Influência de tratamentos superficiais em partículas lignocelulósicas da casca do café para aplicação em biocompósitos de poliuretano vegetal
| dc.contributor.advisor1 | Oliveira, Michel Picanco | |
| dc.contributor.advisor1ID | https://orcid.org/0000000192410194 | |
| dc.contributor.advisor1Lattes | http://lattes.cnpq.br/6383844066460475 | |
| dc.contributor.author | Gonçalves, Bárbara Maria Mateus | |
| dc.contributor.authorID | https://orcid.org/0000-0002-6840-869X | |
| dc.contributor.authorLattes | http://lattes.cnpq.br/3412015698263868 | |
| dc.contributor.referee1 | Monteiro, Sergio Neves | |
| dc.contributor.referee1ID | https://orcid.org/0000-0003-1208-1234 | |
| dc.contributor.referee1Lattes | http://lattes.cnpq.br/2962183322412029 | |
| dc.contributor.referee2 | Moulin, Jordão Cabral | |
| dc.contributor.referee2ID | https://orcid.org/0000-0002-5543-3853 | |
| dc.contributor.referee2Lattes | http://lattes.cnpq.br/3577181658928552 | |
| dc.date.accessioned | 2024-05-30T00:50:17Z | |
| dc.date.available | 2024-05-30T00:50:17Z | |
| dc.date.issued | 2021-10-07 | |
| dc.description.abstract | Vegetable fibers have been extensively investigated and applied in polymeric biocomposites, mainly with the objective of improving their mechanical and thermal properties. However, when applied as reinforcement, these materials of a hydrophilic nature present problems of adhesion to polymeric matrices which, in turn, are more hydrophobic. In the present work, the effectiveness of three surface treatments applied to coffee husk residues was evaluated in order to improve the performance of castor oil-based polyurethane biocomposites, namely: i-chemical treatments with sodium hydroxide solutions , ii- hydrothermal under high temperature and pressure and iiibiological with solid state fermentation by the fungus Phanerochaete chrysosporium. In the results of chemical characterization, FTIR and SEM were observed the reduction of amorphous compounds for all methods and conditions tested, with emphasis on the treatments HYDRO 30 and NaOH 5 that presented anchorage points for the loads on their surfaces. The best mechanical performance was verified for biocomposites prepared with 20% of particles treated by the HYDRO 30 treatment. With gains of 65% in tensile strength compared to biocomposites prepared with the same percentage of fresh coffee husk, and 20% in value of the Elasticity Module in relation to polyurethane. In SEM analysis it was observed that these better particles adhered to the matrix. Furthermore, these biocomposites were the ones with the lowest water absorption content, 0.75%. Thus, the results obtained in this work indicate that the hydrothermal treatment presents itself as an ecological alternative to improve the particle/matrix interaction. | |
| dc.description.resumo | As fibras vegetais têm sido extensivamente investigadas e aplicadas em biocompósitos poliméricos, sobretudo com o objetivo de melhorar as propriedades mecânicas e térmicas destes. Porém, quando aplicadas como reforço esses materiais de natureza hidrofílica apresentam problemas de adesão às matrizes poliméricas por sua vez mais hidrofóbicas. No presente trabalho a eficácia de três tratamentos de superfície aplicados a resíduos da casca de café foi avaliada com o objetivo de melhorar o desempenho de biocompósitos de poliuretano à base de óleo de mamona, sendo esses: tratamentos i- químico com soluções de hidróxido de sódio, iihidrotérmico sob altos valores de temperatura e pressão e iii- biológico com fermentação em estado sólido pelo fungo Phanerochaete chrysosporium. Nos resultados de caracterização química, FTIR e SEM foram observados a redução de compostos amorfos para todos os métodos e condições testadas, com destaque para os tratamentos HIDRO 30 e NaOH 5 que apresentaram em suas superfícies pontos de ancoragens para as cargas. Foi verificado o melhor desempenho mecânico para os biocompósitos preparados com 20% de partículas tratadas pelo tratamento HIDRO 30. Com ganhos de 65% em resistência à tração comparados aos biocompósitos preparados com a mesma porcentagem de casca do café in natura, e 20% no valor do Módulo de Elasticidade em relação ao poliuretano. Nas análises por SEM foi observado que essas partículas melhores se aderiram à matriz. Além disso, esses biocompósitos foram os que apresentaram menor teor de absorção de água, 0,75%. Sendo assim, os resultados obtidos neste trabalho indicam que o tratamento hidrotérmico se apresenta como uma alternativa ecológica de aprimorar a interação partículas/matriz. | |
| dc.description.sponsorship | Fundação de Amparo à Pesquisa do Espírito Santo (FAPES) | |
| dc.format | Text | |
| dc.identifier.uri | https://dspace5.ufes.br/handle/10/15292 | |
| dc.language | por | |
| dc.publisher | Universidade Federal do Espírito Santo | |
| dc.publisher.country | BR | |
| dc.publisher.course | Mestrado em Engenharia Química | |
| dc.publisher.department | Centro de Ciências Agrárias e Engenharias | |
| dc.publisher.initials | UFES | |
| dc.publisher.program | Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química | |
| dc.rights | open access | |
| dc.subject | Fibras vegetais | |
| dc.subject | resíduos do café | |
| dc.subject | biocompósitos poliméricos | |
| dc.subject.br-rjbn | subject.br-rjbn | |
| dc.subject.cnpq | Engenharia Química | |
| dc.title | Influência de tratamentos superficiais em partículas lignocelulósicas da casca do café para aplicação em biocompósitos de poliuretano vegetal | |
| dc.title.alternative | Influence of surface treatments on lignocellulosic particles of coffee husk for application in plant polyurethane biocomposites | |
| dc.type | masterThesis |
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