Resíduos sólidos industriais: compósito com resíduos de plástico reforçado com fibra de vidro

Autores

DOI:

https://doi.org/10.33448/rsd-v9i9.7136

Palavras-chave:

Reciclagem; Comportamento mecânico; PRFV; Degradação ambiental.

Resumo

A utilização dos compósitos poliméricos, pela indústria, se dá pela sua leveza e versatilidade em adaptarem-se a designs complexos. No entanto podem ser geradores de resíduos de difícil reciclagem, que muitas vezes são colocados em aterros sanitários, o que causa a necessidade de ações que venham minimizar a quantidade desses resíduos gerados. Diante disso, esse trabalho visa avaliar a resposta mecânica e física do compósito de fibra de vidro-E com a matriz poliéster, quando incorporado resíduo gerado de plástico reforçado por fibras de vidro (PRFV). Para tanto, foram fabricadas, mediante laminação manual, três placas, todas produzidas em vidro-E/poliéster, porém, em duas delas foram incorporados, em peso de resina, 10% e 15% dos resíduos de PRFV. Os ensaios de densidade, de umidade, de tração uniaxial e de flexão em três pontos foram realizados com base nas normas ASTM D792, ASTM D5259, ASTM D3039 e ASTM D790, respectivamente, buscando a caracterização e a avaliação da resposta mecânica após inserção dos resíduos no compósito. Os resultados demostraram que as amostras com resíduo absorveram mais umidade e tornaram-se mais leves. No entanto, houve uma perda da resistência mecânica, tanto na tração como na flexão, para as duas composições com resíduos adicionados, em comparação com amostras do compósito sem resíduo. Porém, a característica da fratura se deu de forma semelhante para os três compósitos avaliados. Destaca-se que as perdas nas propriedades não inviabilizam o uso dos resíduos nesses compósitos, uma vez se conhecendo as solicitações mecânicas e as condições de serviços em que serão expostos.

Biografia do Autor

Neemias Silva de Souza, Instituto Federal de Educação Ciência e Tecnologia do Rio Grande do Norte

Departamento de Indústria

Raimundo Nonato Barbosa Felipe, Instituto Federal de Educação Ciência e Tecnologia do Rio Grande do Norte

Diretoria Acadêmica de Indústria

Nathana Luíza Pinto de Lima, Instituto Federal de Educação Ciência e Tecnologia do Rio Grande do Norte

Diretoria Acadêmica de Construção Civil

Referências

American Society for Testing and Materials. (2010). ASTM D790: standard test methods for flexural properties of unreinforced and reinforced plastics and electrical insulating materials. West Conshohocken, PA: ASTM International.

American Society for Testing and Materials. (2013). ASTM D792: standard test methods for density and specific gravity (relative density) of plastics by displacement. West Conshohocken, PA: ASTM International.

American Society for Testing and Materials. (2014). ASTM D5229/ D5229M: Standard test method for moisture absorption properties and equilibrium conditioning of polymer matrix composite materials. West Conshohocken, PA: ASTM International.

American Society for Testing and Materials. (2014). ASTM D3039: standard test method for tensile properties of polymer matrix composite materials. West Conshohocken, PA: ASTM International.

Araújo, T. J. A., Mélo, L. H., Carvalho, K. G. B., Alves, R. S., Carvalho, K. D., Araújo, T. L. F., Souza, J. P., & Santos. (2003). Aproveitamento de resíduos de fibra de vidro provenientes de indústrias da Paraíba na produção de compósitos. Congresso Brasileiro de Extensão Universitária, João Pessoa, Paraíba, Brasil, 1.

Asokan, P., Osmani, M., & Price, A. D. F. (2009). Assessing the recycling potential of glass fiber reinforced plastic waste in concrete and cement composites. Journal of Cleaner Production, 17(9), 821-829. DOI: 10.1016/j.jclepro.2008.12.004.

Associação Brasileira de Empresas de Limpeza Pública e Resíduos Especiais (2016). Panorama dos Resíduos Sólidos no Brasil. São Paulo: Autor.

Castro, A. M., Carvalho, J., Ribeiro, M., Meixedo, J., Silva, F., Fiúza, A., & Dinis, M. (2014). An integrated recycling approach for GFRP pultrusion wastes: Recycling and reuse assessment into new composite materials using Fuzzy Boolean Nets. Journal of Cleaner Production, 66(C), 420-430. DOI: 10.1016/j.jclepro.2013.10.030.

Domingos, Y. S., Felipe, R. C. T. S., Felipe, R. N. B., & Fernandes, G. J. T. (2019). Evaluation of the environmental aging of the glass fiber-reinforced polymer composite when in contact with the effluent of a treatment plant. Journal of Composite Materials, 54(11), 1385-1402. DOI: 10.1177/0021998319878766.

Felipe, R., Felipe, R., Batista, A., & Aquino, E. (2017). Polymer Composites Reinforced with Hybrid Fiber Fabrics. Materials Research, 20(2), 555-567. DOI: 10.1590/1980-5373-mr-2016-0587.

Felipe, R. C. T. S., Felipe, R. N. B., Batista, A. C. M. C., & Aquino, E. M. F. (2019). Influence of environmental aging in two polymer-reinforced composites using different hybridization methods: glass/Kevlar fiber hybrid strands and in the weft and warp alternating Kevlar and glass fiber strands. Composites Part B: Engineering, 174. DOI: 10.1016/j.compositesb.2019.106994.

Kemerich, P. D. C., Piovesan, M., Bertoletti, L. L., Altmeyer, S., & HohmVorpagel, T. (2013). Glass fiber: characterization, disposal and environmental impact generated. Revista eletrônica em Gestão, Educação e Tecnologia Ambiental, 10(10), 2112-2121. DOI: 10.5902/223611707590.

Lima, N. L. P., Felipe, R. N. B., & Felipe, R. C. T. S. (2020). Cement mortars with use of polyethylene tereftalate aggregate: a review on its sustainability. Research, Society and Development, 9(8). DOI: 10.33448/rsd-v9i8.5640. e513985640.

Lokesh K. S. (2019). Preparation and mechanical testing of e-waste glass filled polymer composites. International Journal of Scientific Research in Mechanical and Materials Engineering, 3(1), 18-23.

Mattar, D. C., & Viana, E. (2012). Utilização de resíduos poliméricos da indústria de reciclagem de plástico em blocos de concreto. Revista Eletrônica em Gestão, Educação e Tecnologia Ambiental, 8(8), 1722-1733. DOI: 10.5902/223611706471

Milani, C. (2015). Influência da incorporação de resíduos de policarbonato em compósitos fibra de vidro/poliéster. Monografia, Universidade Federal do Rio Grande do Sul – UFRGS, Porto Alegre, RS, Brasil.

Pimentel, F. S., Xavier, T. P., & Lira, T. S. (2019). Uma revisão bibliométrica sobre a co-pirólise de biomassa e resíduo plástico. Research, Society and Development, 8(2). DOI: 10.33448/rsd-v8i4.861. e1282585.

Raymundo, E. A., Ribeiro, R. B., Carvalho, E. F., & Domingues, B. S. M. (2012). Análise de absorção de água em compósito de polímero reforçado com fibras naturais. Cadernos UniFOA, 7(1).

Ribeiro, M. C. S., Fiúza, A., Castro, A. C. M., Silva, F. G., Dinis, M. L., Meixedo, J. P., & Alvim, M. R. (2013). Mix design process of polyester polymer mortars modified with recycled GFRP waste materials. Composite Structures, 105, 300-310. DOI: 10.1016/j.compstruct.2013.05.023.

Santos, J. K. D., Cunha, R. D., de Amorim Junior, W. F., Felipe, R. C. T. S., Braga Neto, J. L., & Freire Júnior, R. C. S. (2020). The variation in low speed impact strength on glass fiber/Kevlar composite hybrids. Journal of Composite Materials, 54(21), 3009–3019. https://doi.org/10.1177/0021998320906205.

Shuaib, N., & Mativenga, P. (2016). Energy demand in mechanical recycling of glass fibre reinforced thermoset plastic composites. Journal of Cleaner Production, 120, 198-206. DOI: 10.1016/j.jclepro.2016.01.070.

Silva, A. S., Nacif, G. C. L., Panzera, T., Christoforo, A. L., Batista, F., & Mano, V. (2012). Incorporation of rubber wastes into thermorigid polymeric matrix composites. Matéria, 17. 1158-1165. DOI: 10.1590/S1517-70762012000400006.

Singh, N., Hui, D., Singh, R., Ahuja, I. P. S., Feo, L., & Fraternali, F. (2017). Recycling of plastic solid waste: A state of art review and future applications. Composites Part B, 115(C), 409-422. DOI: 10.1016/j.compositesb.2016.09.013.

Downloads

Publicado

29/08/2020

Como Citar

SOUZA, N. S. de .; FELIPE, R. C. T. dos S.; FELIPE, R. N. B. .; LIMA, N. L. P. de . Resíduos sólidos industriais: compósito com resíduos de plástico reforçado com fibra de vidro. Research, Society and Development, [S. l.], v. 9, n. 9, p. e520997136, 2020. DOI: 10.33448/rsd-v9i9.7136. Disponível em: https://rsdjournal.org/index.php/rsd/article/view/7136. Acesso em: 23 jul. 2024.

Edição

Seção

Engenharias