and requires a low initial investment for industrial production. In this context the objective of this project was to evaluate the performance of fiber and jute nanofibrils as reinforcement in fiber-cement composites. The jute fibers were subjected to alkali treatment with NaOH to remove non-cellulose components. From the suspension of fibers treated with NaOH, the nanofibrils have been generated through 30 cycles of defibrillation of the vegetable fibers in a grinder supermasscolloider. The jute fibers before and after pre-treatment and after mechanical defibrillation in nature (control), those treated with NaOH, and nanofibrils were characterized about: chemical, thermal, crystallographic and morphological properties. Composites extruded with 0.5%, 1.0% and 2.0% (by mass) of the resultant nanofibrils were compared with composites made with the same proportions of the original jute fibers. Additionally, the substitution of jute fibers by different percentages of jute nanofibrils (0%, 25%, 50%, 75% and 100%) was analyzed. The composites produced were subjected to 28 days of curing, to natural aging and to aging in a controlled environment before being analysed about their physical, static and dynamic bending, and microstructural characterization. Composites with nanofibrils showed higher water absorption and apparent porosity than the other formulations. In general, the cementitious composite that showed higher mechanical performance was hybrid-reinforced with 1.5% of nanofibrils and 0.5% of fibers, probably because of the synergetic work of these two types of reinforcement. The dynamic modulus of the naturally aged composites increased gradually over time, showing that the fiber-cements became stiffer with weathering exposure.
Informações adicionais: Arquivo retido a pedido da autora até junho de 2017.
URI: http://repositorio.ufla.br/jspui/handle/1/11398
Publicador: Universidade Federal de Lavras
Idioma: por
Aparece nas coleções: DCF - Engenharia de Biomateriais – Doutorado (Teses)

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