Revalorização dos resíduos provenientes da casca de noz macadâmia como enchimento em compósito de poliuretano derivado do óleo de mamona

• Ano de defesa: 2023
• Autor(a) principal: Balieiro, Lorena Corrêa de Souza
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade do Estado do Rio de Janeiro; Centro de Tecnologia e Ciências::Faculdade de Engenharia; Brasil; UERJ; Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental
• Palavras-chave em Português: Environmental engineering; Agricultural wastes; Macadamia nut; Pollution; Polyurethanes; Engenharia ambiental; Resíduos agrícolas; Noz macadamia; Poluição; Poliuretanas; ENGENHARIAS::ENGENHARIA SANITARIA::SANEAMENTO AMBIENTAL::CONTROLE DA POLUICAO
• Link de acesso: http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/19835

A utilização de resíduos agroindustriais como carga em matrizes poliméricas tem despertado o interesse da comunidade científica e de setores industriais devido à fabricação de materiais compósitos com excelentes propriedades morfológicas, térmicas e mecânicas. No Brasil, o alto consumo de macadâmia tem gerado uma quantidade significativa de resíduos que são lançados incorretamente no meio ambiente. Assim, o presente estudo propôs a revalorização de resíduos de macadâmia (MR) como carga em espumas de poliuretano (PU) à base de óleo de mamona. Os diferentes tamanhos de partículas (28 e 35 mesh) e teores de carga (5-20% m/m) foram avaliados. O MR, o PU puro e seus compósitos foram caracterizados por Microscopia Óptica (MO), Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Densidade Aparente, Absorção de Água, Ângulo de Contato, Espectroscopia no Infravermelho (FTIR), Termogravimetria (TGA), Difratometria de Raios-X (DRX), Propriedades Mecânicas e avaliação do envelhecimento ambiental. De acordo com a análise morfológica dos compósitos, a inserção de MR na matriz de poliuretano proporciona um efeito nucleante produzindo espumas de maior densidade e menores tamanhos de poros em comparação ao PU puro. A amostra com maior teor de MR apresenta menor tamanho de poros. Em virtude dessa morfologia, o compósito apresenta um bom caráter hidrofóbico e uma baixa permeabilidade à água. Alinhado a isso, a análise de Espectroscopia no Infravermelho evidencia fortes interações entre MR/PU, e esta característica resulta em compósitos de boa estabilidade térmica e resistência à compressão. Com relação a granulometria (tamanho da partícula) do MR, observa-se que os compósitos com resíduo de macadâmia (MR) de 28 mesh, apresentam melhores desempenhos mecânicos. Além disso, a avaliação do envelhecimento ambiental natural realizado no período de 12 meses evidencia alteração em propriedade como densidade aparente gerada pela degradação de processos de oxidação, fotodegradação e processos hidrolíticos provenientes de fatores como Radiação UV, variação de temperatura e umidade presentes no ambiente ao qual amostras são expostas. No entanto, o degradante efeito do envelhecimento é amenizado devido à adição de resíduos de casca de noz de macadâmia (especialmente entre 5 a 20% MR). O estudo mostra que MR na matriz da espuma de PU resulta em efeito protetor no processo degradativo, evitando perdas de propriedade ou alteração estrutural nas espumas de PU. Portanto, o MR como reforço nas espumas de PU é uma alternativa sustentável para o desenvolvimento de materiais com diversas aplicações dentre elas áreas de construção civil, como material de proteção contra intempéries.