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Phenol-furfural resins to elaborate composites, reinforced with sisal fibers - Molecular analysis of resin and properties of composites

OLIVEIRA, Francieli B.; GARDRAT, Christian; ENJALBAL, Christine; FROLLINI, Elisabete; CASTELLAN, Alain
Fonte: JOHN WILEY & SONS INC Publicador: JOHN WILEY & SONS INC
Tipo: Artigo de Revista Científica
ENG
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616.4925%
Resol type resins were prepared in alkaline conditions (potassium hydroxide or potassium carbonate) using furfural obtained by acid hydrolysis of abundant renewable resources from agricultural and forestry waste residues. The structures of the resins were fully determined by H-1, C-13, and 2D NMR spectrometries with the help of four models compounds synthesized specially for this study. MALDI-Tof mass spectrometry experiments indicated that a majority of linear oligomers and a minority of cyclic ones constituted them. Composites were prepared with furfural-phenol resins and sisal fibers. These fibers were chosen mainly because they came from natural lignocellulosic material and they presented excellent mechanical microscopy images indicated that the composites displayed excellent adhesion between resin and fibers. Impact strength measurement showed that mild conditions were more suitable to prepare thermosets. Nevertheless, mild conditions induced a high-diffusion coefficient for water absorption by composites. Composites with good properties could be prepared using high proportion of materials obtained from biomass without formaldehyde. (c) 2008 Wiley Periodicals, Inc.

Sisal chemically modified with lignins: Correlation between fibers and phenolic composites properties

MEGIATTO JR., Jackson D.; SILVA, Cristina G.; ROSA, Derval S.; FROLLINI, Elisabete
Fonte: ELSEVIER SCI LTD Publicador: ELSEVIER SCI LTD
Tipo: Artigo de Revista Científica
ENG
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634.3196%
Sisal fibers have been chemically modified by reaction with lignins, extracted from sugarcane bagasse and Pinus-type wood and then hydroxymethylated, to increase adhesion in resol-type phenolic thermoset matrices. Inverse gas chromatography (IGC) results showed that acidic sites predominate for unmodified/modified sisal fibers and for phenolic thermoset, indicating that the phenolic matrix has properties that favor the interaction with sisal fibers. The IGC results also showed that the phenolic thermoset has a dispersive component closer to those of the modified fibers suggesting that thermoset interactions with the less polar modified fibers are favored. Surface SEM images of the modified fibers showed that the fiber bundle deaggregation increased after the treatment, making the interfibrillar structure less dense in comparison with that of unmodified fibers, which increased the contact area and encouraged microbial biodegradation in simulated soil. Water diffusion was observed to be faster for composites reinforced with modified fibers, since the phenolic resin penetrated better into modified fibers, thereby blocking water passage through their channels. Overall, composites` properties showed that modified fibers promote a significant reduction in the hydrophilic character...

Biobased composites from glyoxal-phenolic resins and sisal fibers

RAMIRES, Elaine C.; MEGIATTO JR., Jackson D.; GARDRAT, Christian; CASTELLAN, Alain; FROLLINI, Elisabete
Fonte: ELSEVIER SCI LTD Publicador: ELSEVIER SCI LTD
Tipo: Artigo de Revista Científica
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725.7467%
Lignocellulosic materials can significantly contribute to the development of biobased composites. In this work, glyoxal-phenolic resins for composites were prepared using glyoxal, which is a dialdehyde obtained from several natural resources. The resins were characterized by (1)H, (13)C, (2)D, and (31)P NMR spectroscopies. Resorcinol (10%) was used as an accelerator for curing the glyoxal-phenol resins in order to obtain the thermosets. The impact-strength measurement showed that regardless of the cure cycle used, the reinforcement of thermosets by 30% (w/w) sisal fibers improved the impact strength by one order of magnitude. Curing with cycle 1 (150 degrees C) induced a high diffusion coefficient for water absorption in composites, due to less interaction between the sisal fibers and water. The composites cured with cycle 2 (180 degrees C) had less glyoxal resin coverage of the cellulosic fibers, as observed by images of the fractured interface observed by SEM. This study shows that biobased composites with good properties can be prepared using a high proportion of materials obtained from natural resources. (C) 2009 Elsevier Ltd. All rights reserved.; CAPES/COFECUB[422/03/05]; COFECUB; Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES); Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq); CNPq; Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP); FAPESP

Sisal Fibers Treated with NaOH and Benzophenonetetracarboxylic Dianhydride as Reinforcement of Phenolic Matrix

BOTARO, Vagner R.; SIQUEIRA, Gilberto; MEGIATTO JR., Jackson D.; FROLLINI, Elisabete
Fonte: JOHN WILEY & SONS INC Publicador: JOHN WILEY & SONS INC
Tipo: Artigo de Revista Científica
ENG
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632.3485%
In this work, composites based on a phenolic matrix and untreated- and treated sisal fibers were prepared. The treated sisal fibers used were those reacted with NaOH 2% solution and esterified using benzophenonetetracarboxylic dianhydride (BTDA). These treated fibers were modified with the objective of improving the adhesion of the fiber-matrix interface, which in turn influences the properties of the composites. BTDA was chosen as the esterifying agent to take advantage of the possibility of introducing; the polar and aromatic groups that are also present in the matrix structure into the surface of the fiber, which could then intensify the interactions occurring in the fiber-matrix interface. The fibers were then analyzed by SEM and FTIR to ascertain their chemical composition. The results showed that the fibers had been successfully modified. The composites (reinforced with 15%, w/w of 3.0 cm length sisal fiber randomly distributed) were characterized by SEM, impact strength, and water absorption capacity. In the tests conducted, the response of the composites was affected both by properties of the matrix and the fibers, besides the interfacial properties of the fiber-matrix. Overall, the results showed that the fiber treatment resulted in a composite that was less hygroscopic although with somewhat lower impact strength...

Phenolic matrices and sisal fibers modified with hydroxy terminated polybutadiene rubber: Impact strength, water absorption, and morphological aspects of thermosets and composites

MEGIATTO JR., Jackson D.; RAMIRES, Elaine C.; FROLLINI, Elisabete
Fonte: ELSEVIER SCIENCE BV Publicador: ELSEVIER SCIENCE BV
Tipo: Artigo de Revista Científica
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638.17082%
The aim of the present work was to investigate the toughening of phenolic thermoset and its composites reinforced with sisal fibers, using hydroxyl-terminated polybutadiene rubber (HTPB) as both impact modifier and coupling agent. Substantial increase in the impact strength of the thermoset was achieved by the addition 10% of HTPB. Scanning electron microscopy (SEM) images of the material with 15% HTPB content revealed the formation of some rubber aggregates that reduced the efficiency of the toughening mechanism. In composites, the toughening effect was observed only when 2.5% of HTPB was added. The rubber aggregates were found located mainly at the matrix-fiber interface suggesting that HTPB could be used as coupling agent between the sisal fibers and the phenolic matrix. A composite reinforced with sisal fibers pre-impregnated with HTPB was then prepared; its SEM images showed the formation of a thin coating of HTPB on the surface of the fibers. The ability of HTBP as coupling agent between sisal fibers and phenolic matrix was then investigated by preparing a composite reinforced with sisal fibers pre-treated with HTPB. As revealed by its SEM images, the HTPB pre-treatment of the fibers resulted on the formation of a thin coating of HTPB on the surface of the fibers...

Thermoset matrix reinforced with sisal fibers: Effect of the cure cycle on the properties of the biobased composite

MEGIATTO JR., Jackson D.; SILVA, Cristina G.; RAMIRES, Elaine C.; FROLLINI, Elisabete
Fonte: ELSEVIER SCI LTD Publicador: ELSEVIER SCI LTD
Tipo: Artigo de Revista Científica
ENG
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618.7063%
Thermoset phenolic composites reinforced with sisal fibers were prepared to optimize the cure step. In the present study, processing parameters such as pressure, temperature, and time interval were varied to control the vaporization of the water generated as a byproduct during the crosslinking reaction. These molecules can vaporize forming voids, which in turn affect the final material properties. The set of results on impact strength revealed that the application of higher pressure before the gel point of the phenolic matrix produced composites with better properties. The SEM images showed that the cure cycle corresponding to the application of higher values of molding pressure at the gel point of the phenolic resin led to the reduction of voids in the matrix. In addition, the increase in the molding pressure during the cure step increased the resin interdiffusion. Better filling of the fiber channels decreased the possibility of water molecules diffusing through the internal spaces of the fibers. These molecules then diffused mainly through the bulk of the thermoset matrix, which led to a decrease in the water diffusion coefficient (D) at all three temperatures (25, 55 and 70 degrees C) considered in the experiments. (C) 2009 Elsevier Ltd. All rights reserved.; Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP); FAPESP (The State of Sao Paulo Research Foundation...

Compósito de resina poliuretano derivada de óleo de mamona e fibras vegetais; Composite based on polyurethane resin derived from castor oil and vegetable fibers

Silva, Rosana Vilarim da
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Tese de Doutorado Formato: application/pdf
Publicado em 27/06/2003 PT
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544.18586%
O novo paradigma de se preservar o meio ambiente e de se utilizar produtos naturais vem contribuindo para um maior interesse na utilização de materiais derivados da biomassa. Neste sentido, os compósitos poliméricos com fibras vegetais surgem como uma boa alternativa no campo dos materiais para aplicações de engenharia. Os principais objetivos deste trabalho foram o processamento e a caracterização do compósito formado por uma resina poliuretano derivada do óleo de mamona e fibras de sisal e coco. O processamento foi realizado utilizando-se a técnica de moldagem por compressão. As fibras foram utilizadas em diferentes formas como fibras curtas, fibras longas, tecido e fios contínuos. A caracterização foi realizada através dos seguintes ensaios: tração, flexão, impacto, tenacidade à fratura, absorção d’água e DMTA. Foi também avaliado o efeito do tratamento com hidróxido de sódio (10%), nas fibras de sisal e coco, nas análises realizadas. O resultados mostraram que o desempenho dos compósitos com fibras de coco foi inferior aos compósitos com fibras de sisal, e mesmo ao poliuretano. Nos ensaios de tração e flexão, as fibras longas de sisal apresentaram o melhor efeito de reforçamento, seguido dos fios contínuos...

Fibras de sisal: estudo de propriedades e modificações químicas visando a aplicação em compósitos de matriz fenólica; Sisal fibers: studies on the properties and chemical modifications for use in phenolic matrix composites

Megiatto Júnior, Jackson Dirceu
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Tese de Doutorado Formato: application/pdf
Publicado em 23/06/2006 PT
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752.9339%
Este trabalho relata a utilização das fibras de sisal (Agavea sisalana) como agente de reforço na preparação de compósitos de matriz termorrígida fenólica. Considerando que não se encontra na literatura informações detalhadas sobre a estrutura química de dois dos principais constituintes da fibra de sisal, lignina e hemiceluloses (polioses) foram extraídas e caracterizadas. Além da questão ambiental, em que materiais oriundos de fontes não renováveis, como a matriz fenólica, são substituídos por materiais provenientes de fontes renováveis, como as fibras de sisal, este trabalho também teve como motivação desenvolver materiais compósitos com melhores propriedades. Para alcançar tal objetivo, optou-se por dividir o trabalho em três partes. A primeira etapa correspondeu a otimização dos principais parâmetros envolvidos no processo de preparação dos compósitos, tais como: pressão final de moldagem aplicada, ciclo de cura da matriz fenólica e fração e comprimento das fibras de sisal a serem empregadas como agente de reforço. Os resultados obtidos indicaram que um maior valor de força final de moldagem (20 ton) pode levar a compósitos com melhores propriedades desde que esta maior pressão seja paliçada no ponto de gelificação da matriz fenólica durante o ciclo de cura. Com relação a formulação dos compósitos...

Biocompósitos a partir de matrizes poliméricas baseadas em lignina, tanino e glioxal reforçadas com fibras naturais; Biocomposites of lignin-, tannin- and glyoxal- based polymeric matrices reinforced with natural fibers

Ramires, Elaine Cristina
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Tese de Doutorado Formato: application/pdf
Publicado em 10/02/2010 PT
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647.7724%
O presente estudo visou o desenvolvimento de biocompósitos a partir de matrizes poliméricas e reforços, com a maior proporção possível de componentes oriundos de fontes naturais. As resinas fenólicas são amplamente conhecidas e utilizadas devido à suas excelentes propriedades como estabilidade térmica e dimensional, resistência à chama e resistência química, porém, a matéria-prima utilizada na preparação desta resina (basicamente fenol e formaldeído) é obtida de fonte não-renovável. Assim, a substituição desses reagentes por equivalentes naturais corresponde a uma alternativa que vem ao encontro das preocupações atuais relacionadas com o meio ambiente, assim como pode ser vantajosa do ponto de vista econômico. Visando o aproveitamento de tanino e lignina, foi considerado o uso destas macromoléculas de origem vegetal como substitutas do fenol na preparação de resinas fenólicas do tipo resol: lignofenólica (lignina-fenol-formaldeído), lignina-formaldeído e taninofenólica. Além disso, o glioxal, um aldeído que pode ser obtido de fontes naturais, foi utilizado em substituição ao formaldeído em resinas glioxal-fenol do tipo resol e novolaca. As resinas preparadas foram caracterizadas usando espectroscopia na região de infravermelho (IV)...

Compósitos baseados em PET reciclado, fibras de sisal e plasticizantes oriundos de fontes renováveis: estudo do processamento e propriedades destes materiais; Composites based on recycled PET, sisal fibers and plasticizers from renewable sources: study of the processing and final properties of these materials

Santos, Rachel Passos de Oliveira
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 25/05/2012 PT
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746.9174%
É crescente o interesse e a necessidade de substituição de materiais preparados a partir de matéria-prima obtida de fontes fósseis, por materiais oriundos de fontes renováveis, como os compósitos poliméricos reforçados com fibras naturais. Adicionalmente, é acelerada a geração de descarte de embalagens plásticas no país, comparativamente à reciclagem de materiais. Neste contexto, o presente trabalho consistiu na busca pelo aprimoramento de processos de preparação de compósitos baseados em poli (tereftalato de etileno) reciclado (PET reciclado) e fibras de sisal. As fibras de sisal foram caracterizadas segundo o teor de componentes químicos majoritários, difração de raios X, microscopia eletrônica de varredura (MEV), análise térmica (calorimetria exploratória diferencial (DSC) e termogravimetria (TG)) e espectroscopia na região do infravermelho (IV). O PET reciclado foi caracterizado por DSC, TG, IV e determinação do índice de fluidez. Inicialmente, compósitos de PET reciclado/fibras de sisal foram processados via reometria de torque, com posterior termoprensagem, à temperatura de 260ºC, porém foi observada a decomposição térmica das fibras, ou seja, o recobrimento pela matriz não retardou a decomposição das fibras. Consequentemente...

Emprego de filtro de fibra flexível constituído de sisal e de polipropileno na clarificação de água para abastecimento; Employment of flexible fiber filter made of sisal and polypropylene in the clarification of water to supply

Morita, Alice Kimie Martins
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 12/06/2013 PT
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548.39117%
Os filtros de fibra flexível são módulos de filtração recentemente desenvolvidos cujo leito é constituído de fibras de poliamida, o que permite a obtenção de altas eficiências de remoção de sólidos associadas a altas taxas de filtração. Este estudo objetivou avaliar o desempenho deste tipo de filtro utilizando-se como meio filtrante fibras flexíveis de sisal e de polipropileno. Com isso se buscou aprofundar o entendimento da técnica de filtração em leito de fibras flexíveis, além de propor e avaliar leitos com fibras diferentes daquelas citadas na literatura (constituídas de poliamida), neste caso fibras naturais (sisal) e fibras de polipropileno. A superfície das fibras em estudo foi analisada por meio de microscopia óptica e eletrônica de varredura e através de ensaios de solubilidade em ácido clorídrico e hidróxido de sódio, com a finalidade de investigar as características superficiais dos materiais filtrantes e sua solubilidade. Foram construídos 6 filtros com diâmetro interno de 28 mm e porosidade de leito de 93%, sendo 3 constituídos de fibras de sisal com comprimentos de leito de 25,60 e 100 cm, e 3 constituídos de fibras de polipropileno, também nos comprimentos de 25,60 e 100 cm. Em um segundo momento foi avaliado o desempenho de filtros constituídos de sisal nos mesmos comprimentos citados...

Compósitos de polipropileno reforçados com fibras de sisal para uso na indústria automobilística.; Polypropyleme composite reinforced with sisal fibers to be use in the automotive industry.

Silva, Celso de Araujo Duarte
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 20/12/2010 PT
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632.51727%
O polipropileno com carga ou reforço de fibras de sisal (PP Sisal) é um composto desenvolvido para ser aplicado no processo de injeção de peças plásticas automotivas. Compósitos de polipropileno reforçados com cargas minerais (talco) ou fibras de vidro têm sido largamente aplicados nesse segmento. Porém, fibras naturais são uma importante alternativa considerando-se os aspectos de sustentabilidade, reciclabilidade, abundância e baixo custo, se comparadas a fibras de vidro e ao talco industrial. Neste trabalho escolheu-se o sisal como reforço em função dos resultados obtidos em testes de tração, impacto, homogeneidade, resistência a riscos, a não formação de pontas quando fraturado e ao menor peso específico da peça final. Este trabalho conduziu ensaios e testes para comparar o desempenho do novo composto aos compostos atualmente em uso. Resultados mostraram que o PP - sisal apresenta melhor rigidez e maior resistência do que os seus concorrentes, ainda contando com o apelo natural e ecológico do composto. Outro aspecto muito importante neste estudo foi o uso de polipropileno reciclado, o que transformou o resultado final num produto ainda mais ecológico e rentável.; Reinforced with sisal fibers, polypropylene (PP - Sisal) is a compound developed to be applied in the injection process of plastic automotive parts. Polypropylene compounds reinforced with mineral fillers (talc) or fiber glass have been widely applied in this segment. However...

Valorização de fibras de sisal: síntese de ésteres de celulose e preparação de materiais; Valorization of sisal fibers: synthesis of cellulose esters and preparation of materials

Rodrigues, Bruno Vinícius Manzolli
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Tese de Doutorado Formato: application/pdf
Publicado em 28/11/2014 PT
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540.8126%
O presente trabalho visou à valorização da fibra lignocelulósica de sisal, focando principalmente em seu componente majoritário, a celulose, através da síntese de ésteres de celulose e também na preparação de diferentes materiais. A escolha dessa fonte lignocelulósica deveu-se a sua disponibilidade no país, sendo o Brasil o maior produtor e exportador mundial, e por se tratar de uma fonte de fibras com alto teor de celulose e de curto ciclo de crescimento. A síntese de ésteres de celulose com diferentes tamanhos de cadeia (acetatos, butanoatos e hexanoatos) e grau de substituição (GS) foi explorada, em meios homogêneo e heterogêneo, visando à identificação de condições que levassem aos melhores rendimentos. Em meio homogêneo, utilizando DMAc/LiCl como sistema de solvente e anidridos ácidos como agentes esterificantes, a síntese de ésteres de celulose com diferentes tamanhos de cadeia e GS (0,2-3,0) foi possível, apenas ajustando-se a razão MolAnidrido/MolCelulose. Em meio heterogêneo, diferentes rotas de síntese foram exploradas. Com o uso do sistema anidrido ácido/iodo metálico (catalisador), apenas ésteres de cadeia curta (acetatos) puderam ser obtidos com alta eficiência. Na busca de rotas alternativas para a obtenção de ésteres de cadeias mais longas...

Desenvolvimento de compósitos de borracha nitrílica reforçados com fibras de sisal; Not available

Iozzi, Marco Antonio
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 26/05/2003 PT
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541.77555%
A obtenção de compósitos elastoméricos resistentes a óleos e à abrasão, com propriedades mecânicas melhoradas através da incorporação de fibras naturais pelo processo de calandragem, é uma abordagem promissora que amplia as aplicações tecnológicas destes materiais e permite sua produção em escala industrial. Neste trabalho foram desenvolvidos compósitos de borracha nitrílica com fibras de sisal, e borracha nitrílica com carbonato de cálcio e fibras de sisal. Os compósitos foram processados em moinho de dois rolos, em condições otimizadas de processamento. Estudou−se a influência do teor de carbonato, tamanho e teor das fibras de sisal, bem como do tratamento de mercerização das fibras nas propriedades dos compósitos. Os compósitos, com as fibras curtas aleatoriamente distribuídas, foram caracterizados através de ensaios mecânicos, microscopia eletrônica de varredura (MEV), análise termogravimétrica (TG) e calorimetria exploratória diferencial (DSC). O tratamento de mercerização promoveu a remoção de lignina e hemicelulose da superfície das fibras de sisal, aumentando sua adesão à matriz de borracha. O tamanho critico de fibras, determinado para reforço nesta matriz nitrílica, foi de 6 mm...

Morphological, mechanical properties and biodegradability of biocomposite thermoplastic starch and polycaprolactone reinforced with sisal fibers

Campos, A.; Marconcini, J. M.; Imam, S. H.; Klamczynski, A.; Ortis, W. J.; Wood, D. H.; Williams, T. G.; Martins-Franchetti, S. M.; Mattoso, L. H. C.
Fonte: Sage Publications Ltd Publicador: Sage Publications Ltd
Tipo: Artigo de Revista Científica Formato: 573-581
ENG
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632.09523%
Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP); Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES); Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq); Processo FAPESP: 08/08264-9; The incorporation of fibers as reinforcements in polymer composites has increased due to their renewability, low cost and biodegradability. In this study, sisal fibers were added to a polymer matrix of thermoplastic starch and polycaprolactone, both biodegradable polymers. Sisal fibers (5% and 10%) were extruded in a twin-screw extruder with thermoplastic starch/polycaprolactone (80:20 wt). Films were produced with a single extruder and analyzed by field emission gun scanning electron microscopy, mechanical tests, thermogravimetric analysis and differential scanning calorimetry. The morphology of the composites with 10% sisal fiber content presented an interface of fibers at the surface of the matrix, indicating poor adhesion, lower initial temperatures of thermal degradation, and decreased polycaprolactone crystallinity due to the decrease in lamellar thickness and the increase in crystalline disorder. The results were affected mainly by the lack of adhesion at the interface between the matrix and fibers. The interfacial shear strength between sisal and the matrix may be improved by chemical modification of the fiber surface.

Produção de fibras de alumina biomórfica a partir do sisal; Production of biomorphic alumina fibers from sisal

Andrade Júnior, Tarcísio Elói de
Fonte: Universidade Federal do Rio Grande do Norte; BR; UFRN; Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais; Processamento de Materiais a partir do Pó; Polímeros e Compósitos; Processamento de Materiais a part Publicador: Universidade Federal do Rio Grande do Norte; BR; UFRN; Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais; Processamento de Materiais a partir do Pó; Polímeros e Compósitos; Processamento de Materiais a part
Tipo: Tese de Doutorado Formato: application/pdf
POR
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646.78062%
Sisal is a renewable agricultural resource adapted to the hostile climatic and soil conditions particularly encountered in the semi-arid areas of the state of Rio Grande do Norte. Consequently, sisal has played a strategic role in the economy of the region, as one of few options of income available in the semi-arid. Find new options and adding value to products manufactured from sisal are goals that contribute not only to the scientific and technological development of the Northeastern region, but also to the increase of the family income for people that live in the semi-arid areas where sisal is grown. Lignocellulosic fibers are extracted from sisal and commonly used to produce both handcrafted and industrial goods including ropes, mats and carpets. Alternatively, addedvalue products can be made using sisal to produce alumina fibers (Al2O3) by biotemplating, which consists in the reproduction of the natural fiber-like structure of the starting material. The objective of this study was to evaluate the conditions necessary to convert sisal into alumina fibers by biotemplating. Alumina fibers were obtaining after pretreating sisal fibers and infiltrating them with a Al2Cl6 saturated solution, alumina sol from aluminum isopropoxide or aluminum gas. Heat-treating temperatures varied from 1200 ºC to 1650 °C. The resulting fibers were then characterized by X-ray diffraction and scanning electronic microscopy. Fibers obtained by liquid infiltration revealed conversion only of the surface of the fiber into α-Al2O3...

Desenvolvimento de um compósito de espuma rígida de poliuretana de mamona e fibras de sisal para isolação térmica

Neira, Dorivalda Santos Medeiros
Fonte: Universidade Federal do Rio Grande do Norte; BR; UFRN; Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica; Tecnologia de Materiais; Projetos Mecânicos; Termociências Publicador: Universidade Federal do Rio Grande do Norte; BR; UFRN; Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica; Tecnologia de Materiais; Projetos Mecânicos; Termociências
Tipo: Tese de Doutorado Formato: application/pdf
POR
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542.71793%
The search for sustainable technologies that can contribute to reduce energy consumption is a great challenge in the field of insulation materials. In this context, composites manufactured from vegetal sources are an alternative technology. The principal objectives of this work are the development and characterization of a composite composed by the rigid polyurethane foam derived from castor oil (commercially available as RESPAN D40) and sisal fibers. The manufacture of the composite was done with expansion controlled inside a closed mold. The sisal fibers where used in the form of needlepunched nonwoven with a mean density of 1150 g/m2 and 1350 g/m2. The composite characterization was performed through the following tests: thermal conductivity, thermal behavior, thermo gravimetric analysis (TG/DTG), mechanical strength in compression and flexural, apparent density, water absorption in percentile, and the samples morphology was analyzed in a MEV. The density and humidity percentage of the sisal fiber were also determined. The thermal conductivity of the composites was higher than the pure polyurethane foam, the addition of nonwoven sisal fibers will become in a higher level of compact foam, reducing empty spaces (cells) of polyurethane...

Produção e caracterização mecânica de compósitos de resina poliuretana à base de óleo de mamona e fibras de rami, sisal e bucha vegetal; Production and mechanical characterization of ramie, sisal and sponge gourd fibers reinforced castor oil polyurethane composites

Sousa, Lauren Karoline de
Fonte: Universidade Federal de Uberlândia Publicador: Universidade Federal de Uberlândia
Tipo: Dissertação
POR
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637.99023%
Nos últimos anos intensificou-se a busca por novos materiais para aplicação na construção civil, a fim de racionalizar a mão de obra no setor. Uma alternativa viável é a utilização da construção seca, que utiliza painéis de vedação montáveis com função de compartimentação dos ambientes. Com isso inúmeras pesquisas estão sendo realizadas para caracterização de compósitos para a construção civil. A aplicação de compósitos como painéis de vedação torna-se ainda mais sustentável quando os materiais utilizados são biodegradáveis. Assim, o objetivo deste trabalho é produzir e caracterizar compósitos poliméricos utilizando como matriz a resina poliuretana à base de óleo de mamona, reforçada com teores e distribuições variáveis de fibras de rami, sisal e bucha vegetal. Os compósitos foram reforçados com as fibras distribuídas unidirecionalmente e aleatoriamente, com teor de fibra de 25%, 35%, 45% e 55%, em volume. Os compósitos foram produzidos por compressão à temperatura ambiente, intercalando as camadas de fibras com a resina para redução dos vazios e garantir a adesão das fibras a matriz. A partir do ensaio de tração determinou-se a resistência à tração, módulo de elasticidade e a deformação máxima. As melhores propriedades apresentaram-se nos compósitos com 45% de reforço de fibra de sisal contínuo unidirecional. Os compósitos reforçados com fibra de rami também apresentaram módulo de elasticidade elevado (23 GPa). Portanto...

Ballistic Efficiency of an Individual Epoxy Composite Reinforced with Sisal Fibers in Multilayered Armor

Rohen,Lazaro Araujo; Margem,Frederico Muylaert; Monteiro,Sergio Neves; Vieira,Carlos Maurício Fontes; Madeira de Araujo,Bruna; Lima,Eduardo Sousa
Fonte: ABM, ABC, ABPol Publicador: ABM, ABC, ABPol
Tipo: Artigo de Revista Científica Formato: text/html
Publicado em 01/01/2015 EN
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625.62023%
Sisal fibers are among the natural lignocellulosic ones with great impact resistance for potential use in polymer composites. This work evaluates the ballistic efficiency of the distinct individual components of a multilayered armor. These include the front ceramic, the back metallic sheet and the intermediate layer as either the conventional aramid fabric or a novel sisal fiber reinforced epoxy composite. Sisal fibers incorporated in epoxy resin plates with volume fraction of 30% were ballistic tested using the 7.62 caliber ammunition. The fibers were embedded under pressure in the epoxy resin matrix and cured at room temperature for 24 hours. The tested specimens were examined by scanning electron microscopy.

A multi-scale investigation of the mechanical behavior of durable sisal fiber cement composites

Silva,Flávio de Andrade; Toledo Filho,Romildo D.; Mobasher,Barzin; Chawla,Nikhilesh
Fonte: Rede Latino-Americana de Materiais Publicador: Rede Latino-Americana de Materiais
Tipo: Artigo de Revista Científica Formato: text/html
Publicado em 01/01/2010 EN
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618.666%
Durable sisal fiber cement composites reinforced with long unidirectional aligned fibers were developed and their mechanical behavior was characterized in a multi-scale level. Tensile tests were performed in individual sisal fibers. Weibull statistics were used to quantify the degree of variability in fiber strength at different gage lengths. The fiber-matrix pull-out behavior was evaluated at several curing ages and embedded lengths. The composite's mechanical response was measured under direct tension while crack formation was investigated using a high resolution image capturing procedure. Crack spacing was measured using image analysis and correlated with the applied strain under both the tensile and bending response.