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Title: Painel compósito de fibra da folha do abacaxizeiro e resina vegetal para uso na arquitetura
Authors: Negrão, Ana Gomes
Keywords: Componentes arquitetônicos;Fibra vegetal;Painéis compósitos;Materiais alternativos
Issue Date: 27-Jul-2018
Citation: NEGRÃO, Ana Gomes. Painel compósito de fibra da folha do abacaxizeiro e resina vegetal para uso na arquitetura. 2018. 145f. Tese (Doutorado em Arquitetura e Urbanismo) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2018.
Portuguese Abstract: Observa-se, atualmente, a retomada de pesquisas, nos âmbitos nacional e internacional, que buscam materiais alternativos aos convencionalmente utilizados pela indústria, com destaque para os resíduos da biomassa, como as fibras e resinas vegetais, na busca por minimizar os problemas causados ao meio ambiente e substituir produtos nocivos ao ser humano. Esta pesquisa teve como objetivo principal confeccionar materiais compósitos com fibras da folha do abacaxizeiro, neste trabalho também denominada de PALF, e o poliuretano bi-componente derivado do óleo de mamona, destinados à produção de componentes arquitetônicos e mobiliários. Em relação ao abacaxizeiro, o Brasil é um dos maiores produtores e exportadores no cenário mundial, sendo que os estados da Paraíba e do Rio Grande do Norte estão entre os maiores produtores nacionais. Portanto, para o desenvolvimento desta pesquisa, procurou-se organizá-la em três etapas, Etapa I: Aprofundamento e atualização do conteúdo teórico e documental relacionado ao tema em estudo, e sistematização e análise do material coletado; Etapa II: Procedimento experimental – moldagem dos compósitos e realização dos ensaios; e Etapa III: Análise da viabilidade de uso dos compósitos para confecção de componentes arquitetônicos. Para a confecção dos compósitos foram consideradas quatro variações do teor de fibras – 0%, 15%, 30% e 40%. Após o processo de moldagem, que ocorreu por compressão e à temperatura ambiente, foram realizados os ensaios físicos – teor de umidade, absorção de água e inchamento em espessura –, ensaios mecânicos – flexão, tração e impacto – e análise térmica – TGA/DTA. Como resultados, deve-se apontar que se verificou uma crescente nos valores encontrados, quando considerados os teores de PALF nos compósitos, ou seja, compósitos com maiores quantidades de fibras apresentaram maiores resistências mecânicas, porém, maiores índices de retenção de umidade, absorção de água e inchamento em espessura. Os resultados dos ensaios mecânicos mostraram-se acima dos estipulados como mínimos pelas normativas e especificações técnicas analisadas, e aproximados das pesquisas correlatas, e os físicos atenderam aos valores definidos pelos documentos citados. A densidade dos compósitos variou entre 610 kg/m3 e 800 kg/m3 , mostrando-se possível a classificação como painéis compósitos, conforme o documento ANSI A208.1/2006. Os compósitos com os teores de 30% e 40% de PALF foram os mais recomendados para uso na arquitetura. A modelagem paramétrica mostrou-se importante para enfatizar a possibilidade do uso de painéis compósitos de PALF e resina vegetal para a confecção de componentes arquitetônicos e mobiliários, confirmando a coerência da análise comparativa entre os resultados das caracterizações físicas e mecânicas, e as normativas vigentes nos âmbitos nacional e internacional para painéis compósitos. A partir do conteúdo exposto, pode-se destacar a abrangência de pesquisas relacionadas com o desenvolvimento de novas tecnologias e materiais alternativos, com foco da aplicação na arquitetura e engenharias.
Abstract: Nowadays is possible to observe the return of research, even in national or international context, that seeks alternative materials instead conventional ones, in industrial uses, with emphasis in biomass residue, as fibers and vegetal resin, looking to minimize the problems caused to natural environment and to substitute harmful products to human been. This research aims to produce composite materials with pineapple leaf fiber, designed in this work as PALF, and bi-component polyurethane derived from Castor Oil, destined to architectonical components and furniture production. Brazil is one of the biggest world producers and exporter of pineapple, and the states of Paraíba and Rio Grande do Norte are the largest producers in the country. So, to develop this work, the research was organized in three steps: Step I – Analysis of theoretical and documental contend related to study theme, and systematization and analysis of collected material; Step II – Experimental procedure: composite modelling and essay; Step III – Use viability analysis of composites to architectonical components manufacture. To produce these composites was tested four fiber concentrations variations, 0%, 15%, 30% and 40%. After modelling process, that was done by compression at room temperature, the physical essays was accomplished – humidity content, water absorption, and thickness grow; mechanical essays – flexion, tension, and impact – and thermal analysis – TGA/DTA. As results, must be said that the values increases when considered the PALF concentrations in composites, so, composites with bigger quantity of fibers shows better mechanical resistance, however, higher humidity content, water absorption and thickness grow. The results of mechanical essays are above of the minimal standards defined by technical specifications used, and very similar of the correlates researches; the physical essays comply with these standards mentioned. The composites varies from 610 kg/m3 to 800 kg/m3 , showing to be possible to classify as composites panels, as standard ANSI A208.1/2006. The panels made with concentrations of 30% and 40% of PALF was the most appropriate for use in architecture. The parametrical modelling shows itself important to emphasize the possibility of the use of composite panels from PALF and Castor Oil to manufacture architectonical components and furniture, confirming the coherence of the comparative analysis between physical and mechanical results, the actual standards in national and international scenery for composites panels. Must be highlighted the extend of related researches with the develop of new technologies and alternative materials, aiming architectural and engineering applications.
URI: https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/26505
Appears in Collections:PPGAU - Doutorado em Arquitetura e Urbanismo

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