Estudo cinético da lixiviação de metais de placas de circuito impresso obsoletas.

O processo tradicional de recuperação de metais de resíduos de equipamentos eletroeletrônicos (REEE) geralmente envolve processamento pirometalúrgico. Entretanto, o uso desta tecnologia para processar placas de circuito impresso (PCI) obsoletas pode levar à liberação de dioxinas e furanos, devido à decomposição térmica de retardantes de chama e resinas poliméricas presentes no substrato das placas. Portanto, este trabalho propõe uma rota hidrometalúrgica para recuperação de metais. O comportamento dos metais, com destaque para cobre, zinco e níquel, durante a lixiviação ácida, foi estudado em três temperaturas diferentes (35ºC, 65ºC e 75ºC), com e sem adição de um agente oxidante (peróxido de hidrogênio H2O2). A cinética de dissolução ácida desses metais foi estudada baseada na análise química por ICP-OES (Espectrometria de emissão ótica por plasma acoplado indutivamente) e EDX (Espectroscopia de fluorescência de raios-X por energia dispersiva). O balanço de massa e a análise química indicaram que a etapa de lixiviação sem adição de oxidante é pouco eficaz na extração dos metais, sendo responsável pela dissolução de menos do que 6% do total extraído. A 65ºC e H2SO4 1 mol/L, com adição de 5 mL de H2O2 (30%) a cada quinze minutos e densidade de polpa de 1 g / 10 mL, 98,1% do cobre, 99,9% do zinco e 99,0% do níquel foram extraídos após 4 horas. A cinética de dissolução desses metais é controlada pela etapa da reação química, seguindo, dependendo da temperatura, a equação 1 (1 XB)1/3 = k1.t ou a equação ln (1 XB) = k4.t.

Estudo da extração de índio a partir de telas de cristal líquido (LCD).

Ao longo dos últimos anos, o crescimento ao acesso a esse tipo de tecnologia pelos consumidores brasileiros tem intensificado o aumento no interesse ambiental e econômico dos LCDs. Os displays de cristal líquido são utilizados em televisores, calculadoras, telefones celulares, computadores (portáteis e tablets), vídeo games entre outros equipamentos eletrônicos. O avanço tecnológico neste campo tem tornado estes aparelhos obsoletos cada vez mais rápido, aumentando o volume de resíduos de LCDs a ser dispostos em aterros o que contribui para a redução da sua vida útil. Neste contexto, os LCDs provenientes de televisores de LED LCD tem se tornado uma fonte importante de resíduos de equipamentos eletroeletrônicos (REEE). Assim, torna-se essencial o desenvolvimento de métodos e processos para tratamento e reciclagem de LCDs. Deste modo, o objetivo do presente trabalho é a caracterização física e química de telas de cristal líquido provenientes de displays de televisores de LED LCDs e o estudo de uma rota hidrometalúrgica para recuperação de índio. Para tanto se utilizou técnicas de tratamento de minérios e análises físicas e químicas (separação granulométrica, perda ao fogo, visualização em lupa binocular, TGA, FRX, FT-IR) para caracterização do material e quantificação do índio antes e, após, a rota hidrometalúrgica que, por sua vez, foi realizada em reatores de bancada utilizando três agentes lixiviantes (ácido nítrico, sulfúrico e clorídrico), três temperaturas (25ºC, 40ºC e 60ºC) e quatro tempos (0,5h; 1h; 2h e 4h). Encontrou-se que a tela de cristal líquido representa cerca de 20% da massa total do display de televisores de LCD e que é composta por aproximadamente 11% em massa de polímeros e 90% de vidro + cristal líquido. Verificou-se também que há seis camadas poliméricas nas telas de cristal líquido, onde: um conjunto com 3 polímeros compõe o analisador e o polarizador, sendo que o polímero da primeira e da terceira camada de cada conjunto é triacetato de celulose e corresponde a 64% da massa de polímeros das telas. Já o polímero da segunda camada é polivinilalcool e representa 36% da massa de polímeros. Os melhores resultados obtidos nos processos de lixiviação foram com o ácido sulfúrico, nas condições de 60°C por 4h, relação sólido-líquido 1/5. Nessas condições, foi extraído em torno de 61% do índio contido tela de LCD.

Avaliação da durabilidade de misturas asfálticas a quente e mornas contendo material asfáltico fresado.

A reciclagem de misturas asfálticas usando técnicas de misturas mornas atende às exigências da sustentabilidade, limitando o consumo de energia e de novos materiais. A reciclagem de revestimentos asfálticos fresados (RAP) é praticada há mais de 40 anos, por meio de usinagem a quente do RAP adicionado a agregados e ligante novos. Todavia, o uso de elevadas taxas de RAP (acima de 25% no total), é um grande desafio até o presente, pois limita a perda de durabilidade da mistura asfáltica final. O RAP contém ligante asfáltico envelhecido aderido aos agregados, porém uma parte desse ligante pode ser remobilizada durante a reciclagem pelo aumento da temperatura no processo de usinagem. Esta tese busca compreender o processo de remobilização do ligante envelhecido durante a reciclagem do RAP e as consequências da magnitude de temperatura empregada no processo de reaquecimento deste material envelhecido. Atualmente, tem-se buscado o uso da tecnologia de usinagem morna, permitindo a redução de temperatura total no processo de fabricação. Um dos problemas possíveis da combinação das técnicas reciclagem morna é a ocorrência do fenômeno de recobrimento duplo, que pode impactar na reologia do novo material: o ligante do RAP e o ligante novo não se misturariam totalmente, devido à redução das temperaturas de fabricação, formando camadas superpostas. Este fenômeno seria a causa de disfuncionamentos mecânicos da mistura asfáltica final. Questiona-se então a qualidade do recobrimento dos agregados do RAP, já recobertos, e a falta de um meio de caracterização para a observação da interface. Neste estudo, a qualidade do recobrimento do RAP foi avaliada em escala microscópica e macroscópica. No nível microscópico, foi proposto o uso de uma ferramenta de micro-espectroscopia infravermelha para avaliar a interface entre o RAP e o ligante novo, e seguir a distribuição espacial desses dois componentes na mistura asfáltica. Para tanto, foi realizado um desenvolvimento experimental detalhado que permitisse o uso de um acessório de imagem infravermelha em misturas asfálticas recicladas. Graças à indentificação prévia de marcadores internos, foi possível acompanhar a mobilização parcial do ligante envelhecido do RAP. Em paralelo, no nível macroscópico, foi desenvolvido um protocolo de ensaio com o objetivo de avaliar a durabilidade das misturas asfálticas recicladas com taxas elevadas de RAP (50%), com o objetivo princial de compreender se há benefícios nas propriedades mecânicas de misturas mornas recicladas. O ensaio de fadiga é um dos ensaios que permitem melhor avaliar e comparar diferentes misturas asfálticas para comporem uma camada de pavimento. Porém, este ensaio não pode ser diretamente transposto à previsibilidade de campo por ter restrições, tais como o ligante das amostras ensaiadas não teve tempo de envelhecer; e as misturas asfálticas, dependendo da quantidade de RAP e da temperatura de usinagem, podem envelhecer em velocidades diferentes em campo. No presente trabalho, foi proposta a adição de uma etapa de envelhecimento previamente aos ensaios mecânicos. Foi suposto que o comportamento real do material estaria situado entre o do material não envelhecido e do envelhecido. Os principais resultados mostram que uma mistura reciclada morna apresenta resultados satisfatórios de comportamento mecânico que atestam seu uso como camada de revestimento asfáltico, exceto que ela tem a tendência de ser mais sensível à fadiga que uma mistura com a mesma composição de agregados e de teor de ligante, fabricada a quente ou morna, mas sem a adição de RAP.

Concreto com agregados reciclados de borracha de pneu: resistência à compressão a altas temperaturas

A sustentabilidade é uma preocupação para a indústria da construção civil, uma vez que é responsável pelo consumo de uma grande quantidade de recursos naturais e por impactos ambientais. Assim, a utilização de agregados reciclados em substituição dos agregados naturais mostra-se benéfica ao minimizar os impactos ambientais, o consumo de recursos naturais e na redução de alguns problemas urbanos associados à acumulação de lixo. Neste contexto, o trabalho de investigação desenvolvido teve como objetivo o estudo da utilização de agregados reciclados de borracha de pneu na composição do concreto, contribuindo com uma alternativa sustentável para o problema do depósito de pneus após a sua vida útil. O trabalho laboratorial realizado compreendeu ensaios de resistência à compressão do concreto. Estudaram-se três composições de concreto, uma composição de referência, uma composição com uma taxa de substituição de 15% e outra com taxa de substituição de 30% de agregados naturais por agregados reciclados de borracha de pneu usados. Os diferentes provetes de concreto foram submetidos a vários níveis de carregamento (0,15fcd; 0,3fcd e 0,7fcd) e a diferentes níveis de temperatura (20, 300, 500 e 700ºC). Os resultados obtidos permitiram verificar que o aumento da percentagem de agregados de borracha reciclados de pneu inserido no concreto conduz a um aumento do controlo de fendilhação e minimiza o surgimento de fissuração de origem térmica.

Misturas betuminosas temperadas, do tipo SMA, com incorporação de material betuminoso reciclado e fibras celulósicas : contribuição para a sua caracterização

A crescente necessidade de reabilitação de pavimentos rodoviários tem conduzido ao aumento dos materiais resultantes das intervenções e ao consumo de quantidades significativas de energia e de novos materiais. Umas das formas de reduzir o consumo de energia decorrente da execução de trabalhos de reabilitação, e consequentemente a emissão de gases poluentes associada, é a produção de Misturas Betuminosas Temperadas. Estas são produzidas a temperaturas inferiores a 140ºC, o que permite poupar energia em relação às fabricadas a quente a uma temperatura superior a 140ºC. Por outro lado, a adição de Misturas Betuminosas Recuperadas (MBR) na produção de novas misturas, em substituição de parte dos agregados naturais e do betume novo, contribui para a diminuição do consumo de novos materiais, o que constitui uma prática ambientalmente sustentável e economicamente vantajosa. Reunindo os aspetos referidos no fabrico de misturas Stone Mastic Asphalt (SMA), caracterizadas pela sua elevada durabilidade e baixo custo de manutenção ao longo do seu ciclo de vida, pode obter-se uma mistura com inúmeras vantagens do ponto de vista económico e ambiental, destacando-se a redução do consumo e do custo de matérias-primas naturais, a redução do volume de resíduos a transportar a vazadouro, a redução do consumo de energia e a redução dos custos na manutenção e reabilitação dos pavimentos. Ao longo deste trabalho, descrevem-se as diversas tecnologias usadas para produzir misturas betuminosas temperadas, caracterizam-se as misturas do tipo Stone Mastic Asphalt, e mencionam-se os aspetos mais relevantes na incorporação de MBR na produção de novas misturas. Por último, foram realizados estudos experimentais com o intuito de investigar as propriedades volumétricas e o comportamento mecânico de misturas temperadas do tipo SMA com incorporação de MBR, contribuindo para o desenvolvimento deste tipo de misturas não tradicionais, com o objetivo de promover a sua utilização futura em trabalhos de pavimentação rodoviária.

Sistema Integrado de Gestão de Resíduos de Vestuário Usado para Portugal: SIGVETU

Tendo como premissa a alteração dos padrões de vida da sociedade, desde meados do século passado os quais promoveram novos estilos de vida e novos padrões de consumo, nomeadamente no âmbito dos Têxteis e Vestuários, esta dissertação de mestrado investiga as medidas e boas práticas implementadas em Portugal, e no Mundo, para a valorização dos resíduos pósconsumo, descartados ou de vestuário usado. A metodologia utilizada teve como alicerce uma pesquisa e revisão bibliográfica que permitiu conhecer e compreender o estado da arte e identificar as questões mais pertinentes para o estabelecimento da problemática em estudo, o tratamento do resíduo de vestuário usado em Portugal. Numa primeira fase, foram realizadas 18 entrevistas através de guião, construído para o efeito e aplicado a uma amostra por conveniência constituída pelas entidades consideradas de relevância no sector têxtil e da reciclagem. Posteriormente foi construído um segundo questionário, o qual, foi aplicado a uma amostra aleatória de 175 empresas, e alvo de tratamento estatístico adequado para validação do modelo do Sistema Integrado de Gestão de Resíduos de Vestuário Usado para Portugal. Com base no trabalho desenvolvido o presente estudo apresenta uma proposta de Sistema Integrado de Gestão de Resíduos de Vestuário Usado para Portugal, à semelhança do que já existe para outras fileiras de resíduos e visa sensibilizar e contribuir para a necessidade de que o desenvolvimento seja alavancado em bases de sustentabilidade. Desenvolvimento não é sinónimo de destruição e carece de cidadania empresarial e individual, enquanto comportamentos de responsabilidade colectiva.

Sustentabilidade e Inovação: um estudo sobre o plástico verde

O presente trabalho tem por objetivo verificar a perspectiva de possível substituição do plástico oriundo dos combustíveis fósseis não renováveis e esgotáveis pelo Plástico Verde, fabricado a partir do etanol de cana-de-açúcar, recurso renovável. O estudo consiste em uma pesquisa exploratória com abordagem qualitativa, realizada mediante análise de artigos técnicos, informações disponíveis no site da empresa Braskem e entrevistas com atores empresariais envolvidos com o tema. Como um dos resultados da análise, a substituição tende a se tornar realidade, mas a característica de o Plástico Verde não ser biodegradável foi apontado pelos respondentes como um desafio a ser resolvido. A maioria dos respondentes afirma que, não somente o Plástico Verde, mas todos os plásticos poderiam ter o aspecto da reciclagem melhor explorado, o que implica investimento em educação e em políticas públicas. As empresas percebem a utilização do Plástico Verde como um diferencial mercadológico e uma forma de colaboração com o meio ambiente, haja vista ele ser fabricado com 100% de fontes renováveis. Os resultados da pesquisa indicam que a melhoria da eficiência das plantações e de políticas de reciclagem tornam-se fundamentais para o sucesso deste processo, já que há demanda por diversos setores da economia, que começam a utilizá-lo em ampla escala. Segundo a maioria dos respondentes, o Plástico Verde originado da cana-de-açúcar alcançou relevante capacidade inovativa para mitigar a extração de petróleo.

Comportamento ambiental de jovens universitários: identificação de variáveis que discriminam os grupos mais ambientalmente favorável e menos ambientalmente favorável.

O estudo objetivou identificar fatores demográficos, econômicos e atitudinais discriminadores do comportamento de consumo dos universitários. Foi aplicado questionário a uma amostra não-probabilística de 253 universitários. A estimativa do tamanho dos segmentos de consumidores universitários menos ambientalmente favoráveis e mais ambientalmente favoráveis coincide em 50%. Foi utilizada a análise discriminante como técnica estatística multivariada, cujos resultados revelaram a relevância estatística de quatro das dez variáveis inicialmente selecionadas: comprometimento ambiental autodeclarado (atual e futuro), atitude em relação a reciclagem e idade, as quais conseguiram gerar uma capacidade preditiva de 72% para o modelo, considerada acima do aceitável.

Sofrimento psíquico em trabalhadores do lixo: um olhar da psicodinâmica do trabalho

O número de catadores, caminhoneiros e trabalhadores informais que utilizam o trabalho com o lixo como forma de sobrevivência cresce em todo país. Sabe-se que esse tipo de trabalho oferece vários riscos à saúde física: no entanto, há poucos estudos sobre os efeitos que pode ocasionar na saúde mental. Diante disso, o presente estudo, de caráter exploratório, teve como objetivo compreender o sofrimento psíquico decorrente do trabalho de manuseio e triagem de resíduos sólidos recicláveis em trabalhadores de uma corporativa de reciclagem da região metropolitana de São Paulo. O referencial teórico utilizado foi a Psicodinâmica do Trabalho, disciplina clínica e teórica que se sustenta na descrição e no conhecimento das relações entre trabalho e saúde mental. Utilizou-se também o método específico da Psicodinâmica do Trabalho, regido pelos princípios da pesquisa-ação, que liga a intervenção à pesquisa. A coleta de dados se deu através da criação de um grupo de expressão, em que foram abordadas questões ligadas às vivências e experiências dos trabalhadores que manuseiam resíduos sólidos recicláveis. A análise dos dados mostra que a organização do trabalho neste caso torna-se pano de fundo para a problemática do sofrimento psíquico, uma vez que, na cooperativa, os trabalhadores têm certo controle sobre a realização da tarefa, podendo interferir no processo de trabalho. Constatou-se ainda que o sofrimento psíquico decorrente do trabalho assume diversas formas: a negação do risco à saúde física decorrente da precariedade e insalubridade do trabalho, que se concretiza pela não-utilização dos equipamentos de segurança (EPI) e por maus hábitos de higiene: a negação da dificuldade em manusear o lixo, pela busca de vantagens na atividade realizada que ajudem a suportar o contato com o que é sujo e desvalorizado e pela luta para manter-se no trabalho, que proporciona a cooperação entre os sujeitos - sendo a solidariedade e a cooperação as características mais marcantes nas relações entre esses trabalhadores. Entende-se que o trabalho realizado tem grande importância social, mas é preciso atentar para o fato de que o problema da destinação do lixo não pode superar a problemática dos efeitos sobre a saúde dos trabalhadores. Esse quadro só poderá ser alterado com melhores condições de trabalho e, principalmente, com o reconhecimento da atividade como algo fundamental para a sociedade e que, como tal, deve ser valorizado.(AU)

Gestão de resíduos sólidos domiciliares na cidade de Chibuto, província de Gaza Moçambique

This study analyzes the process of generation and management of solid waste in the Municipality of the City of Chibuto-Mozambique, drawing on the different approaches towards allocation and the socio-environmental implications resulting from this process and waste spatial distribution. To answer these objectives a questionnaire was administered to 367 households distributed in 14 neighborhoods of the city to elicit information on how solid waste is treated and what could be its impact on public health of the residents. From this perspective, the questionnaire gasp information from immigrant residents regarding both their origin, and socio economic condition. Apart from the questionnaire, semi-structured interviews were conducted to staff working on the Sanitation Sector, Urbanization Sector of the Chibuto Municipality, including the Health Service, and Women and Social Affairs. In addition to these data collection methods, for further discussion on the subject, the researcher draw a theoretical framework grounded through literature review, as well as systematic observation of the phenomenon. Research findings revealed that the solid waste collection services provided by the Chibuto Municipality do not follow the procedures laid down in the Regulation on Solid Waste Management, which advocates environmentally safe, sustainable, and complete management of waste. First, the services use open dumps for waste management. Secondly, waste collection does not cover all citizens living in the neighborhoods governed by the municipality, due to financial, technical, and organizational reasons. More importantly, the study found that due to this failure, more than 90% of households surveyed continue to use the traditional methods on waste management which include burning, or the burial techniques. On the other hand, some citizens throw waste on the streets, a method that threatens public health because it increases cases of diseases related to sanitation problems such as (diarrhea and malaria), especially in suburban and peripheral urban areas. Concerning with the above mentioned problems which constitute a real threat to the public health, some ways are proposed for more sustainable and spatially appropriate solid waste management through recycling, waste sorting, composting, reuse, and reduction of solid waste generation.

Investigações sobre técnicas de arquivamento para otimizadores multiobjetivo

Multi-objective problems may have many optimal solutions, which together form the Pareto optimal set. A class of heuristic algorithms for those problems, in this work called optimizers, produces approximations of this optimal set. The approximation set kept by the optmizer may be limited or unlimited. The benefit of using an unlimited archive is to guarantee that all the nondominated solutions generated in the process will be saved. However, due to the large number of solutions that can be generated, to keep an archive and compare frequently new solutions to the stored ones may demand a high computational cost. The alternative is to use a limited archive. The problem that emerges from this situation is the need of discarding nondominated solutions when the archive is full. Some techniques were proposed to handle this problem, but investigations show that none of them can surely prevent the deterioration of the archives. This work investigates a technique to be used together with the previously proposed ideas in the literature to deal with limited archives. The technique consists on keeping discarded solutions in a secondary archive, and periodically recycle these solutions, bringing them back to the optimization. Three methods of recycling are presented. In order to verify if these ideas are capable to improve the archive content during the optimization, they were implemented together with other techniques from the literature. An computational experiment with NSGA-II, SPEA2, PAES, MOEA/D and NSGA-III algorithms, applied to many classes of problems is presented. The potential and the difficulties of the proposed techniques are evaluated based on statistical tests.

Investigações sobre técnicas de arquivamento para otimizadores multiobjetivo

Multi-objective problems may have many optimal solutions, which together form the Pareto optimal set. A class of heuristic algorithms for those problems, in this work called optimizers, produces approximations of this optimal set. The approximation set kept by the optmizer may be limited or unlimited. The benefit of using an unlimited archive is to guarantee that all the nondominated solutions generated in the process will be saved. However, due to the large number of solutions that can be generated, to keep an archive and compare frequently new solutions to the stored ones may demand a high computational cost. The alternative is to use a limited archive. The problem that emerges from this situation is the need of discarding nondominated solutions when the archive is full. Some techniques were proposed to handle this problem, but investigations show that none of them can surely prevent the deterioration of the archives. This work investigates a technique to be used together with the previously proposed ideas in the literature to deal with limited archives. The technique consists on keeping discarded solutions in a secondary archive, and periodically recycle these solutions, bringing them back to the optimization. Three methods of recycling are presented. In order to verify if these ideas are capable to improve the archive content during the optimization, they were implemented together with other techniques from the literature. An computational experiment with NSGA-II, SPEA2, PAES, MOEA/D and NSGA-III algorithms, applied to many classes of problems is presented. The potential and the difficulties of the proposed techniques are evaluated based on statistical tests.

Gestão e gerenciamento de resíduos sólidos: diretrizes jurídico-ambientais para a sustentabilidade

rates in the Brazilian cities, which time there is an inexistent theoretical reflection about public policy statement adding the way of Urban Solid Waste (USW) and tailing integrated management plans in the majorly Brazilian cities. The unappropriated solid waste disposal and final pollution result in a strong socioenvironmental problems and material extravagancies that should be used to recycling and reusing waste material, besides bringing immense challenges for the thematic Strategy Urban and Environmental Management it considers the Sustainable City Model. Moreover, this labor projects a discussion about USW problematic through legally and environmentally point of view, including the public environmental policy and the social technologies as resolution tactics. At that time, it reports rights, scientific articles, documents and Environmental Law Doctrine on findings thematic studies, also the propose displays an interdisciplinary research methodology which combines bibliographic method - focusing theory aspects of the legally environmentally guiding principle, public policy and social technologies. Those are theorist features very important to create a Municipal Integrated Solid Waste Management Plan (PMGIRS) - modus operandi of the Federal Law n. 12.305/2010 (National Solid Waste Policy - PNRS). That policy is interesting to receive financial resources from federal government (Cities Ministry; idem, Federal Decree n. 7.404/2010 and Federal Law n. 10.257/2001) helping the preservation of the environment, regional development, generation of jobs and income (art. 6º), in addition broadening spreading’s private companies dedicated to waste management. Consequently, the PNRS contains a set of guidelines and general procedures; it should be an operation of this legal policy contextualized by Social Technologies theory (TS) into social issues, legal, economic and environmental aspects. Therefore, this research notes the possibility of public policy statement implementation over and done with the PNRS by the terms of development and sustainability in the urban space.

Obtenção e caracterização de um compósito de matriz polimérica com carga de bucha vegetal luffa cylindrica

Composite materials arise from the need for lighter materials and with bigger mechanical and thermal resistance. The difficulties of discard, recycling or reuse are currently environmental concerns and, therefore, they are study object of much researches. In this perspective the feasibility of using loofahs (Luffa Cylindrica) for obtainment of a polymeric matrix composite was studied. Six formulations, with 4, 5 and 6 treated layers and untreated, were tested. The loofahs were treated in boiling water to remove lignins, waxes and impurities present in the fibers. After that, they were dried in a direct exposure solar dryer. For the characterization of the composite, thermal (thermal conductivity, thermal capacity, thermal diffusivity and thermal resistivity), mechanical (tensile and bending resistance) and physicochemical (SEM, XRD, density, absorption and degradation) properties were determined. The proposed composite has as advantage the low fiber density, which is around 0.66 g/cm³ (almost half of the polyester resin matrix), resulting in an average composite density of around 1.17g/cm³, 6.0 % lower in relation to the matrix. The treatment carried out in the loofahs increased the mechanical strength of the composite and decreased the humidity absorption. The composite showed lower mechanical behavior than the matrix for all the formulations. The composite also demonstrated itself to be feasible for thermal applications, with a value of thermal conductivity of less than 0.159 W/m.K, ranking it as a good thermal insulator. For all formulations/settings a low adherence between fibers and matrix occurred, with the presence of cracks, showing the fragility due to low impregnation of the fiber by the matrix. This composite can be used to manufacture structures that do not require significant mechanical strength, such as solar prototypes, as ovens and stoves.

Obtenção e caracterização de um compósito de matriz polimérica com carga de bucha vegetal luffa cylindrica

Composite materials arise from the need for lighter materials and with bigger mechanical and thermal resistance. The difficulties of discard, recycling or reuse are currently environmental concerns and, therefore, they are study object of much researches. In this perspective the feasibility of using loofahs (Luffa Cylindrica) for obtainment of a polymeric matrix composite was studied. Six formulations, with 4, 5 and 6 treated layers and untreated, were tested. The loofahs were treated in boiling water to remove lignins, waxes and impurities present in the fibers. After that, they were dried in a direct exposure solar dryer. For the characterization of the composite, thermal (thermal conductivity, thermal capacity, thermal diffusivity and thermal resistivity), mechanical (tensile and bending resistance) and physicochemical (SEM, XRD, density, absorption and degradation) properties were determined. The proposed composite has as advantage the low fiber density, which is around 0.66 g/cm³ (almost half of the polyester resin matrix), resulting in an average composite density of around 1.17g/cm³, 6.0 % lower in relation to the matrix. The treatment carried out in the loofahs increased the mechanical strength of the composite and decreased the humidity absorption. The composite showed lower mechanical behavior than the matrix for all the formulations. The composite also demonstrated itself to be feasible for thermal applications, with a value of thermal conductivity of less than 0.159 W/m.K, ranking it as a good thermal insulator. For all formulations/settings a low adherence between fibers and matrix occurred, with the presence of cracks, showing the fragility due to low impregnation of the fiber by the matrix. This composite can be used to manufacture structures that do not require significant mechanical strength, such as solar prototypes, as ovens and stoves.