Propriedades físicas e mecânicas de compósitos de matriz poliéster com adição de fibras de buriti (mauritia flexuosa)
| dc.contributor.advisor-co1 | FERNANDES, Jennifer Ferreira | |
| dc.contributor.advisor-co1Lattes | https://lattes.cnpq.br/1870190983115933 | |
| dc.contributor.advisor-co1ORCID | ****** | |
| dc.contributor.advisor1 | RODRIGUES, Emerson Cardoso | |
| dc.contributor.advisor1Lattes | https://lattes.cnpq.br/7459428211048580 | |
| dc.contributor.advisor1ORCID | https://orcid.org/0000-0002-0303-4578 | |
| dc.creator | SALAME, Gustavo Luis Gonçalves | |
| dc.creator.Lattes | https://lattes.cnpq.br/7331306014714268 | |
| dc.creator.ORCID | ****** | |
| dc.date.accessioned | 2026-03-05T18:42:15Z | |
| dc.date.available | 2026-03-05T18:42:15Z | |
| dc.date.issued | 2026-01-29 | |
| dc.description.abstract | Buriti (Mauritia flexuosa) is a species of socioeconomic relevance in the Amazon, serving as a source of income and food; however, the disposal of its petioles generates a significant volume of agroforestry waste. Thus, this work aimed to characterize the buriti petiole fibers and incorporate them into a polymeric matrix for subsequent physical and mechanical testing, and fractographic analysis of the composites. The fibers were manually extracted and subjected to specific mass determination using the pycnometer method and morphological characterization via Scanning Electron Microscopy (SEM). Fabrication began with an orthophthalic polyester resin matrix, Butanox M-50 curing initiator at 1% (m/m), and buriti fiber in mass fractions of 1%, 3%, 5%, and 7%, in addition to a control (0%), using the hand lay-up method in a silicone mold with an applied compression of 24.03 N. The produced composites were subjected to physical tests for Water Absorption (WA), Apparent Porosity (AP), and Apparent Density (AD), following ASTM D570, ASTM D2734, and ASTM D792 standards, respectively. Tensile and flexural mechanical tests were performed in accordance with ASTM D638 and ASTM D790 standards, respectively. Fractographic analyses of the tensile and flexural composites were also performed via SEM. The specific mass of the fiber was 0.489 g/cm³, a value compatible with porous materials, and the analyzed fiber showed a rough morphology with the presence of lumens and striations. In the physical tests of the composites, an increase in WA and AP was observed after fiber insertion due to their hydrophilic nature; however, a reduction in AD was observed, imparting greater lightness to the material. In the tensile and flexural mechanical tests, the fibers acted predominantly as filler in the matrix, presenting a decrease in strength at initial contents; however, the 7% fraction achieved performance recovery, reaching tensile strength statistically similar to the neat matrix. Fractographic analysis revealed the presence of voids and adhesion failures at the fiber-matrix interface. Thus, the performance of the buriti fiber enables applications as a functional filler in components requiring lower weight and sustainable appeal. | |
| dc.description.resumo | O Buriti (Mauritia flexuosa) é uma espécie de relevância socioeconômica na Amazônia, sendo fonte de renda e alimento, porém o descarte dos pecíolos gera um volume significativo de resíduos agroflorestais. Dessa forma, o trabalho objetivou caracterizar as fibras do pecíolo do buriti e incorporá-las em matriz polimérica para posterior realização de ensaios físicos, mecânicos e análise fractográfica dos compósitos. As fibras foram extraídas manualmente e submetidas à determinação da massa específica pelo método do picnômetro e caracterização morfológica por meio de Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV). A fabricação iniciou se com uma matriz de resina poliéster ortoftálica, iniciador de cura Butanox M-50 a 1% (m/m) e a fibra de buriti em frações mássicas de 1%, 3%, 5% e 7%, além do controle (0%), a partir do método de fabricação hand lay-up em molde de silicone com aplicação de compressão de aproximadamente 24 N. Os compósitos produzidos foram submetidos aos ensaios físicos de Absorção de Água (AA), Porosidade Aparente (PA) e Massa Específica Aparente (MEA) que seguiram as normas ASTM D570, ASTM D2734 e ASTM D792, respectivamente. Os ensaios mecânicos de tração e flexão foram realizados em conformidade com as normas ASTM D638 e ASTM D790, respectivamente. Também foram realizadas por MEV as análises fractográficas dos compósitos de tração e flexão A massa específica da fibra foi de 0,489 g/cm³, valor compatível com materiais porosos, e diante da fibra analisada, notou-se uma morfologia rugosa com presença de lúmens e estrias. Nos ensaios físicos dos compósitos houve um aumento da AA e PA após inserção das fibras devido à sua natureza hidrofílica, contudo, observou-se redução na MEA, conferindo maior leveza ao material. Nos ensaios mecânicos de tração, as fibras atuaram predominantemente como carga de enchimento na matriz, apresentando uma diminuição de 18,73% no Limite de Resistência a Tração para o compósito de 1% em fibras, e de 23,53% para o compósito de 3%. Nos ensaios de flexão o comportamento é semelhante, com os compósitos de 1% e 3% apresentando uma diminuição de 44,62% e 51,72%, respectivamente. Porém, a fração de 7% em ambos os casos obteve recuperação de desempenho, atingindo resistência à tração e flexão estatisticamente semelhante (0,597 e 0,730, respectivamente) à matriz plena, pelos testes de comparações de Tukey e Kruskal-Wallis. Na análise fractográfica, observou-se a presença de vazios e falhas de adesão na interface fibra-matriz. Assim, o desempenho da fibra de buriti possibilita realizar aplicações como carga funcional em componentes que demandam menor peso e sustentabilidade. | |
| dc.identifier.citation | SALAME, Gustavo Luis Gonçalves. Propriedades físicas e mecânicas de compósitos de matriz poliéster com adição de fibras de buriti (mauritia flexuosa). Orientador: Emerson Cardoso Rodrigues. 2026. 77 f. Trabalho de Curso (Graduação) – Faculdade de Engenharia Química, Instituto de Tecnologia, Universidade Federal do Pará, Belém, 2026. Disponível em: < https://bdm.ufpa.br/handle/prefix/9277>. Acesso em:. | |
| dc.identifier.uri | https://bdm.ufpa.br/handle/prefix/9277 | |
| dc.rights | Acesso Aberto | |
| dc.rights.license | Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil | en |
| dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/ | |
| dc.source.uri | Disponível via correio eletrônico: bibliotecaitec@ufpa.br | |
| dc.subject | Compósitos poliméricos | |
| dc.subject | Mauritia flexuosa | |
| dc.subject | Valorização de fibras naturais | |
| dc.subject | Polymeric composites | |
| dc.subject | Mauritia flexuosa | |
| dc.subject | Waste valorization | |
| dc.subject.cnpq | CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA | |
| dc.title | Propriedades físicas e mecânicas de compósitos de matriz poliéster com adição de fibras de buriti (mauritia flexuosa) | |
| dc.type | Trabalho de Curso - Graduação - Monografia |