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Title: Uso do pó da palha de carnaúba em compósitos de quitosana
Authors: Marques, Jéssica Souza
Keywords: pó da palha de carnaúba;tratamento químico;quitosana;compósitos;carnauba straw s powder;chemical treatment;Chitosan;Composites
Issue Date: 24-Feb-2012
Publisher: Universidade Federal do Rio Grande do Norte
Citation: MARQUES, Jéssica Souza. Uso do pó da palha de carnaúba em compósitos de quitosana. 2012. 74 f. Dissertação (Mestrado em Físico-Química; Química) - Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2012.
Portuguese Abstract: Neste trabalho foi produzido um compósito biodegradável utilizando o pó da palha de carnaúba como reforço e quitosana como a matriz polimérica. Inicialmente, foi realizada a caracterização química do pó da palha de carnaúba antes e após os tratamentos com NaOH e hexano. Os métodos de análise utilizados foram a determinação da composição química descrita por Goering e Van Soest (1970), ensaio de flotação e absorção de umidade, FTIR, TG/DTG, DSC e MEV. Os compósitos foram desenvolvidos com variações na granulometria e nas concentrações do pó da palha de carnaúba. Estes foram caracterizados por TG/DTG, MEV e por suas propriedades mecânicas. Os resultados da composição química mostraram que o pó da palha de carnaúba é constituído de 41% de celulose; 28,9% de hemicelulose e 14% de lignina. Os ensaios de flotação indicaram que o tratamento com NaOH diminuiu o comportamento hidrofílico do pó. As análises térmicas indicaram aumento na estabilidade térmica do material após os tratamentos. Os resultados do FTIR e MEV evidenciaram a remoção de materiais solúveis do pó (hemiceluloses e lignina), deixando o material mais rugoso e limpo. Análise térmica dos compósitos mostrou que ambos, reforço e matriz sofrem degradação térmica na mesma temperatura. A adição do pó da palha de carnaúba diminui as propriedades mecânicas do compósito em relação ao filme de quitosana puro e, o compósito obtido com os pós a 150 Mesh foi o que apresentou menor variação nos valores de módulo. A velocidade de ensaio de 10 mm/min apresentou melhor reprodutibilidade nos resultados e se encontra de acordo com a norma ASTM D638. As análises de fratura do MEV mostraram baixa adesão entre a fibra e a matriz. O aumento do volume de pó no compósito polimérico provocou a diminuição dos valores de tensão e deformação para as amostras com pó não-tratado e tratado com hexano. Os compósitos com os pós a 50% tratado com NaOH não apresentaram variação significativa nos valores de tensão e deformação em relação aos compósitos com o pó a 10 %, indicando que o aumento no volume de fibra não comprometeu os valores de tensão e deformação do compósito. Desse modo, pode-se concluir que a fabricação de compósitos poliméricos de quitosana utilizando o pó da palha de carnaúba pode ser feito, sem a necessidade de tratamento prévio do reforço, tornando o par pó de palha de carnaúba-quitosana uma boa alternativa para materiais compósitos biodegradáveis
Abstract: In this work a biodegradable composite using the carnauba straw s powder as reinforcement on chitosan matrix polymeric were manufactured. Firstly, were carried out the chemistry characterization of the carnauba straw s powder before and after treatments with NaOH and hexane. Goering and Van Soest method (1970), flotation test, moisture absorption, FTIR, TG/DTG, DSC and SEM have also being carried out. Composites were developed with variations in granulometry and in powder concentrations. They were characterized by TG/DTG, SEM and mechanicals properties. The results of chemical composition showed that the carnauba straw s powder is composed of 41% of cellulose; 28,9% of hemicellulose and 14% of lignin.The flotation test have indicated that the chemical treatment with NaOH decreased the powder s hidrophilicity.The thermal analysis showed increased of thermal stability of material after treatments. The results of FTIR and SEM revealed the removal of soluble materials from the powder (hemicelluloses and lignin), the material became rougher and clean. The composites obtained showed that the mechanicals properties of the composites were decreased in respect at chitosan films, and the composites with the powder at 150 Mesh showed less variation in the modulus values. The speed test of 10 mm/min showed the better reproducibility of the results and is in agreement to the standard ASTM D638. The SEM analysis of fracture showed the low adhesion between the fiber/matrix. The increase of volume of powder in the composite caused a decrease in values of stress and strain for the samples with untreated powder and treated with hexane. The composite with 50% of the powder s treated in NaOH didn t have significant variation in the values of stress and strain as compared with the composites with 10% of the powder, showing that the increase in the volume of fiber didn t affect the stress and strain of the composite. Thereby, it is concluded that the manufacture of polymeric composites of chitosan using carnauba straw s powder can be done, without need for pre-treatment of reinforcement, become the couple of carnauba straw s powder-chitosan a good alternative for biodegradable composites
URI: http://repositorio.ufrn.br:8080/jspui/handle/123456789/17655
Appears in Collections:PPGQ - Mestrado em Química

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