Desenvolvimento de um painel sanduíche com carga de particulado oriundo de resíduo lignocelulósico para aplicação em produtos na área de equipamentos de proteção

This work aims to study and investigate the use of a hybrid composite polymer formed with blanket aramid (Kevlar 29) fiber blanket flax fiber and particulate dry endocarp of coconut (Cocos nucifera Linn), using as matrix an epoxy resin based thermoset for use in areas of protective equipment. Besides such material is used an aluminum plate, joined to the composite by means of glue based on epoxy and araldite commercial. The manufacturing process adopted was manual lamination (Hand Lay Up) to manufacture the hybrid composite. After the composite is prepared, an aluminum plate is subjected to pressure and glued to cure the adhesive. Layers of veil will also be used to separate the particulate from the linen blanket layer without disturbing the alignment of the fibers of the blankets. To characterize the mechanical and physical behavior was manufactured a plate of 800 x 600 mm of the hybrid composite, which were removed specimens for tests of water absorption to saturation; density; impact test (Charpy) and two test specimens for ballistic testing 220 mm x 200 mm to make a comparative study between the dry state and saturated water absorption and thus see the ballistic performance of these two conditions. The test was applied to make a comparative study of fracture in these two conditions, caused by penetrating ballistic missile (38 and 380). To test the impact (Charpy) will analyze the absorbed energy, fracture appearance and lateral contraction, also in dry condition and saturation of absorbed water, thereby analyzing situations where the impact load is relevant, such as bumps and shocks produced by stone, metal or wooden bars among others. The proposed configuration, along with the tests, has the purpose, application in the fields of equipment against ballistic impact, such as helmets; bullet proof vests; shields; protective packaging and other items to be identified in this research.

O trabalho objetiva investigar o uso de uma estrutura de sanduiche híbrida formada com tecido de fibras de kevlar (Kevlar 49), manta de fibras de vidro do tipo E e particulado do endocarpo do coco seco (Cocos Nucífera Linn), tendo como matriz a base de resina termofixa de tereftalato de poliéster para o uso em áreas de equipamento de proteção. O processo de fabricação adotado foi o de laminação manual (hand lay up) para confeccionar a estrutura híbrida. Para caracterizar o comportamento mecânico e físico foi fabricada uma placa de 800x700 mm² do painel híbrido, da qual foram preparados corpos de prova para os ensaios de absorção de umidade, tração uniaxial, densidade volumetrica, impacto (Charpy) e testes balísticos. Este último foi aplicado para que fosse feito um estudo comparativo da fratura balística causada pela penetração do projetil balístico de calibre 38 e 380, Nível I e Nível III, respectivamente. Houve também analise do diâmetro de entrada e saída do projetil, como da área de dano delaminada. Para o ensaio de Impacto (Charpy), foram analisadas a energia absorvida e a característica da fratura, para, assim, ser analisado o comportamento da configuração proposta. Todos os testes realizados tem por finalidade a aplicação nas áreas de equipamento contra impacto balístico, tais como, capacetes; coletes à prova de bala; blindagens; embalagens de proteção entre outros itens a serem identificados nesta pesquisa. Os resultados obtidos apontam para aplicações onde envolvem solicitações trativas para este material, porém, o mesmo obteve valores baixos de energia absorvida no ensaio de impacto. No teste balístico, houve penetração total das placas, mas com significativa área delaminada.