Filamento sustentável para impressão 3D a partir do polipropileno reciclado reforçado com papel residual
Um dos maiores desafios da sociedade contemporânea é lidar com a geração excessiva de resíduos sólidos e seu descarte. O crescimento da produção industrial seguido da gestão inadequada de resíduos gera problemas ambientais globais. Políticas ambientais têm orientado novas ações visando uma gestão su...
| Autor: | |
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| Tipo de recurso: | tesis doctoral |
| Estado: | Versión publicada |
| Fecha de publicación: | 2023 |
| País: | Brasil |
| Institución: | Universidade Estadual Paulista (UNESP) |
| Repositorio: | Repositório Institucional da UNESP |
| Idioma: | portugués |
| OAI Identifier: | oai:repositorio.unesp.br:11449/243369 |
| Acceso en línea: | http://hdl.handle.net/11449/243369 |
| Access Level: | acceso abierto |
| Palabra clave: | Polipropileno Reaproveitamento Compósitos poliméricos Impressão tridimensional Reaproveitamento (Sobras, refugos, etc.) Polypropylene Recycling Polymeric composites Three-dimensional printing |
| Sumario: | Um dos maiores desafios da sociedade contemporânea é lidar com a geração excessiva de resíduos sólidos e seu descarte. O crescimento da produção industrial seguido da gestão inadequada de resíduos gera problemas ambientais globais. Políticas ambientais têm orientado novas ações visando uma gestão sustentável de resíduos sólidos. De modo geral, a manufatura aditiva tem incentivado o crescimento em pesquisa e inovação. No que se refere à produção de filamentos para impressão 3D, o uso de compósitos e de matérias-primas recicladas tem se destacado, possibilitando a obtenção de materiais com custos reduzidos, mantendo seu desempenho e ampliando sua vida útil. Dentro desse contexto, o objetivo do projeto foi obter compósitos de polipropileno (PP) reciclado de copos plásticos descartáveis e de papel residual de escritório para produção de filamentos sustentáveis para impressão 3D. A metodologia consistiu na obtenção e caracterização do papel residual, do PP reciclado e dos compósitos a fim de analisar suas propriedades para posterior impressão 3D. Os compósitos sem e com a adição de agente compatibilizante (1% em massa de MAPP) foram obtidos a partir da mistura de PP reciclado com 10% em massa de papel residual utilizando um homogeneizador de plásticos. Os compósitos foram triturados e processados por extrusão para produção dos filamentos sustentáveis. O papel residual de escritório, composto majoritariamente por celulose, apresentou índice de cristalinidade de 67% e uma estrutura fibrosa com padrões distintos, alongados, achatados, com formação de aglomerados. As amostras poliméricas apresentaram comportamento térmico estável até 235 ºC, com temperatura de fusão em 165 ºC. O compósito compatibilizado apresentou maior viscosidade complexa em relação ao PP reciclado e comercial e maior tempo de vida útil em relação ao compósito sem agente compatibilizante. Finalmente, os filamentos foram caracterizados física e morfologicamente, e utilizados para impressão 3D na forma de corpos de prova para ensaios mecânicos. O PP reciclado e os compósitos apresentaram valores de resistência, módulo, deformação em tração e dureza adequados e similares ao PP comercial, porém com menor resistência ao impacto. As micrografias confirmaram os padrões de preenchimento e deposição de camadas dos corpos de prova impressos, apresentando um material com matriz reciclada e compósitos com superfície homogênea, poucos, ou nenhum defeito aparente e boa dispersão do papel residual na matriz termoplástica. O conjunto desses fatores permitiu a obtenção de filamentos sustentáveis com propriedades adequadas para ser utilizado na impressão 3D por deposição de fundido. |
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