Desenvolvimento de compósitos formulados com polipropileno e componentes de cigarros industrializados

• Ano de defesa: 2023
• Autor(a) principal: Moroz, Ivan [UNESP]
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Estadual Paulista (Unesp)
• Palavras-chave em Português: compósitos; polipropileno; acetato de celulose; bitucas de cigarro; resistência ao impacto; tenacidade; composites; polypropylene; cellulose acetate; cigarette butts; impact resistance; toughness
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/11449/243941

O presente trabalho tem o objetivo de desenvolver o processamento de novos materiais compósitos, utilizando matriz de polipropileno e quatro tipos de reforços obtidos a partir de cigarros comercializados. Configurada em delineamento totalmente casualizado, a pesquisa envolveu três fatores e contou com análises estatísticas dos tipos T de Student e ANOVA. As amostras de compósitos foram obtidas por compressão a quente, com mistura e fusão por atrito em homogeneizador tipo Dreis, e prensagem em prensa hidráulica a 180°C e 8 toneladas-força durante 10 minutos, com posterior resfriamento à temperatura ambiente ainda mantendo a força de compressão. As chapas obtidas foram então usinadas para obtenção dos corpos de prova específicos de cada ensaio. Os ensaios mecânicos (flexão, tração e impacto), térmico (calorimetria diferencial exploratória) e físico-químico (espectroscopia no infravermelho com Transformada de Fourier) revelaram efeitos da associação da matriz polimérica hidrofóbica e fibras hidrofílicas relatados na literatura quando comparados ao PP puro: i) variação de tensão de flexão entre redução de 41% e aumento de 1%; ii) redução do limite de resistência à tração variando entre 63% e 20%; iii) aumento do módulo de elasticidade em flexão variando entre 9% e 75%. Este aumento se dá pela alta rigidez específica das fibras naturais e do acetato de celulose (presente nas bitucas). A energia absorvida no impacto apresentou variação entre redução de 17% e aumento de 32%, um excelente resultado que indica possibilidade de aplicação em usos que envolvam impacto. Resultados adicionais indicaram que a execução de um pré-tratamento com peróxido de hidrogênio não altera as propriedades mecânicas de flexão, e que a absorção de água não causou redução significativa de propriedades de flexão, abrindo espaço para aplicações sujeitas a intempéries. O estudo conclui que existe grande potencial na utilização de resíduos derivados de cigarros industrializados, seja pela utilização de material apreendido devido a alguma irregularidade, seja pela criação de valor para um resíduo tóxico ubíquo globalmente, tendo em vista a importância da ciência denominada seleção de materiais cuja meta é definir com precisão e segurança os materiais mais apropriados a certas aplicações.