Mestrado Integrado em Engenharia Química · igual a 3 % em massa de cortiça no polímero não prejudica o comportamento mecânico do mesmo. Os filmes apresentaram interesse estético

Mestrado Integrado em Engenharia Quiacutemica

Inclusatildeo de Materiais Naturais em Matrizes

Polimeacutericas com Desempenho Esteacutetico e Funcional

para Interior Automoacutevel

Tese de Mestrado

de

Ana Teresa Abreu Carneiro

Desenvolvida no acircmbito da unidade curricular de Dissertaccedilatildeo

realizado em

TMG Automotive ndash Tecidos plastificados e outros revestimentos para a induacutestria automoacutevel SA

Orientador na FEUP Professor Doutor Adeacutelio Mendes

Orientador na TMG Automotive Engenheiro Luiacutes Filipe Silva

Departamento de Engenharia Quiacutemica

fevereiro de 2016

Inclusatildeo de Materiais Naturais em Matrizes Polimeacutericas com Desempenho Esteacutetico e Funcional para Interior Automoacutevel

ii

Agradecimentos

Agrave Engenheira Elizabete Pinho Diretora do Departamento de Investigaccedilatildeo e Desenvolvimento

da Empresa TMG Automotive pela oportunidade de realizar o estaacutegio curricular nesta

Empresa

Um particular e sincero agradecimento ao meu orientador da Faculdade de Engenharia da

Universidade do Porto Doutor Adeacutelio Mendes por todos os conselhos tempo despendido e

conhecimentos transmitidos ao longo da dissertaccedilatildeo

Ao meu orientador na TMG Automotive Engenheiro Luiacutes Filipe Silva pelo tempo despendido e

conhecimento transmitido ao longo do estaacutegio

Agrave Professora Margarida Bastos pela ajuda e tempo disponibilizado

Agrave Diana Paiva Ceciacutela Mateus e agrave Doutora Isabel Antunes um especial agradecimento pela

ajuda prestada e conhecimentos transmitidos

Ao Joseacute Luiacutes Lamego Gloacuteria Doutor Ceacutesar Aacuteguia Sara Engenheira Faacutetima Engenheiro

Valeacuterio Engenheiro Joatildeo Mota Liliana Marisa Engenheira Alexandrina Engenheira Irene

Engenheiro Luiacutes Meireles Sr Jorge Ana Maria Ana Costa Maria Joseacute Ana Sofia Sr Albino

Soacutenia Anabela Diana Tiago e aos restantes funcionaacuterios da TMG Automotive agradeccedilo toda a

ajuda prestada disponibilidade e conhecimento transmitido durante a dissertaccedilatildeo Agrave Joana

Ventura um especial agradecimento pela amizade e boa disposiccedilatildeo Agradeccedilo tambeacutem agrave Ana

Sofia Ribeiro Ana Isabel e Ana Costa pelo companheirismo ao longo do estaacutegio

Ao Diogo Campelos Ana Castro Margarida Borges Ana Sousa Ana Coutinho Diogo Cunha

Luiacutes Martins Adriana Arauacutejo e a todos os meus amigos agradeccedilo a amizade e a motivaccedilatildeo

Ao meu irmatildeo Viacutetor Carneiro pela importacircncia na minha vida Aos meus pais Alberta Abreu

e Viacutetor Carneiro e agrave minha afilhada Margarida Carneiro


iii

Resumo

A crescente preocupaccedilatildeo ambiental determinou o estudo e o desenvolvimento dos compoacutesitos

polimeacutericos reforccedilados com materiais naturais pela induacutestria em geral No caso particular do

setor automoacutevel as crescentes pressotildees ambientais ditaram a reduccedilatildeo das emissotildees de

dioacutexido de carbono pelos veiacuteculos automoacuteveis A utilizaccedilatildeo de compoacutesitos reforccedilados com

materiais naturais reduz o peso e consequentemente as emissotildees de CO2 dos mesmos A

presente dissertaccedilatildeo estuda a inclusatildeo de corticcedila e de fibras de kenaf nos revestimentos de

base polimeacuterica produzidos pela TMG Automotive seguindo a tendecircncia ecoloacutegica do setor

A corticcedila e o kenaf satildeo susceptiacuteveis de foto-degradaccedilatildeo que origina a respectiva

descoloraccedilatildeo Desta forma foram estudadas diferentes estrateacutegias de proteccedilatildeo da corticcedila

revestimento com laca contendo HALS e UVA introduccedilatildeo de uma preacute-camada de Hitoxreg e a

pigmentaccedilatildeo da corticcedila Verificou-se que a incorporaccedilatildeo de granulado de corticcedila pigmentado

em poliacutemero TPO (matriz 2XZEE) resulta num filme compoacutesito estaacutevel agrave luz e que o uso de

corticcedila preacute-descolorada minimiza a variaccedilatildeo de cor

Foram produzidos filmes compoacutesitos incorporando 1 e 20 em massa de granulado de

corticcedila na matriz polimeacuterica de TPO (matriz 2XZEE) A inclusatildeo de uma quantidade inferior ou

igual a 3 em massa de corticcedila no poliacutemero natildeo prejudica o comportamento mecacircnico do

mesmo Os filmes apresentaram interesse esteacutetico e funcional e satildeo processaacuteveis durante o

processo de moldagem A principal limitaccedilatildeo encontrada nos filmes compoacutesitos foi o cheiro

incomodativo No entanto conclui-se que a extrusatildeo a temperaturas inferiores a 160 ordmC eacute

soluccedilatildeo para o problema

Relativamente agrave adiccedilatildeo de fibras de kenaf nos revestimentos da TMG a principal dificuldade

eacute a fraca dispersatildeo das mesmas na matriz polimeacuterica Neste sentido procedeu-se ao estudo

de diferentes tratamentos de modificaccedilatildeo quiacutemica com o objetivo de aumentar a dispersatildeo e

a adesatildeo da mesma no poliacutemero Verificou-se que todos os tratamentos aplicados reduziram a

absorccedilatildeo de aacutegua pelas fibras nos filmes de TPO O tratamento 1 por sua vez melhorou o

comportamento mecacircnico do compoacutesito com 1 em massa embora natildeo tenha melhorado a

dispersatildeo da fibra no poliacutemero Os tratamentos 2 e 3 melhoraram a dispersatildeo da fibra tendo

sido possiacutevel aumentar a adiccedilatildeo da mesma para 3 em massa na matriz polimeacuterica Os filmes

compoacutesitos resistiram ao estiramento durante a moldagem sem romperem Por uacuteltimo foi

explorada a pigmentaccedilatildeo das fibras de kenaf e conclui-se que a pigmentaccedilatildeo das mesmas

melhora a resistecircncia teacutermica e a solidez agrave luz dos filmes compoacutesitos polimeacutericos

Palavras-chave (Tema) Compoacutesitos TPO corticcedila kenaf extrusatildeo pigmentaccedilatildeo

tratamentos quiacutemicos


iv

Abstract

The growing environmental concern determined the study and development of reinforcing

materials in polymer composites for the general industry In the particular case of the

automotive industry the environmental pressures determined the reducing carbon dioxide

emissions from vehicles The application of reinforcement material in composites reduces

weight and therefore CO2 emissions from the vehicles This dissertation studies cork and

kenaf fibers inclusion in the polymer based coatings produced by TMG Automotive following

the environmental industry trend

Cork and kenaf are susceptible to photodegradation which causes the respective

discoloration For that reason different protection strategies have been studied coating

containing HALS and UVA pre-layer containing Hitoxreg and cork pigmentation It has been

found that the incorporation of pigmented granulated cork in TPO polymer (matrix 2XZEE)

results in a light-stable composite film and the use of pre-discolored cork minimize color

variation

Composite films were produced incorporating a mass fraction of 1 to 20 of granulated

cork in TPO (matrix 2XZEE) The inclusion of a mass fraction of cork not higher than 3 in the

polymer do not affect the mechanical behavior of the composite The films had aesthetic and

functional interest and are thermoformable The major limitation found in the composite

films was an annoying smell However one concludes that extrusion at temperatures below

160 ordmC is a solution to the problem

Concerning the addition of kenaf fibers in the TMG coatings the main difficulty is the poor

dispersion in the polymer matrix In this sense were studied different treatments of chemical

modification in order to increase the dispersion and the adhesion to the polymer It was found

that all treatments reduced the water absorption by the fibers in the TPO film The

Treatment 1 improved the mechanical behavior of the composite with a mass fraction of 1

although not improving the dispersion of the fiber in the polymer Treatments 2 and 3 have

improved fiber dispersion and it was possible to increase the addiction of the fibers up to the

mass fraction of 3 in the polymer matrix The composite films withstood the stretch during

molding without tearing Finally the pigmentation of the kenaf fiber was explored and it was

concluded that the pigmentation improves both thermal and light resistance of the composite

films

Keywords (Theme) Composites TPO cork kenaf extrusion pigmentation and

chemical treatments


v

Declaraccedilatildeo

Declara sob compromisso de honra que este trabalho eacute original e que todas as

contribuiccedilotildees natildeo originais foram devidamente referenciadas com identificaccedilatildeo da fonte

Assinar e datar


i

Iacutendice

1 Introduccedilatildeo 1

11 Enquadramento e Apresentaccedilatildeo do Projeto 1

12 Apresentaccedilatildeo da Empresa 3

13 Contributos do Trabalho 4

14 Organizaccedilatildeo da Tese 4

2 Estado da Arte 5

21 Material compoacutesito reforccedilado com materiais de origem natural 5

211 Aplicaccedilatildeo de compoacutesitos reforccedilados com materiais naturais no setor automoacutevel 6

212 Matrizes polimeacutericas 7

213 Corticcedila 7

214 Fibras naturais 10

22 Fotoestabilizaccedilatildeo de materiais orgacircnicos 13

221 Mecanismo de foto-oxidaccedilatildeo de materiais naturais 13

222 UVA - Absorvedor de radiaccedilatildeo ultravioleta 14

223 HALS ndash Aminas com desempenho esteacuterico 15

224 Pigmentaccedilatildeo 15

3 Materiais e Meacutetodos 16

31 Inclusatildeo de corticcedila nos materiais TMG Automotive 16

311 TPO ndash Extrusatildeo 16

312 PVC ndash Recobrimento 17

313 Proteccedilatildeo da corticcedila do efeito da radiaccedilatildeo UV 17

32 Inclusatildeo de fibras naturais nos materiais TMG 19

321 Inclusatildeo de fibra de kenaf em TPO 19

33 Ensaios realizados 21

331 Massa voluacutemica 21

332 Ensaio de traccedilatildeo 21

333 Resistecircncia ao rasgado 21

334 Moldagem por vaacutecuo 22

335 Cheiro 22

336 Envelhecimento ao calor 22

337 Solidez agrave luz 22

338 Espectrofotometria 23

339 Microscopia oacutetica 24


ii

3310 SEM (microscopia electroacutenica de varrimento) 24

3311 FT-IR (Fourier Transformed ndash Infra Red) 25

3312 Determinaccedilatildeo da capacidade de absorccedilatildeo de aacutegua destilada 25

4 Resultados e discussatildeo 26


42 Inclusatildeo de corticcedila em TPO ndash Extrusatildeo 32

43 Inclusatildeo de fibras de kenaf em TPO - Extrusatildeo 39

5 Conclusotildees 45

51 Outros trabalhos realizados 46

52 Limitaccedilotildees e trabalho futuro 46

53 Apreciaccedilatildeo final 47

Referecircncias 48

Anexos 1 Proteccedilatildeo da corticcedila da foto-oxidaccedilatildeo 51

Anexos 2 Inclusatildeo de corticcedila nos revestimentos TMG 55

Anexos 3 Inclusatildeo de kenaf nos revestimentos TMG 61

Anexos 4 Anaacutelise FT-IR 65


iii

Iacutendice de Figuras

Figura 11 ndash Evoluccedilatildeo da produccedilatildeo de veiacuteculos automoacuteveis na Uniatildeo Europeia na uacuteltima

deacutecada 1

Figura 12 ndash Emissatildeo de CO2 dos veiacuteculos automoacuteveis na Europa e metas definidas pelo

Parlamento Europeu 2

Figura 21 ndash Representaccedilatildeo esquemaacutetica de um material compoacutesito 5

Figura 22 ndash Representaccedilatildeo da estrutura macromolecular de um termoplaacutestico agrave esquerda e

de um termoendureciacutevel agrave direita 7

Figura 23 ndash Fotografias obtidas por microscopia eletroacutenica de varredurada direccedilatildeo natildeo

radial da estrutura 3D e da direccedilatildeo radial da corticcedila 8

Figura 24 ndash Variaccedilatildeo da massa adimensional da corticcedila em funccedilatildeo da temperatura para duas

velocidades de aquecimento 100 ordmCh-1 (---) e 300 ordmCh-1 (mdash) 9

Figura 25 - Classificaccedilatildeo das principais fibras naturais 10

Figura 26 - Mecanismo de oxidaccedilatildeo induzido por radiaccedilatildeo UV e por calor 14

Figura 27 - Estrutura dos UVA 2-hidroxifenil-benzofenona (BP) 2-(2-hidroxifenil)-benzotria

zol (BTZ) e 2-hidroxyfenil-s-triazina (HPT) 14

Figura 28 - Mecanismo de accedilatildeo do UVA 2-(2-hidroxifenil)-benzotriazol (BTZ) 15

Figura 29 - Mecanismo de accedilatildeo do HALS ndash Ciclo de Denisov 15 Figura 31 ndash Processo de extrusatildeo para a produccedilatildeo de filmes de TPO com Corticcedila 1 17

Figura 32 ndash Processo de produccedilatildeo da camada compacta do artigo Pelgon 17

Figura 33 ndash Esquema dos diferentes direitos de laca (Versatildeo A) do artigo Cork Coumpound 18

Figura 34 ndash Processo de rotogravura para aplicaccedilatildeo de revestimento 18

Figura 35 ndash Resultado do ensaio de solidez agrave luz do artigo Pelgon com 1 em massa de

Corticcedila 1 pintada agrave esquerda e natildeo pintada agrave direita 19

Figura 36 ndash Processo para a produccedilatildeo de filmes de TPO com kenaf 20

Figura 37 ndash Descriccedilatildeo do Tratamento 1 aplicado nas fibras de kenaf 20


Figura 3 9 ndash Descriccedilatildeo do Tratamento 2 aplicado nas fibras de kenaf 21

Figura 310 ndash Sistema tridimensional CIELab 23 Figura 41 ndash Folha de corticcedila revestida em trecircs tonalidades diferentes ldquonaturalrdquo cinza e

preto apoacutes a retificaccedilatildeo de cor requerida pela BMW 27

Figura 42 ndash Evoluccedilatildeo da alteraccedilatildeo da cor das amostras desenvolvidas no projeto Cork

Compound durante ensaio de solidez agrave luz (DIN EN ISO 20 105-A02) 28

Figura 43 ndash Processo de pigmentaccedilatildeo dos gracircnulos de Corticcedila 1 e processo de produccedilatildeo do

filme da camada compacta 30

Figura 44 ndash Filmes compoacutesitos da matriz 2XZEE com 3 em massa de Corticcedila 1 (S Corticcedila 1

sem secagem C Corticcedila 1 com secagem) 32

Figura 45 ndash Fotografias obtidas por microscopia oacuteptica dos filmes polimeacutericos de TPO com

3 em massa de Corticcedila 1 sem secagem (S) e com secagem (C) (Ampliaccedilatildeo 15times) 32

Figura 46 ndash Massa voluacutemica dos filmes de matriz 2XZEE com diferentes concentraccedilotildees

maacutessicas de Corticcedila 1 em comparaccedilatildeo com a matriz 2XZEE sem corticcedila 34


iv

Figura 47 ndash Tensatildeo de rotura dos filmes de matriz 2XZEE com diferentes concentraccedilotildees

maacutessicas de Corticcedila 1 no sentido teia e trama 34

Figura 48 ndash Alongamento agrave rotura dos filmes de matriz 2XZEE com diferentes concentraccedilotildees


Figura 49 ndash Resistecircncia ao rasgado dos filmes de matriz 2XZEE com diferentes concentraccedilotildees


Figura 410 ndash Moldagem por vaacutecuo do filme de TPO com 3 em massa de Corticcedila 1 36

Figura 411 ndash Imagens das fibras naturais apoacutes aplicaccedilatildeo dos diferentes tratamentos obtidas

por microscopia eletroacutenica de varrimento (Ampliaccedilatildeo 2 100 times) 39

Figura 412 -Tensatildeo de rotura dos filmes de matriz 2XZEE com kenaf apoacutes diferentes

tratamentos no sentido teia e trama 41

Figura 413 ndash Alongamento agrave rotura dos filmes da receita 2XZEE com kenaf apoacutes


Figura 414 - Resistecircncia ao rasgado dos filmes da receita 2XZEE com kenaf apoacutes


Figura 415 ndash Moldagem por vaacutecuo do filme F_3wt_T2 agrave esquerda e F_3wt_T3 agrave direita 42

Figura 416 ndash Capacidade de absorccedilatildeo de aacutegua dos filmes de TPO com kenaf apoacutes os

diferentes tratamentos 43

Figura A11 - Estrutura do HALS N-alquilo 51

Figura A12 - Espectro de absorccedilatildeo na regiatildeo UV do BTZ 51

Figura A13 ndash Processo de pigmentaccedilatildeo da Corticcedila 1 51

Figura A14 - Fotografia obtida por microscopia oacuteptica do filme de PVC com 3 em massa de

Corticcedila 1 (Ampliaccedilatildeo 2 times) 54

Figura A21 - Anaacutelise termogravimeacutetrica da Corticcedila 1 55

Figura A22 - Filme obtido por extrusatildeo da matriz 2XZEE com 1 em massa de Corticcedila 1 55





Figura A27 - Mistura (saturada) da matriz 2XZEE com 20 em massa de Corticcedila 1 58

Figura A28 - Moldagem por vaacutecuo dos filmes de TPO com 1 6 10 e 20 em massa de

Corticcedila 1 58

Figura A29 - Filme de matriz 2XZEE com 3 em massa de corticcedila pigmentada 60

Figura A210 - Filme pigmentado de 2XZEE com 3 em massa de corticcedila pigmentada 60 Figura A31 - Moldagem por vaacutecuo do filme da matriz 2XAKJ com 6 em massa de kenaf 61

Figura A32 ndash Fibras apoacutes os diferentes tratamentos em comparaccedilatildeo com as fibras sem

tratamento 61

Figura A33 ndash Mistura da matriz 2XZEE com 3 em massa de fibra de kenaf apoacutes os diferentes

tratamentos 62

Figura A34 ndash Filme rasgado durante a extrusatildeo do filme de matriz 2XZEE com 3 em massa

de kenaf apoacutes Tratamento 1 62

Figura A35 ndash Filme compoacutesito de matriz 2XZEE com 3 em massa de kenaf apoacutes o

Tratamento 2 63


v


Tratamento 3 63

Figura A37 ndash Filme compoacutesito de matriz 2XZEE com 1 em massa de kenaf pigmentado 64

Figura A38 ndash Filme compoacutesito de matriz 2XZEE pigmentado com 1 em massa de kenaf

pigmentado 64

Figura A4 1ndash Estrutura dos principais componentes quiacutemicos da fibra de kenaf 65

Figura A42 ndash Espectros de transmitacircncia das fibras sem Tratamento e Tratamento 1 67

Figura A43 ndash Espectro de transmitacircncia das fibras sem Tratamento 68

Figura A44 - Espectro de transmitacircncia das fibras apoacutes o Tratamento 1 69


Figura A46 ndash Espectro de transmitacircncia das fibras apoacutes o Tratamento 3 72


vi

Iacutendice de Tabelas

Tabela 21 ndash Aplicaccedilatildeo de materiais naturais no revestimento de elementos do interior automoacutevel 6

Tabela 22 - Composiccedilatildeo quiacutemica de corticcedila virgem e corticcedila amadia determinada em 10 aacutervores em Portugal (entre parecircnteses o desvio padratildeo) 8

Tabela 23 - Propriedades da corticcedila 9

Tabela 24 - Composiccedilatildeo quiacutemica das principais fibras lignoceluloacutesicas 11

Tabela 25 - Propriedades fiacutesicas e mecacircnicas das principais fibras lignoceluloacutesicas 11

Tabela 31 ndash Massa voluacutemica e distribuiccedilatildeo granulomeacutetrica da Corticcedila 1 16

Tabela 32 ndash Classificaccedilatildeo do cheiro pelo meacutetodo TMG 183 22

Tabela 33 ndash Relaccedilatildeo entre ΔE e o grau de alteraccedilatildeo da cor na escala de cinzentos ndash Norma NP EN ISO 105-A05 24

Tabela 41 - Resultados do ensaio de solidez agrave luz (DIN EN ISO 20 105-A02 BMW) das amostras de corticcedila revestidas com laca (Versatildeo A ndash 4 direitos de laca com TINUVIN Versatildeo B - 4 direitos de laca com TINUVIN e preacute-camada de HITOXreg) 26

Tabela 42 ndash Estudo da quantidade de pigmento no empastado de corticcedila 30

Tabela 43 - Resultados do ensaio de solidez agrave luz (DIN EN ISO 20 105-A02) dos filmes polimeacutericos de PVC com 3 em massa de corticcedila pigmentada com diferentes quantidades de pigmento no empastado 31

Tabela 44 ndash Propriedades mecacircnicas e massa voluacutemica dos filmes polimeacutericos C e S 33

Tabela 45 - Ensaio de cheiro (TMG 183) dos filmes de matriz LLDPE com 3 em massa de Corticcedila 1 e do filme de 2XZEE com 3 em massa de Corticcedila 1 (1- Sem cheiro 2-Cheiro natildeo incomodativo 3- Cheiro forte mas natildeo incomodativo 4- Cheiro incomodativo 5- Cheiro fortemente incomodativo 6- Cheiro insuportaacutevel) 36

Tabela 46 ndash Ensaio de solidez agrave luz (DIN EN ISO 20 105-A02 condiccedilotildees da Mercedes) dos filmes de matriz 2XZEE com 3 em massa de Corticcedila 1 pigmentada 38

Tabela 47 ndash Ensaio de envelhecimento teacutermico (TMG 147 240 horas a 100 ordmC) dos filmes de matriz 2XZEE com 3 em massa de Corticcedila 1 pigmentada 38

Tabela 48 - Ensaio de envelhecimento teacutermico (TMG 147) aos Filmes com incorporaccedilatildeo em massa de1 de kenaf natural e kenaf pigmentado 43

Tabela 410 - Resultados do ensaio de solidez agrave luz (DIN EN ISO 20 105-A02) aos filmes de TPO com 1 em massa de kenaf natural e kenaf pigmentado 44

Tabela A11 -Estudo da interaccedilatildeo da corticcedila com os diferentes componentes da pasta de PVC 2PLDB (A ndash Corticcedila 1 B ndash Corticcedila 1 pigmentada) 52

Tabela A12 -Estudo da influecircncia da velocidade de agitaccedilatildeo na mistura da Corticcedila 1 com a pasta 2PLDB 53

Tabela A21 - Resultados do ensaio de solidez agrave luz (DIN EN ISO 20 105-A02 nas condiccedilotildees da Mercedes) dos Filmes de TPO com diferentes concentraccedilotildees maacutessicas de Corticcedila 1 59

Tabela A22 - Ensaio de envelhecimento teacutermico (TMG 147 240 horas a 100 ordmC) dos Filmes de TPO com diferentes concentraccedilotildees maacutessicas de Corticcedila 1 59

Tabela A41 ndash Principais bandas do espectro de transmitacircncia das fibras de kenaf 66


vii

Tabela A42 ndash Variaccedilatildeo da intensidade de sinal entre os espectros das fibras sem tratamento e apoacutes o Tratamento 1 70


viii

Notaccedilatildeo e Glossaacuterio

m Massa num determinante instante kg

m0

T ρ l M e V A L a b ΔE t

Massa no instante inicial Temperatura Massa voluacutemica Comprimento Massa por unidade de superfiacutecie Espessura Volume Aacuterea Coordenada de cor luminosidade Coordenada de cor Coordenada de cor Variaccedilatildeo total da cor Tempo

kg ordmC kgm-3

m kgm-2

m L m2 h

Lista de Siglas

ATR

BP

BSE

BTZ

CO2

CIELab

EU

FT-IR

HALS

HPT

IampD

IV

LLDPE

MEK

PIB

Attenuated Total Reflectance

2-hidroxifenil-benzofenona

Backscattering electrons

2-(2-hidroxifenil)-benzotriazol

Dioacutexido de Carbono

International Commission on Illumination (L a b)

Uniatildeo Europeia

Fourier Transformed ndash Infra Red

Hindered Amine Light Stabilizers

2-hydroxifenil-s-triazina

Investigaccedilatildeo e Desenvolvimento

Infravermelho

Low linear density polyethylene (Polietileno linear de baixa densidade)

Methyl ethyl ketone (Butanona)

Produto Interno Bruto

OEM

PP

PUR

PVC

SE

SEM

TMG

TPE

PS

TPO

TPV

UPTEC

UV

UVA

Original Equipment Manufacturers

Polipropileno

Poliuretano

Polyvinyl chloride(Policloreto de vinilo)

Secondary electrons

Scanning electron microscope

Tecircxtil Manuel Gonccedilalves

Elastoacutemero termoplaacutestico

Poliestireno

Elastoacutemero termoplaacutestico olefiacutenico

Elastoacutemero termoplaacutestico vulcanizado

Parque de Ciecircncia e Tecnologia da Universidade do Porto

Ultravioleta

Absorvedor UV


Introduccedilatildeo 1

1 Introduccedilatildeo

11 Enquadramento e Apresentaccedilatildeo do Projeto

A Uniatildeo Europeia eacute o segundo maior produtor de veiacuteculos automoacuteveis com 15 milhotildees

produzidos em 2014 ficando apenas atraacutes da China que fabricou cerca de 17 milhotildees [1] A

induacutestria automoacutevel eacute por isso particularmente relevante para a prosperidade da Europa

Tem uma importacircncia acrescida enquanto empregadora de matildeo-de-obra qualificada e

contribui significativamente para o PIB e para as receitas fiscais da UE A induacutestria automoacutevel

representa 12 milhotildees de postos de trabalho empregando cerca de 6 da comunidade

europeia Em 2014 gerou 396 milhotildees de euros em contribuiccedilotildees fiscais e representa cerca de

6 do PIB da UE [2] O setor automoacutevel eacute o principal investidor privado em Investigaccedilatildeo e

Desenvolvimento IampD investindo aproximadamente 42 milhotildees de euros e registando

6 000 patentes anualmente[2]

Nos uacuteltimos anos embora se tenha registado um aumento na produccedilatildeo de veiacuteculos

automoacuteveis na UE a induacutestria automoacutevel ainda se encontra em recuperaccedilatildeo mantendo-se

abaixo do que se verificava no iniacutecio do seacuteculo XXI tal como se pode analisar na Figura 11


deacutecada (adaptado de [3])

A quebra no mercado automoacutevel durante a uacuteltima deacutecada deveu-se agrave crise internacional e

aos mercados emergentes como a China Iacutendia Meacutexico e Brasil que tecircm vindo a ganhar

destaque em termos de produccedilatildeo e consumo [4]

Portugal acompanha a tendecircncia verificada na Uniatildeo Europeia Em 2014 registou-se a venda

de 172 milhares de veiacuteculos automoacuteveis que traduz um crescimento de 36 face ao ano de

2013 [5] O setor automoacutevel eacute um dos mais importantes para a economia portuguesa uma vez

que as receitas fiscais geradas pela venda e circulaccedilatildeo automoacutevel ascendem os 6 mil milhotildees

de euros e representa cerca de 4 do PIB nacional [4]

+10 -13

+06

+45

-92

-131

+86

+22

-58 +07

+45

13

14

15

16

17

2003 2005 2007 2009 2011 2013

Auto

moacuteveis

pro

duzid

os

na U

E

milhotildees

de

unid

ades



Embora se verifique uma tendecircncia evolutiva favoraacutevel do setor automoacutevel eacute imperativa a

aposta na Investigaccedilatildeo e Desenvolvimento IampD e na Inovaccedilatildeo com vista a enfrentar as

dificuldades ainda existentes e tornar o mercado europeu mais competitivo Uma vez que o

setor eacute condicionado por pressotildees ambientais uma parte significativa de IampD eacute direcionada

para alcanccedilar as metas de emissotildees de dioacutexido de carbono CO2 definidas pelas entidades

reguladoras [4] Em 2009 o Parlamento Europeu aplicou o Regulamento 4432009 que

determinou a reduccedilatildeo da emissatildeo de CO2ateacute 130 gkm-1 nos automoacuteveis novos vendidos na

Uniatildeo Europeia ateacute ao ano de 2015 e ateacute 95 gkm-1ateacute ao ano de 2020 [6] como eacute possiacutevel

constatar na Figura 12

Figura 12 ndash Emissatildeo de CO2dos veiacuteculos automoacuteveis na Europa e metas definidas pelo

Parlamento Europeu (adaptado de[7])

Pela anaacutelise da Figura 12 verifica-se que em 2013 as emissotildees de CO2foram de127 gkm-1

tendo-se nesse ano cumprido o objetivo previsto para 2015Embora se verifique uma reduccedilatildeo

significativa das emissotildees de CO2 ao longo dos anos os veiacuteculos automoacuteveis satildeo ainda

responsaacuteveis por 12 das emissotildees de CO2 na UE [6] Para alcanccedilar a meta definida para o

ano de 2020 eacute fundamental desenvolver novos produtos que visam a diminuiccedilatildeo do consumo

de combustiacutevel dos automoacuteveis

A introduccedilatildeo de materiais ldquolevesrdquo no interior automoacutevel diminui o peso do veiacuteculo o consumo

de combustiacutevel e consequentemente as emissotildees de CO2 [8]A corticcedila e as fibras naturais

apresentam densidades inferiores agraves dos materiais normalmente utilizados no interior



automoacutevel pelo que surgiu o interesse da sua inclusatildeo nas folhas termoplaacutesticas As fibras

naturais apresentam ainda outras propriedades vantajosas tais como resistecircncia mecacircnica

baixo custo baixa abrasatildeo e biodegrabilidade [8]

A TMG Automotive eacute o segundo maior fabricante europeu de materiais flexiacuteveis para o

revestimento do interior automoacutevel e procura constantemente o desenvolvimento de produtos

com conteuacutedo inovador elevada qualidade e que respeitem o meio ambiente A presente

dissertaccedilatildeo de mestrado tem como objetivo incluir materiais de origem natural nos produtos

TMG Automotive visando duas vertentes principais a esteacutetica e a funcional Relativamente agrave

vertente esteacutetica pretende-se que o material de origem natural seja visiacutevel na superfiacutecie do

interior automoacutevel e quanto agrave vertente funcional eacute necessaacuterio que apresente caracteriacutesticas

equivalentes agraves dos materiais atuais Eacute ainda objetivo solucionar os problemas derivados da

sua inclusatildeo tais como a descoloraccedilatildeo da corticcedila devido agrave exposiccedilatildeo agrave luz solar ou a fraca

dispersatildeo das fibras naturais na matriz polimeacuterica Por uacuteltimo pretende-se a exploraccedilatildeo de

novas vertentes de incorporaccedilatildeo dos materiais naturais bem como a sua funcionalizaccedilatildeo

12 Apresentaccedilatildeo da Empresa

A TMG Automotiveeacute uma Empresa que se destina agrave produccedilatildeo de tecidos plastificados e outros

revestimentos para a induacutestria automoacutevel representando uma das aacutereas estrateacutegicas de

negoacutecio da Tecircxtil Manuel Gonccedilalves SA

A Empresa Tecircxtil Manuel Gonccedilalves SA foi fundada em 1937 sob a designaccedilatildeo de Faacutebrica de

Fiaccedilatildeo e Tecidos do Vale de Manuel Gonccedilalves e transformada em 1965 em Sociedade

Anoacutenima No ano de 2006 o Grupo TMG sofreu um processo de reestruturaccedilatildeo sendo

reorganizado em vaacuteria aacutereas independentes de negoacutecio designadas por TMG Yarns TMG

Fabrics TMG Decor TMG Finishing TMG Fasttrack e TMG Automotive

A TMG Automotive eacute muitas vezes nomeada diretamente por empresas como BMW

Mercedes-Benz e Volvo apesar de ser considerada Tier 2 na escala de valor na induacutestria

automoacutevel Os principais materiais desenvolvidos pela Empresa satildeo diferentes soluccedilotildees de

folhas agrave base de policloreto de vinilo (PVC) poliuretano (PUR) e termoplaacutesticos elastoacutemeros

(TPE) Atualmente a Empresa eacute certificada em Gestatildeo da Qualidade (NP EN ISO 90012008)

Gestatildeo do Ambiente (NP EN ISO 140012004) Investigaccedilatildeo Desenvolvimento e Inovaccedilatildeo

(NP 44572007) e Qualidade Especiacutefica da Induacutestria Automoacutevel (ISO TS 169492002)



13 Contributos do Trabalho

A presente dissertaccedilatildeo explorou uma nova vertente de incorporaccedilatildeo de corticcedila nos

revestimentos polimeacutericos da TMG Automotive atraveacutes do processo de extrusatildeo Foram

estudados diferentes foto-estabilizantes no problema da foto-oxidaccedilatildeo da corticcedila Foi

proposta a preacute-oxidaccedilatildeo da corticcedila como possiacutevel soluccedilatildeo do problema O processo de

pigmentaccedilatildeo dos gracircnulos de corticcedila desenvolvido na empresa foi otimizado e posteriormente

foi estudado o mesmo processo na pigmentaccedilatildeo do kenaf Foram estudados diferentes

tratamentos de modificaccedilatildeo de superfiacutecie das fibras de kenaf e aumentada a sua

incorporaccedilatildeo em massa num filme polimeacuterico de TPO

Durante o estaacutegio foram produzidas amostras com diferentes conceitos de inclusatildeo de

corticcedila de kenaf e de madeira para apresentaccedilatildeo a clientes nomeadamente a BMW e

Yanfeng Foi ainda estudada a incorporaccedilatildeo de masterbatch de madeira nos revestimentos

polimeacutericos da Empresa

14 Organizaccedilatildeo da Tese

A presente dissertaccedilatildeo de mestrado encontra-se estruturada em 5 capiacutetulos

Introduccedilatildeo ndash Neste primeiro capiacutetulo eacute feito o enquadramento e a apresentaccedilatildeo do

trabalho desenvolvido assim como a apresentaccedilatildeo da Empresa TMG Automotive e os

contributos do trabalho dados agrave mesma

Estado de Arte ndash No segundo capiacutetulo eacute feita a revisatildeo bibliograacutefica dos materiais de

origem natural usados no trabalho Satildeo tambeacutem descritos os problemas da sua

incorporaccedilatildeo em matrizes polimeacutericas bem como possiacuteveis soluccedilotildees para a resoluccedilatildeo

dos mesmos

Materiais e meacutetodos ndash Nesta secccedilatildeo satildeo descritos os materiais utilizados e os meacutetodos

empregues no desenvolvimento do trabalho experimental

Resultados e discussatildeo - Satildeo apresentados os principais resultados obtidos durante a

realizaccedilatildeo da dissertaccedilatildeo e feita a sua discussatildeo

Conclusotildees ndash O capiacutetulo final inclui as principais conclusotildees retiradas do

desenvolvimento da dissertaccedilatildeo bem como perspetivas para o trabalho futuro


Estado da Arte 5

2 Estado da Arte

21 Material compoacutesito reforccedilado com materiais de origem natural

O material compoacutesito consiste num material multifaacutesico em que as fases satildeo quimicamente

distintas e separadas por uma interface Maioritariamente os materiais compoacutesitos satildeo

constituiacutedos por apenas duas fases a matriz e o elemento de reforccedilo Na Figura 21 encontra-

se a representaccedilatildeo esquemaacutetica de um material compoacutesito

Figura 21ndash Representaccedilatildeo esquemaacutetica de um material compoacutesito (adaptado de[9])

O elemento de reforccedilo ou fase dispersa pode ser particulado ou fibroso As partiacuteculas

apresentam igual geometria em todas as direccedilotildees enquanto as fibras apresentam uma

elevada razatildeo entre o comprimento e o diacircmetro As fibras podem estar orientadas

paralelamente agrave direccedilatildeo longitudinal ou podem ser distribuiacutedas aleatoriamente conferindo a

propriedade isotroacutepica ao material[9]

A matriz ou a fase contiacutenua envolve a fase dispersa protegendo-a contra danos superficiais

como a abrasatildeo mecacircnica ou agressotildees quiacutemicas do ambiente A matriz atua como o meio

atraveacutes do qual uma tensatildeo aplicada externamente eacute transmitida e repartida pela fase

dispersa Para que ocorra um reforccedilo eficaz as partiacuteculasfibras devem estar distribuiacutedas

homogeneamente por toda a matriz [9]

A quantidade de partiacuteculasfibras eacute um aspeto importante no comportamento mecacircnico do

material As suas propriedades mecacircnicas melhoram com o aumento da fraccedilatildeo maacutessica da

fase de reforccedilo ateacute uma dada quantidade maacutexima Atingido este valor a matriz perde a

capacidade de envolver todas a fibras de forma eficaz levando assim a um decreacutescimo das

propriedades mecacircnicas finais do material compoacutesito[9]

Tipicamente as propriedades mecacircnicas da fase dispersa satildeo superiores agraves do poliacutemero que

elas reforccedilam permitindo melhorar as propriedades mecacircnicas da matriz polimeacuterica Para

que o reforccedilo da matriz polimeacuterica seja eficaz eacute fundamental que as diferentes fases do

compoacutesito sejam compatiacuteveis e que formem uma forte adesatildeo entre si

Interface

Matriz Fase contiacutenua

Elemento de reforccedilo

Fase dispersa


Estado da Arte 6

211 Aplicaccedilatildeo de compoacutesitos reforccedilados com materiais naturais no setor automoacutevel

A induacutestria automoacutevel eacute a principal precursora do desenvolvimento de compoacutesitos reforccedilados

com fibras naturais sendo a Europa liacuteder de mercado [10] Segundo a Lucitel liacuteder em

consultoria de gestatildeo e pesquisa de mercado eacute previsto um crescimento anual de 11 do

mercado de compoacutesitos de fibras naturais entre 2014 e 2019 no setor automoacutevel[10]

Os compoacutesitos reforccedilados com fibras naturais satildeo utilizados em vaacuterios componentes

automoacuteveis tais como paineacuteis de portas e instrumentos compartimentos de armazenamento

e encostos de bancos A aplicaccedilatildeo da corticcedila no interior automoacutevel ainda eacute escassa no

entanto tem vindo a ser explorada Na Tabela 21apresentam-sediferentes aplicaccedilotildees de

fibras naturais e de corticcedila em veiacuteculos automoacuteveis

Tabela 21 ndash Aplicaccedilatildeo de materiais naturais no revestimento de elementos do interior

automoacutevel (adaptado de[8][11] [12]e[13])

Fabricante e modelo automoacutevel Aplicaccedilatildeo de materiais naturais

Mercedes-Benz

F700

Aplicaccedilatildeo de corticcedila no

revestimento do travatildeo de

matildeo paineacuteis de portas painel

de instrumentos teto entre

outros

BMW

i3

Aplicaccedilatildeo de fibra de kenaf

nos paineacuteis das portas e no

painel de instrumentos

Aplicaccedilatildeo de madeira de

eucalipto no painel de

instrumentos

Lotus

Eco Elise

Aplicaccedilatildeo de fibra de cacircnhamo

nos paineacuteis de corpo

exteriores

Revestimento em fibra de latilde

dos paineacuteis de portas e

assentos

Tecido do tapete em fibra de

sisal


Estado da Arte 7

212 Matrizes polimeacutericas

Tal como referido anteriormente a matriz eacute a fase que envolve a fase de reforccedilo

protegendo-a do meio envolvente Existe uma grande variedade de matrizes polimeacutericas

utilizadas no fabrico de materiais compoacutesitos de origem natural que satildeo divididas em dois

grupos considerando o seu comportamento e estrutura matrizes termoplaacutesticas e matrizes

termoendureciacuteveis- Figura 22


de um termoendureciacutevel agrave direita [14]

Os poliacutemeros termoplaacutesticos satildeo constituiacutedos por macromoleacuteculas lineares e a coesatildeo

intermolecular eacute garantida por ligaccedilotildees quiacutemicas fracas Suportam vaacuterios ciclos teacutermicos sem

que ocorra perda das suas propriedades [15] Os poliacutemeros termoplaacutesticos mais utilizados satildeo

o polietileno linear de baixa densidade (LLDPE) o policloreto de vinilo (PVC) o polipropileno

(PP) e o poliestireno (PS) [16] Os principais meacutetodos utilizados para a produccedilatildeo de

compoacutesitos termoplaacutesticos satildeo a extrusatildeo a moldagem por compressatildeo e a moldagem por

injeccedilatildeo [16]

Os termoendureciacuteveis quando processados assumem a sua forma definitiva natildeo podendo

voltar a ser submetidos a um aquecimento sem que ocorra a deterioraccedilatildeo das suas

propriedades Satildeo formados por estruturas polimeacutericas muito ramificadas e a coesatildeo

intermolecular eacute garantida por ligaccedilotildees quiacutemicas fortes [15]

213 Corticcedila

A corticcedila eacute um material natural obtida pelo descorticcedilamento da camada mais externa do

sobreiro (Quercus suber L) [17] O primeiro descorticcedilamento ocorre apoacutes os 25 anos de idade

da aacutervore e ao longo da sua vida pode ser descorticcedilado entre 15 a 18 vezes em intervalos

de nove anos Do primeiro descorticcedilamento eacute obtida a corticcedila virgem e do segundo eacute obtida a

corticcedila secundeira Ambas apresentam estrutura irregular e extrema dureza condicionando a

sua utilizaccedilatildeo apenas em aglomerados de corticcedila aplicados em pavimentos e em isolamentos

Somente a corticcedila amadia proveniente da terceira e das extraccedilotildees seguintes apresenta

qualidade para aplicaccedilatildeo noutros materiais tal como em rolhas [18]


Estado da Arte 8

A estrutura da corticcedila eacute alveolar e anaacuteloga a um laquofavo de melraquo na qual as ceacutelulas estatildeo

arranjadas sem que haja espaccedilos intercelulares As paredes celulares satildeo finas e riacutegidas com

a forma de um prisma hexagonal O interior celular eacute gasoso e corresponde a cerca de 60 da

constituiccedilatildeo do material [17] Na Figura 23satildeo apresentadas fotografias obtidas por

microscopia eletroacutenica de varredura da corticcedila

Figura 23 ndash Fotografias obtidas por microscopia eletroacutenica de varrimento direccedilatildeo natildeo radial

da estrutura 3D e da direccedilatildeo radial da corticcedila (adaptado de [19])

A composiccedilatildeo quiacutemica da corticcedila depende de diversos fatores tais como origem geograacutefica

geneacutetica condiccedilotildees climateacutericas e do solo dimensotildees e idade da aacutervore [20] Na Tabela 22 eacute

sumarizada a composiccedilatildeo quiacutemica ( em massa) da corticcedila virgem e da corticcedila amadia

determinada num total de 10 aacutervores em Portugal

Tabela 22 - Composiccedilatildeo quiacutemica de corticcedila virgem e corticcedila amadia determinada em 10

aacutervores em Portugal (entre parecircnteses o desvio padratildeo) [20]

Componente Corticcedila Virgem Corticcedila Amadia

Suberina ( em massa) 352 (31) 394 (17)

Lenhina ( em massa) 224 (11) 230 (08)

Polissacariacutedeos ( em massa) 213 (24) 199 (26)

Extrataacuteveis ( em massa) 169 (25) 230 (08)

A suberina eacute o principal constituinte quer da corticcedila virgem quer da corticcedila amadia A

suberina eacute uma macromoleacutecula de caraacutecter alifaacutetico constituiacuteda por uma longa cadeia de

aacutecidos gordos cuja funccedilatildeo consiste em minimizar as perdas de aacutegua controlar as

transferecircncias gasosas e impedir a passagem de moleacuteculas ou microrganismos de elevado

tamanho na corticcedila [20] O segundo principal componente eacute a lenhina um poliacutemero de

natureza aromaacutetica associado agrave celulose e que confere rigidez agraves paredes celulares [20] A

remoccedilatildeo de um destes constituintes destroacutei irreversivelmente a estrutura celular das paredes

da corticcedila


Estado da Arte 9

Os polissacariacutedeos presentes na corticcedila satildeo a celulose e hemicelulose e conferem rigidez

celular No grupo dos extrativos incluem-se as ceras os taninos as pectinas e outros

compostos fenoacutelicos que natildeo se encontram quimicamente ligados agrave restante estrutura

podendo facilmente ser extraiacutedos com solventes [20]

Como resultado da composiccedilatildeo quiacutemica e da estrutura morfoloacutegica a corticcedila apresenta

diversas propriedades importantes na sua utilizaccedilatildeo enumeradas na Tabela 23

Tabela 23 - Propriedades da corticcedila (adaptado de [17]e [20])

Propriedades da corticcedila

Baixa massa voluacutemica

Capacidade de isolamento teacutermico acuacutestico e eleacutetrico

Retardacircncia agrave chama

Elasticidade compressibilidade resistecircncia ao atrito e amortecimento

Enumeradas as vantagens da corticcedila eacute tambeacutem importante referiras caracteriacutesticas que se

assumem como potenciais problemas da sua incorporaccedilatildeo em poliacutemeros como por exemplo a

elevada capacidade de absorccedilatildeo de aacutegua A corticcedila absorve a humidade presente no meio

envolvente aumenta de volume e ocorre a diminuiccedilatildeo das suas propriedades mecacircnicas [17]

A corticcedila degrada termicamente originando o escurecimento do material e a reduccedilatildeo das

propriedades mecacircnicas [21] Na Figura 24eacute apresentada a evoluccedilatildeo da perda de massa da

corticcedila em funccedilatildeo da temperatura e da taxa de aquecimento


velocidades de aquecimento 100 ordmCh-1 (---) e 300 ordmCh-1 (mdash) (adaptado de [20])

mm

0-1

T ordmC


Estado da Arte 10

Quando aquecida a temperaturas inferiores a 200 ordmC regista-se uma perda meacutedia de 6 em

massa associada agrave reduccedilatildeo do teor de aacutegua e de volaacuteteis da corticcedila [21] A partir desta

temperatura inicia-se a degradaccedilatildeo da hemicelulose o componente quiacutemico menos

resistente ao calor O componente mais estaacutevel eacute a suberina cuja degradaccedilatildeo ocorre agrave

temperatura de 300 ordmC [20] Com o aquecimento as paredes celulares inicialmente

onduladas expandem-se e tornam-se lisas devido agrave pressatildeo interna provocada pelos gases

resultantes da degradaccedilatildeo dos constituintes quiacutemicos O aumento de volume acompanhado

pela perda de massa determina a diminuiccedilatildeo da densidade do material [21]

Aproximadamente a 450 ordmC ocorre a completa carbonizaccedilatildeo da corticcedila [21]

A foto-degradaccedilatildeo representa a principal limitaccedilatildeo na aplicaccedilatildeo da corticcedila no automoacutevel

uma vez que os materiais estatildeo sujeitos a uma duraccedilatildeo prolongada de radiaccedilatildeo UV A lenhina

eacute o principal constituinte quiacutemico responsaacutevel pela foto-degradaccedilatildeo dado o elevado nuacutemero

de cromoacuteforos na sua estrutura tais como ligaccedilotildees duplas grupos carbonilo e grupos

hidroxilo Estes absorvem a radiaccedilatildeo UV incidente e causam descoloraccedilatildeo (amarelecimento)

do material [22] Devido a sua importacircncia o fenoacutemeno eacute descrito em detalhe na secccedilatildeo 22

214 Fibras naturais

Na Figura 25 encontra-se esquematizada a classificaccedilatildeo das fibras naturais relativamente agrave

sua origem bem como a listagem das principais fibras utilizadas no setor automoacutevel

Figura 25 - Classificaccedilatildeo das principais fibras naturais (adaptado de [12] [23] e [24])

No que diz respeito agrave composiccedilatildeo quiacutemica das fibras naturais as de origem lignoceluloacutesica satildeo

constituiacutedas maioritariamente por celulose hemicelulose e lenhina enquanto as de origem

animal satildeo constituiacutedas essencialmente por proteiacutenas [24] A composiccedilatildeo quiacutemica das fibras

de origem lignoceluloacutesica varia conforme a espeacutecie idade condiccedilotildees climateacutericas e

mineralizaccedilatildeo do solo e eacute apresentada na Tabela 24

Fibra Natural

Animal

Latilde

Couro

Seda

Lignoceluloacutesica

Caule

Linho

Cacircnhamo

Juta

Kenaf

Folha

Sisal

Semente Fruto

Algodatildeo

Fibra de coco

Oacuteleo de palma

Madeira

Coniacutefera (Softwood)

Caduca (Hardwood)

Mineral

Amianto


Estado da Arte 11

Tabela 24 - Composiccedilatildeo quiacutemica das principais fibras lignoceluloacutesicas (adaptado de [8] [12]

e [24])

Fibra Celulose

( em massa)

Hemicelulose

( em massa)

Lenhina

( em massa)

Pectina

( em massa)

Ceras

( em massa)

Juta 510-780 120-130 100-150 02-44 05

Cacircnhamo 670-780 160-224 35-57 08 07-08

Kenaf 450-570 215 80-130 06 08

Sisal 600-800 100-140 60-140 08-100 03-20

Softwood 430-470 250-350 160-240 - -

Hardwood 400-440 250-290 250-310 - -

Pela literatura foi possiacutevel fazer o levantamento das propriedades fiacutesicas bem como das

propriedades mecacircnicas das fibras naturais Os valores estatildeo organizados na Tabela 25

Tabela 25 - Propriedades fiacutesicas e mecacircnicas das principais fibras lignoceluloacutesicas (adaptado

de [8] [12] [23] [24] e [25])

Fibra

Massa voluacutemica

(gcm-3)

Comprimento (mm)

Diacircmetro (μm)

Deformaccedilatildeo agrave rotura ()

Tensatildeo de rotura (MPa)

Moacutedulo de Young (GPa)

Juta 130-149 10-60 50-250 12-31 1870-8000 130-265

Cacircnhamo 147-151 50-550 100-510 16 6900 350-700

Kenaf 098-145 14-110 40-360 16 2950-9300 220-600

Sisal 120-140 08-80 70-470 19-70 4680-8550 94-220

Hardwood 030-088 33 160 - 510-1207 52-156

Softwood 030-150 10 300 44 455 ndash 10000 36-400

A escolha da fibra natural mais adequada para reforccedilo de compoacutesitos eacute realizada pela

avaliaccedilatildeo das propriedades mecacircnicas que apresenta no entanto eacute importante ter em

consideraccedilatildeo outros fatores relevantes tais como a disponibilidade no mercado a

compatibilidade com a matriz e o preccedilo Analisando a Tabela 25 verifica-se que a fibra de

kenaf exibe um conjunto de propriedades adequado para a sua incorporaccedilatildeo em matrizes

polimeacutericas nomeadamente baixa densidade pequeno diacircmetro elevada tensatildeo de rotura e

elevado moacutedulo de Young


Estado da Arte 12

Genericamente as fibras naturais reforccedilam eficazmente as matrizes termoplaacutesticas no

entanto a sua natureza apresenta determinadas limitaccedilotildees Por exemplo como consequecircncia

das suas propriedades hidrofiacutelicas apresentam fraca resistecircncia agrave humidade sendo a celulose

o principal componente responsaacutevel pelo fenoacutemeno [26] A absorccedilatildeo de aacutegua compromete a

ligaccedilatildeo entre a fibra e a matriz e consequentemente as propriedades mecacircnicas e a

estabilidade dimensional do compoacutesito [8]

A temperatura de processamento de compoacutesitos com fibras naturais eacute limitada porque a

termo-oxidaccedilatildeo das fibras ocorre na ordem dos 150 ordmC para processos de longa duraccedilatildeo e na

ordem dos 220 ordmC em processos curtos [16] Na presenccedila de radiaccedilatildeo UV ocorre o fenoacutemeno

da foto-degradaccedilatildeo caracterizada pela descoloraccedilatildeo da fibra [16] O mecanismo eacute descrito

em detalhe na secccedilatildeo 22

Por uacuteltimo a principal limitaccedilatildeo reside na sua natureza polar e nas caracteriacutesticas hidrofiacutelicas

das fibras naturais visto que a maioria dos termoplaacutesticos possui caracteriacutesticas apolares e

hidrofoacutebicas [23] Como resultado a adesatildeo fibramatriz eacute comprometida e as propriedades

mecacircnicas do material satildeo afetadas

2141 Modificaccedilatildeo da superfiacutecie de fibras naturais

Para aumentar a dispersatildeo e adesatildeo entre a fibra e a matriz polimeacuterica satildeo aplicados

tratamentos de modificaccedilatildeo da superfiacutecie das fibras naturais Os tratamentos melhoram a

dispersatildeo e a adesatildeo da fibra na matriz bem como reduzem a sua capacidade de absorccedilatildeo de

aacutegua melhorando assim as propriedades mecacircnicas do compoacutesito [23] Os tratamentos mais

comuns satildeo a alcalinizaccedilatildeo a acetilaccedilatildeo e o tratamento com isocianatos silanos

permanganato de potaacutessio e anidrido maleico [23]

Alcalinizaccedilatildeo

A alcalinizaccedilatildeo ou mercerizaccedilatildeo eacute o tratamento mais utilizado na modificaccedilatildeo de fibras

naturais devido agrave sua elevada eficaacutecia e baixo custo A fibra eacute imersa numa soluccedilatildeo alcalina

com a finalidade de solubilizar e remover impurezas bem como vestiacutegios de lenhina

hemicelulose e ceras da superfiacutecieCom o tratamento a rugosidade da fibra aumenta

melhorando assim a sua adesatildeo agrave matriz [24]A soluccedilatildeo alcalina reage com o grupo hidroxilo

da fibra ionizando a sua superfiacutecie ndash Equaccedilatildeo 21

A eficaacutecia do tratamento eacute determinada por diferentes fatores tais como a concentraccedilatildeo da

soluccedilatildeo alcalina o tempo do tratamento e a temperatura Caso as condiccedilotildees do tratamento

sejam superiores agraves condiccedilotildees oacutetimas ocorre a deteorizaccedilatildeo das fibras [24]


Estado da Arte 13

Tratamento com anidrido maleico

O anidrido maleico eacute quimicamente ligado agrave superfiacutecie da fibra reduzindo a sua

hidrofilicidade e criando uma ponte de ligaccedilatildeo entre a fibra e a matriz polimeacuterica [27] A sua

reaccedilatildeo com o grupo hidroxilo das fibras naturais eacute apresentada na Equaccedilatildeo 22

Tratamento com permanganato de potaacutessio

O permanganato de potaacutessio eacute um oxidante bastante forte e a elevada reatividade dos iotildees

Mn3+ eacute responsaacutevel por iniciar o grafting entre a fibra natural e a matriz polimeacuterica [28] A

reaccedilatildeo do permanganato de potaacutessio com as fibras naturais eacute apresentada de seguida

Joseph et al estudaram o efeito da concentraccedilatildeo de uma soluccedilatildeo de permanganato de

potaacutessio em acetona nas propriedades mecacircnicas de um compoacutesito de LLDPE reforccedilado

30 em massa de fibras naturais e concluiacuteram que a concentraccedilatildeo oacutetima eacute de 0055 [29]

22 Fotoestabilizaccedilatildeo de materiais orgacircnicos

221 Mecanismo de foto-oxidaccedilatildeo de materiais naturais

O mecanismo de oxidaccedilatildeo dos materiais envolve as trecircs etapas processuais iniciaccedilatildeo

propagaccedilatildeo e terminaccedilatildeo O mecanismo eacute induzido quer por accedilatildeo da luz (Passo 1) quer por

accedilatildeo teacutermica (Passo 2) e denomina-se de foto-oxidaccedilatildeo e de termo-oxidaccedilatildeo respetivamente

e eacute apresentado na Figura 26


Estado da Arte 14

Figura 26 - Mecanismo de oxidaccedilatildeo induzido por radiaccedilatildeo UV e por calor (extraiacutedo de [30])

Predominantemente o mecanismo eacute desencadeado pela accedilatildeo da luz (fotoacutelise) e ocorre

quando um cromoacuteforo CH absorve radiaccedilatildeo UV O cromoacuteforo eacute elevado a um estado

excitado CH e por quebra de ligaccedilotildees forma um radical livre R (Passo 3) Os radicais livres

reagem com moleacuteculas de oxigeacutenio O2 e formam radicais peroacutexido ROO (Passo 4) que por

sua vez atacam a cadeira polimeacuterica e removem aacutetomos de hidrogeacutenio formando

hidroperoacutexidos instaacuteveis ROOH (passo 5) A energia da ligaccedilatildeo O-O dos hidroperoacutexidos eacute

bastante baixa e eacute quebrada agrave temperatura ambiente dando origem a mais radicais livres

(Passo 6) sendo o processo autocataliacutetico [30] A foto-oxidaccedilatildeo ocorre em condiccedilotildees

ambiente na presenccedila de luz e de oxigeacutenio e resulta na descoloraccedilatildeo dos estratos orgacircnicos

No sentido de proteger os materiais orgacircnicos da foto-oxidaccedilatildeo satildeo aplicados aditivos

fotoestabilizantes que satildeo classificados conforme o modo de atuaccedilatildeo

222 UVA - Absorvedor de radiaccedilatildeo ultravioleta

Os UVA satildeo filtros de radiaccedilatildeo UV e impedem a etapa de fotoacutelise As principais moleacuteculas

utilizadas como UVA satildeo o 2-hidroxifenil-benzofenona (BP) 2-(2-hidroxifenil)-benzotriazol

(BTZ) e 2-hydroxifenil-s-triazina (HPT) [30] e satildeo apresentadas na Figura 27

Figura 27 -Estrutura dos UVA 2-hidroxifenil-benzofenona (BP)

2-(2-hidroxifenil)-benzotriazol (BTZ) e 2-hidroxyfenil-s-triazina (HPT) (extraiacutedo de [30])

Os UVA absorvem a radiaccedilatildeo ultravioleta e libertam-na sob forma de energia teacutermica Durante

a absorccedilatildeo ocorre o rearranjo eletroacutenico para um estado excitado Apoacutes libertar a energia o

UVA retoma ao estado inicial sem danificar a estrutura [30] O mecanismo de accedilatildeo do BTZ eacute

apresentado na Figura 28


Estado da Arte 15

Figura 28 - Mecanismo de accedilatildeo do UVA 2-(2-hidroxifenil)-benzotriazol (BTZ)(extraiacutedo

de [30])

223 HALS ndash Aminas com impedimento esteacuterico

Os fotoestabilizantes HALS satildeo aminas que inibem a foto-oxidaccedilatildeo dos poliacutemeros atraveacutes da

desativaccedilatildeo dos radicais livres formados durante a foto-oxidaccedilatildeo O mecanismo de accedilatildeo

traduzido pelo ciclo de Denisov eacute apresentado na Figura 29

Figura 29 -Mecanismo de accedilatildeo do HALS ndash Ciclo de Denisov (extraiacutedo de [30])

De acordo com o ciclo de Denisov o HALS (moleacutecula 1) reage na presenccedila de O2 e de radiaccedilatildeo

UV dando origem a um radical NO (moleacutecula 2) O radical NO capta o radical livre R e

origina uma estrutura aminoeacutester N-OR (moleacutecula 3) Por sua vez a estrutura N-OR reage

com os radicais peroacutexido ROO e retoma ao radical NO [30] O mecanismo de estabilizaccedilatildeo

do HALS eacute por isso auto-regenerativo e proporciona uma proteccedilatildeo eficaz dos poliacutemeros por

um longo periacuteodo de tempo [31] Geralmente a utilizaccedilatildeo de UVA e HALS eacute feita em

simultacircneo uma vez que a aplicaccedilatildeo dos estabilizantes promove um sinergismo que contribui

para uma proteccedilatildeo UV mais eficaz [31]

224 Pigmentaccedilatildeo

Pigmentos inorgacircnicos tais como o dioacutexido de titacircnio TiO2 o oacutexido de ferro FeO e o negro

de fumo satildeo partiacuteculas que agrave semelhanccedila dos estabilizantes UVA atuam como filtro da

radiaccedilatildeo UV [31] As partiacuteculas inorgacircnicas absorvem os fototildees incidentes dando origem a

moleacuteculas excitadas que posteriormente retomam ao estado inicial de energia por

libertaccedilatildeo de energia caloriacutefica


Materiais e Meacutetodos 16

3 Materiais e Meacutetodos

Na TMG Automotive jaacute se encontravam disponiacuteveis diferentes granulados de corticcedila assim

como trecircs tipos de fibras naturais nomeadamente kenaf linho e juta pelo que natildeo foi

necessaacuterio o contacto com fornecedores

31 Inclusatildeo de corticcedila nos materiais TMG Automotive

A inclusatildeo de corticcedila nos materiais TMG foi realizada atraveacutes de dois processos distintos

recobrimento e extrusatildeo A corticcedila utilizada foi o granulado de Corticcedila 1 cujas

caracteriacutesticas satildeo apresentadas na Tabela 31

Tabela 31 ndash Massa voluacutemica e distribuiccedilatildeo granulomeacutetrica da Corticcedila 1

Massa Voluacutemica (kgm-3) Distribuiccedilatildeo granulomeacutetrica

55-70

Crivos ASTM (mm) Percentagem maacutexima de

retidos ( em massa)

0425 5

018 90

Fundo 10

311 TPO ndash Extrusatildeo

A introduccedilatildeo do granulado de corticcedila em matrizes polimeacutericas atraveacutes do processo de

extrusatildeo natildeo tinha sido ateacute ao momento estudada pela Empresa Um dos objetivos da

dissertaccedilatildeo foi a exploraccedilatildeo de novas vertentes de incorporaccedilatildeo dos materiais naturais nos

revestimentos polimeacutericos pelo que se investigou a viabilidade do processo A matriz

polimeacuterica de TPO utilizada foi a 2XZEE constituiacuteda 100 por um copoliacutemero de

etileno-buteno A escolha deste poliacutemero deveu-se agrave sua aptidatildeo para suportar cargas e

tambeacutem devido agrave sua temperatura de fusatildeo (165 ordmC) Visto que a temperatura de operaccedilatildeo

natildeo deve ser superior agrave temperatura de termo-oxidaccedilatildeo da corticcedila (200 ordmC) considerou-se

que este poliacutemero seria o ideal para iniciar o processo de extrusatildeo A homogeneizaccedilatildeo da

matriz polimeacuterica e da corticcedila foi realizada por agitaccedilatildeo manual em sacos de plaacutestico Os

filmes compoacutesitos polimeacutericos foram produzidos numa mini-extrusora de mono-fuso Na

Figura 31 eacute esquematizado o processo de produccedilatildeo de um filme polimeacuterico de TPO com

Corticcedila 1



Figura 31 ndash Processo de extrusatildeo para a produccedilatildeo de filmes de TPO com Corticcedila 1

312 PVC ndash Recobrimento

O artigo Pelgon eacute um material de pele artificial agrave base de PVC constituiacutedo por 3 camadas

camada compacta de PVC camada expandida de PVC e camada com espuma de colagem e

malha As camadas satildeo aplicadas em papel que serve de suporte ao processo industrial Os

filmes de PVC compacto foram realizados pelo processo de recobrimento na Werner

Mathis AG A esteacutetica do material foi desenvolvida atendendo agraves especificaccedilotildees da BMW e a

pasta de PVC utilizada foi a 2PLDB com tonalidade cinzenta Na Figura 32 eacute apresentado o

processo de recobrimento da camada compacta do artigo Pelgon

Figura 32 ndash Processo de produccedilatildeo da camada compacta do artigo Pelgon

313 Proteccedilatildeo da corticcedila do efeito da radiaccedilatildeo UV

Como jaacute foi descrito no capiacutetulo 2 a corticcedila eacute suscetiacutevel de foto-oxidaccedilatildeo o que origina a sua

descoloraccedilatildeo Com o objetivo de reduzir este fenoacutemeno foram exploradas diferentes teacutecnicas

de proteccedilatildeo da mesma contra a radiaccedilatildeo UV

Aplicaccedilatildeo de HALS e Absorvedores UV

O Cork Compound foi um projeto desenvolvido pela TMG Automotive em parceria com a BMW

e consistiu no desenvolvimento de uma folha de corticcedila revestida com laca em trecircs cores

distintas a cor natural da corticcedila cinzento carumgrau e o preto antracite O laminado de

corticcedila com suporte de malha eacute fornecido pela empresa Amorim A principal limitaccedilatildeo

encontrada no desenvolvimento do artigo foi como seria de esperar a suscetibilidade agrave foto-

oxidaccedilatildeo

Mistura manual da matriz

2XZEE com Corticcedila 1

Extrusatildeo agrave temperatura

maacutexima de 190 ordmC

Filme polimeacuterico de TPO

com corticcedila

Mistura sob o

efeito de

vaacutecuo durante

30 minutos

Mistura da

pasta 2PLDB

com Corticcedila 1

Homogeneizaccedilatildeo

da mistura

durante 5

minutos agrave

velocidade de

1 300 rpm

Aplicaccedilatildeo de

350 gm-2 da

pasta na Werner

Mathis AG

durante 1 min a

185 ordmC

Filme da camada

compacta



Dado o problema incorporou-se 08 partes de TINUVIN na laca O TINUVIN eacute um

fotoestabilizante que combina UVA e HALS normalmente utilizado pela TMG Automotive O

HALS eacute uma estrutura N-alquilo e eacute esquematizado na Figura A11 no Anexo 1O UVA absorve

radiaccedilatildeo com comprimento de onda na regiatildeo UV entre 290 e 390 nm como se pode visualizar

na Figura A12 no Anexo 1A laca eacute aquosa (L5033) e foi escolhida pelo toque que proporciona

ao artigo pela BMW Foi aplicada em quatro direitos consecutivos com espessura de 5 μm -

Figura 33

Figura 33 ndash Esquema dos diferentes direitos de laca (Versatildeo A) do artigo Cork Coumpound

Na Figura 34 eacute apresentado o processo de rotogravura pelo qual eacute aplicado o revestimento

Figura 34 ndash Processo de rotogravura para aplicaccedilatildeo de revestimento

Os pigmentos utilizados nas lacas satildeo constituiacutedos por oacutexido de ferro dioacutexido de ferro e negro

de fumo pelo que conferem proteccedilatildeo ao material uma vez que satildeo opacos e atuam como

filtros UV

Aplicaccedilatildeo de preacute-camada com HITOXreg

Procurou-se intensificar a proteccedilatildeo da corticcedila aplicando uma preacute-camada com HITOXreg um

pigmento constituiacutedo maioritariamente por partiacuteculas de dioacutexido de titacircnio rutilo com 15 μm

de diacircmetro de tonalidade bege A sua aplicaccedilatildeo foi sugerida por um fornecedor dadas as

suas propriedades de absorvedor UVO pigmento (4 partes) foi disperso numa emulsatildeo de

oacuteleos naturais utilizada na proteccedilatildeo da madeira A preacute-camada foi aplicada por rotogravura

com o cilindro M40 e a secagem foi realizada na Werner Mathis AG a 120 ordmC durante 15 s

Para melhor interpretaccedilatildeo as amostras sem a preacute-camada de HITOXreg satildeo denominadas de

Versatildeo A e as amostras com a preacute-camada de Versatildeo B

Aplicaccedilatildeo do

direito 1(12 g

m-2) com o

cilindro M40 e

secagem na

Werner Mathis

AG a 120 ordmC

durante 15 s


direito 2

(12 gm-2) com

o cilindro M40

e secagem na

Werner Mathis

AG a 120 ordmC

durante 15 s


direito 3(12 gm-

2) com o cilindro

M40 e secagem na

Werner Mathis

AG a 120 ordmC

durante 15 s


direito 4

(12 gm-2) com o

cilindro M40 e

secagem na

Werner Mathis

AG a 120 ordmC

durante 40 s

Laminados de

corticcedila lacados

Direito 4 L5033 + 08 partes TINUVIN

Direito 3 L5033 pigmentada + 08 partes TINUVIN



5 μm



Pigmentaccedilatildeo da corticcedila

Na dissertaccedilatildeo de Heacutelder Sousa [32] foi desenvolvido um processo de pigmentaccedilatildeo da

Corticcedila 1 descrito na Figura A13 no Anexo 1 Na altura 1 em massa de corticcedila pigmentada

foi adicionada agrave pasta 2PLDB e apoacutes submeter o filme agrave solidez agrave luz conclui-se que o

pigmento protege a corticcedila da foto-degradaccedilatildeo ndash Figura 35


Corticcedila 1 pintada agrave esquerda e natildeo pintada agrave direita

A anaacutelise dos filmes de PVC ao microscoacutepio permitiu observar que a coloraccedilatildeo da corticcedila

reduziu as de bolhas de ar formadas um dos principais problemas de incorporaccedilatildeo da corticcedila

na pasta ateacute ao momento No seguimento do trabalho procedeu-se agrave incorporaccedilatildeo de

3 em massa de corticcedila na pasta 2PLDB com o objetivo de aferir a reprodutibilidade dos

resultados

32 Inclusatildeo de fibras naturais nos materiais TMG

Sem qualquer tratamento apenas eacute possiacutevel adicionar 1 em massa de fibras naturais nos

materiais polimeacutericos produzidos na TMG Automotive Dado isto a Empresa procura

desenvolver um tratamento de modificaccedilatildeo de superfiacutecie das fibras para promover a sua

dispersatildeo e consequentemente aumentar a sua quantidade maacutessica na matriz polimeacuterica Ateacute

ao momento desta dissertaccedilatildeo tinha sido estudado pela Empresa o tratamento de acetilaccedilatildeo

que possibilitou a adiccedilatildeo de 6 em massa de kenaf na matriz polimeacuterica 2XAKJ (constituiacuteda

por 25 partes de LLDPE e 75 partes de TPV) No entanto natildeo foi possiacutevel obter uma peccedila

moldada do filme polimeacuterico porque este rasgou nas zonas de estiramento ndash Figura A31 no

Anexo 3

321 Inclusatildeo de fibra de kenaf em TPO

Dando continuidade ao trabalho desenvolvido procedeu-se agrave adiccedilatildeo de fibras de kenaf nos

revestimentos da TMG pelo processo de extrusatildeo Recorreram-se a dois tratamentos distintos

de modificaccedilatildeo de superfiacutecie quiacutemica das fibras tratamento com anidrido maleico e

tratamento com permanganato de potaacutessio



A matriz polimeacuterica utilizada foi a 2XZEE devido agrave sua aptidatildeo para suportar cargas e devido agrave

sua temperatura de fusatildeo ser inferior agrave temperatura de degradaccedilatildeo teacutermica das fibras Os

filmes compoacutesitos de TPO com kenaf foram produzidos na mini-extrusora de mono-fuso pelo

processo descrito na Figura 36

Figura 36 ndash Processo para a produccedilatildeo de filmes de TPO com kenaf

Preacute-tratamento das fibras

As fibras foram preacute-tratadas atraveacutes da alcalinizaccedilatildeo O preacute-tratamento tem como finalidade

remover as impurezas e gorduras da superfiacutecie da fibra e aumentar a rugosidade da mesma

promovendo assim a sua adesatildeo agrave matriz polimeacuterica Para melhor compreensatildeo o tratamento

seraacute apelidado de Tratamento 1 e eacute descrito na Figura 37

Figura 37 ndash Descriccedilatildeo do Tratamento 1 aplicado nas fibras de kenaf (adaptado de [33])


Finalizado o preacute-tratamento procedeu-se ao tratamento com anidrido maleico promovendo

a reaccedilatildeo 22 O tratamento cujo procedimento experimental eacute apresentado na Figura 38

seraacute denominado por Tratamento 2

Figura 38 ndash Descriccedilatildeo do Tratamento 2 aplicado nas fibras de kenaf (adaptado de[34] e [35])

Tratamento quiacutemico

das fibras



Filme de TPO com

kenaf

Mistura manual da

receita 2XZEE com fibra

Secagem das fibras

em estufa ventilada

a 80 ordmC durante

24 horas

Lavagem com aacutegua

destilada

Imersatildeo das fibras

na soluccedilatildeo de

NaOH durante

2 horas

Preparaccedilatildeo de uma

soluccedilatildeo de NaOH

(6 em massa) em

aacutegua destilada


soluccedilatildeo de anidrido

maleico

(20 em massa) em

propanona

Secagem das fibras

em estufa ventilada

a 80 ordmC durante

24 horas

Lavagem com

propanona



anidrido maleico

durante 1 hora




Paralelamente ao Tratamento 2 estudou-se o tratamento com recurso a uma soluccedilatildeo de

permanganato de potaacutessio que promove a reaccedilatildeo apresentada na Equaccedilatildeo 23 Seraacute

denominado por Tratamento 3 e eacute descrito na Figura 39

Figura 3 9 ndash Descriccedilatildeo do Tratamento 2 aplicado nas fibras de kenaf (adaptado de

[34] e [29])

33 Ensaios realizados

331 Massa voluacutemica

A massa voluacutemica foi determinada nos filmes polimeacutericos de TPO com corticcedila e nos filmes

com kenaf segundo o meacutetodo interno TMG008 Para a realizaccedilatildeo do ensaio foram cortadas

amostras com aacuterea de 1 dm2 com o cunho F060 Numa balanccedila de precisatildeo determinou-se a

massa por unidade de superfiacutecie da amostra M e com um medidor de espessuras

determinou-se a espessura e A massa voluacutemica ρ do material foi calculado em gcm-3 pela

seguinte equaccedilatildeo

120588 =119872

119890 (31)

332 Ensaio de traccedilatildeo

O ensaio de traccedilatildeo foi realizado segundo a norma ISO 527-3 no dinamoacutemetro Instron 4302

com o auxiacutelio de um extensoacutemetro Para a realizaccedilatildeo do ensaio foram cortadas amostras em

teia e em trama com as medidas do provete F066 O ensaio foi realizado nos filmes

polimeacutericos de TPO com corticcedila TPO com kenaf O ensaio indica o valor da tensatildeo de rotura

e o valor do alongamento ateacute agrave rotura

333 Resistecircncia ao rasgado

O ensaio de resistecircncia ao rasgado foi realizado segundo a norma ISO 34-1 no dinamoacutemetro

Instron 4302 O ensaio determina a forccedila aplicada no material por miliacutemetro de espessura

ateacute agrave rotura Os provetes utilizados foram cortados com o molde F067Foi determinada a

resistecircncia ao rasgado nos filmes polimeacutericos de TPO com corticcedila e TPO com kenaf

Secagem das fibras

em estufa ventilada

a 80 ordmC durante

24 horas



permanganato de

potaacutessio durante

1 minuto


soluccedilatildeo de

permanganato de

potaacutessio

(0055 em massa)

em propanona

Lavagem com

propanona



334 Moldagem por vaacutecuo

A moldagem por vaacutecuo foi aplicada em filmes polimeacutericos de TPO com corticcedila e TPO com

kenaf Este meacutetodo de processamento consiste em transformar um filme numa peccedila de forma

definida atraveacutes de um molde com o recurso a calor e a vaacutecuo O filme foi aquecido a 140 ordmC

durante a moldagem e posteriormente arrefecimento ateacute temperatura ambiente para que o

filme retenha a forma do molde

335 Cheiro

Os ensaios de cheiro foram realizados em filmes de LLDPE com corticcedila segundo o meacutetodo

TMG 183 Para cada ensaio preparou-se uma amostra de 50 cm3 Para tal foram cortados

vaacuterios provetes com o molde F061 de 50 cm2 completando uma espessura total de 1 cm A

amostra foi acondicionada num frasco de vidro fechado com a capacidade de 1 L agrave

temperatura ambiente durante 24 h Apoacutes o ensaio foi realizada a classificaccedilatildeo do cheiro

segundo a Tabela 32

Tabela 32ndash Classificaccedilatildeo do cheiro pelo meacutetodo TMG 183

Grau 1 Grau 2 Grau 3 Grau 4 Grau 5 Grau 6

Sem

cheiro

Cheiro natildeo

incomodativo

Cheiro forte mas

natildeo

incomodativo

Cheiro

incomodativo

Cheiro

fortemente

incomodativo

Cheiro

insuportaacutevel

336 Envelhecimento ao calor

O meacutetodo de ensaio realizou-se em amostras dimensotildees 10 times 10 cm2 numa estufa com

circulaccedilatildeo de ar segundo o meacutetodo interno TMG 147 O ensaio foi executado nas amostras de

filme polimeacuterico de TPO com corticcedila a 100 ordmC durante 240 h

337 Solidez agrave luz

O meacutetodo simula o envelhecimento dos artigos quando expostos agrave luz solar permitindo assim

avaliar sua resistecircncia agrave exposiccedilatildeo da radiaccedilatildeo UV O ensaio foi realizado nos filmes de TPO

com corticcedila bem como nos filmes de PVC com corticcedila e nas folhas de corticcedila laminada Os

ensaios foram realizados segundo a norma DIN EN ISO 20 105-A02 nas condiccedilotildees da BMW ou

da Mercedes Nas condiccedilotildees da BMW o ensaio eacute realizado no equipamento Atlas Xenotest

Alpha + durante um ciclo (69 horas) ou durante trecircs ciclos Pelas condiccedilotildees da Mercedes um

ciclo tem a duraccedilatildeo de 50 horas O equipamento utilizado nas condiccedilotildees da Mercedes eacute o

Atlas Ci35A A radiaccedilatildeo UV dos equipamentos tem como comprimento de onda 300-400 nm



338 Espectrofotometria

O meacutetodo de anaacutelise de cor foi realizado no espectrofotoacutemetro Datacolor 650 em amostras

apoacutes serem submetidos aos ensaios de solidez agrave luz e de envelhecimento teacutermico O aparelho

utiliza o sistema tridimensional CIELab que quantifica a cor de um material atraveacutes das

coordenadas tridimensionais L a e b [36] Na Figura 310 eacute apresentada a convenccedilatildeo

utilizada pelo sistema de coordenadas cromaacuteticas CIELab

Figura 310 ndash Sistema tridimensional CIELab (Adaptado de [37])

A coordenada L refere-se agrave luminosidade e varia entre 0 (preto) e 100 (branco) A

coordenada a indica o grau da tonalidade vermelha (+a) e verde (-a) enquanto b retrata a

tonalidade amarela (+b) e azul (-b) [36] No espaccedilo CIELab a diferenccedila de cor ΔE eacute obtida

pela seguinte expressatildeo

Δ119864lowast = radic(∆119871lowast)2 + (∆119886lowast)2 + (∆119887lowast)2 (32)

Os valores de ∆119871lowast ∆119886lowaste ∆119887lowast satildeo determinados pelas seguintes equaccedilotildees

∆119871lowast = 1198711lowast minus 1198710

lowast (33)


lowast (34)


lowast (35)

Em que 1198711lowast 1198861

lowast e ∆119887lowast satildeo as coordenadas da amostra analisada e 1198710lowast 1198860

lowast e 1198870lowast satildeo as

coordenadas da amostra de referecircncia

O grau de alteraccedilatildeo de cor obtido pelo sistema CIELab eacute relacionado com a escala de

cinzentos segundo a Norma NP EN ISO 105-A05pela relaccedilatildeo apresentada na Tabela 33



Tabela 33 ndash Relaccedilatildeo entre ΔE e o grau de alteraccedilatildeo da cor na escala de cinzentos ndash Norma

NP EN ISO 105-A05 (adaptado de [38])

Valor de ΔE Grau de alteraccedilatildeo de cor

(Escala de cinzentos)

lt 040 5

040 le ΔElt 125 4-5

125 le ΔElt 210 4

210 le ΔElt 295 3-4

295 le ΔElt 410 3

410 le ΔElt 580 2-3

580 le ΔElt 820 2

820 le ΔElt 1160 1-2

ge 1160 1

A escala de cinzentos eacute um auxiliar de avaliaccedilatildeo constituiacutedo por nove pares de tiras de cor

cinzento neutro e sem brilho e eacute utilizada na induacutestria automoacutevel para quantificar a variaccedilatildeo

de cor sofrida por uma amostra apoacutes trecircs ciclos de solidez agrave luz e apoacutes o envelhecimento

teacutermico Apoacutes um ciclo de solidez agrave luz a variaccedilatildeo da cor eacute apenas determinada pela escala

de azuis constituiacutedo por trecircs pares de cor A alteraccedilatildeo sofrida varia entre 5 e 7 em que 5

representa a maior descoloraccedilatildeo e 7 a menor

339 Microscopia oacutetica

Esta teacutecnica foi utilizada para observar a presenccedila de bolhas de ar nos filmes de TPO com

corticcedila e foi realizado no microscoacutepio oacuteptico Nikon SMZ-2T disponiacutevel na TMG Automotive

3310 SEM (microscopia electroacutenica de varrimento)

A microscopia eletrocircnica de varrimento foi utilizada para produzir imagens de alta ampliaccedilatildeo

e de resoluccedilatildeo da superfiacutecie das fibras de kenaf apoacutes a aplicaccedilatildeo dos diferentes tratamentos

de modificaccedilatildeo quiacutemica Foi utilizado o microscoacutecopio eletroacutenico Phenom XL disponiacutevel no

UPTEC A imagem eletroacutenica de varrimento fornece detalhes da superfiacutecie do material em

tons de cinza e eacute obtida atraveacutes dos eletrotildees secundaacuterios (SE) e dos eletrotildees retrodispersos

(BSE) emitidos pela superfiacutecie do material ionizado



3311 FT-IR (Fourier Transformed ndash Infra Red)

A espectroscopia de infravermelhos (IV) eacute uma teacutecnica de caracterizaccedilatildeo quiacutemica que permite

a identificaccedilatildeo dos grupos orgacircnicos presentes numa dada mostra O ensaio foi realizado no

equipamento FT-IR Spectrometer Frontier com a ceacutelula ATR Pike GladiATR Technologies

com cristal de diamante que operou com 8 scans e com uma resoluccedilatildeo de 4 cm-1 Esta

teacutecnica permitiu avaliar a eficaacutecia dos tratamentos quiacutemicos nas fibras de kenaf atraveacutes dos

espectros de transmitacircncia obtidos numa gama de comprimento de onda entre os

450 e 4000 cm-1 A ceacutelula de ATR foi limpa com etanol entre as leituras no sentido de evitar

erros de leitura associados a contaminaccedilotildees

3312 Determinaccedilatildeo da capacidade de absorccedilatildeo de aacutegua destilada

O ensaio foi realizado pelo meacutetodo TMG 371 aos filmes polimeacutericos com kenaf O objetivo foi

determinar a capacidade de absorccedilatildeo dos filmes quando mergulhados num volume excessivo

de aacutegua Foram utilizadas amostras com as dimensotildees 4 times 4 cm2 preacute-acondicionados numa

estufa ventilada durante 2 horas a 70 ordmC Determinou-se a massa e mergulharam-se os

provetes em 100 mL de aacutegua durante 4 horas O excesso de aacutegua foi removido com papel

absorvente e procedeu-se novamente agrave determinaccedilatildeo da massa A capacidade de absorccedilatildeo ()

de aacutegua foi calculada de acordo com a seguinte equaccedilatildeo

Capacidade de absorccedilatildeo () =119898apoacutes absorccedilatildeo de aacuteguaminus119898amostra antes da absorccedilatildeo de aacutegua

119898amostra antes da absorccedilatildeo de aacuteguatimes 100 (36)


Resultados e discussatildeo 26

4 Resultados e discussatildeo

O trabalho desenvolvido foi organizado em trecircs temas principais proteccedilatildeo dos materiais

naturais do efeito da foto-oxidaccedilatildeo inclusatildeo de corticcedila nos revestimentos polimeacutericos da TMG

Automotive e inclusatildeo da fibra de kenaf nos mesmos revestimentos


Aplicaccedilatildeo de HALS e de absorvedores UV na laca e introduccedilatildeo da preacute-camada com HITOXreg

A folha de corticcedila foi revestida com a laca L5033pelo processo de rotogravura As lacas

contecircm TINUVIN e foram pigmentadas em trecircs tonalidades diferentes Procurou-se intensificar

a proteccedilatildeo da corticcedila atraveacutes da introduccedilatildeo de uma preacute-camada de Hitoxreg Apoacutes a etapa de

produccedilatildeo as amostras foram sujeitas ao ensaio de solidez agrave luz durante 3 ciclos ndash norma

DIN EN ISO 20 105-A02 nas condiccedilotildees da BMW Os resultados satildeo ilustrados na Tabela 41

Tabela 41 - Resultados do ensaio de solidez agrave luz (DIN EN ISO 20 105-A02 BMW) das amostras

de corticcedila revestidas com laca (Versatildeo A ndash 4 direitos de laca com TINUVIN Versatildeo B - 4

direitos de laca com TINUVIN e preacute-camada de HITOXreg)

Eacute importante referir que devido agrave reduzida disponibilidade do aparelho as diferentes

amostras foram testadas no ensaio de solidez agrave luz no mesmo provete Dessa forma o

reduzido tamanho das amostras natildeo permitiu a sua anaacutelise no espectrofotoacutemetro O grau de

alteraccedilatildeo da cor foi determinado com o auxiacutelio da escala de cinzentos

1 Ciclo ndash Alteraccedilatildeo da cor

escala de azuis (5 ndash 7)

7 melhor

2 Ciclos - Alteraccedilatildeo da cor escala de cinzentos

(1 ndash 5) 5 melhor

3 Ciclos - Alteraccedilatildeo da cor escala cinzentos

(1 - 5) 5 melhor

Sem Laca ndash

Referecircncia 5

1

1

ldquoNaturalrdquo

Versatildeo A 6

2 2

ldquoNaturalrdquo

Versatildeo B 6

2

2

Cinza

Versatildeo A 6

2 2

Cinza

Versatildeo B 6

2 2

Preto

Versatildeo A 7

4

4

Preto

Versatildeo B 7

4 4



Analisando os resultados da Tabela 41 eacute possiacutevel verificar diversos aspetos e tirar conclusotildees

importantes

Dado o grau de alteraccedilatildeo de cor da amostra sem revestimento verifica-se que a

aplicaccedilatildeo da laca contribuiu para a diminuiccedilatildeo da foto-oxidaccedilatildeo da corticcedila

As versotildees A e B das diferentes amostras natildeo aparentam diferenccedilas significativas Com

isto eacute possiacutevel concluir que a preacute-camada de HITOXreg natildeo contribui para proteccedilatildeo da

corticcedila Este facto deveraacute dever-se por um lado ao tamanho elevado das partiacuteculas de

dioacutexido de titacircnio (rutilo 15 microm) e por outro a uma dispersatildeo insuficiente deste no filme

de revestimento aplicado [31]

As amostras revestidas nas cores cinza e ldquonaturalrdquo natildeo resistiram agrave foto-oxidaccedilatildeo apoacutes os

3 ciclos de solidez agrave luz A amostra preta por sua vez apresenta um grau de alteraccedilatildeo

de cor relativamente satisfatoacuterio Este resultado eacute um forte indicativo de que o TINUVIN

natildeo providenciou a proteccedilatildeo prevista e que a opacidade e a cobertura do revestimento na

amostra preta determinaram o resultado obtido A ineficaacutecia dos HALS e UVA pode dever-

se ao facto de serem aplicados nas lacas e natildeo impregnados diretamente na corticcedila Por

outro lado podem natildeo ser os foto-estabilizantes mais adequados para proteger a corticcedila

da foto-oxidaccedilatildeo No capiacutetulo 5 eacute sugerido um estabilizante que se adequa agrave estabilizaccedilatildeo

de lenhina o constituinte quiacutemico da corticcedila mais suscetiacutevel de foto-oxidaccedilatildeo

Analisando as amostras com atenccedilatildeo verificou-se que a principal alteraccedilatildeo de cor ocorre

ao fim do primeiro ciclo o que sugere que a foto-oxidaccedilatildeo da corticcedila poderia estabilizar

apoacutes determinada exposiccedilatildeo agrave radiaccedilatildeo UV

A BMW natildeo aprovou a esteacutetica da amostra preta uma vez que pretendia uma maior

quantidade de corticcedila visiacutevel Dado isto a amostra foi retificada ndash Figura 41

Figura 41 ndash Folha de corticcedila revestida em trecircs tonalidades diferentes ldquonaturalrdquo cinza e

preto apoacutes a retificaccedilatildeo de cor requerida pela BMW



Procurou-se apurar a veracidade da tese sugerida pelo que se procedeu agrave monitorizaccedilatildeo da

alteraccedilatildeo da cor das amostras ao longo da exposiccedilatildeo agrave radiaccedilatildeo UV atraveacutes de leitura no

espectrofotoacutemetro Devido agrave indisponibilidade do aparelho que implementa a norma da BMW

o ensaio foi realizado no equipamento Atlas Ci35A nas condiccedilotildees da Mercedes durante

7 ciclos de 50 h A evoluccedilatildeo da cor ao longo do tempo eacute apresentada na Figura 42


Compound durante ensaio de solidez agrave luz (DIN EN ISO 20 105-A02)

Verifica-se que a amostra lacada em preto foi a mais suscetiacutevel agrave foto-oxidaccedilatildeo Este

resultado realccedila que a amostra preta apresentada na Tabela 41 resistiu ao UV apenas porque

o revestimento proporcionou uma maior cobertura e deixou uma menor quantidade de

corticcedila visiacutevel Nesta nova situaccedilatildeo verificou-se que a amostra de cor ldquonaturalrdquo eacute a que

apresenta maior resistecircncia agrave radiaccedilatildeo UV

Os resultados apontam para uma estabilizaccedilatildeo na mudanccedila de cor ao fim de cerca de 250 h de

exposiccedilatildeo Desta forma sugere-se o condicionamento da corticcedila agrave radiaccedilatildeo UV durante este

periacuteodo de tempo A corticcedila assim tratada deveraacute ter uma mudanccedila significativamente menor

nos testes de exposiccedilatildeo agrave radiaccedilatildeo UV No caso das amostras analisadas o ensaio realizado

pela norma DIN EN ISO 20 105-A02 durante 3 ciclos deveraacute ter os seguintes resultados

ldquoNaturalrdquo ΔE= 072 Grau (escala cinzentos)= 4-5

Cinza ΔE= 099 Grau (escala cinzentos)= 4-5

Preto ΔE= 139 Grau (escala cinzentos)= 4

Dados estes resultados todas as amostras atendiam os padrotildees de qualidade exigidos pelas

OEM No entanto eacute importante referir que a utilizaccedilatildeo deste preacute-tratamento estaraacute

condicionada pelos requisitos esteacuteticos do cliente uma vez que a tonalidade da amostra

produzida poderaacute natildeo corresponder agrave tonalidade natural da corticcedila

0

2

4

6

8

10

12

14

0 50 100 150 200 250 300 350

ΔE

t h

Cinzento carumgrau Corticcedila natural Preto antracite




Dadas as limitaccedilotildees das estrateacutegias discutidas optou-se por pigmentar o granulado de corticcedila

pelo processo desenvolvido na TMG e incorporar 3 em massa do mesmo na pasta de PVC

2PLDB O objetivo inicial seria aferir a eficaacutecia do processo aumentando a concentraccedilatildeo

maacutessica de corticcedila no filme polimeacuterico e analisando o filme no ensaio de solidez agrave luz No

entanto e imediatamente apoacutes a mistura da corticcedila na pasta de PVC observou-se que

mistura exibia uma tonalidade amarela provocada pela migraccedilatildeo do pigmento usado na

corticcedila Este fenoacutemeno natildeo foi percetiacutevel durante a introduccedilatildeo de 1 em massa do granulado

de corticcedila pigmentada tendo sido por isso excluiacuteda a possibilidade de migraccedilatildeo do pigmento

A adiccedilatildeo de uma maior concentraccedilatildeo maacutessica de corticcedila envolveu necessariamente uma maior

quantidade de pigmento Desta forma a quantidade de pigmento migrado na pasta eacute superior

e por isso o fenoacutemeno eacute facilmente identificaacutevel

Na tentativa de reduzir o problema surgiu a necessidade em estudar e otimizar o processo de

pigmentaccedilatildeo da corticcedila e o processo produccedilatildeo do filme PVC com corticcedila O ponto de partida

foi o estudo da interacccedilatildeo da corticcedila pigmentada com as mateacuterias-primas da pasta 2PLDB

Introduziu-se a corticcedila em tubos de ensaio sob as diferentes mateacuterias-primas e analisaram-se

visualmente as alteraccedilotildees ao longo do tempo Os resultados encontram-se na Tabela A11 no

Anexo 1Durante o estudo natildeo houve qualquer alteraccedilatildeo na corticcedila ou nas mateacuterias-primas

Estudou-se tambeacutem a influecircncia da temperatura no processo aquecendo os tubos de ensaio

a uma temperatura de 40 ordmC simulando a temperatura maacutexima atingida durante a etapa de

agitaccedilatildeo em vaacutecuo Como natildeo houve qualquer variaccedilatildeo conclui-se que a temperatura natildeo

seria importante no fenoacutemeno de migraccedilatildeo

Despistadas estas duas hipoacuteteses procedeu-se ao estudo da velocidade de agitaccedilatildeo da

mistura da corticcedila com a pasta Adicionou-se a corticcedila pigmentada ao plastificante e

procedeu-se ao estudo de diferentes velocidades agitaccedilatildeo da mistura Os resultados satildeo

apresentados na Tabela A12 no Anexo 1Pela anaacutelise dos mesmos pode-se concluir que a

etapa de mistura eacute determinante no fenoacutemeno da migraccedilatildeo do pigmento da corticcedila na pasta

de PVC A agitaccedilatildeo da mistura aumenta os choques entre os gracircnulos de corticcedila e promove a

separaccedilatildeo do pigmento da sua superfiacutecie tingindo desta forma a pasta de PVC Dado isto

procedeu-se agrave otimizaccedilatildeo do processo de produccedilatildeo do filme polimeacuterico descrito na Figura 32

diminuindo a velocidade da mistura para 1 000 rpm durante 1 min Com estes paracircmetros de

agitaccedilatildeo eacute garantida a homogeneizaccedilatildeo da mistura e reduzido o tingimento da pasta

Satildeo sugeridas duas hipoacuteteses para a soluccedilatildeo por completo do problema Na primeira

pressupotildee-se que o pigmento introduzido na corticcedila esteja em excesso e que a reduccedilatildeo da sua

quantidade no processo de pigmentaccedilatildeo reduziria o tingimento da pasta Uma segunda



hipoacutetese passaria por alterar o pigmento utilizado por um com uma maior adesatildeo agrave corticcedila

No entanto devido agrave escassez do tempo apenas se procedeu ao estudo da hipoacutetese 1 Na

Tabela 42 eacute sumarizado o plano de experiecircncias executado

Tabela 42 ndash Estudo da quantidade de pigmento no empastado de corticcedila

Empastado MEK (g) Corticcedila 1 (g) Pigmento (g)

1 200 50 10

2 193 50 08

3 187 50 06

4 180 50 04

5 173 50 02

Apoacutes a pigmentaccedilatildeo os diferentes gracircnulos de corticcedila pigmentados foram adicionados na

pasta 2PLDB e produziram-se os respetivos filmes O processo de pigmentaccedilatildeo e o processo de

produccedilatildeo do filme de PVC com corticcedila (retificado) satildeo descritos em simultacircneo na Figura 43


filme da camada compacta

Verificou-se que agrave medida que a quantidade maacutessica de pigmento no empastado diminui o

tingimento da pasta tambeacutem diminui No sentido de averiguarem que modo a quantidade de

pigmento afeta a foto-oxidaccedilatildeo da corticcedila as diferentes amostras foram estudados pelo

ensaio de solidez agrave luz segundo a norma DIN EN ISO 20 105-A02 pelas condiccedilotildees da

Mercedes Os resultados satildeo organizados na Tabela 43


350 gm-2 da

pasta na Werner

Mathis AG

durante 1 min a

185 ordmC

Mistura sob o

efeito de vaacutecuo

durante

30 minutos


da mistura

durante 1 min

agrave velocidade

de 1 000 rpm

Mistura da pasta

2PLDB com

Corticcedila 1

Filme da camada

compacta

Secagem da

corticcedila em estufa

ventilada a

80 ordmC durante

48 horas

Remoccedilatildeo do

excesso de

pigmento com

papel

absorvente

Mistura de MEK

com o pigmento

amarelo

(oacutexido de ferro)

no misturador

durante 1 min a

1 300 rotaccedilotildees

Adiccedilatildeo 5 g do

granulado de

Corticcedila 1

Mistura e

uniformizaccedilatildeo

manual

Corticcedila 1

pigmentada 1

2



Tabela 43 - Resultados do ensaio de solidez agrave luz (DIN EN ISO 20 105-A02) dos filmes

polimeacutericos de PVC com 3 em massa de corticcedila pigmentada com diferentes quantidades de

pigmento no empastado

Corticcedila 1

natildeo

pigmentada

Filme 1

Corticcedila 1

Empastado 1

Filme 2

Corticcedila 1

Empastado 2

Filme 3

Corticcedila 1

Empastado 3

Filme 4

Corticcedila 1

Empastado 4

Filme 5

Corticcedila 1

Empastado 5

Refe

recircncia

1 C

iclo

- E

scala

azu

is (

5 ndash

7)

7 m

elh

or

6-7

7

7

7

7

6-7

3 C

iclo

s -

Esc

ala

cin

zento

s (1

-5)

5

melh

or

2-3

(ΔE=513)

3

(ΔE=352)

3

(ΔE=347)

3

(ΔE=377)

3

(ΔE=377)

2-3

(ΔE=435)

Os resultados indicam que eacute possiacutevel reduzir a massa de pigmento na corticcedila ateacute 04 g sem

afetar o grau de cor do filme No entanto apoacutes os trecircs ciclos constatou-se que a accedilatildeo do

pigmento enquanto filtro da radiaccedilatildeo UV pode natildeo ser suficiente para proteger a corticcedila de

foto-oxidaccedilatildeo Como jaacute foi referido no trabalho anterior conclui-se que o pigmento protegia

a corticcedila quando incorporada numa concentraccedilatildeo de 1 em massa no filme de PVC Dado

isto pode-se concluir que o pigmento protege a corticcedila em quantidades inferiores a

3 em massa Este facto pode ser devido agrave quantidade de corticcedila disposta na superfiacutecie do

filme uma vez que uma maior concentraccedilatildeo da mesma resulta numa maior variaccedilatildeo de cor

Por fim analisou-se o filme 4 no microscoacutepio oacutetico para identificar a presenccedila de possiacuteveis

bolhas de ar (Figura A14 Anexo 1) Verificou-se que a pintura da corticcedila reduz a quantidade

de bolhas de ar formadas e como tal eacute soluccedilatildeo para o problema



42 Inclusatildeo de corticcedila em TPO ndash Extrusatildeo

No trabalho realizado pela A Mendes [39] foi feita a anaacutelise termogravimeacutetrica ao granulado

de Corticcedila 1 (Figura A21 Anexo 2) Pela anaacutelise da mesma verificou-se que aos 110 ordmC

ocorre uma diminuiccedilatildeo de 25 pontos percentuais em massa que corresponderaacute agrave perda de

aacutegua e de volaacuteteis indicando a necessidade de secar a corticcedila

Procedeu-se ao estudo do impacto da secagem da corticcedila na qualidade do filme polimeacuterico de

TPO Para tal foram produzidos dois filmes com iguais quantidades de Corticcedila 1 No filme C

adicionou-se 3 em massa de corticcedila apoacutes a secagem e no filme S adicionou-se 3 em massa

de corticcedila sem qualquer tratamento A temperatura de secagem foi de 80 ordmC durante 12 h

Na Figura 44satildeo apresentados os filmes obtidos pelo processo de extrusatildeo


sem secagem C Corticcedila 1 com secagem)

Observou-se que a secagem da corticcedila eacute determinante na vertente esteacutetica do filme dada a

dispersatildeo verificada da mesma no filme polimeacuterico C Sem a secagem satildeo visiacuteveis

aglomerados de corticcedila no filme Na Figura 45encontram-se as fotografias dos filmes obtidas

atraveacutes do microscoacutepio oacutetico

Figura 45 ndash Fotografias obtidas por microscopia oacutetica dos filmes polimeacutericos de TPO com

3 em massa de Corticcedila 1 sem secagem (S) e com secagem (C) (Ampliaccedilatildeo 15times)

C S

Bolhas de ar

1 mm 1 mm C S



O processo de extrusatildeo realizou-se numa gama de temperaturas entre 170 ordmC e 190 ordmC e

como tal presumiu-se que o filme S poderia apresentar bolhas de ar resultantes da ebuliccedilatildeo

da aacutegua Tal hipoacutetese foi fundamentada por comparaccedilatildeo das fotografias da Figura 44 Como

se verificam bolhas de ar apenas em S pode-se concluir que o processo de secagem da corticcedila

eacute fundamental para impedir a formaccedilatildeo de bolhas de ar no filme polimeacuterico de TPO

Em seguida avaliaram-se as propriedades mecacircnicas e determinou-se a massa voluacutemica dos

filmes C e S Os resultados satildeo organizados na Tabela 44

Tabela 44 ndash Propriedades mecacircnicas e massa voluacutemica dos filmes polimeacutericos C e S

Filme com 3 em

massa de Corticcedila 1

Massa Voluacutemica

(kgm-3)

Tensatildeo de

rotura (MPa)

Alongamento agrave

rotura ()

Resistecircncia ao

rasgado (Nmm-1)

C ndash com

secagem

Teia 8818

235 3562 882

Trama 133 6668 616

S ndash sem

secagem

Teia 8647

192 2174 833

Trama 104 6120 563

Como esperado os resultados obtidos evidenciam que a secagem da corticcedila eacute fundamental no

comportamento mecacircnico do filme compoacutesito uma vez que todas as propriedades mecacircnicas

aumentaram com a secagem A presenccedila de aacutegua condiciona a interface corticcedilamatriz

polimeacuterica e afeta o comportamento mecacircnico do compoacutesito A massa voluacutemica eacute menor no

filme S possivelmente devido agrave presenccedila de bolhas de ar

Finalizado o estudo do efeito da secagem da corticcedila decidiu-se determinar qual seria a

concentraccedilatildeo maacutexima de corticcedila possiacutevel de adicionar na matriz polimeacuterica Foram

produzidos 5 filmes polimeacutericos com diferentes concentraccedilotildees de Corticcedila 1 Nas Figuras A22

A23 A24 A25 e A26 no Anexo 2 encontram-se as fotografias dos mesmos A concentraccedilatildeo

maacutessica de corticcedila incorporada na matriz de TPO foi de 20 em massa A extrusatildeo desta

formulaccedilatildeo resulta num filme com quebras de melt Como a massa voluacutemica da corticcedila

(50-70 kgm-3) eacute significativamente inferior agrave massa voluacutemica do poliacutemero (888 kgm-3) o

volume ocupado por 20 em massa satura a matriz polimeacuterica - Figura A27 no Anexo

2Verificou-se que o filme apresenta zonas com diferentes concentraccedilotildees de corticcedila dado

que as quebras de melt soacute ocorreram numa fase avanccedilada da extrusatildeo A soluccedilatildeo para este

problema passaria pela incorporaccedilatildeo de um agitador na tremonha que garantiria a dispersatildeo

homogeacutenea da corticcedila na matriz polimeacuterica

Foram realizados ensaios no laboratoacuterio de forma a avaliar o comportamento mecacircnico e

fiacutesico dos filmes A massa voluacutemica eacute apresentada na Figura 46



Figura 46ndash Massa voluacutemica dos filmes de matriz 2XZEE com diferentes concentraccedilotildees

maacutessicas de Corticcedila 1 em comparaccedilatildeo com a matriz 2XZEE sem corticcedila

Segundo os resultados pode-se afirmar que a incorporaccedilatildeo de Corticcedila 1 leva a uma reduccedilatildeo

da massa voluacutemica do filme embora essa diminuiccedilatildeo natildeo seja significativa A introduccedilatildeo de

3 em massa de corticcedila diminui o peso do filme em 15

As propriedades mecacircnicas dos diferentes filmes encontram-se nas Figuras 47 48 e 49 A

anaacutelise das mesmas permitiu verificar que o comportamento mecacircnico do poliacutemero 2XZEE eacute

melhorado com a introduccedilatildeo de 1 em massa de corticcedila A introduccedilatildeo de 3 em massa por

sua vez natildeo prejudica as propriedades mecacircnicas do poliacutemero 2XZEE Com quantidades

superiores a matriz polimeacuterica perde a capacidade de envolver de forma eficaz a corticcedila e o

comportamento mecacircnico eacute afetado De um modo geral o desempenho mecacircnico diminui

com o aumento da concentraccedilatildeo maacutessica de corticcedila com a exceccedilatildeo do filme polimeacuterico com

20 em massa Esta exceccedilatildeo evidencia que o filme analisado poderia de facto ter uma menor

concentraccedilatildeo de corticcedila pelas razotildees jaacute explicadas


maacutessicas de Corticcedila 1 no sentido teia e trama

750

800

850

900

950

Ref 2XZEE 1 Corticcedila 3 Corticcedila 6 Corticcedila 10 Corticcedila 20 Corticcedila

Mass

a V

oluacute

mic

a

kgm

-3

0

5

10

15

20

25

30


Tensatilde

o d

e R

otu

ra

MPa

Teia Trama







Procedeu-se agrave moldagem por vaacutecuo dos diferentes filmes Na Figura 410 encontra-se a

fotografia do molde obtido do filme polimeacuterico com uma incorporaccedilatildeo de 3 em massa de

corticcedila O filme compoacutesito mostrou resistir bem ao estiramento durante a moldagem sem

romper Na Figura A28 no Anexo 2 satildeo apresentadas as fotografias das moldagens dos

restantes filmes Todos eles moldaram no entanto os filmes com a introduccedilatildeo de 10 e de

20 em massa rasgaram nas zonas de maior estiramento O ensaio permitiu concluir que a

moldagem dos filmes polimeacutericos com corticcedila eacute aplicaacutevel em filmes com uma composiccedilatildeo

maacutessica de corticcedila ateacute 6 em massa

0

150

300

450

600

750


Alo

ngam

ento

agrave R

otu

ra

Teia Trama

0

20

40

60

80

100


Resi

stecircncia

ao r

asg

ado

N

mm

-1

Teia Trama



Figura 410 ndash Moldagem por vaacutecuo do filme de TPO com 3 em massa de Corticcedila 1

Ateacute ao presente momento a principal limitaccedilatildeo encontrada nos filmes compoacutesitos foi o cheiro

incomodativo Como jaacute foi referido a gama de temperaturas usada no processo de extrusatildeo

(170 ordmC -190 ordmC) foi escolhida apoacutes a anaacutelise termogravimeacutetrica da Corticcedila 1 dado que o

material natildeo mostrava degradar-se a estas temperaturas No entanto o tempo de exposiccedilatildeo

ao calor tambeacutem eacute um paracircmetro determinante no fenoacutemeno de degradaccedilatildeo teacutermica da

corticcedila [20] Durante a extrusatildeo o tempo de retenccedilatildeo da corticcedila no interior do fuso teraacute

resultado na sua degradaccedilatildeo teacutermica e provocado o cheiro desagradaacutevel Dado isto estudou-

se a temperatura maacutexima de processamento sem que ocorra degradaccedilatildeo da corticcedila

Foram extrudidos quatro filmes de matriz LLDPE com 3 em massa de corticcedila a diferentes

temperaturas A matriz escolhida deveu-se ao ponto de fusatildeo (109 ordmC) uma vez que permitiu

a extrusatildeo a temperaturas mais baixas do que a receita 2XZEE Os filmes extrudidos bem

como o filme de 2XZEE com 3 em massa de corticcedila foram sujeitos ao ensaio de cheiro Os

resultados obtidos satildeo organizados na Tabela 45

Tabela 45 - Ensaio de cheiro (TMG 183) dos filmes de matriz LLDPE com 3 em massa de

Corticcedila 1 e do filme de 2XZEE com 3 em massa de Corticcedila 1 (1- Sem cheiro 2-Cheiro natildeo

incomodativo 3- Cheiro forte mas natildeo incomodativo 4- Cheiro incomodativo 5- Cheiro

fortemente incomodativo 6- Cheiro insuportaacutevel)

Matriz polimeacuterica Temperatura de

extrusatildeo Cheiro

LDPE

130 2

140 2-3

150 3

160 4

2XZEE 190 4



Da anaacutelise da Tabela 45 verificou-se que a extrusatildeo a 160 ordmC tal como a 190 ordmC resultou

num filme com cheiro incomodativo Da extrusatildeo a temperaturas iguais e inferiores a 150 ordmC

resultaram filmes cujo cheiro natildeo eacute incomodativo Dado isto caso seja imperativo reduzir o

grau do cheiro do filme deveraacute utilizar-se uma matriz como um ponto de fusatildeo inferior ao da

receita 2XZEE para que seja processaacutevel durante a extrusatildeo Eacute ainda importante salientar

que em determinadas condiccedilotildees atmosfeacutericas um automoacutevel pode atingir temperaturas

bastante elevadas Eacute por isso importante ter este fator em conta na escolha da matriz

Os filmes compoacutesitos foram avaliados no ensaio de solidez agrave luz pela norma

DIN EN ISO 20 105-A02 nas condiccedilotildees da Mercedes Os resultados satildeo apresentados na

TabelaA21 no Anexo 2Como esperado devido agrave foto-oxidaccedilatildeo da corticcedila nenhum dos filmes

resistiu ao ensaio Estudou-se tambeacutem o envelhecimento teacutermico dos diferentes filmes ndash

Tabela A22 no Anexo 2 Conclui-se que o envelhecimento aumenta gradualmente com a

concentraccedilatildeo maacutessica de corticcedila no filme

Introduccedilatildeo de corticcedila pigmentada

Como se tinha verificado que filme compoacutesito de PVC com uma incorporaccedilatildeo em massa de

corticcedila pigmentada ateacute 3 era suficientemente estaacutevel agrave foto-degradaccedilatildeo conclui-se que a

incorporaccedilatildeo de granulado pigmentado em poliacutemero TPO deveria originar um filme extrudido

estaacutevel agrave luz Dado isto procedeu-se agrave pigmentaccedilatildeo da corticcedila e estudou-se a sua adiccedilatildeo no

filme polimeacuterico 2XZEE Foram produzidos dois filmes polimeacutericos com a introduccedilatildeo em massa

de 3 de corticcedila pigmentada Num deles procedeu-se agrave pigmentaccedilatildeo do filme polimeacuterico com

introduccedilatildeo de 3 partes de pigmento O pigmento utilizado no filme foi escolhido pelo

departamento de Design de forma a evidenciar a corticcedila Nas Figura A29e Figura A210 no

Anexo 2 satildeo apresentadas fotografias dos filmes extrudidos

Os filmes foram testados no ensaio de solidez agrave luz segundo a norma DIN EN ISO 20 105-A02

nas condiccedilotildees da Mercedes e foram comparados com o filme polimeacuterico com corticcedila natildeo

pigmentada - Tabela 46 Verificou-se que ao fim de 1 ciclo a pigmentaccedilatildeo da corticcedila

melhorou 1 grau no ensaio de solidez agrave luz do filme polimeacuterico Apoacutes os 3 ciclos o ΔE dos

filmes com corticcedila pigmentada eacute significativamente inferior ao filme com a corticcedila natildeo

pigmentada Dados estes resultados eacute pertinente concluir que a pigmentaccedilatildeo da corticcedila num

filme polimeacuterico de TPO protege-a contra a radiaccedilatildeo UV Verificou-se tambeacutem que a

pigmentaccedilatildeo do filme polimeacuterico melhorou consideravelmente o resultado do ensaio de

solidez agrave luz Isto deveu-se ao facto de o pigmento ter na sua constituiccedilatildeo um conjunto de

foto-estabilizantes Dado isto tambeacutem se pode concluir que o pigmento utilizado no filme

polimeacuterico eacute determinante no ensaio de solidez agrave luz e por este motivo a escolha de um

outro pigmento poderaacute melhorar o resultado



Tabela 46 ndash Ensaio de solidez agrave luz (DIN EN ISO 20 105-A02 condiccedilotildees da Mercedes) dos

filmes de matriz 2XZEE com 3 em massa de Corticcedila 1 pigmentada

3 corticcedila 3 corticcedila

pigmentada

3 corticcedila

pigmentada em

filme pigmentado Refe

recircncia

1 C

iclo

- E

scala

azu

is (

5 ndash

7)

7 m

elh

or

5

6

6

3 C

iclo

s -

Esc

ala

cin

zento

s (1

-5)

5 m

elh

or

1

(ΔE= 2422)

1

(ΔE= 1734)

2

(ΔE= 660)

Foi tambeacutem estudado o efeito da pigmentaccedilatildeo da corticcedila no ensaio de envelhecimento

teacutermico TMG 147 a 100 ordmC durante 240 horas e comparado com o filme polimeacuterico com

corticcedila natildeo pigmentada - Tabela 47 Os resultados indicam que a pigmentaccedilatildeo da corticcedila eacute

determinante no aumento da resistecircncia teacutermica do filme compoacutesito A pigmentaccedilatildeo do filme

tambeacutem eacute fundamental tal como se verificou no ensaio de solidez agrave luz

Tabela 47ndash Ensaio de envelhecimento teacutermico (TMG 147 240 horas a 100 ordmC) dos filmes de

matriz 2XZEEcom 3 em massa de Corticcedila 1 pigmentada

3 corticcedila 3 corticcedila pigmentada

3 corticcedila

pigmentada em

filme pigmentado

Refe

recircncia

Apoacutes

240 h

100 ordm

C

Esc

ala

cin

zento

s

(1-5

) 5

melh

or

3

(ΔE=406)

3-4

(ΔE= 263)

4-5

(ΔE= 125)



43 Inclusatildeo de fibras de kenaf em TPO - Extrusatildeo

Apoacutes aplicar os diferentes tratamentos agraves fibras procedeu-se agrave anaacutelise visual da textura e da

tonalidade das mesmas - Figura A32 Anexo 3 Constatou-se que embora apresentem uma

tonalidade dourada e uma textura mais seca aparentemente nenhum dos tratamentos foi

demasiado agressivo e em nenhum ocorreu a deteorizaccedilatildeo das fibras Com a finalidade de

estudar com maior pormenor a morfologia da sua superfiacutecie procedeu-se agrave anaacutelise atraveacutes da

microscopia eletroacutenica de varrimento As imagens obtidas estatildeo organizadas na Figura 411


por microscopia eletroacutenica de varrimento (Ampliaccedilatildeo 2 100 times)

O ensaio permitiu visualizar impurezas na superfiacutecie das fibras sem tratamento bem como

apoacutes o Tratamento 1 Uma vez que o objetivo deste tratamento seria a remoccedilatildeo de impurezas

da superfiacutecie o resultado sugere que natildeo foi eficazCom a aplicaccedilatildeo do Tratamento 2 a

rugosidade da fibra aumentou No entanto satildeo visiacuteveis aglomerados de partiacuteculas na

superfiacutecie da mesma que natildeo existiam antes do tratamento Dado isto pressupotildee-se que

seratildeo resiacuteduos de anidrido maleico que natildeo foram devidamente removidos durante a etapa de

lavagem O Tratamento 3 conferiu rugosidade agrave fibra e removeu as impurezas que

inicialmente revestiam a sua superfiacutecie



A eficaacutecia dos diferentes tratamentos de modificaccedilatildeo quiacutemica foi analisada por

espectroscopia de infravermelhos (FT-IR) Foram registados os espectros de transmitacircncia das

fibras apoacutes os diferentes tratamentos e a respetiva anaacutelise permitiu identificar possiacuteveis

alteraccedilotildees na sua estrutura ndash Anexo 4 Apoacutes o tratamento 1 verificou-se que a banda

correspondente agrave ligaccedilatildeo C=O caracteriacutestica de eacutesteres eacute eliminada e a intensidade das

bandas COO- e C-O-C vem reduzida Estes resultados indicam que parte da hemicelulose e da

pectina foi removida atraveacutes do tratamento e que este poderaacute ter sido demasiado agressivo

Seria de esperar que apoacutes o Tratamento 2 ocorresse a intensificaccedilatildeo das ligaccedilotildees C=O e C=C

como resultado da reaccedilatildeo do anidrido maleico com as fibras No entanto esta tese natildeo foi

verificada Relativamente ao Tratamento 3 seria espectaacutevel que ocorresse a oxidaccedilatildeo dos

aacutelcoois presentes na estrutura das fibras De um modo geral a oxidaccedilatildeo dos aacutelcoois resulta

em aldeiacutedos que por sua vez datildeo origem a aacutecidos carboxiacutelicos [40] A anaacutelise das bandas dos

espectros do Tratamento 1 e Tratamento 3 indicam que natildeo teraacute ocorrido oxidaccedilatildeo das

fibras A ineficaacutecia dos Tratamentos 2 e 3 pode ser justificada pela agressividade do

Tratamento 1 aplicado antes dos Tratamentos 2 e 3 que resultou na degradaccedilatildeo das fibras

Apoacutes finalizada a etapa de caracterizaccedilatildeo das fibras procedeu-se agrave produccedilatildeo dos filmes

compoacutesitos Todos os tratamentos atenuaram o entrelaccedilamento caracteriacutestico das fibras que

daacute origem aos aglomerados No entanto com o intuito de antecipar possiacuteveis problemas

durante a extrusatildeo as fibras de kenaf foram dispersas com o auxiacutelio de uma varinha maacutegica

com rotor modificado

Foram adicionados 1 e 3 em massa de fibras tratadas ao granulado de poliacutemero 2XZEE

bem como 1 em massa de fibras sem tratamento de forma a poder comparar Por

simplicidade passa-se a designar os filmes compoacutesitos polimeacutericos como F_wt_T em que

wt toma dos valores de 1 wt 2 wt e 3 wt e refere-se agrave incorporaccedilatildeo de fibra e T

refere-se ao tratamento tomando os valores 0 (natildeo tratado) 1 2 e 3

Constatou-se que a dispersatildeo das fibras apoacutes o Tratamento 2 e o Tratamento 3 eacute melhor do

que apoacutes o Tratamento 1 (Figura A33 Anexo3) visto na uacuteltima formulaccedilatildeo serem visiacuteveis

grandes aglomerados de fibras Durante o processo de extrusatildeo natildeo foi possiacutevel obter o filme

F_3wt_T1 A formulaccedilatildeo originou o entupimento da fieira e em consequecircncia os filmes

formados rasgaram ndash Figura A34 Anexo 3 Por sua vez os filmes F_3wt_T2 e F_3wt_T3

apresentaram as fibras bem dispersas ndash Figura A35 e A36 Anexo 3

Apoacutes a produccedilatildeo dos compoacutesitos foram realizados ensaios em laboratoacuterio de forma a avaliar

as propriedades mecacircnicas dos mesmos Na Figura 412 Figura 413 e Figura 414 satildeo

apresentados os resultados respetivamente da tensatildeo de rotura alongamento de rotura e

resistecircncia ao rasgado




tratamentos no sentido teia e trama





0

5

10

15

20

25

30

Ref 2XZEE F_1wt_T0 F_1wt_T1 F_1wt_T2 F_1wt_T3 F_3wt_T2 F_3wt_T3

Tensatilde

o d

e R

otu

ra

MPa

Teia Trama

0

200

400

600

800


Alo

ngam

ento

agrave R

otu

ra

Teia Trama

0

20

40

60

80

100


Resi

stecircncia

ao r

asg

ado

N

mm

-1

Teia Trama



Mesmo sem qualquer tratamento a adiccedilatildeo de 1 em massa de fibra na matriz polimeacuterica

melhorou algumas propriedades mecacircnicas do filme embora que ligeiramente Este facto

evidencia que a fibra teve uma boa adesatildeo ao poliacutemero utilizado Ao contraacuterio do que se

esperava os tratamentos das fibras natildeo acarretaram melhorias significativas nas propriedades

mecacircnicas dos compoacutesitos De um modo geral o tratamento que evidenciou melhores

resultados na incorporaccedilatildeo de 1 em massa de fibra foi Tratamento 1 No entanto como jaacute

foi referido anteriormente natildeo foi possiacutevel obter um filme com 3 em massa de fibra com o

este tratamento devido ao entrelaccedilamento das fibras Os filmes F_3wt_T2 e F_3wt_T3

obtiveram uma diminuiccedilatildeo nas propriedades mecacircnicas comparativamente aos filmes

F_1wt_T2 e F_1wt_T3 apontando para uma fraca dispersatildeo de 3 em massa de fibras no

seio do poliacutemero

Os filmes F_3wt_T2 e F_3wt_T3 foram moldados e os resultados satildeo ilustrados na

Figura 415 Os filmes compoacutesitos mostraram resistir bem ao estiramento durante o ensaio

sem romperem

Figura 415 ndash Moldagem por vaacutecuo do filmeF_3wt_T2 agrave esquerda e F_3wt_T3 agrave direita

As fibras naturais absorvem elevadas quantidades de aacutegua comprometendo a adesatildeo

fibramatriz Como um dos objetivos dos tratamentos quiacutemicos foi reduzir a hidrofilicidade da

fibra avaliou-se a eficaacutecia dos tratamentos aplicados determinando a absorccedilatildeo de aacutegua dos

diferentes filmes produzidos Os resultados satildeo apresentados na Figura 416 Os resultados

evidenciam a capacidade de absorccedilatildeo de aacutegua do kenaf visto que a adiccedilatildeo de 1 em massa

de fibra aumenta significativamente a capacidade de absorccedilatildeo do filme polimeacuterico Os

tratamentos quiacutemicos aplicados agrave fibra reduzem consideravelmente a absorccedilatildeo de aacutegua dos

filmes polimeacutericos sendo o Tratamento 2 o mais eficaz Como seria de esperar o aumento da

concentraccedilatildeo maacutessica de kenaf num filme de TPO resulta no aumento da capacidade de

absorccedilatildeo de aacutegua do mesmo No entanto a incorporaccedilatildeo de 3 em massa de fibras tratadas

resultou num filme polimeacuterico que absorve menos aacutegua do que o filme com 1 em massa de

fibras sem tratamento




diferentes tratamentos

Introduccedilatildeo de kenaf pigmentado

Uma vez que a incorporaccedilatildeo de corticcedila pigmentada na matriz 2XZEE foi viaacutevel e resultou no

melhoramento da qualidade do filme na solidez agrave luz e no envelhecimento teacutermico decidiu-

se aplicar o mesmo processo de pigmentaccedilatildeo no kenaf e estudar os efeitos da sua

incorporaccedilatildeo na mesma matriz A pigmentaccedilatildeo do kenaf decorreu sem problemas e como tal

foram produzidos dois filmes polimeacutericos com a introduccedilatildeo em massa de 3 da fibra

pigmentada Num deles procedeu-se agrave pigmentaccedilatildeo do filme polimeacuterico com introduccedilatildeo de

3 partes de pigmento Procedeu-se agrave extrusatildeo das misturas e os filmes obtidos satildeo

apresentados na Figuras A37 e A38 no Anexo 3 De seguida avaliou-se o efeito da

pigmentaccedilatildeo da corticcedila atraveacutes do ensaio de envelhecimento teacutermico (TMG 147) Os

resultados satildeo apresentados na Tabela 48

Tabela 48 - Ensaio de envelhecimento teacutermico (TMG 147) aos Filmes com incorporaccedilatildeo em

massa de1 de kenaf natural e kenaf pigmentado

0010

0184

0062 0059 0076

01320139

000

005

010

015

020


Capacid

ade d

eabso

rccedilatildeo

1 kenaf 1 kenaf

pigmentado

1 kenaf

pigmentado em

filme pigmentado

Refe

recircncia

Apoacutes

240 h

100 ordm

C

Esc

ala

cin

zento

s (1

-

5)

5 m

elh

or

3-4

(ΔE= 27)

3-4

(ΔE= 231)

4-5

(ΔE= 083)



A pigmentaccedilatildeo da fibra diminui a diferenccedila de cor embora natildeo seja de forma significativa O

pigmento do filme providencia um grau de alteraccedilatildeo da cor satisfatoacuterio ao filme

De seguida procedeu-se ao ensaio de solidez agrave luz nas condiccedilotildees da norma

DIN EN ISO 20 105-A02 (empresa Mercedes) Os resultados estatildeo organizados na Tabela 410

Tabela 49 - Resultados do ensaio de solidez agrave luz (DIN EN ISO 20 105-A02) aos filmes de TPO

com 1 em massa de kenaf natural e kenaf pigmentado

1 fibra 1 fibra

pigmentada

1 fibra

pigmentada em

filme pigmentado

Refe

recircncia

1 C

iclo

- E

scala

azu

is (

5 ndash

7)

7 m

elh

or

5-6

6

7

3 C

iclo

s -

Esc

ala

cin

zento

s (1

ndash 5)

5 m

elh

or

2

(ΔE=744)

2

(ΔE=678)

4

(ΔE=135)

Com a anaacutelise dos resultados verifica-se que a pigmentaccedilatildeo da fibra melhora o

comportamento do filme do filme na solidez agrave luz embora que natildeo seja significativamente O

filme da matriz 2XZEE com pigmento e 1 em massa de kenaf pigmentado apresenta um grau

de alteraccedilatildeo da cor satisfatoacuterio apoacutes o ensaio de solidez agrave luz


Conclusotildees 45

5 Conclusotildees

A presente dissertaccedilatildeo de mestrado teve por base a incorporaccedilatildeo de corticcedila e de fibra de

kenaf em revestimentos produzidos pela TMG Automotive procurando encontrar soluccedilotildees

para superar as dificuldades encontradas

A corticcedila e o kenaf satildeo suscetiacuteveis de foto-degradaccedilatildeo que origina a respetiva descoloraccedilatildeo

Desta forma e em primeiro lugar foram estudadas diferentes estrateacutegias de proteccedilatildeo da

corticcedila revestimento com laca contendo HALS e absorvedores UV introduccedilatildeo de uma

preacute-camada de Hitoxreg e a pigmentaccedilatildeo da corticcedila Concluiu-se que o revestimento com uma

laca contendo HALS e absorvedores UV e a introduccedilatildeo da preacute-camada de Hitoxreg natildeo

providenciaram uma proteccedilatildeo da corticcedila durante 250 h de exposiccedilatildeo agrave radiaccedilatildeo UV atraveacutes

da avaliaccedilatildeo da alteraccedilatildeo de cor Verificou-se no entanto que o uso de corticcedila preacute-

descolorada minimiza a variaccedilatildeo de cor Dadas as limitaccedilotildees destas estrateacutegias optou-se por

pigmentar granulado de corticcedila e incorporaacute-lo em pasta de PVC A incorporaccedilatildeo do granulado

no filme de PVC foi otimizada de forma a minimizar a migraccedilatildeo do pigmento para a matriz

polimeacuterica Verificou-se que o filme compoacutesito de PVC com uma incorporaccedilatildeo em massa ateacute

3 era suficientemente estaacutevel agrave foto-degradaccedilatildeo Este estudo permitiu concluir que a

incorporaccedilatildeo de granulado pigmentado de corticcedila em poliacutemero TPO (formulaccedilatildeo 2XZEE)

deveria originar um filme extrudido estaacutevel agrave luz Esta tese foi de facto verificada para

incorporaccedilotildees em massa de granulado de corticcedila de 3

Da incorporaccedilatildeo do granulado de corticcedila em TPO resultaram filmes compoacutesitos com

quantidades entre 1 e 20 em massa com interesse esteacutetico e funcional A secagem preacutevia

da corticcedila (12 h a 80 ordmC) eacute essencial na eliminaccedilatildeo de bolhas de ar e no aumento do

comportamento mecacircnico do material Conclui-se que a inclusatildeo de uma quantidade inferior

ou igual a 3 em massa de corticcedila no poliacutemero natildeo prejudica o comportamento mecacircnico do

mesmo Os filmes compoacutesitos com quantidades de corticcedila superiores exibem um pior

desempenho mecacircnico embora sejam processaacuteveis durante o processo de moldagem

Verificou-se que os filmes compoacutesitos produzidos apresentaram cheiro incomodativo Conclui-

se no entanto que a extrusatildeo a temperaturas inferiores a 160 ordmC resultou num cheiro natildeo

incomodativo sendo para isso necessaacuteria a utilizaccedilatildeo de um poliacutemero com um ponto de fusatildeo

inferior ao utilizado de forma a ser processaacutevel

Relativamente agraves fibras de kenaf foram investigados diferentes tratamentos de modificaccedilatildeo

quiacutemica com o objetivo de reduzir a hidrofilicidade da fibra e aumentar a dispersatildeo e

compatibilidade da mesma com a matriz polimeacuterica Conclui-se que o tratamento 1 melhorou

o comportamento mecacircnico do compoacutesito com 1 em massa embora natildeo tenha melhorado a


Conclusotildees 46

dispersatildeo da fibra no poliacutemero Por sua vez os tratamentos 2 e 3 aumentaram a dispersatildeo

tendo sido possiacutevel a inclusatildeo de 3 em massa de fibra na matriz polimeacuterica Todos os filmes

compoacutesitos resistiram ao estiramento durante a moldagem sem romperem Os tratamentos

quiacutemicos diminuiacuteram a absorccedilatildeo de aacutegua pelas fibras nos filmes de TPO Por uacuteltimo conclui-

se que a pigmentaccedilatildeo das fibras melhora a resistecircncia teacutermica e a solidez agrave luz dos filmes

compoacutesitos

51 Outros trabalhos realizados

Durante o estaacutegio testou-se a incorporaccedilatildeo de masterbatch de madeira na matriz polimeacuterica

2XAKJ bem como se deu iniacutecio ao estudo dos filmes polimeacutericos obtidos Foram tambeacutem

produzidas amostras com diferentes conceitos de inclusatildeo de corticcedila de kenaf e de madeira

para apresentaccedilatildeo a clientes nomeadamente a BMW e Yanfeng

Foram ainda realizadas as seguintes reuniotildees

Reuniatildeo com a Michelman para discussatildeo sobre os resultados obtidos com a

utilizaccedilatildeo do Hitoxreg Da reuniatildeo resultou o envio de novos pigmentos em base solvente

que satildeo normalmente utilizados na coloraccedilatildeo de madeira Os pigmentos seratildeo testados na

proteccedilatildeo da corticcedila contra a radiaccedilatildeo UV

Iniciou-se o contacto com a Fibrenamics plataforma internacional de

desenvolvimento de materiais e produtos inovadores com base em fibras para futura

parceria com a TMG Automotive na inclusatildeo de fibras naturais nos produtos da Empresa

Das reuniotildees realizadas foi possiacutevel obter informaccedilotildees importantes para o desenvolvimento

do trabalho

52 Limitaccedilotildees e trabalho futuro

A principal limitaccedilatildeo encontrada no trabalho realizado foi o fator tempo uma vez que seria

importante explorar com maior profundidade algumas das estrateacutegias propostas para a

proteccedilatildeo da corticcedila contra o efeito da radiaccedilatildeo UV Seria tambeacutem importante procurar

otimizar os tratamentos de modificaccedilatildeo de superfiacutecie explorados nas fibras naturais e testar a

incorporaccedilatildeo de uma quantidade superior de fibra A utilizaccedilatildeo dos equipamentos disponiacuteveis

na TMG Automotive foi muitas vezes limitada quer em tempo quer em nuacutemero de amostras

testadas devido agrave regular utilizaccedilatildeo dos mesmos Quanto ao trabalho futuro relativamente agrave

inclusatildeo da corticcedila propotildee-se

Testar outras alternativas de UVAS e HALS como por exemplo o HALS Lignostab 1198

da BASF designado especificamente para proteger a lenhina da foto-oxidaccedilatildeo

Testar a pigmentaccedilatildeo das lacas com os pigmentos enviados pela Michelman


Conclusotildees 47

Estudar um pigmento com maior adesatildeo agrave corticcedila para implementar no processo de

pigmentaccedilatildeo dos gracircnulos de corticcedila

Extrusatildeo da Corticcedila 1 numa receita com um ponto de fusatildeo inferior ao da receita

2XZEE e estudo do comportamento mecacircnico do filme

Quanto agraves fibras naturais propotildee-se

Otimizar os tratamentos quiacutemicos no sentido de determinar as condiccedilotildees oacutetimas

(concentraccedilatildeo e tempo)

Testar a inclusatildeo de uma quantidade superior de fibra apoacutes os tratamentos de

modificaccedilatildeo de superfiacutecie

Estudar a pigmentaccedilatildeo do kenaf em simultacircneo com os tratamentos quiacutemicos

53 Apreciaccedilatildeo final

A realizaccedilatildeo da dissertaccedilatildeo foi importante porque permitiu o contacto com a empresa e

conhecer de um modo geral o funcionamento da induacutestria Permitiu a aquisiccedilatildeo de

conhecimentos na aacuterea dos poliacutemeros e processos de produccedilatildeo de diferentes materiais

polimeacutericos Possibilitou a aquisiccedilatildeo de conhecimentos do setor automoacutevel quanto aos testes

e ensaios para o controlo de qualidade dos produtos Permitiu tambeacutem o aprofundamento do

conhecimento de teacutecnicas de caracterizaccedilatildeo como por exemplo o FT-IR e SEM


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Anexos 1 Proteccedilatildeo da corticcedila da foto-oxidaccedilatildeo

Figura A11 - Estrutura do HALS N-alquilo

Figura A12 - Espectro de absorccedilatildeo na regiatildeo UV do BTZ

Figura A13 ndash Processo de pigmentaccedilatildeo da Corticcedila 1 (adaptado de [32])

Secagem da


ventilada a

80 ordmC durante

48 horas


excesso de

pigmento com

papel absorvente

Misturar de MEK

(20 g) com o

pigmento

amarelo

empastado (1 g)


Agitaccedilatildeo 1 min


Adiccedilatildeo de 5 g

do granulado

de Corticcedila 1

Mistura e


manual

Corticcedila 1

pigmentada

CH3 CH3



Tabela A11 - Estudo da interaccedilatildeo da corticcedila com os diferentes componentes da pasta de PVC

2PLDB (A ndash Corticcedila 1 B ndash Corticcedila 1 pigmentada)

Instante horas

0 3 24

Pla

stif

icante

Nenhuma alteraccedilatildeo Natildeo haacute alteraccedilatildeo da cor Depoacutesito de partiacuteculas no

fundo do tubo

Natildeo haacute alteraccedilatildeo da cor Depoacutesito de partiacuteculas no

fundo do tubo

Est

abiliz

ante

1


fundo do tubo


fundo do tubo

Est

abiliz

ante

2


fundo do tubo


fundo do tubo

Est

abiliz

ante

3


fundo do tubo


fundo do tubo



Tabela A12 - Estudo da influecircncia da velocidade de agitaccedilatildeo na mistura da Corticcedila 1 com a

pasta 2PLDB

Instante horas

0 8 24 (apoacutes filtraccedilatildeo)

Referecircncia (Plastificante)

Cort

iccedila 1

pig

menta

da +

Pla

stif

icante

Mistura A 1 min Manual

Mistura B 1 min

1 000 rpm

Mistura C 5 min

1 300 rpm



Figura A14 - Fotografia obtida por microscopia oacutetica do filme de PVC com 3 em massa de

Corticcedila 1 (Ampliaccedilatildeo 2 times)

Bolhas de ar



Anexos 2 Inclusatildeo de corticcedila nos revestimentos TMG

Figura A21 - Anaacutelise termogravimeacutetrica da Corticcedila 1 (extraiacutedo de [39])

Figura A22 - Filme obtido por extrusatildeo da matriz 2XZEE com 1 em massa de Corticcedila 1









(A- Extrusatildeo inicial B- Extrusatildeo Final)

A B



Figura A27 - Mistura (saturada) da matriz 2XZEE com 20 em massa de Corticcedila 1


Corticcedila 1

1 em massa 6 em massa




Tabela A21 - Resultados do ensaio de solidez agrave luz (DIN EN ISO 20 105-A02 nas condiccedilotildees da

Mercedes) dos Filmes de TPO com diferentes concentraccedilotildees maacutessicas de Corticcedila 1

2XZEE 1 corticcedila 3 corticcedila 6 corticcedila 10 corticcedila 20 corticcedila

Refe

recircncia

1 C

iclo

- E

scala

azuis

(5 ndash

7)

7 m

elh

or

5-6 5 5 5 5 5

3 C

iclo

s -

Esc

ala

cin

zento

s (1

ndash 5

)

5 m

elh

or

2

(ΔE=816)

1

(ΔE=1569)

1

(ΔE=2422)

1

(ΔE=2901)

1

(ΔE=3119)

1

(ΔE=3023)

Tabela A22 - Ensaio de envelhecimento teacutermico (TMG 147 240 horas a 100 ordmC) dos Filmes de

TPO com diferentes concentraccedilotildees maacutessicas de Corticcedila 1

2XZEE 1 corticcedila 3 corticcedila 6 corticcedila 10 corticcedila

Refe

recircncia

Apoacutes

240 h

100 ordm

C

Esc

ala

cin

zento

s (1

-

5)

5-

melh

or

4

(ΔE= 204)

3

(ΔE= 356)

3

(ΔE=406)

2-3

(ΔE= 527)

2-3

(ΔE=593)



Figura A29 - Filme de matriz 2XZEE com 3 em massa de corticcedila pigmentada

Figura A210 - Filme pigmentado de matriz 2XZEE com 3 em massa de corticcedila pigmentada



Anexos 3 Inclusatildeo de kenaf nos revestimentos TMG

Figura A31 - Moldagem por vaacutecuo do filme da matriz 2XAKJ com 6 em massa de kenaf (extraiacutedo de [39])


tratamento

Sem Tratamento Tratamento 1

Tratamento 2 Tratamento 3




tratamentos


de kenaf apoacutes Tratamento 1

Tratamento 1





Tratamento 2


Tratamento 3



Figura A37 ndash Filme compoacutesito de matriz 2XZEE com 1 em massa de kenaf pigmentado


pigmentado



Anexos 4 Anaacutelise FT-IR

Como foi referido no estado da arte a fibra da kenaf eacute constituiacuteda por celulose (45 em

massa) hemicelulose (215 em massa) lenhina (8 ateacute 13 em massa) pectinas

(06 em massa) e ceras (08 em massa) A estrutura dos principais componentes quiacutemicos

da fibra eacute apresentada na Figura A41

CELULOSE

HEMICELULOSE

LENHINA

PECTINA

Figura A41 ndash Estrutura dos principais componentes quiacutemicos da fibra de kenaf (adaptado de [41])



Na Figura A42 satildeo apresentados os espectros da transmitacircncia das fibras antes e apoacutes o

Tratamento 1 As fibras apresentam diferenccedilas na intensidade de sinal em determinadas

bandas pelo que se determinou a aacuterea das bandas mais importantes nos dois espectros ndash

Figura A43 e A44 Na Tabela A41 satildeo sumarizadas as principais bandas das fibras de kenaf e

o respetivo grupo que representam bem como o constituinte do qual fazem parte

Tabela A41 ndash Principais bandas do espectro de transmitacircncia das fibras de kenaf

Comprimento de

onda (cm-1) Vibraccedilatildeo Constituinte quiacutemico

3680-3000 -OH (aacutelcoois e fenoacuteis) Lenhina

3000-2750 -CH2 e -CH3 Pectina hemicelulose celulose e

lenhina

1728 C=O (eacutester) Pectina e hemicelulose

1640 C=C (alcenos) Hemicelulose e lenhina

1368 COO- (sais de aacutecidos

carboxiacutelicos) Hemicelulose

1239 C-O-C (eacutester e eacuteter) Pectina hemicelulose celulose

1025

CH-OH (aacutelcoois ciacuteclicos) Pectina hemicelulose celulose

CH2-OH (aacutelcoois primaacuterios) Hemicelulose lenhina celulose



Figura A42 ndash Espectros de transmitacircncia das fibras sem Tratamento e apoacutes o Tratamento 1



Figura A43 ndash Espectro de transmitacircncia das fibras sem Tratamento

1 2 3

4 5

6



Figura A44 - Espectro de transmitacircncia das fibras apoacutes o Tratamento 1

1 2 3

4 5

6



Analisou-se a variaccedilatildeo da intensidade das seis bandas identificadas nos espectros Os

resultados satildeo apresentados na Tabela A42

Tabela A42 ndash Variaccedilatildeo da intensidade de sinal entre os espectros das fibras sem tratamento

e apoacutes o Tratamento 1

Bandas Aacuterea sem

tratamento

Aacuterea apoacutes o

Tratamento 1

Variaccedilatildeo da intensidade de sinal

()

1 1358 950 143

2 122 96 127

3 52 - -

4 18 4 448

5 126 19 671

6 1746 1318 132

Os espectros de transmitacircncia das fibras apoacutes o Tratamento 2 e Tratamento 3 satildeo

apresentados nas Figuras A45 e A46 respetivamente As aacutereas das bandas mais importantes

dos espectros foram comparadas com as aacutereas das bandas do espectro das fibras apoacutes o

Tratamento 1






Figura A46 ndash Espectro de transmitacircncia das fibras apoacutes o Tratamento 3


ii

Agradecimentos

Agrave Engenheira Elizabete Pinho Diretora do Departamento de Investigaccedilatildeo e Desenvolvimento

da Empresa TMG Automotive pela oportunidade de realizar o estaacutegio curricular nesta

Empresa

Um particular e sincero agradecimento ao meu orientador da Faculdade de Engenharia da

Universidade do Porto Doutor Adeacutelio Mendes por todos os conselhos tempo despendido e

conhecimentos transmitidos ao longo da dissertaccedilatildeo

Ao meu orientador na TMG Automotive Engenheiro Luiacutes Filipe Silva pelo tempo despendido e

conhecimento transmitido ao longo do estaacutegio

Agrave Professora Margarida Bastos pela ajuda e tempo disponibilizado

Agrave Diana Paiva Ceciacutela Mateus e agrave Doutora Isabel Antunes um especial agradecimento pela

ajuda prestada e conhecimentos transmitidos

Ao Joseacute Luiacutes Lamego Gloacuteria Doutor Ceacutesar Aacuteguia Sara Engenheira Faacutetima Engenheiro

Valeacuterio Engenheiro Joatildeo Mota Liliana Marisa Engenheira Alexandrina Engenheira Irene

Engenheiro Luiacutes Meireles Sr Jorge Ana Maria Ana Costa Maria Joseacute Ana Sofia Sr Albino

Soacutenia Anabela Diana Tiago e aos restantes funcionaacuterios da TMG Automotive agradeccedilo toda a

ajuda prestada disponibilidade e conhecimento transmitido durante a dissertaccedilatildeo Agrave Joana

Ventura um especial agradecimento pela amizade e boa disposiccedilatildeo Agradeccedilo tambeacutem agrave Ana

Sofia Ribeiro Ana Isabel e Ana Costa pelo companheirismo ao longo do estaacutegio

Ao Diogo Campelos Ana Castro Margarida Borges Ana Sousa Ana Coutinho Diogo Cunha

Luiacutes Martins Adriana Arauacutejo e a todos os meus amigos agradeccedilo a amizade e a motivaccedilatildeo

Ao meu irmatildeo Viacutetor Carneiro pela importacircncia na minha vida Aos meus pais Alberta Abreu

e Viacutetor Carneiro e agrave minha afilhada Margarida Carneiro


iii

Resumo



































iv

Abstract













variation

















films


chemical treatments


v




Assinar e datar


i

Iacutendice






2 Estado da Arte 5




213 Corticcedila 7



















335 Cheiro 22






ii












Referecircncias 48






iii



deacutecada 1






































iv
































Corticcedila 1 58




tratamento 61


tratamentos 62




Tratamento 2 63


v


Tratamento 3 63



pigmentado 64








vi

























vii



viii



m0



kg ordmC kgm-3

m kgm-2

m L m2 h

Lista de Siglas

ATR

BP

BSE

BTZ

CO2

CIELab

EU

FT-IR

HALS

HPT

IampD

IV

LLDPE

MEK

PIB







Uniatildeo Europeia





Infravermelho




OEM

PP

PUR

PVC

SE

SEM

TMG

TPE

PS

TPO

TPV

UPTEC

UV

UVA


Polipropileno

Poliuretano


Secondary electrons




Poliestireno




Ultravioleta

Absorvedor UV




























+10 -13

+06

+45

-92

-131

+86

+22

-58 +07

+45

13

14

15

16

17

2003 2005 2007 2009 2011 2013

Auto

moacuteveis

pro

duzid

os

na U

E

milhotildees

de

unid

ades














































































dos mesmos








Estado da Arte 5

2 Estado da Arte


























Interface



Fase dispersa


Estado da Arte 6














Mercedes-Benz

F700





outros

BMW

i3






instrumentos

Lotus

Eco Elise



exteriores



assentos


sisal


Estado da Arte 7




















213 Corticcedila










Estado da Arte 8
















Lenhina ( em massa) 224 (11) 230 (08)










da corticcedila


Estado da Arte 9






















mm

0-1

T ordmC


Estado da Arte 10
















214 Fibras naturais









Fibra Natural

Animal

Latilde

Couro

Seda


Caule

Linho

Cacircnhamo

Juta

Kenaf

Folha

Sisal

Semente Fruto

Algodatildeo

Fibra de coco

Oacuteleo de palma

Madeira


Caduca (Hardwood)

Mineral

Amianto


Estado da Arte 11


e [24])

Fibra Celulose

( em massa)

Hemicelulose

( em massa)

Lenhina

( em massa)

Pectina

( em massa)

Ceras

( em massa)

Juta 510-780 120-130 100-150 02-44 05

Cacircnhamo 670-780 160-224 35-57 08 07-08

Kenaf 450-570 215 80-130 06 08

Sisal 600-800 100-140 60-140 08-100 03-20

Softwood 430-470 250-350 160-240 - -

Hardwood 400-440 250-290 250-310 - -




de [8] [12] [23] [24] e [25])

Fibra

Massa voluacutemica

(gcm-3)

Comprimento (mm)

Diacircmetro (μm)




Juta 130-149 10-60 50-250 12-31 1870-8000 130-265

Cacircnhamo 147-151 50-550 100-510 16 6900 350-700

Kenaf 098-145 14-110 40-360 16 2950-9300 220-600

Sisal 120-140 08-80 70-470 19-70 4680-8550 94-220

Hardwood 030-088 33 160 - 510-1207 52-156

Softwood 030-150 10 300 44 455 ndash 10000 36-400









Estado da Arte 12


































Estado da Arte 13



















Estado da Arte 14
























Estado da Arte 15


de [30])
































55-70


retidos ( em massa)

0425 5

018 90

Fundo 10














Corticcedila 1























oxidaccedilatildeo






com corticcedila

Mistura sob o

efeito de

vaacutecuo durante

30 minutos

Mistura da

pasta 2PLDB

com Corticcedila 1


da mistura

durante 5

minutos agrave

velocidade de

1 300 rpm


350 gm-2 da

pasta na Werner

Mathis AG

durante 1 min a

185 ordmC

Filme da camada

compacta









Figura 33






filtros UV











direito 1(12 g

m-2) com o

cilindro M40 e

secagem na

Werner Mathis

AG a 120 ordmC

durante 15 s


direito 2

(12 gm-2) com

o cilindro M40

e secagem na

Werner Mathis

AG a 120 ordmC

durante 15 s


direito 3(12 gm-

2) com o cilindro

M40 e secagem na

Werner Mathis

AG a 120 ordmC

durante 15 s


direito 4

(12 gm-2) com o

cilindro M40 e

secagem na

Werner Mathis

AG a 120 ordmC

durante 40 s

Laminados de






5 μm














resultados










Anexo 3

























das fibras



Filme de TPO com

kenaf

Mistura manual da


Secagem das fibras

em estufa ventilada

a 80 ordmC durante

24 horas


destilada



NaOH durante

2 horas



(6 em massa) em

aacutegua destilada



maleico

(20 em massa) em

propanona

Secagem das fibras

em estufa ventilada

a 80 ordmC durante

24 horas

Lavagem com

propanona



anidrido maleico

durante 1 hora








[34] e [29])









120588 =119872

119890 (31)












Secagem das fibras

em estufa ventilada

a 80 ordmC durante

24 horas



permanganato de


1 minuto



permanganato de

potaacutessio

(0055 em massa)

em propanona

Lavagem com

propanona









335 Cheiro






segundo a Tabela 32



Sem

cheiro

Cheiro natildeo

incomodativo

Cheiro forte mas

natildeo

incomodativo

Cheiro

incomodativo

Cheiro

fortemente

incomodativo

Cheiro

insuportaacutevel






























lowast (33)


lowast (34)


lowast (35)

Em que 1198711lowast 1198861












lt 040 5

040 le ΔElt 125 4-5

125 le ΔElt 210 4

210 le ΔElt 295 3-4

295 le ΔElt 410 3

410 le ΔElt 580 2-3

580 le ΔElt 820 2

820 le ΔElt 1160 1-2

ge 1160 1




























































7 melhor




(1 - 5) 5 melhor

Sem Laca ndash

Referecircncia 5

1

1

ldquoNaturalrdquo

Versatildeo A 6

2 2

ldquoNaturalrdquo

Versatildeo B 6

2

2

Cinza

Versatildeo A 6

2 2

Cinza

Versatildeo B 6

2 2

Preto

Versatildeo A 7

4

4

Preto

Versatildeo B 7

4 4




importantes


















































0

2

4

6

8

10

12

14

0 50 100 150 200 250 300 350

ΔE

t h














































1 200 50 10

2 193 50 08

3 187 50 06

4 180 50 04

5 173 50 02












350 gm-2 da

pasta na Werner

Mathis AG

durante 1 min a

185 ordmC

Mistura sob o


durante

30 minutos


da mistura

durante 1 min

agrave velocidade

de 1 000 rpm

Mistura da pasta

2PLDB com

Corticcedila 1

Filme da camada

compacta

Secagem da


ventilada a

80 ordmC durante

48 horas


excesso de

pigmento com

papel

absorvente

Mistura de MEK

com o pigmento

amarelo


no misturador

durante 1 min a



granulado de

Corticcedila 1

Mistura e


manual

Corticcedila 1

pigmentada 1

2






Corticcedila 1

natildeo

pigmentada

Filme 1

Corticcedila 1

Empastado 1

Filme 2

Corticcedila 1

Empastado 2

Filme 3

Corticcedila 1

Empastado 3

Filme 4

Corticcedila 1

Empastado 4

Filme 5

Corticcedila 1

Empastado 5

Refe

recircncia

1 C

iclo

- E

scala

azu

is (

5 ndash

7)

7 m

elh

or

6-7

7

7

7

7

6-7

3 C

iclo

s -

Esc

ala

cin

zento

s (1

-5)

5

melh

or

2-3

(ΔE=513)

3

(ΔE=352)

3

(ΔE=347)

3

(ΔE=377)

3

(ΔE=377)

2-3

(ΔE=435)
































C S

Bolhas de ar

1 mm 1 mm C S











Filme com 3 em


Massa Voluacutemica

(kgm-3)

Tensatildeo de

rotura (MPa)

Alongamento agrave

rotura ()

Resistecircncia ao

rasgado (Nmm-1)

C ndash com

secagem

Teia 8818

235 3562 882

Trama 133 6668 616

S ndash sem

secagem

Teia 8647

192 2174 833

Trama 104 6120 563






































750

800

850

900

950


Mass

a V

oluacute

mic

a

kgm

-3

0

5

10

15

20

25

30


Tensatilde

o d

e R

otu

ra

MPa

Teia Trama















0

150

300

450

600

750


Alo

ngam

ento

agrave R

otu

ra

Teia Trama

0

20

40

60

80

100


Resi

stecircncia

ao r

asg

ado

N

mm

-1

Teia Trama























LDPE

130 2

140 2-3

150 3

160 4

2XZEE 190 4











































pigmentada

3 corticcedila

pigmentada em


recircncia

1 C

iclo

- E

scala

azu

is (

5 ndash

7)

7 m

elh

or

5

6

6

3 C

iclo

s -

Esc

ala

cin

zento

s (1

-5)

5 m

elh

or

1

(ΔE= 2422)

1

(ΔE= 1734)

2

(ΔE= 660)









3 corticcedila

pigmentada em

filme pigmentado

Refe

recircncia

Apoacutes

240 h

100 ordm

C

Esc

ala

cin

zento

s

(1-5

) 5

melh

or

3

(ΔE=406)

3-4

(ΔE= 263)

4-5

(ΔE= 125)

































































0

5

10

15

20

25

30


Tensatilde

o d

e R

otu

ra

MPa

Teia Trama

0

200

400

600

800


Alo

ngam

ento

agrave R

otu

ra

Teia Trama

0

20

40

60

80

100


Resi

stecircncia

ao r

asg

ado

N

mm

-1

Teia Trama
















sem romperem































0010

0184

0062 0059 0076

01320139

000

005

010

015

020


Capacid

ade d

eabso

rccedilatildeo

1 kenaf 1 kenaf

pigmentado

1 kenaf

pigmentado em

filme pigmentado

Refe

recircncia

Apoacutes

240 h

100 ordm

C

Esc

ala

cin

zento

s (1

-

5)

5 m

elh

or

3-4

(ΔE= 27)

3-4

(ΔE= 231)

4-5

(ΔE= 083)









1 fibra 1 fibra

pigmentada

1 fibra

pigmentada em

filme pigmentado

Refe

recircncia

1 C

iclo

- E

scala

azu

is (

5 ndash

7)

7 m

elh

or

5-6

6

7

3 C

iclo

s -

Esc

ala

cin

zento

s (1

ndash 5)

5 m

elh

or

2

(ΔE=744)

2

(ΔE=678)

4

(ΔE=135)






Conclusotildees 45

5 Conclusotildees



































Conclusotildees 46






compoacutesitos















do trabalho














Conclusotildees 47



















Referecircncias 48

Referecircncias



de dezembro de 2015







dezembro de 2015



















Wiley amp Sons 2007











Referecircncias 49








de 2016








289 2015




1987








Part A vol 77 pp 1-25 2015




10 no 6 pp 308-313 2014








Referecircncias 50



33 2007



no 23 pp 5139-5149 1996







FEUP Porto 2015














de 2015

[38]

[39]

[40]

[41]



cinzentosrdquo 1997














Secagem da


ventilada a

80 ordmC durante

48 horas


excesso de

pigmento com

papel absorvente

Misturar de MEK

(20 g) com o

pigmento

amarelo

empastado (1 g)





do granulado

de Corticcedila 1

Mistura e


manual

Corticcedila 1

pigmentada

CH3 CH3





Instante horas

0 3 24

Pla

stif

icante


fundo do tubo


fundo do tubo

Est

abiliz

ante

1


fundo do tubo


fundo do tubo

Est

abiliz

ante

2


fundo do tubo


fundo do tubo

Est

abiliz

ante

3


fundo do tubo


fundo do tubo




pasta 2PLDB

Instante horas



Cort

iccedila 1

pig

menta

da +

Pla

stif

icante


Mistura B 1 min

1 000 rpm

Mistura C 5 min

1 300 rpm





Bolhas de ar















A B





Corticcedila 1








Refe

recircncia

1 C

iclo

- E

scala

azuis

(5 ndash

7)

7 m

elh

or

5-6 5 5 5 5 5

3 C

iclo

s -

Esc

ala

cin

zento

s (1

ndash 5

)

5 m

elh

or

2

(ΔE=816)

1

(ΔE=1569)

1

(ΔE=2422)

1

(ΔE=2901)

1

(ΔE=3119)

1

(ΔE=3023)




Refe

recircncia

Apoacutes

240 h

100 ordm

C

Esc

ala

cin

zento

s (1

-

5)

5-

melh

or

4

(ΔE= 204)

3

(ΔE= 356)

3

(ΔE=406)

2-3

(ΔE= 527)

2-3

(ΔE=593)










tratamento






tratamentos



Tratamento 1





Tratamento 2


Tratamento 3





pigmentado








CELULOSE

HEMICELULOSE

LENHINA

PECTINA










Comprimento de




lenhina






1025









1 2 3

4 5

6




1 2 3

4 5

6








tratamento


Tratamento 1


()

1 1358 950 143

2 122 96 127

3 52 - -

4 18 4 448

5 126 19 671

6 1746 1318 132




Tratamento 1








iii

Resumo



































iv

Abstract













variation

















films


chemical treatments


v




Assinar e datar


i

Iacutendice






2 Estado da Arte 5




213 Corticcedila 7



















335 Cheiro 22






ii












Referecircncias 48






iii



deacutecada 1






































iv
































Corticcedila 1 58




tratamento 61


tratamentos 62




Tratamento 2 63


v


Tratamento 3 63



pigmentado 64








vi

























vii



viii



m0



kg ordmC kgm-3

m kgm-2

m L m2 h

Lista de Siglas

ATR

BP

BSE

BTZ

CO2

CIELab

EU

FT-IR

HALS

HPT

IampD

IV

LLDPE

MEK

PIB







Uniatildeo Europeia





Infravermelho




OEM

PP

PUR

PVC

SE

SEM

TMG

TPE

PS

TPO

TPV

UPTEC

UV

UVA


Polipropileno

Poliuretano


Secondary electrons




Poliestireno




Ultravioleta

Absorvedor UV




























+10 -13

+06

+45

-92

-131

+86

+22

-58 +07

+45

13

14

15

16

17

2003 2005 2007 2009 2011 2013

Auto

moacuteveis

pro

duzid

os

na U

E

milhotildees

de

unid

ades














































































dos mesmos








Estado da Arte 5

2 Estado da Arte


























Interface



Fase dispersa


Estado da Arte 6














Mercedes-Benz

F700





outros

BMW

i3






instrumentos

Lotus

Eco Elise



exteriores



assentos


sisal


Estado da Arte 7




















213 Corticcedila










Estado da Arte 8
















Lenhina ( em massa) 224 (11) 230 (08)










da corticcedila


Estado da Arte 9






















mm

0-1

T ordmC


Estado da Arte 10
















214 Fibras naturais









Fibra Natural

Animal

Latilde

Couro

Seda


Caule

Linho

Cacircnhamo

Juta

Kenaf

Folha

Sisal

Semente Fruto

Algodatildeo

Fibra de coco

Oacuteleo de palma

Madeira


Caduca (Hardwood)

Mineral

Amianto


Estado da Arte 11


e [24])

Fibra Celulose

( em massa)

Hemicelulose

( em massa)

Lenhina

( em massa)

Pectina

( em massa)

Ceras

( em massa)

Juta 510-780 120-130 100-150 02-44 05

Cacircnhamo 670-780 160-224 35-57 08 07-08

Kenaf 450-570 215 80-130 06 08

Sisal 600-800 100-140 60-140 08-100 03-20

Softwood 430-470 250-350 160-240 - -

Hardwood 400-440 250-290 250-310 - -




de [8] [12] [23] [24] e [25])

Fibra

Massa voluacutemica

(gcm-3)

Comprimento (mm)

Diacircmetro (μm)




Juta 130-149 10-60 50-250 12-31 1870-8000 130-265

Cacircnhamo 147-151 50-550 100-510 16 6900 350-700

Kenaf 098-145 14-110 40-360 16 2950-9300 220-600

Sisal 120-140 08-80 70-470 19-70 4680-8550 94-220

Hardwood 030-088 33 160 - 510-1207 52-156

Softwood 030-150 10 300 44 455 ndash 10000 36-400









Estado da Arte 12


































Estado da Arte 13



















Estado da Arte 14
























Estado da Arte 15


de [30])
































55-70


retidos ( em massa)

0425 5

018 90

Fundo 10














Corticcedila 1























oxidaccedilatildeo






com corticcedila

Mistura sob o

efeito de

vaacutecuo durante

30 minutos

Mistura da

pasta 2PLDB

com Corticcedila 1


da mistura

durante 5

minutos agrave

velocidade de

1 300 rpm


350 gm-2 da

pasta na Werner

Mathis AG

durante 1 min a

185 ordmC

Filme da camada

compacta









Figura 33






filtros UV











direito 1(12 g

m-2) com o

cilindro M40 e

secagem na

Werner Mathis

AG a 120 ordmC

durante 15 s


direito 2

(12 gm-2) com

o cilindro M40

e secagem na

Werner Mathis

AG a 120 ordmC

durante 15 s


direito 3(12 gm-

2) com o cilindro

M40 e secagem na

Werner Mathis

AG a 120 ordmC

durante 15 s


direito 4

(12 gm-2) com o

cilindro M40 e

secagem na

Werner Mathis

AG a 120 ordmC

durante 40 s

Laminados de






5 μm














resultados










Anexo 3

























das fibras



Filme de TPO com

kenaf

Mistura manual da


Secagem das fibras

em estufa ventilada

a 80 ordmC durante

24 horas


destilada



NaOH durante

2 horas



(6 em massa) em

aacutegua destilada



maleico

(20 em massa) em

propanona

Secagem das fibras

em estufa ventilada

a 80 ordmC durante

24 horas

Lavagem com

propanona



anidrido maleico

durante 1 hora








[34] e [29])









120588 =119872

119890 (31)












Secagem das fibras

em estufa ventilada

a 80 ordmC durante

24 horas



permanganato de


1 minuto



permanganato de

potaacutessio

(0055 em massa)

em propanona

Lavagem com

propanona









335 Cheiro






segundo a Tabela 32



Sem

cheiro

Cheiro natildeo

incomodativo

Cheiro forte mas

natildeo

incomodativo

Cheiro

incomodativo

Cheiro

fortemente

incomodativo

Cheiro

insuportaacutevel






























lowast (33)


lowast (34)


lowast (35)

Em que 1198711lowast 1198861












lt 040 5

040 le ΔElt 125 4-5

125 le ΔElt 210 4

210 le ΔElt 295 3-4

295 le ΔElt 410 3

410 le ΔElt 580 2-3

580 le ΔElt 820 2

820 le ΔElt 1160 1-2

ge 1160 1




























































7 melhor




(1 - 5) 5 melhor

Sem Laca ndash

Referecircncia 5

1

1

ldquoNaturalrdquo

Versatildeo A 6

2 2

ldquoNaturalrdquo

Versatildeo B 6

2

2

Cinza

Versatildeo A 6

2 2

Cinza

Versatildeo B 6

2 2

Preto

Versatildeo A 7

4

4

Preto

Versatildeo B 7

4 4




importantes


















































0

2

4

6

8

10

12

14

0 50 100 150 200 250 300 350

ΔE

t h














































1 200 50 10

2 193 50 08

3 187 50 06

4 180 50 04

5 173 50 02












350 gm-2 da

pasta na Werner

Mathis AG

durante 1 min a

185 ordmC

Mistura sob o


durante

30 minutos


da mistura

durante 1 min

agrave velocidade

de 1 000 rpm

Mistura da pasta

2PLDB com

Corticcedila 1

Filme da camada

compacta

Secagem da


ventilada a

80 ordmC durante

48 horas


excesso de

pigmento com

papel

absorvente

Mistura de MEK

com o pigmento

amarelo


no misturador

durante 1 min a



granulado de

Corticcedila 1

Mistura e


manual

Corticcedila 1

pigmentada 1

2






Corticcedila 1

natildeo

pigmentada

Filme 1

Corticcedila 1

Empastado 1

Filme 2

Corticcedila 1

Empastado 2

Filme 3

Corticcedila 1

Empastado 3

Filme 4

Corticcedila 1

Empastado 4

Filme 5

Corticcedila 1

Empastado 5

Refe

recircncia

1 C

iclo

- E

scala

azu

is (

5 ndash

7)

7 m

elh

or

6-7

7

7

7

7

6-7

3 C

iclo

s -

Esc

ala

cin

zento

s (1

-5)

5

melh

or

2-3

(ΔE=513)

3

(ΔE=352)

3

(ΔE=347)

3

(ΔE=377)

3

(ΔE=377)

2-3

(ΔE=435)
































C S

Bolhas de ar

1 mm 1 mm C S











Filme com 3 em


Massa Voluacutemica

(kgm-3)

Tensatildeo de

rotura (MPa)

Alongamento agrave

rotura ()

Resistecircncia ao

rasgado (Nmm-1)

C ndash com

secagem

Teia 8818

235 3562 882

Trama 133 6668 616

S ndash sem

secagem

Teia 8647

192 2174 833

Trama 104 6120 563






































750

800

850

900

950


Mass

a V

oluacute

mic

a

kgm

-3

0

5

10

15

20

25

30


Tensatilde

o d

e R

otu

ra

MPa

Teia Trama















0

150

300

450

600

750


Alo

ngam

ento

agrave R

otu

ra

Teia Trama

0

20

40

60

80

100


Resi

stecircncia

ao r

asg

ado

N

mm

-1

Teia Trama























LDPE

130 2

140 2-3

150 3

160 4

2XZEE 190 4











































pigmentada

3 corticcedila

pigmentada em


recircncia

1 C

iclo

- E

scala

azu

is (

5 ndash

7)

7 m

elh

or

5

6

6

3 C

iclo

s -

Esc

ala

cin

zento

s (1

-5)

5 m

elh

or

1

(ΔE= 2422)

1

(ΔE= 1734)

2

(ΔE= 660)









3 corticcedila

pigmentada em

filme pigmentado

Refe

recircncia

Apoacutes

240 h

100 ordm

C

Esc

ala

cin

zento

s

(1-5

) 5

melh

or

3

(ΔE=406)

3-4

(ΔE= 263)

4-5

(ΔE= 125)

































































0

5

10

15

20

25

30


Tensatilde

o d

e R

otu

ra

MPa

Teia Trama

0

200

400

600

800


Alo

ngam

ento

agrave R

otu

ra

Teia Trama

0

20

40

60

80

100


Resi

stecircncia

ao r

asg

ado

N

mm

-1

Teia Trama
















sem romperem































0010

0184

0062 0059 0076

01320139

000

005

010

015

020


Capacid

ade d

eabso

rccedilatildeo

1 kenaf 1 kenaf

pigmentado

1 kenaf

pigmentado em

filme pigmentado

Refe

recircncia

Apoacutes

240 h

100 ordm

C

Esc

ala

cin

zento

s (1

-

5)

5 m

elh

or

3-4

(ΔE= 27)

3-4

(ΔE= 231)

4-5

(ΔE= 083)









1 fibra 1 fibra

pigmentada

1 fibra

pigmentada em

filme pigmentado

Refe

recircncia

1 C

iclo

- E

scala

azu

is (

5 ndash

7)

7 m

elh

or

5-6

6

7

3 C

iclo

s -

Esc

ala

cin

zento

s (1

ndash 5)

5 m

elh

or

2

(ΔE=744)

2

(ΔE=678)

4

(ΔE=135)






Conclusotildees 45

5 Conclusotildees



































Conclusotildees 46






compoacutesitos















do trabalho














Conclusotildees 47



















Referecircncias 48

Referecircncias



de dezembro de 2015







dezembro de 2015



















Wiley amp Sons 2007











Referecircncias 49








de 2016








289 2015




1987








Part A vol 77 pp 1-25 2015




10 no 6 pp 308-313 2014








Referecircncias 50



33 2007



no 23 pp 5139-5149 1996







FEUP Porto 2015














de 2015

[38]

[39]

[40]

[41]



cinzentosrdquo 1997














Secagem da


ventilada a

80 ordmC durante

48 horas


excesso de

pigmento com

papel absorvente

Misturar de MEK

(20 g) com o

pigmento

amarelo

empastado (1 g)





do granulado

de Corticcedila 1

Mistura e


manual

Corticcedila 1

pigmentada

CH3 CH3





Instante horas

0 3 24

Pla

stif

icante


fundo do tubo


fundo do tubo

Est

abiliz

ante

1


fundo do tubo


fundo do tubo

Est

abiliz

ante

2


fundo do tubo


fundo do tubo

Est

abiliz

ante

3


fundo do tubo


fundo do tubo




pasta 2PLDB

Instante horas



Cort

iccedila 1

pig

menta

da +

Pla

stif

icante


Mistura B 1 min

1 000 rpm

Mistura C 5 min

1 300 rpm





Bolhas de ar















A B





Corticcedila 1








Refe

recircncia

1 C

iclo

- E

scala

azuis

(5 ndash

7)

7 m

elh

or

5-6 5 5 5 5 5

3 C

iclo

s -

Esc

ala

cin

zento

s (1

ndash 5

)

5 m

elh

or

2

(ΔE=816)

1

(ΔE=1569)

1

(ΔE=2422)

1

(ΔE=2901)

1

(ΔE=3119)

1

(ΔE=3023)




Refe

recircncia

Apoacutes

240 h

100 ordm

C

Esc

ala

cin

zento

s (1

-

5)

5-

melh

or

4

(ΔE= 204)

3

(ΔE= 356)

3

(ΔE=406)

2-3

(ΔE= 527)

2-3

(ΔE=593)










tratamento






tratamentos



Tratamento 1





Tratamento 2


Tratamento 3





pigmentado








CELULOSE

HEMICELULOSE

LENHINA

PECTINA










Comprimento de




lenhina






1025









1 2 3

4 5

6




1 2 3

4 5

6








tratamento


Tratamento 1


()

1 1358 950 143

2 122 96 127

3 52 - -

4 18 4 448

5 126 19 671

6 1746 1318 132




Tratamento 1








iv

Abstract













variation

















films


chemical treatments


v




Assinar e datar


i

Iacutendice






2 Estado da Arte 5




213 Corticcedila 7



















335 Cheiro 22






ii












Referecircncias 48






iii



deacutecada 1






































iv
































Corticcedila 1 58




tratamento 61


tratamentos 62




Tratamento 2 63


v


Tratamento 3 63



pigmentado 64








vi

























vii



viii



m0



kg ordmC kgm-3

m kgm-2

m L m2 h

Lista de Siglas

ATR

BP

BSE

BTZ

CO2

CIELab

EU

FT-IR

HALS

HPT

IampD

IV

LLDPE

MEK

PIB







Uniatildeo Europeia





Infravermelho




OEM

PP

PUR

PVC

SE

SEM

TMG

TPE

PS

TPO

TPV

UPTEC

UV

UVA


Polipropileno

Poliuretano


Secondary electrons




Poliestireno




Ultravioleta

Absorvedor UV




























+10 -13

+06

+45

-92

-131

+86

+22

-58 +07

+45

13

14

15

16

17

2003 2005 2007 2009 2011 2013

Auto

moacuteveis

pro

duzid

os

na U

E

milhotildees

de

unid

ades














































































dos mesmos








Estado da Arte 5

2 Estado da Arte


























Interface



Fase dispersa


Estado da Arte 6














Mercedes-Benz

F700





outros

BMW

i3






instrumentos

Lotus

Eco Elise



exteriores



assentos


sisal


Estado da Arte 7




















213 Corticcedila










Estado da Arte 8
















Lenhina ( em massa) 224 (11) 230 (08)










da corticcedila


Estado da Arte 9






















mm

0-1

T ordmC


Estado da Arte 10
















214 Fibras naturais









Fibra Natural

Animal

Latilde

Couro

Seda


Caule

Linho

Cacircnhamo

Juta

Kenaf

Folha

Sisal

Semente Fruto

Algodatildeo

Fibra de coco

Oacuteleo de palma

Madeira


Caduca (Hardwood)

Mineral

Amianto


Estado da Arte 11


e [24])

Fibra Celulose

( em massa)

Hemicelulose

( em massa)

Lenhina

( em massa)

Pectina

( em massa)

Ceras

( em massa)

Juta 510-780 120-130 100-150 02-44 05

Cacircnhamo 670-780 160-224 35-57 08 07-08

Kenaf 450-570 215 80-130 06 08

Sisal 600-800 100-140 60-140 08-100 03-20

Softwood 430-470 250-350 160-240 - -

Hardwood 400-440 250-290 250-310 - -




de [8] [12] [23] [24] e [25])

Fibra

Massa voluacutemica

(gcm-3)

Comprimento (mm)

Diacircmetro (μm)




Juta 130-149 10-60 50-250 12-31 1870-8000 130-265

Cacircnhamo 147-151 50-550 100-510 16 6900 350-700

Kenaf 098-145 14-110 40-360 16 2950-9300 220-600

Sisal 120-140 08-80 70-470 19-70 4680-8550 94-220

Hardwood 030-088 33 160 - 510-1207 52-156

Softwood 030-150 10 300 44 455 ndash 10000 36-400









Estado da Arte 12


































Estado da Arte 13



















Estado da Arte 14
























Estado da Arte 15


de [30])
































55-70


retidos ( em massa)

0425 5

018 90

Fundo 10














Corticcedila 1























oxidaccedilatildeo






com corticcedila

Mistura sob o

efeito de

vaacutecuo durante

30 minutos

Mistura da

pasta 2PLDB

com Corticcedila 1


da mistura

durante 5

minutos agrave

velocidade de

1 300 rpm


350 gm-2 da

pasta na Werner

Mathis AG

durante 1 min a

185 ordmC

Filme da camada

compacta









Figura 33






filtros UV











direito 1(12 g

m-2) com o

cilindro M40 e

secagem na

Werner Mathis

AG a 120 ordmC

durante 15 s


direito 2

(12 gm-2) com

o cilindro M40

e secagem na

Werner Mathis

AG a 120 ordmC

durante 15 s


direito 3(12 gm-

2) com o cilindro

M40 e secagem na

Werner Mathis

AG a 120 ordmC

durante 15 s


direito 4

(12 gm-2) com o

cilindro M40 e

secagem na

Werner Mathis

AG a 120 ordmC

durante 40 s

Laminados de






5 μm














resultados










Anexo 3

























das fibras



Filme de TPO com

kenaf

Mistura manual da


Secagem das fibras

em estufa ventilada

a 80 ordmC durante

24 horas


destilada



NaOH durante

2 horas



(6 em massa) em

aacutegua destilada



maleico

(20 em massa) em

propanona

Secagem das fibras

em estufa ventilada

a 80 ordmC durante

24 horas

Lavagem com

propanona



anidrido maleico

durante 1 hora








[34] e [29])









120588 =119872

119890 (31)












Secagem das fibras

em estufa ventilada

a 80 ordmC durante

24 horas



permanganato de


1 minuto



permanganato de

potaacutessio

(0055 em massa)

em propanona

Lavagem com

propanona









335 Cheiro






segundo a Tabela 32



Sem

cheiro

Cheiro natildeo

incomodativo

Cheiro forte mas

natildeo

incomodativo

Cheiro

incomodativo

Cheiro

fortemente

incomodativo

Cheiro

insuportaacutevel






























lowast (33)


lowast (34)


lowast (35)

Em que 1198711lowast 1198861












lt 040 5

040 le ΔElt 125 4-5

125 le ΔElt 210 4

210 le ΔElt 295 3-4

295 le ΔElt 410 3

410 le ΔElt 580 2-3

580 le ΔElt 820 2

820 le ΔElt 1160 1-2

ge 1160 1




























































7 melhor




(1 - 5) 5 melhor

Sem Laca ndash

Referecircncia 5

1

1

ldquoNaturalrdquo

Versatildeo A 6

2 2

ldquoNaturalrdquo

Versatildeo B 6

2

2

Cinza

Versatildeo A 6

2 2

Cinza

Versatildeo B 6

2 2

Preto

Versatildeo A 7

4

4

Preto

Versatildeo B 7

4 4




importantes


















































0

2

4

6

8

10

12

14

0 50 100 150 200 250 300 350

ΔE

t h














































1 200 50 10

2 193 50 08

3 187 50 06

4 180 50 04

5 173 50 02












350 gm-2 da

pasta na Werner

Mathis AG

durante 1 min a

185 ordmC

Mistura sob o


durante

30 minutos


da mistura

durante 1 min

agrave velocidade

de 1 000 rpm

Mistura da pasta

2PLDB com

Corticcedila 1

Filme da camada

compacta

Secagem da


ventilada a

80 ordmC durante

48 horas


excesso de

pigmento com

papel

absorvente

Mistura de MEK

com o pigmento

amarelo


no misturador

durante 1 min a



granulado de

Corticcedila 1

Mistura e


manual

Corticcedila 1

pigmentada 1

2






Corticcedila 1

natildeo

pigmentada

Filme 1

Corticcedila 1

Empastado 1

Filme 2

Corticcedila 1

Empastado 2

Filme 3

Corticcedila 1

Empastado 3

Filme 4

Corticcedila 1

Empastado 4

Filme 5

Corticcedila 1

Empastado 5

Refe

recircncia

1 C

iclo

- E

scala

azu

is (

5 ndash

7)

7 m

elh

or

6-7

7

7

7

7

6-7

3 C

iclo

s -

Esc

ala

cin

zento

s (1

-5)

5

melh

or

2-3

(ΔE=513)

3

(ΔE=352)

3

(ΔE=347)

3

(ΔE=377)

3

(ΔE=377)

2-3

(ΔE=435)
































C S

Bolhas de ar

1 mm 1 mm C S











Filme com 3 em


Massa Voluacutemica

(kgm-3)

Tensatildeo de

rotura (MPa)

Alongamento agrave

rotura ()

Resistecircncia ao

rasgado (Nmm-1)

C ndash com

secagem

Teia 8818

235 3562 882

Trama 133 6668 616

S ndash sem

secagem

Teia 8647

192 2174 833

Trama 104 6120 563






































750

800

850

900

950


Mass

a V

oluacute

mic

a

kgm

-3

0

5

10

15

20

25

30


Tensatilde

o d

e R

otu

ra

MPa

Teia Trama















0

150

300

450

600

750


Alo

ngam

ento

agrave R

otu

ra

Teia Trama

0

20

40

60

80

100


Resi

stecircncia

ao r

asg

ado

N

mm

-1

Teia Trama























LDPE

130 2

140 2-3

150 3

160 4

2XZEE 190 4











































pigmentada

3 corticcedila

pigmentada em


recircncia

1 C

iclo

- E

scala

azu

is (

5 ndash

7)

7 m

elh

or

5

6

6

3 C

iclo

s -

Esc

ala

cin

zento

s (1

-5)

5 m

elh

or

1

(ΔE= 2422)

1

(ΔE= 1734)

2

(ΔE= 660)









3 corticcedila

pigmentada em

filme pigmentado

Refe

recircncia

Apoacutes

240 h

100 ordm

C

Esc

ala

cin

zento

s

(1-5

) 5

melh

or

3

(ΔE=406)

3-4

(ΔE= 263)

4-5

(ΔE= 125)

































































0

5

10

15

20

25

30


Tensatilde

o d

e R

otu

ra

MPa

Teia Trama

0

200

400

600

800


Alo

ngam

ento

agrave R

otu

ra

Teia Trama

0

20

40

60

80

100


Resi

stecircncia

ao r

asg

ado

N

mm

-1

Teia Trama
















sem romperem































0010

0184

0062 0059 0076

01320139

000

005

010

015

020


Capacid

ade d

eabso

rccedilatildeo

1 kenaf 1 kenaf

pigmentado

1 kenaf

pigmentado em

filme pigmentado

Refe

recircncia

Apoacutes

240 h

100 ordm

C

Esc

ala

cin

zento

s (1

-

5)

5 m

elh

or

3-4

(ΔE= 27)

3-4

(ΔE= 231)

4-5

(ΔE= 083)









1 fibra 1 fibra

pigmentada

1 fibra

pigmentada em

filme pigmentado

Refe

recircncia

1 C

iclo

- E

scala

azu

is (

5 ndash

7)

7 m

elh

or

5-6

6

7

3 C

iclo

s -

Esc

ala

cin

zento

s (1

ndash 5)

5 m

elh

or

2

(ΔE=744)

2

(ΔE=678)

4

(ΔE=135)






Conclusotildees 45

5 Conclusotildees



































Conclusotildees 46






compoacutesitos















do trabalho














Conclusotildees 47



















Referecircncias 48

Referecircncias



de dezembro de 2015







dezembro de 2015



















Wiley amp Sons 2007











Referecircncias 49








de 2016








289 2015




1987








Part A vol 77 pp 1-25 2015




10 no 6 pp 308-313 2014








Referecircncias 50



33 2007



no 23 pp 5139-5149 1996







FEUP Porto 2015














de 2015

[38]

[39]

[40]

[41]



cinzentosrdquo 1997














Secagem da


ventilada a

80 ordmC durante

48 horas


excesso de

pigmento com

papel absorvente

Misturar de MEK

(20 g) com o

pigmento

amarelo

empastado (1 g)





do granulado

de Corticcedila 1

Mistura e


manual

Corticcedila 1

pigmentada

CH3 CH3





Instante horas

0 3 24

Pla

stif

icante


fundo do tubo


fundo do tubo

Est

abiliz

ante

1


fundo do tubo


fundo do tubo

Est

abiliz

ante

2


fundo do tubo


fundo do tubo

Est

abiliz

ante

3


fundo do tubo


fundo do tubo




pasta 2PLDB

Instante horas



Cort

iccedila 1

pig

menta

da +

Pla

stif

icante


Mistura B 1 min

1 000 rpm

Mistura C 5 min

1 300 rpm





Bolhas de ar















A B





Corticcedila 1








Refe

recircncia

1 C

iclo

- E

scala

azuis

(5 ndash

7)

7 m

elh

or

5-6 5 5 5 5 5

3 C

iclo

s -

Esc

ala

cin

zento

s (1

ndash 5

)

5 m

elh

or

2

(ΔE=816)

1

(ΔE=1569)

1

(ΔE=2422)

1

(ΔE=2901)

1

(ΔE=3119)

1

(ΔE=3023)




Refe

recircncia

Apoacutes

240 h

100 ordm

C

Esc

ala

cin

zento

s (1

-

5)

5-

melh

or

4

(ΔE= 204)

3

(ΔE= 356)

3

(ΔE=406)

2-3

(ΔE= 527)

2-3

(ΔE=593)










tratamento






tratamentos



Tratamento 1





Tratamento 2


Tratamento 3





pigmentado








CELULOSE

HEMICELULOSE

LENHINA

PECTINA










Comprimento de




lenhina






1025









1 2 3

4 5

6




1 2 3

4 5

6








tratamento


Tratamento 1


()

1 1358 950 143

2 122 96 127

3 52 - -

4 18 4 448

5 126 19 671

6 1746 1318 132




Tratamento 1








v




Assinar e datar


i

Iacutendice






2 Estado da Arte 5




213 Corticcedila 7



















335 Cheiro 22






ii












Referecircncias 48






iii



deacutecada 1






































iv
































Corticcedila 1 58




tratamento 61


tratamentos 62




Tratamento 2 63


v


Tratamento 3 63



pigmentado 64








vi

























vii



viii



m0



kg ordmC kgm-3

m kgm-2

m L m2 h

Lista de Siglas

ATR

BP

BSE

BTZ

CO2

CIELab

EU

FT-IR

HALS

HPT

IampD

IV

LLDPE

MEK

PIB







Uniatildeo Europeia





Infravermelho




OEM

PP

PUR

PVC

SE

SEM

TMG

TPE

PS

TPO

TPV

UPTEC

UV

UVA


Polipropileno

Poliuretano


Secondary electrons




Poliestireno




Ultravioleta

Absorvedor UV




























+10 -13

+06

+45

-92

-131

+86

+22

-58 +07

+45

13

14

15

16

17

2003 2005 2007 2009 2011 2013

Auto

moacuteveis

pro

duzid

os

na U

E

milhotildees

de

unid

ades














































































dos mesmos








Estado da Arte 5

2 Estado da Arte


























Interface



Fase dispersa


Estado da Arte 6














Mercedes-Benz

F700





outros

BMW

i3






instrumentos

Lotus

Eco Elise



exteriores



assentos


sisal


Estado da Arte 7




















213 Corticcedila










Estado da Arte 8
















Lenhina ( em massa) 224 (11) 230 (08)










da corticcedila


Estado da Arte 9






















mm

0-1

T ordmC


Estado da Arte 10
















214 Fibras naturais









Fibra Natural

Animal

Latilde

Couro

Seda


Caule

Linho

Cacircnhamo

Juta

Kenaf

Folha

Sisal

Semente Fruto

Algodatildeo

Fibra de coco

Oacuteleo de palma

Madeira


Caduca (Hardwood)

Mineral

Amianto


Estado da Arte 11


e [24])

Fibra Celulose

( em massa)

Hemicelulose

( em massa)

Lenhina

( em massa)

Pectina

( em massa)

Ceras

( em massa)

Juta 510-780 120-130 100-150 02-44 05

Cacircnhamo 670-780 160-224 35-57 08 07-08

Kenaf 450-570 215 80-130 06 08

Sisal 600-800 100-140 60-140 08-100 03-20

Softwood 430-470 250-350 160-240 - -

Hardwood 400-440 250-290 250-310 - -




de [8] [12] [23] [24] e [25])

Fibra

Massa voluacutemica

(gcm-3)

Comprimento (mm)

Diacircmetro (μm)




Juta 130-149 10-60 50-250 12-31 1870-8000 130-265

Cacircnhamo 147-151 50-550 100-510 16 6900 350-700

Kenaf 098-145 14-110 40-360 16 2950-9300 220-600

Sisal 120-140 08-80 70-470 19-70 4680-8550 94-220

Hardwood 030-088 33 160 - 510-1207 52-156

Softwood 030-150 10 300 44 455 ndash 10000 36-400









Estado da Arte 12


































Estado da Arte 13



















Estado da Arte 14
























Estado da Arte 15


de [30])
































55-70


retidos ( em massa)

0425 5

018 90

Fundo 10














Corticcedila 1























oxidaccedilatildeo






com corticcedila

Mistura sob o

efeito de

vaacutecuo durante

30 minutos

Mistura da

pasta 2PLDB

com Corticcedila 1


da mistura

durante 5

minutos agrave

velocidade de

1 300 rpm


350 gm-2 da

pasta na Werner

Mathis AG

durante 1 min a

185 ordmC

Filme da camada

compacta









Figura 33






filtros UV











direito 1(12 g

m-2) com o

cilindro M40 e

secagem na

Werner Mathis

AG a 120 ordmC

durante 15 s


direito 2

(12 gm-2) com

o cilindro M40

e secagem na

Werner Mathis

AG a 120 ordmC

durante 15 s


direito 3(12 gm-

2) com o cilindro

M40 e secagem na

Werner Mathis

AG a 120 ordmC

durante 15 s


direito 4

(12 gm-2) com o

cilindro M40 e

secagem na

Werner Mathis

AG a 120 ordmC

durante 40 s

Laminados de






5 μm














resultados










Anexo 3

























das fibras



Filme de TPO com

kenaf

Mistura manual da


Secagem das fibras

em estufa ventilada

a 80 ordmC durante

24 horas


destilada



NaOH durante

2 horas



(6 em massa) em

aacutegua destilada



maleico

(20 em massa) em

propanona

Secagem das fibras

em estufa ventilada

a 80 ordmC durante

24 horas

Lavagem com

propanona



anidrido maleico

durante 1 hora








[34] e [29])









120588 =119872

119890 (31)












Secagem das fibras

em estufa ventilada

a 80 ordmC durante

24 horas



permanganato de


1 minuto



permanganato de

potaacutessio

(0055 em massa)

em propanona

Lavagem com

propanona









335 Cheiro






segundo a Tabela 32



Sem

cheiro

Cheiro natildeo

incomodativo

Cheiro forte mas

natildeo

incomodativo

Cheiro

incomodativo

Cheiro

fortemente

incomodativo

Cheiro

insuportaacutevel






























lowast (33)


lowast (34)


lowast (35)

Em que 1198711lowast 1198861












lt 040 5

040 le ΔElt 125 4-5

125 le ΔElt 210 4

210 le ΔElt 295 3-4

295 le ΔElt 410 3

410 le ΔElt 580 2-3

580 le ΔElt 820 2

820 le ΔElt 1160 1-2

ge 1160 1




























































7 melhor




(1 - 5) 5 melhor

Sem Laca ndash

Referecircncia 5

1

1

ldquoNaturalrdquo

Versatildeo A 6

2 2

ldquoNaturalrdquo

Versatildeo B 6

2

2

Cinza

Versatildeo A 6

2 2

Cinza

Versatildeo B 6

2 2

Preto

Versatildeo A 7

4

4

Preto

Versatildeo B 7

4 4




importantes


















































0

2

4

6

8

10

12

14

0 50 100 150 200 250 300 350

ΔE

t h














































1 200 50 10

2 193 50 08

3 187 50 06

4 180 50 04

5 173 50 02












350 gm-2 da

pasta na Werner

Mathis AG

durante 1 min a

185 ordmC

Mistura sob o


durante

30 minutos


da mistura

durante 1 min

agrave velocidade

de 1 000 rpm

Mistura da pasta

2PLDB com

Corticcedila 1

Filme da camada

compacta

Secagem da


ventilada a

80 ordmC durante

48 horas


excesso de

pigmento com

papel

absorvente

Mistura de MEK

com o pigmento

amarelo


no misturador

durante 1 min a



granulado de

Corticcedila 1

Mistura e


manual

Corticcedila 1

pigmentada 1

2






Corticcedila 1

natildeo

pigmentada

Filme 1

Corticcedila 1

Empastado 1

Filme 2

Corticcedila 1

Empastado 2

Filme 3

Corticcedila 1

Empastado 3

Filme 4

Corticcedila 1

Empastado 4

Filme 5

Corticcedila 1

Empastado 5

Refe

recircncia

1 C

iclo

- E

scala

azu

is (

5 ndash

7)

7 m

elh

or

6-7

7

7

7

7

6-7

3 C

iclo

s -

Esc

ala

cin

zento

s (1

-5)

5

melh

or

2-3

(ΔE=513)

3

(ΔE=352)

3

(ΔE=347)

3

(ΔE=377)

3

(ΔE=377)

2-3

(ΔE=435)
































C S

Bolhas de ar

1 mm 1 mm C S











Filme com 3 em


Massa Voluacutemica

(kgm-3)

Tensatildeo de

rotura (MPa)

Alongamento agrave

rotura ()

Resistecircncia ao

rasgado (Nmm-1)

C ndash com

secagem

Teia 8818

235 3562 882

Trama 133 6668 616

S ndash sem

secagem

Teia 8647

192 2174 833

Trama 104 6120 563






































750

800

850

900

950


Mass

a V

oluacute

mic

a

kgm

-3

0

5

10

15

20

25

30


Tensatilde

o d

e R

otu

ra

MPa

Teia Trama















0

150

300

450

600

750


Alo

ngam

ento

agrave R

otu

ra

Teia Trama

0

20

40

60

80

100


Resi

stecircncia

ao r

asg

ado

N

mm

-1

Teia Trama























LDPE

130 2

140 2-3

150 3

160 4

2XZEE 190 4











































pigmentada

3 corticcedila

pigmentada em


recircncia

1 C

iclo

- E

scala

azu

is (

5 ndash

7)

7 m

elh

or

5

6

6

3 C

iclo

s -

Esc

ala

cin

zento

s (1

-5)

5 m

elh

or

1

(ΔE= 2422)

1

(ΔE= 1734)

2

(ΔE= 660)









3 corticcedila

pigmentada em

filme pigmentado

Refe

recircncia

Apoacutes

240 h

100 ordm

C

Esc

ala

cin

zento

s

(1-5

) 5

melh

or

3

(ΔE=406)

3-4

(ΔE= 263)

4-5

(ΔE= 125)

































































0

5

10

15

20

25

30


Tensatilde

o d

e R

otu

ra

MPa

Teia Trama

0

200

400

600

800


Alo

ngam

ento

agrave R

otu

ra

Teia Trama

0

20

40

60

80

100


Resi

stecircncia

ao r

asg

ado

N

mm

-1

Teia Trama
















sem romperem































0010

0184

0062 0059 0076

01320139

000

005

010

015

020


Capacid

ade d

eabso

rccedilatildeo

1 kenaf 1 kenaf

pigmentado

1 kenaf

pigmentado em

filme pigmentado

Refe

recircncia

Apoacutes

240 h

100 ordm

C

Esc

ala

cin

zento

s (1

-

5)

5 m

elh

or

3-4

(ΔE= 27)

3-4

(ΔE= 231)

4-5

(ΔE= 083)









1 fibra 1 fibra

pigmentada

1 fibra

pigmentada em

filme pigmentado

Refe

recircncia

1 C

iclo

- E

scala

azu

is (

5 ndash

7)

7 m

elh

or

5-6

6

7

3 C

iclo

s -

Esc

ala

cin

zento

s (1

ndash 5)

5 m

elh

or

2

(ΔE=744)

2

(ΔE=678)

4

(ΔE=135)






Conclusotildees 45

5 Conclusotildees



































Conclusotildees 46






compoacutesitos















do trabalho














Conclusotildees 47



















Referecircncias 48

Referecircncias



de dezembro de 2015







dezembro de 2015



















Wiley amp Sons 2007











Referecircncias 49








de 2016








289 2015




1987








Part A vol 77 pp 1-25 2015




10 no 6 pp 308-313 2014








Referecircncias 50



33 2007



no 23 pp 5139-5149 1996







FEUP Porto 2015














de 2015

[38]

[39]

[40]

[41]



cinzentosrdquo 1997














Secagem da


ventilada a

80 ordmC durante

48 horas


excesso de

pigmento com

papel absorvente

Misturar de MEK

(20 g) com o

pigmento

amarelo

empastado (1 g)





do granulado

de Corticcedila 1

Mistura e


manual

Corticcedila 1

pigmentada

CH3 CH3





Instante horas

0 3 24

Pla

stif

icante


fundo do tubo


fundo do tubo

Est

abiliz

ante

1


fundo do tubo


fundo do tubo

Est

abiliz

ante

2


fundo do tubo


fundo do tubo

Est

abiliz

ante

3


fundo do tubo


fundo do tubo




pasta 2PLDB

Instante horas



Cort

iccedila 1

pig

menta

da +

Pla

stif

icante


Mistura B 1 min

1 000 rpm

Mistura C 5 min

1 300 rpm





Bolhas de ar















A B





Corticcedila 1








Refe

recircncia

1 C

iclo

- E

scala

azuis

(5 ndash

7)

7 m

elh

or

5-6 5 5 5 5 5

3 C

iclo

s -

Esc

ala

cin

zento

s (1

ndash 5

)

5 m

elh

or

2

(ΔE=816)

1

(ΔE=1569)

1

(ΔE=2422)

1

(ΔE=2901)

1

(ΔE=3119)

1

(ΔE=3023)




Refe

recircncia

Apoacutes

240 h

100 ordm

C

Esc

ala

cin

zento

s (1

-

5)

5-

melh

or

4

(ΔE= 204)

3

(ΔE= 356)

3

(ΔE=406)

2-3

(ΔE= 527)

2-3

(ΔE=593)










tratamento






tratamentos



Tratamento 1





Tratamento 2


Tratamento 3





pigmentado








CELULOSE

HEMICELULOSE

LENHINA

PECTINA










Comprimento de




lenhina






1025









1 2 3

4 5

6




1 2 3

4 5

6








tratamento


Tratamento 1


()

1 1358 950 143

2 122 96 127

3 52 - -

4 18 4 448

5 126 19 671

6 1746 1318 132




Tratamento 1








i

Iacutendice






2 Estado da Arte 5




213 Corticcedila 7



















335 Cheiro 22






ii












Referecircncias 48






iii



deacutecada 1






































iv
































Corticcedila 1 58




tratamento 61


tratamentos 62




Tratamento 2 63


v


Tratamento 3 63



pigmentado 64








vi

























vii



viii



m0



kg ordmC kgm-3

m kgm-2

m L m2 h

Lista de Siglas

ATR

BP

BSE

BTZ

CO2

CIELab

EU

FT-IR

HALS

HPT

IampD

IV

LLDPE

MEK

PIB







Uniatildeo Europeia





Infravermelho




OEM

PP

PUR

PVC

SE

SEM

TMG

TPE

PS

TPO

TPV

UPTEC

UV

UVA


Polipropileno

Poliuretano


Secondary electrons




Poliestireno




Ultravioleta

Absorvedor UV




























+10 -13

+06

+45

-92

-131

+86

+22

-58 +07

+45

13

14

15

16

17

2003 2005 2007 2009 2011 2013

Auto

moacuteveis

pro

duzid

os

na U

E

milhotildees

de

unid

ades














































































dos mesmos








Estado da Arte 5

2 Estado da Arte


























Interface



Fase dispersa


Estado da Arte 6














Mercedes-Benz

F700





outros

BMW

i3






instrumentos

Lotus

Eco Elise



exteriores



assentos


sisal


Estado da Arte 7




















213 Corticcedila










Estado da Arte 8
















Lenhina ( em massa) 224 (11) 230 (08)










da corticcedila


Estado da Arte 9






















mm

0-1

T ordmC


Estado da Arte 10
















214 Fibras naturais









Fibra Natural

Animal

Latilde

Couro

Seda


Caule

Linho

Cacircnhamo

Juta

Kenaf

Folha

Sisal

Semente Fruto

Algodatildeo

Fibra de coco

Oacuteleo de palma

Madeira


Caduca (Hardwood)

Mineral

Amianto


Estado da Arte 11


e [24])

Fibra Celulose

( em massa)

Hemicelulose

( em massa)

Lenhina

( em massa)

Pectina

( em massa)

Ceras

( em massa)

Juta 510-780 120-130 100-150 02-44 05

Cacircnhamo 670-780 160-224 35-57 08 07-08

Kenaf 450-570 215 80-130 06 08

Sisal 600-800 100-140 60-140 08-100 03-20

Softwood 430-470 250-350 160-240 - -

Hardwood 400-440 250-290 250-310 - -




de [8] [12] [23] [24] e [25])

Fibra

Massa voluacutemica

(gcm-3)

Comprimento (mm)

Diacircmetro (μm)




Juta 130-149 10-60 50-250 12-31 1870-8000 130-265

Cacircnhamo 147-151 50-550 100-510 16 6900 350-700

Kenaf 098-145 14-110 40-360 16 2950-9300 220-600

Sisal 120-140 08-80 70-470 19-70 4680-8550 94-220

Hardwood 030-088 33 160 - 510-1207 52-156

Softwood 030-150 10 300 44 455 ndash 10000 36-400









Estado da Arte 12


































Estado da Arte 13



















Estado da Arte 14
























Estado da Arte 15


de [30])
































55-70


retidos ( em massa)

0425 5

018 90

Fundo 10














Corticcedila 1























oxidaccedilatildeo






com corticcedila

Mistura sob o

efeito de

vaacutecuo durante

30 minutos

Mistura da

pasta 2PLDB

com Corticcedila 1


da mistura

durante 5

minutos agrave

velocidade de

1 300 rpm


350 gm-2 da

pasta na Werner

Mathis AG

durante 1 min a

185 ordmC

Filme da camada

compacta









Figura 33






filtros UV











direito 1(12 g

m-2) com o

cilindro M40 e

secagem na

Werner Mathis

AG a 120 ordmC

durante 15 s


direito 2

(12 gm-2) com

o cilindro M40

e secagem na

Werner Mathis

AG a 120 ordmC

durante 15 s


direito 3(12 gm-

2) com o cilindro

M40 e secagem na

Werner Mathis

AG a 120 ordmC

durante 15 s


direito 4

(12 gm-2) com o

cilindro M40 e

secagem na

Werner Mathis

AG a 120 ordmC

durante 40 s

Laminados de






5 μm














resultados










Anexo 3

























das fibras



Filme de TPO com

kenaf

Mistura manual da


Secagem das fibras

em estufa ventilada

a 80 ordmC durante

24 horas


destilada



NaOH durante

2 horas



(6 em massa) em

aacutegua destilada



maleico

(20 em massa) em

propanona

Secagem das fibras

em estufa ventilada

a 80 ordmC durante

24 horas

Lavagem com

propanona



anidrido maleico

durante 1 hora








[34] e [29])









120588 =119872

119890 (31)












Secagem das fibras

em estufa ventilada

a 80 ordmC durante

24 horas



permanganato de


1 minuto



permanganato de

potaacutessio

(0055 em massa)

em propanona

Lavagem com

propanona









335 Cheiro






segundo a Tabela 32



Sem

cheiro

Cheiro natildeo

incomodativo

Cheiro forte mas

natildeo

incomodativo

Cheiro

incomodativo

Cheiro

fortemente

incomodativo

Cheiro

insuportaacutevel






























lowast (33)


lowast (34)


lowast (35)

Em que 1198711lowast 1198861












lt 040 5

040 le ΔElt 125 4-5

125 le ΔElt 210 4

210 le ΔElt 295 3-4

295 le ΔElt 410 3

410 le ΔElt 580 2-3

580 le ΔElt 820 2

820 le ΔElt 1160 1-2

ge 1160 1




























































7 melhor




(1 - 5) 5 melhor

Sem Laca ndash

Referecircncia 5

1

1

ldquoNaturalrdquo

Versatildeo A 6

2 2

ldquoNaturalrdquo

Versatildeo B 6

2

2

Cinza

Versatildeo A 6

2 2

Cinza

Versatildeo B 6

2 2

Preto

Versatildeo A 7

4

4

Preto

Versatildeo B 7

4 4




importantes


















































0

2

4

6

8

10

12

14

0 50 100 150 200 250 300 350

ΔE

t h














































1 200 50 10

2 193 50 08

3 187 50 06

4 180 50 04

5 173 50 02












350 gm-2 da

pasta na Werner

Mathis AG

durante 1 min a

185 ordmC

Mistura sob o


durante

30 minutos


da mistura

durante 1 min

agrave velocidade

de 1 000 rpm

Mistura da pasta

2PLDB com

Corticcedila 1

Filme da camada

compacta

Secagem da


ventilada a

80 ordmC durante

48 horas


excesso de

pigmento com

papel

absorvente

Mistura de MEK

com o pigmento

amarelo


no misturador

durante 1 min a



granulado de

Corticcedila 1

Mistura e


manual

Corticcedila 1

pigmentada 1

2






Corticcedila 1

natildeo

pigmentada

Filme 1

Corticcedila 1

Empastado 1

Filme 2

Corticcedila 1

Empastado 2

Filme 3

Corticcedila 1

Empastado 3

Filme 4

Corticcedila 1

Empastado 4

Filme 5

Corticcedila 1

Empastado 5

Refe

recircncia

1 C

iclo

- E

scala

azu

is (

5 ndash

7)

7 m

elh

or

6-7

7

7

7

7

6-7

3 C

iclo

s -

Esc

ala

cin

zento

s (1

-5)

5

melh

or

2-3

(ΔE=513)

3

(ΔE=352)

3

(ΔE=347)

3

(ΔE=377)

3

(ΔE=377)

2-3

(ΔE=435)
































C S

Bolhas de ar

1 mm 1 mm C S











Filme com 3 em


Massa Voluacutemica

(kgm-3)

Tensatildeo de

rotura (MPa)

Alongamento agrave

rotura ()

Resistecircncia ao

rasgado (Nmm-1)

C ndash com

secagem

Teia 8818

235 3562 882

Trama 133 6668 616

S ndash sem

secagem

Teia 8647

192 2174 833

Trama 104 6120 563






































750

800

850

900

950


Mass

a V

oluacute

mic

a

kgm

-3

0

5

10

15

20

25

30


Tensatilde

o d

e R

otu

ra

MPa

Teia Trama















0

150

300

450

600

750


Alo

ngam

ento

agrave R

otu

ra

Teia Trama

0

20

40

60

80

100


Resi

stecircncia

ao r

asg

ado

N

mm

-1

Teia Trama























LDPE

130 2

140 2-3

150 3

160 4

2XZEE 190 4











































pigmentada

3 corticcedila

pigmentada em


recircncia

1 C

iclo

- E

scala

azu

is (

5 ndash

7)

7 m

elh

or

5

6

6

3 C

iclo

s -

Esc

ala

cin

zento

s (1

-5)

5 m

elh

or

1

(ΔE= 2422)

1

(ΔE= 1734)

2

(ΔE= 660)









3 corticcedila

pigmentada em

filme pigmentado

Refe

recircncia

Apoacutes

240 h

100 ordm

C

Esc

ala

cin

zento

s

(1-5

) 5

melh

or

3

(ΔE=406)

3-4

(ΔE= 263)

4-5

(ΔE= 125)

































































0

5

10

15

20

25

30


Tensatilde

o d

e R

otu

ra

MPa

Teia Trama

0

200

400

600

800


Alo

ngam

ento

agrave R

otu

ra

Teia Trama

0

20

40

60

80

100


Resi

stecircncia

ao r

asg

ado

N

mm

-1

Teia Trama
















sem romperem































0010

0184

0062 0059 0076

01320139

000

005

010

015

020


Capacid

ade d

eabso

rccedilatildeo

1 kenaf 1 kenaf

pigmentado

1 kenaf

pigmentado em

filme pigmentado

Refe

recircncia

Apoacutes

240 h

100 ordm

C

Esc

ala

cin

zento

s (1

-

5)

5 m

elh

or

3-4

(ΔE= 27)

3-4

(ΔE= 231)

4-5

(ΔE= 083)









1 fibra 1 fibra

pigmentada

1 fibra

pigmentada em

filme pigmentado

Refe

recircncia

1 C

iclo

- E

scala

azu

is (

5 ndash

7)

7 m

elh

or

5-6

6

7

3 C

iclo

s -

Esc

ala

cin

zento

s (1

ndash 5)

5 m

elh

or

2

(ΔE=744)

2

(ΔE=678)

4

(ΔE=135)






Conclusotildees 45

5 Conclusotildees



































Conclusotildees 46






compoacutesitos















do trabalho














Conclusotildees 47



















Referecircncias 48

Referecircncias



de dezembro de 2015







dezembro de 2015



















Wiley amp Sons 2007











Referecircncias 49








de 2016








289 2015




1987








Part A vol 77 pp 1-25 2015




10 no 6 pp 308-313 2014








Referecircncias 50



33 2007



no 23 pp 5139-5149 1996







FEUP Porto 2015














de 2015

[38]

[39]

[40]

[41]



cinzentosrdquo 1997














Secagem da


ventilada a

80 ordmC durante

48 horas


excesso de

pigmento com

papel absorvente

Misturar de MEK

(20 g) com o

pigmento

amarelo

empastado (1 g)





do granulado

de Corticcedila 1

Mistura e


manual

Corticcedila 1

pigmentada

CH3 CH3





Instante horas

0 3 24

Pla

stif

icante


fundo do tubo


fundo do tubo

Est

abiliz

ante

1


fundo do tubo


fundo do tubo

Est

abiliz

ante

2


fundo do tubo


fundo do tubo

Est

abiliz

ante

3


fundo do tubo


fundo do tubo




pasta 2PLDB

Instante horas



Cort

iccedila 1

pig

menta

da +

Pla

stif

icante


Mistura B 1 min

1 000 rpm

Mistura C 5 min

1 300 rpm





Bolhas de ar















A B





Corticcedila 1








Refe

recircncia

1 C

iclo

- E

scala

azuis

(5 ndash

7)

7 m

elh

or

5-6 5 5 5 5 5

3 C

iclo

s -

Esc

ala

cin

zento

s (1

ndash 5

)

5 m

elh

or

2

(ΔE=816)

1

(ΔE=1569)

1

(ΔE=2422)

1

(ΔE=2901)

1

(ΔE=3119)

1

(ΔE=3023)




Refe

recircncia

Apoacutes

240 h

100 ordm

C

Esc

ala

cin

zento

s (1

-

5)

5-

melh

or

4

(ΔE= 204)

3

(ΔE= 356)

3

(ΔE=406)

2-3

(ΔE= 527)

2-3

(ΔE=593)










tratamento






tratamentos



Tratamento 1





Tratamento 2


Tratamento 3





pigmentado








CELULOSE

HEMICELULOSE

LENHINA

PECTINA










Comprimento de




lenhina






1025









1 2 3

4 5

6




1 2 3

4 5

6








tratamento


Tratamento 1


()

1 1358 950 143

2 122 96 127

3 52 - -

4 18 4 448

5 126 19 671

6 1746 1318 132




Tratamento 1








ii












Referecircncias 48






iii



deacutecada 1






































iv
































Corticcedila 1 58




tratamento 61


tratamentos 62




Tratamento 2 63


v


Tratamento 3 63



pigmentado 64








vi

























vii



viii



m0



kg ordmC kgm-3

m kgm-2

m L m2 h

Lista de Siglas

ATR

BP

BSE

BTZ

CO2

CIELab

EU

FT-IR

HALS

HPT

IampD

IV

LLDPE

MEK

PIB







Uniatildeo Europeia





Infravermelho




OEM

PP

PUR

PVC

SE

SEM

TMG

TPE

PS

TPO

TPV

UPTEC

UV

UVA


Polipropileno

Poliuretano


Secondary electrons




Poliestireno




Ultravioleta

Absorvedor UV




























+10 -13

+06

+45

-92

-131

+86

+22

-58 +07

+45

13

14

15

16

17

2003 2005 2007 2009 2011 2013

Auto

moacuteveis

pro

duzid

os

na U

E

milhotildees

de

unid

ades














































































dos mesmos








Estado da Arte 5

2 Estado da Arte


























Interface



Fase dispersa


Estado da Arte 6














Mercedes-Benz

F700





outros

BMW

i3






instrumentos

Lotus

Eco Elise



exteriores



assentos


sisal


Estado da Arte 7




















213 Corticcedila










Estado da Arte 8
















Lenhina ( em massa) 224 (11) 230 (08)










da corticcedila


Estado da Arte 9






















mm

0-1

T ordmC


Estado da Arte 10
















214 Fibras naturais









Fibra Natural

Animal

Latilde

Couro

Seda


Caule

Linho

Cacircnhamo

Juta

Kenaf

Folha

Sisal

Semente Fruto

Algodatildeo

Fibra de coco

Oacuteleo de palma

Madeira


Caduca (Hardwood)

Mineral

Amianto


Estado da Arte 11


e [24])

Fibra Celulose

( em massa)

Hemicelulose

( em massa)

Lenhina

( em massa)

Pectina

( em massa)

Ceras

( em massa)

Juta 510-780 120-130 100-150 02-44 05

Cacircnhamo 670-780 160-224 35-57 08 07-08

Kenaf 450-570 215 80-130 06 08

Sisal 600-800 100-140 60-140 08-100 03-20

Softwood 430-470 250-350 160-240 - -

Hardwood 400-440 250-290 250-310 - -




de [8] [12] [23] [24] e [25])

Fibra

Massa voluacutemica

(gcm-3)

Comprimento (mm)

Diacircmetro (μm)




Juta 130-149 10-60 50-250 12-31 1870-8000 130-265

Cacircnhamo 147-151 50-550 100-510 16 6900 350-700

Kenaf 098-145 14-110 40-360 16 2950-9300 220-600

Sisal 120-140 08-80 70-470 19-70 4680-8550 94-220

Hardwood 030-088 33 160 - 510-1207 52-156

Softwood 030-150 10 300 44 455 ndash 10000 36-400









Estado da Arte 12


































Estado da Arte 13



















Estado da Arte 14
























Estado da Arte 15


de [30])
































55-70


retidos ( em massa)

0425 5

018 90

Fundo 10














Corticcedila 1























oxidaccedilatildeo






com corticcedila

Mistura sob o

efeito de

vaacutecuo durante

30 minutos

Mistura da

pasta 2PLDB

com Corticcedila 1


da mistura

durante 5

minutos agrave

velocidade de

1 300 rpm


350 gm-2 da

pasta na Werner

Mathis AG

durante 1 min a

185 ordmC

Filme da camada

compacta









Figura 33






filtros UV











direito 1(12 g

m-2) com o

cilindro M40 e

secagem na

Werner Mathis

AG a 120 ordmC

durante 15 s


direito 2

(12 gm-2) com

o cilindro M40

e secagem na

Werner Mathis

AG a 120 ordmC

durante 15 s


direito 3(12 gm-

2) com o cilindro

M40 e secagem na

Werner Mathis

AG a 120 ordmC

durante 15 s


direito 4

(12 gm-2) com o

cilindro M40 e

secagem na

Werner Mathis

AG a 120 ordmC

durante 40 s

Laminados de






5 μm














resultados










Anexo 3

























das fibras



Filme de TPO com

kenaf

Mistura manual da


Secagem das fibras

em estufa ventilada

a 80 ordmC durante

24 horas


destilada



NaOH durante

2 horas



(6 em massa) em

aacutegua destilada



maleico

(20 em massa) em

propanona

Secagem das fibras

em estufa ventilada

a 80 ordmC durante

24 horas

Lavagem com

propanona



anidrido maleico

durante 1 hora








[34] e [29])









120588 =119872

119890 (31)












Secagem das fibras

em estufa ventilada

a 80 ordmC durante

24 horas



permanganato de


1 minuto



permanganato de

potaacutessio

(0055 em massa)

em propanona

Lavagem com

propanona









335 Cheiro






segundo a Tabela 32



Sem

cheiro

Cheiro natildeo

incomodativo

Cheiro forte mas

natildeo

incomodativo

Cheiro

incomodativo

Cheiro

fortemente

incomodativo

Cheiro

insuportaacutevel






























lowast (33)


lowast (34)


lowast (35)

Em que 1198711lowast 1198861












lt 040 5

040 le ΔElt 125 4-5

125 le ΔElt 210 4

210 le ΔElt 295 3-4

295 le ΔElt 410 3

410 le ΔElt 580 2-3

580 le ΔElt 820 2

820 le ΔElt 1160 1-2

ge 1160 1




























































7 melhor




(1 - 5) 5 melhor

Sem Laca ndash

Referecircncia 5

1

1

ldquoNaturalrdquo

Versatildeo A 6

2 2

ldquoNaturalrdquo

Versatildeo B 6

2

2

Cinza

Versatildeo A 6

2 2

Cinza

Versatildeo B 6

2 2

Preto

Versatildeo A 7

4

4

Preto

Versatildeo B 7

4 4




importantes


















































0

2

4

6

8

10

12

14

0 50 100 150 200 250 300 350

ΔE

t h














































1 200 50 10

2 193 50 08

3 187 50 06

4 180 50 04

5 173 50 02












350 gm-2 da

pasta na Werner

Mathis AG

durante 1 min a

185 ordmC

Mistura sob o


durante

30 minutos


da mistura

durante 1 min

agrave velocidade

de 1 000 rpm

Mistura da pasta

2PLDB com

Corticcedila 1

Filme da camada

compacta

Secagem da


ventilada a

80 ordmC durante

48 horas


excesso de

pigmento com

papel

absorvente

Mistura de MEK

com o pigmento

amarelo


no misturador

durante 1 min a



granulado de

Corticcedila 1

Mistura e


manual

Corticcedila 1

pigmentada 1

2






Corticcedila 1

natildeo

pigmentada

Filme 1

Corticcedila 1

Empastado 1

Filme 2

Corticcedila 1

Empastado 2

Filme 3

Corticcedila 1

Empastado 3

Filme 4

Corticcedila 1

Empastado 4

Filme 5

Corticcedila 1

Empastado 5

Refe

recircncia

1 C

iclo

- E

scala

azu

is (

5 ndash

7)

7 m

elh

or

6-7

7

7

7

7

6-7

3 C

iclo

s -

Esc

ala

cin

zento

s (1

-5)

5

melh

or

2-3

(ΔE=513)

3

(ΔE=352)

3

(ΔE=347)

3

(ΔE=377)

3

(ΔE=377)

2-3

(ΔE=435)
































C S

Bolhas de ar

1 mm 1 mm C S











Filme com 3 em


Massa Voluacutemica

(kgm-3)

Tensatildeo de

rotura (MPa)

Alongamento agrave

rotura ()

Resistecircncia ao

rasgado (Nmm-1)

C ndash com

secagem

Teia 8818

235 3562 882

Trama 133 6668 616

S ndash sem

secagem

Teia 8647

192 2174 833

Trama 104 6120 563






































750

800

850

900

950


Mass

a V

oluacute

mic

a

kgm

-3

0

5

10

15

20

25

30


Tensatilde

o d

e R

otu

ra

MPa

Teia Trama















0

150

300

450

600

750


Alo

ngam

ento

agrave R

otu

ra

Teia Trama

0

20

40

60

80

100


Resi

stecircncia

ao r

asg

ado

N

mm

-1

Teia Trama























LDPE

130 2

140 2-3

150 3

160 4

2XZEE 190 4











































pigmentada

3 corticcedila

pigmentada em


recircncia

1 C

iclo

- E

scala

azu

is (

5 ndash

7)

7 m

elh

or

5

6

6

3 C

iclo

s -

Esc

ala

cin

zento

s (1

-5)

5 m

elh

or

1

(ΔE= 2422)

1

(ΔE= 1734)

2

(ΔE= 660)









3 corticcedila

pigmentada em

filme pigmentado

Refe

recircncia

Apoacutes

240 h

100 ordm

C

Esc

ala

cin

zento

s

(1-5

) 5

melh

or

3

(ΔE=406)

3-4

(ΔE= 263)

4-5

(ΔE= 125)

































































0

5

10

15

20

25

30


Tensatilde

o d

e R

otu

ra

MPa

Teia Trama

0

200

400

600

800


Alo

ngam

ento

agrave R

otu

ra

Teia Trama

0

20

40

60

80

100


Resi

stecircncia

ao r

asg

ado

N

mm

-1

Teia Trama
















sem romperem































0010

0184

0062 0059 0076

01320139

000

005

010

015

020


Capacid

ade d

eabso

rccedilatildeo

1 kenaf 1 kenaf

pigmentado

1 kenaf

pigmentado em

filme pigmentado

Refe

recircncia

Apoacutes

240 h

100 ordm

C

Esc

ala

cin

zento

s (1

-

5)

5 m

elh

or

3-4

(ΔE= 27)

3-4

(ΔE= 231)

4-5

(ΔE= 083)









1 fibra 1 fibra

pigmentada

1 fibra

pigmentada em

filme pigmentado

Refe

recircncia

1 C

iclo

- E

scala

azu

is (

5 ndash

7)

7 m

elh

or

5-6

6

7

3 C

iclo

s -

Esc

ala

cin

zento

s (1

ndash 5)

5 m

elh

or

2

(ΔE=744)

2

(ΔE=678)

4

(ΔE=135)






Conclusotildees 45

5 Conclusotildees



































Conclusotildees 46






compoacutesitos















do trabalho














Conclusotildees 47



















Referecircncias 48

Referecircncias



de dezembro de 2015







dezembro de 2015



















Wiley amp Sons 2007











Referecircncias 49








de 2016








289 2015




1987








Part A vol 77 pp 1-25 2015




10 no 6 pp 308-313 2014








Referecircncias 50



33 2007



no 23 pp 5139-5149 1996







FEUP Porto 2015














de 2015

[38]

[39]

[40]

[41]



cinzentosrdquo 1997














Secagem da


ventilada a

80 ordmC durante

48 horas


excesso de

pigmento com

papel absorvente

Misturar de MEK

(20 g) com o

pigmento

amarelo

empastado (1 g)





do granulado

de Corticcedila 1

Mistura e


manual

Corticcedila 1

pigmentada

CH3 CH3





Instante horas

0 3 24

Pla

stif

icante


fundo do tubo


fundo do tubo

Est

abiliz

ante

1


fundo do tubo


fundo do tubo

Est

abiliz

ante

2


fundo do tubo


fundo do tubo

Est

abiliz

ante

3


fundo do tubo


fundo do tubo




pasta 2PLDB

Instante horas



Cort

iccedila 1

pig

menta

da +

Pla

stif

icante


Mistura B 1 min

1 000 rpm

Mistura C 5 min

1 300 rpm





Bolhas de ar















A B





Corticcedila 1








Refe

recircncia

1 C

iclo

- E

scala

azuis

(5 ndash

7)

7 m

elh

or

5-6 5 5 5 5 5

3 C

iclo

s -

Esc

ala

cin

zento

s (1

ndash 5

)

5 m

elh

or

2

(ΔE=816)

1

(ΔE=1569)

1

(ΔE=2422)

1

(ΔE=2901)

1

(ΔE=3119)

1

(ΔE=3023)




Refe

recircncia

Apoacutes

240 h

100 ordm

C

Esc

ala

cin

zento

s (1

-

5)

5-

melh

or

4

(ΔE= 204)

3

(ΔE= 356)

3

(ΔE=406)

2-3

(ΔE= 527)

2-3

(ΔE=593)










tratamento






tratamentos



Tratamento 1





Tratamento 2


Tratamento 3





pigmentado








CELULOSE

HEMICELULOSE

LENHINA

PECTINA










Comprimento de




lenhina






1025









1 2 3

4 5

6




1 2 3

4 5

6








tratamento


Tratamento 1


()

1 1358 950 143

2 122 96 127

3 52 - -

4 18 4 448

5 126 19 671

6 1746 1318 132




Tratamento 1








iii



deacutecada 1






































iv
































Corticcedila 1 58




tratamento 61


tratamentos 62




Tratamento 2 63


v


Tratamento 3 63



pigmentado 64








vi

























vii



viii



m0



kg ordmC kgm-3

m kgm-2

m L m2 h

Lista de Siglas

ATR

BP

BSE

BTZ

CO2

CIELab

EU

FT-IR

HALS

HPT

IampD

IV

LLDPE

MEK

PIB







Uniatildeo Europeia





Infravermelho




OEM

PP

PUR

PVC

SE

SEM

TMG

TPE

PS

TPO

TPV

UPTEC

UV

UVA


Polipropileno

Poliuretano


Secondary electrons




Poliestireno




Ultravioleta

Absorvedor UV




























+10 -13

+06

+45

-92

-131

+86

+22

-58 +07

+45

13

14

15

16

17

2003 2005 2007 2009 2011 2013

Auto

moacuteveis

pro

duzid

os

na U

E

milhotildees

de

unid

ades














































































dos mesmos








Estado da Arte 5

2 Estado da Arte


























Interface



Fase dispersa


Estado da Arte 6














Mercedes-Benz

F700





outros

BMW

i3






instrumentos

Lotus

Eco Elise



exteriores



assentos


sisal


Estado da Arte 7




















213 Corticcedila










Estado da Arte 8
















Lenhina ( em massa) 224 (11) 230 (08)










da corticcedila


Estado da Arte 9






















mm

0-1

T ordmC


Estado da Arte 10
















214 Fibras naturais









Fibra Natural

Animal

Latilde

Couro

Seda


Caule

Linho

Cacircnhamo

Juta

Kenaf

Folha

Sisal

Semente Fruto

Algodatildeo

Fibra de coco

Oacuteleo de palma

Madeira


Caduca (Hardwood)

Mineral

Amianto


Estado da Arte 11


e [24])

Fibra Celulose

( em massa)

Hemicelulose

( em massa)

Lenhina

( em massa)

Pectina

( em massa)

Ceras

( em massa)

Juta 510-780 120-130 100-150 02-44 05

Cacircnhamo 670-780 160-224 35-57 08 07-08

Kenaf 450-570 215 80-130 06 08

Sisal 600-800 100-140 60-140 08-100 03-20

Softwood 430-470 250-350 160-240 - -

Hardwood 400-440 250-290 250-310 - -




de [8] [12] [23] [24] e [25])

Fibra

Massa voluacutemica

(gcm-3)

Comprimento (mm)

Diacircmetro (μm)




Juta 130-149 10-60 50-250 12-31 1870-8000 130-265

Cacircnhamo 147-151 50-550 100-510 16 6900 350-700

Kenaf 098-145 14-110 40-360 16 2950-9300 220-600

Sisal 120-140 08-80 70-470 19-70 4680-8550 94-220

Hardwood 030-088 33 160 - 510-1207 52-156

Softwood 030-150 10 300 44 455 ndash 10000 36-400









Estado da Arte 12


































Estado da Arte 13



















Estado da Arte 14
























Estado da Arte 15


de [30])
































55-70


retidos ( em massa)

0425 5

018 90

Fundo 10














Corticcedila 1























oxidaccedilatildeo






com corticcedila

Mistura sob o

efeito de

vaacutecuo durante

30 minutos

Mistura da

pasta 2PLDB

com Corticcedila 1


da mistura

durante 5

minutos agrave

velocidade de

1 300 rpm


350 gm-2 da

pasta na Werner

Mathis AG

durante 1 min a

185 ordmC

Filme da camada

compacta









Figura 33






filtros UV











direito 1(12 g

m-2) com o

cilindro M40 e

secagem na

Werner Mathis

AG a 120 ordmC

durante 15 s


direito 2

(12 gm-2) com

o cilindro M40

e secagem na

Werner Mathis

AG a 120 ordmC

durante 15 s


direito 3(12 gm-

2) com o cilindro

M40 e secagem na

Werner Mathis

AG a 120 ordmC

durante 15 s


direito 4

(12 gm-2) com o

cilindro M40 e

secagem na

Werner Mathis

AG a 120 ordmC

durante 40 s

Laminados de






5 μm














resultados










Anexo 3

























das fibras



Filme de TPO com

kenaf

Mistura manual da


Secagem das fibras

em estufa ventilada

a 80 ordmC durante

24 horas


destilada



NaOH durante

2 horas



(6 em massa) em

aacutegua destilada



maleico

(20 em massa) em

propanona

Secagem das fibras

em estufa ventilada

a 80 ordmC durante

24 horas

Lavagem com

propanona



anidrido maleico

durante 1 hora








[34] e [29])









120588 =119872

119890 (31)












Secagem das fibras

em estufa ventilada

a 80 ordmC durante

24 horas



permanganato de


1 minuto



permanganato de

potaacutessio

(0055 em massa)

em propanona

Lavagem com

propanona









335 Cheiro






segundo a Tabela 32



Sem

cheiro

Cheiro natildeo

incomodativo

Cheiro forte mas

natildeo

incomodativo

Cheiro

incomodativo

Cheiro

fortemente

incomodativo

Cheiro

insuportaacutevel






























lowast (33)


lowast (34)


lowast (35)

Em que 1198711lowast 1198861












lt 040 5

040 le ΔElt 125 4-5

125 le ΔElt 210 4

210 le ΔElt 295 3-4

295 le ΔElt 410 3

410 le ΔElt 580 2-3

580 le ΔElt 820 2

820 le ΔElt 1160 1-2

ge 1160 1




























































7 melhor




(1 - 5) 5 melhor

Sem Laca ndash

Referecircncia 5

1

1

ldquoNaturalrdquo

Versatildeo A 6

2 2

ldquoNaturalrdquo

Versatildeo B 6

2

2

Cinza

Versatildeo A 6

2 2

Cinza

Versatildeo B 6

2 2

Preto

Versatildeo A 7

4

4

Preto

Versatildeo B 7

4 4




importantes


















































0

2

4

6

8

10

12

14

0 50 100 150 200 250 300 350

ΔE

t h














































1 200 50 10

2 193 50 08

3 187 50 06

4 180 50 04

5 173 50 02












350 gm-2 da

pasta na Werner

Mathis AG

durante 1 min a

185 ordmC

Mistura sob o


durante

30 minutos


da mistura

durante 1 min

agrave velocidade

de 1 000 rpm

Mistura da pasta

2PLDB com

Corticcedila 1

Filme da camada

compacta

Secagem da


ventilada a

80 ordmC durante

48 horas


excesso de

pigmento com

papel

absorvente

Mistura de MEK

com o pigmento

amarelo


no misturador

durante 1 min a



granulado de

Corticcedila 1

Mistura e


manual

Corticcedila 1

pigmentada 1

2






Corticcedila 1

natildeo

pigmentada

Filme 1

Corticcedila 1

Empastado 1

Filme 2

Corticcedila 1

Empastado 2

Filme 3

Corticcedila 1

Empastado 3

Filme 4

Corticcedila 1

Empastado 4

Filme 5

Corticcedila 1

Empastado 5

Refe

recircncia

1 C

iclo

- E

scala

azu

is (

5 ndash

7)

7 m

elh

or

6-7

7

7

7

7

6-7

3 C

iclo

s -

Esc

ala

cin

zento

s (1

-5)

5

melh

or

2-3

(ΔE=513)

3

(ΔE=352)

3

(ΔE=347)

3

(ΔE=377)

3

(ΔE=377)

2-3

(ΔE=435)
































C S

Bolhas de ar

1 mm 1 mm C S











Filme com 3 em


Massa Voluacutemica

(kgm-3)

Tensatildeo de

rotura (MPa)

Alongamento agrave

rotura ()

Resistecircncia ao

rasgado (Nmm-1)

C ndash com

secagem

Teia 8818

235 3562 882

Trama 133 6668 616

S ndash sem

secagem

Teia 8647

192 2174 833

Trama 104 6120 563






































750

800

850

900

950


Mass

a V

oluacute

mic

a

kgm

-3

0

5

10

15

20

25

30


Tensatilde

o d

e R

otu

ra

MPa

Teia Trama















0

150

300

450

600

750


Alo

ngam

ento

agrave R

otu

ra

Teia Trama

0

20

40

60

80

100


Resi

stecircncia

ao r

asg

ado

N

mm

-1

Teia Trama























LDPE

130 2

140 2-3

150 3

160 4

2XZEE 190 4











































pigmentada

3 corticcedila

pigmentada em


recircncia

1 C

iclo

- E

scala

azu

is (

5 ndash

7)

7 m

elh

or

5

6

6

3 C

iclo

s -

Esc

ala

cin

zento

s (1

-5)

5 m

elh

or

1

(ΔE= 2422)

1

(ΔE= 1734)

2

(ΔE= 660)









3 corticcedila

pigmentada em

filme pigmentado

Refe

recircncia

Apoacutes

240 h

100 ordm

C

Esc

ala

cin

zento

s

(1-5

) 5

melh

or

3

(ΔE=406)

3-4

(ΔE= 263)

4-5

(ΔE= 125)

































































0

5

10

15

20

25

30


Tensatilde

o d

e R

otu

ra

MPa

Teia Trama

0

200

400

600

800


Alo

ngam

ento

agrave R

otu

ra

Teia Trama

0

20

40

60

80

100


Resi

stecircncia

ao r

asg

ado

N

mm

-1

Teia Trama
















sem romperem































0010

0184

0062 0059 0076

01320139

000

005

010

015

020


Capacid

ade d

eabso

rccedilatildeo

1 kenaf 1 kenaf

pigmentado

1 kenaf

pigmentado em

filme pigmentado

Refe

recircncia

Apoacutes

240 h

100 ordm

C

Esc

ala

cin

zento

s (1

-

5)

5 m

elh

or

3-4

(ΔE= 27)

3-4

(ΔE= 231)

4-5

(ΔE= 083)









1 fibra 1 fibra

pigmentada

1 fibra

pigmentada em

filme pigmentado

Refe

recircncia

1 C

iclo

- E

scala

azu

is (

5 ndash

7)

7 m

elh

or

5-6

6

7

3 C

iclo

s -

Esc

ala

cin

zento

s (1

ndash 5)

5 m

elh

or

2

(ΔE=744)

2

(ΔE=678)

4

(ΔE=135)






Conclusotildees 45

5 Conclusotildees



































Conclusotildees 46






compoacutesitos















do trabalho














Conclusotildees 47



















Referecircncias 48

Referecircncias



de dezembro de 2015







dezembro de 2015



















Wiley amp Sons 2007











Referecircncias 49








de 2016








289 2015




1987








Part A vol 77 pp 1-25 2015




10 no 6 pp 308-313 2014








Referecircncias 50



33 2007



no 23 pp 5139-5149 1996







FEUP Porto 2015














de 2015

[38]

[39]

[40]

[41]



cinzentosrdquo 1997














Secagem da


ventilada a

80 ordmC durante

48 horas


excesso de

pigmento com

papel absorvente

Misturar de MEK

(20 g) com o

pigmento

amarelo

empastado (1 g)





do granulado

de Corticcedila 1

Mistura e


manual

Corticcedila 1

pigmentada

CH3 CH3





Instante horas

0 3 24

Pla

stif

icante


fundo do tubo


fundo do tubo

Est

abiliz

ante

1


fundo do tubo


fundo do tubo

Est

abiliz

ante

2


fundo do tubo


fundo do tubo

Est

abiliz

ante

3


fundo do tubo


fundo do tubo




pasta 2PLDB

Instante horas



Cort

iccedila 1

pig

menta

da +

Pla

stif

icante


Mistura B 1 min

1 000 rpm

Mistura C 5 min

1 300 rpm





Bolhas de ar















A B





Corticcedila 1








Refe

recircncia

1 C

iclo

- E

scala

azuis

(5 ndash

7)

7 m

elh

or

5-6 5 5 5 5 5

3 C

iclo

s -

Esc

ala

cin

zento

s (1

ndash 5

)

5 m

elh

or

2

(ΔE=816)

1

(ΔE=1569)

1

(ΔE=2422)

1

(ΔE=2901)

1

(ΔE=3119)

1

(ΔE=3023)




Refe

recircncia

Apoacutes

240 h

100 ordm

C

Esc

ala

cin

zento

s (1

-

5)

5-

melh

or

4

(ΔE= 204)

3

(ΔE= 356)

3

(ΔE=406)

2-3

(ΔE= 527)

2-3

(ΔE=593)










tratamento






tratamentos



Tratamento 1





Tratamento 2


Tratamento 3





pigmentado








CELULOSE

HEMICELULOSE

LENHINA

PECTINA










Comprimento de




lenhina






1025









1 2 3

4 5

6




1 2 3

4 5

6








tratamento


Tratamento 1


()

1 1358 950 143

2 122 96 127

3 52 - -

4 18 4 448

5 126 19 671

6 1746 1318 132




Tratamento 1








iv
































Corticcedila 1 58




tratamento 61


tratamentos 62




Tratamento 2 63


v


Tratamento 3 63



pigmentado 64








vi

























vii



viii



m0



kg ordmC kgm-3

m kgm-2

m L m2 h

Lista de Siglas

ATR

BP

BSE

BTZ

CO2

CIELab

EU

FT-IR

HALS

HPT

IampD

IV

LLDPE

MEK

PIB







Uniatildeo Europeia





Infravermelho




OEM

PP

PUR

PVC

SE

SEM

TMG

TPE

PS

TPO

TPV

UPTEC

UV

UVA


Polipropileno

Poliuretano


Secondary electrons




Poliestireno




Ultravioleta

Absorvedor UV




























+10 -13

+06

+45

-92

-131

+86

+22

-58 +07

+45

13

14

15

16

17

2003 2005 2007 2009 2011 2013

Auto

moacuteveis

pro

duzid

os

na U

E

milhotildees

de

unid

ades














































































dos mesmos








Estado da Arte 5

2 Estado da Arte


























Interface



Fase dispersa


Estado da Arte 6














Mercedes-Benz

F700





outros

BMW

i3






instrumentos

Lotus

Eco Elise



exteriores



assentos


sisal


Estado da Arte 7




















213 Corticcedila










Estado da Arte 8
















Lenhina ( em massa) 224 (11) 230 (08)










da corticcedila


Estado da Arte 9






















mm

0-1

T ordmC


Estado da Arte 10
















214 Fibras naturais









Fibra Natural

Animal

Latilde

Couro

Seda


Caule

Linho

Cacircnhamo

Juta

Kenaf

Folha

Sisal

Semente Fruto

Algodatildeo

Fibra de coco

Oacuteleo de palma

Madeira


Caduca (Hardwood)

Mineral

Amianto


Estado da Arte 11


e [24])

Fibra Celulose

( em massa)

Hemicelulose

( em massa)

Lenhina

( em massa)

Pectina

( em massa)

Ceras

( em massa)

Juta 510-780 120-130 100-150 02-44 05

Cacircnhamo 670-780 160-224 35-57 08 07-08

Kenaf 450-570 215 80-130 06 08

Sisal 600-800 100-140 60-140 08-100 03-20

Softwood 430-470 250-350 160-240 - -

Hardwood 400-440 250-290 250-310 - -




de [8] [12] [23] [24] e [25])

Fibra

Massa voluacutemica

(gcm-3)

Comprimento (mm)

Diacircmetro (μm)




Juta 130-149 10-60 50-250 12-31 1870-8000 130-265

Cacircnhamo 147-151 50-550 100-510 16 6900 350-700

Kenaf 098-145 14-110 40-360 16 2950-9300 220-600

Sisal 120-140 08-80 70-470 19-70 4680-8550 94-220

Hardwood 030-088 33 160 - 510-1207 52-156

Softwood 030-150 10 300 44 455 ndash 10000 36-400









Estado da Arte 12


































Estado da Arte 13



















Estado da Arte 14
























Estado da Arte 15


de [30])
































55-70


retidos ( em massa)

0425 5

018 90

Fundo 10














Corticcedila 1























oxidaccedilatildeo






com corticcedila

Mistura sob o

efeito de

vaacutecuo durante

30 minutos

Mistura da

pasta 2PLDB

com Corticcedila 1


da mistura

durante 5

minutos agrave

velocidade de

1 300 rpm


350 gm-2 da

pasta na Werner

Mathis AG

durante 1 min a

185 ordmC

Filme da camada

compacta









Figura 33






filtros UV











direito 1(12 g

m-2) com o

cilindro M40 e

secagem na

Werner Mathis

AG a 120 ordmC

durante 15 s


direito 2

(12 gm-2) com

o cilindro M40

e secagem na

Werner Mathis

AG a 120 ordmC

durante 15 s


direito 3(12 gm-

2) com o cilindro

M40 e secagem na

Werner Mathis

AG a 120 ordmC

durante 15 s


direito 4

(12 gm-2) com o

cilindro M40 e

secagem na

Werner Mathis

AG a 120 ordmC

durante 40 s

Laminados de






5 μm














resultados










Anexo 3

























das fibras



Filme de TPO com

kenaf

Mistura manual da


Secagem das fibras

em estufa ventilada

a 80 ordmC durante

24 horas


destilada



NaOH durante

2 horas



(6 em massa) em

aacutegua destilada



maleico

(20 em massa) em

propanona

Secagem das fibras

em estufa ventilada

a 80 ordmC durante

24 horas

Lavagem com

propanona



anidrido maleico

durante 1 hora








[34] e [29])









120588 =119872

119890 (31)












Secagem das fibras

em estufa ventilada

a 80 ordmC durante

24 horas



permanganato de


1 minuto



permanganato de

potaacutessio

(0055 em massa)

em propanona

Lavagem com

propanona









335 Cheiro






segundo a Tabela 32



Sem

cheiro

Cheiro natildeo

incomodativo

Cheiro forte mas

natildeo

incomodativo

Cheiro

incomodativo

Cheiro

fortemente

incomodativo

Cheiro

insuportaacutevel






























lowast (33)


lowast (34)


lowast (35)

Em que 1198711lowast 1198861












lt 040 5

040 le ΔElt 125 4-5

125 le ΔElt 210 4

210 le ΔElt 295 3-4

295 le ΔElt 410 3

410 le ΔElt 580 2-3

580 le ΔElt 820 2

820 le ΔElt 1160 1-2

ge 1160 1




























































7 melhor




(1 - 5) 5 melhor

Sem Laca ndash

Referecircncia 5

1

1

ldquoNaturalrdquo

Versatildeo A 6

2 2

ldquoNaturalrdquo

Versatildeo B 6

2

2

Cinza

Versatildeo A 6

2 2

Cinza

Versatildeo B 6

2 2

Preto

Versatildeo A 7

4

4

Preto

Versatildeo B 7

4 4




importantes


















































0

2

4

6

8

10

12

14

0 50 100 150 200 250 300 350

ΔE

t h














































1 200 50 10

2 193 50 08

3 187 50 06

4 180 50 04

5 173 50 02












350 gm-2 da

pasta na Werner

Mathis AG

durante 1 min a

185 ordmC

Mistura sob o


durante

30 minutos


da mistura

durante 1 min

agrave velocidade

de 1 000 rpm

Mistura da pasta

2PLDB com

Corticcedila 1

Filme da camada

compacta

Secagem da


ventilada a

80 ordmC durante

48 horas


excesso de

pigmento com

papel

absorvente

Mistura de MEK

com o pigmento

amarelo


no misturador

durante 1 min a



granulado de

Corticcedila 1

Mistura e


manual

Corticcedila 1

pigmentada 1

2






Corticcedila 1

natildeo

pigmentada

Filme 1

Corticcedila 1

Empastado 1

Filme 2

Corticcedila 1

Empastado 2

Filme 3

Corticcedila 1

Empastado 3

Filme 4

Corticcedila 1

Empastado 4

Filme 5

Corticcedila 1

Empastado 5

Refe

recircncia

1 C

iclo

- E

scala

azu

is (

5 ndash

7)

7 m

elh

or

6-7

7

7

7

7

6-7

3 C

iclo

s -

Esc

ala

cin

zento

s (1

-5)

5

melh

or

2-3

(ΔE=513)

3

(ΔE=352)

3

(ΔE=347)

3

(ΔE=377)

3

(ΔE=377)

2-3

(ΔE=435)
































C S

Bolhas de ar

1 mm 1 mm C S











Filme com 3 em


Massa Voluacutemica

(kgm-3)

Tensatildeo de

rotura (MPa)

Alongamento agrave

rotura ()

Resistecircncia ao

rasgado (Nmm-1)

C ndash com

secagem

Teia 8818

235 3562 882

Trama 133 6668 616

S ndash sem

secagem

Teia 8647

192 2174 833

Trama 104 6120 563






































750

800

850

900

950


Mass

a V

oluacute

mic

a

kgm

-3

0

5

10

15

20

25

30


Tensatilde

o d

e R

otu

ra

MPa

Teia Trama















0

150

300

450

600

750


Alo

ngam

ento

agrave R

otu

ra

Teia Trama

0

20

40

60

80

100


Resi

stecircncia

ao r

asg

ado

N

mm

-1

Teia Trama























LDPE

130 2

140 2-3

150 3

160 4

2XZEE 190 4











































pigmentada

3 corticcedila

pigmentada em


recircncia

1 C

iclo

- E

scala

azu

is (

5 ndash

7)

7 m

elh

or

5

6

6

3 C

iclo

s -

Esc

ala

cin

zento

s (1

-5)

5 m

elh

or

1

(ΔE= 2422)

1

(ΔE= 1734)

2

(ΔE= 660)









3 corticcedila

pigmentada em

filme pigmentado

Refe

recircncia

Apoacutes

240 h

100 ordm

C

Esc

ala

cin

zento

s

(1-5

) 5

melh

or

3

(ΔE=406)

3-4

(ΔE= 263)

4-5

(ΔE= 125)

































































0

5

10

15

20

25

30


Tensatilde

o d

e R

otu

ra

MPa

Teia Trama

0

200

400

600

800


Alo

ngam

ento

agrave R

otu

ra

Teia Trama

0

20

40

60

80

100


Resi

stecircncia

ao r

asg

ado

N

mm

-1

Teia Trama
















sem romperem































0010

0184

0062 0059 0076

01320139

000

005

010

015

020


Capacid

ade d

eabso

rccedilatildeo

1 kenaf 1 kenaf

pigmentado

1 kenaf

pigmentado em

filme pigmentado

Refe

recircncia

Apoacutes

240 h

100 ordm

C

Esc

ala

cin

zento

s (1

-

5)

5 m

elh

or

3-4

(ΔE= 27)

3-4

(ΔE= 231)

4-5

(ΔE= 083)









1 fibra 1 fibra

pigmentada

1 fibra

pigmentada em

filme pigmentado

Refe

recircncia

1 C

iclo

- E

scala

azu

is (

5 ndash

7)

7 m

elh

or

5-6

6

7

3 C

iclo

s -

Esc

ala

cin

zento

s (1

ndash 5)

5 m

elh

or

2

(ΔE=744)

2

(ΔE=678)

4

(ΔE=135)






Conclusotildees 45

5 Conclusotildees



































Conclusotildees 46






compoacutesitos















do trabalho














Conclusotildees 47



















Referecircncias 48

Referecircncias



de dezembro de 2015







dezembro de 2015



















Wiley amp Sons 2007











Referecircncias 49








de 2016








289 2015




1987








Part A vol 77 pp 1-25 2015




10 no 6 pp 308-313 2014








Referecircncias 50



33 2007



no 23 pp 5139-5149 1996







FEUP Porto 2015














de 2015

[38]

[39]

[40]

[41]



cinzentosrdquo 1997














Secagem da


ventilada a

80 ordmC durante

48 horas


excesso de

pigmento com

papel absorvente

Misturar de MEK

(20 g) com o

pigmento

amarelo

empastado (1 g)





do granulado

de Corticcedila 1

Mistura e


manual

Corticcedila 1

pigmentada

CH3 CH3





Instante horas

0 3 24

Pla

stif

icante


fundo do tubo


fundo do tubo

Est

abiliz

ante

1


fundo do tubo


fundo do tubo

Est

abiliz

ante

2


fundo do tubo


fundo do tubo

Est

abiliz

ante

3


fundo do tubo


fundo do tubo




pasta 2PLDB

Instante horas



Cort

iccedila 1

pig

menta

da +

Pla

stif

icante


Mistura B 1 min

1 000 rpm

Mistura C 5 min

1 300 rpm





Bolhas de ar















A B





Corticcedila 1








Refe

recircncia

1 C

iclo

- E

scala

azuis

(5 ndash

7)

7 m

elh

or

5-6 5 5 5 5 5

3 C

iclo

s -

Esc

ala

cin

zento

s (1

ndash 5

)

5 m

elh

or

2

(ΔE=816)

1

(ΔE=1569)

1

(ΔE=2422)

1

(ΔE=2901)

1

(ΔE=3119)

1

(ΔE=3023)




Refe

recircncia

Apoacutes

240 h

100 ordm

C

Esc

ala

cin

zento

s (1

-

5)

5-

melh

or

4

(ΔE= 204)

3

(ΔE= 356)

3

(ΔE=406)

2-3

(ΔE= 527)

2-3

(ΔE=593)










tratamento






tratamentos



Tratamento 1





Tratamento 2


Tratamento 3





pigmentado








CELULOSE

HEMICELULOSE

LENHINA

PECTINA










Comprimento de




lenhina






1025









1 2 3

4 5

6




1 2 3

4 5

6








tratamento


Tratamento 1


()

1 1358 950 143

2 122 96 127

3 52 - -

4 18 4 448

5 126 19 671

6 1746 1318 132




Tratamento 1








v


Tratamento 3 63



pigmentado 64








vi

























vii



viii



m0



kg ordmC kgm-3

m kgm-2

m L m2 h

Lista de Siglas

ATR

BP

BSE

BTZ

CO2

CIELab

EU

FT-IR

HALS

HPT

IampD

IV

LLDPE

MEK

PIB







Uniatildeo Europeia





Infravermelho




OEM

PP

PUR

PVC

SE

SEM

TMG

TPE

PS

TPO

TPV

UPTEC

UV

UVA


Polipropileno

Poliuretano


Secondary electrons




Poliestireno




Ultravioleta

Absorvedor UV




























+10 -13

+06

+45

-92

-131

+86

+22

-58 +07

+45

13

14

15

16

17

2003 2005 2007 2009 2011 2013

Auto

moacuteveis

pro

duzid

os

na U

E

milhotildees

de

unid

ades














































































dos mesmos








Estado da Arte 5

2 Estado da Arte


























Interface



Fase dispersa


Estado da Arte 6














Mercedes-Benz

F700





outros

BMW

i3






instrumentos

Lotus

Eco Elise



exteriores



assentos


sisal


Estado da Arte 7




















213 Corticcedila










Estado da Arte 8
















Lenhina ( em massa) 224 (11) 230 (08)










da corticcedila


Estado da Arte 9






















mm

0-1

T ordmC


Estado da Arte 10
















214 Fibras naturais









Fibra Natural

Animal

Latilde

Couro

Seda


Caule

Linho

Cacircnhamo

Juta

Kenaf

Folha

Sisal

Semente Fruto

Algodatildeo

Fibra de coco

Oacuteleo de palma

Madeira


Caduca (Hardwood)

Mineral

Amianto


Estado da Arte 11


e [24])

Fibra Celulose

( em massa)

Hemicelulose

( em massa)

Lenhina

( em massa)

Pectina

( em massa)

Ceras

( em massa)

Juta 510-780 120-130 100-150 02-44 05

Cacircnhamo 670-780 160-224 35-57 08 07-08

Kenaf 450-570 215 80-130 06 08

Sisal 600-800 100-140 60-140 08-100 03-20

Softwood 430-470 250-350 160-240 - -

Hardwood 400-440 250-290 250-310 - -




de [8] [12] [23] [24] e [25])

Fibra

Massa voluacutemica

(gcm-3)

Comprimento (mm)

Diacircmetro (μm)




Juta 130-149 10-60 50-250 12-31 1870-8000 130-265

Cacircnhamo 147-151 50-550 100-510 16 6900 350-700

Kenaf 098-145 14-110 40-360 16 2950-9300 220-600

Sisal 120-140 08-80 70-470 19-70 4680-8550 94-220

Hardwood 030-088 33 160 - 510-1207 52-156

Softwood 030-150 10 300 44 455 ndash 10000 36-400









Estado da Arte 12


































Estado da Arte 13



















Estado da Arte 14
























Estado da Arte 15


de [30])
































55-70


retidos ( em massa)

0425 5

018 90

Fundo 10














Corticcedila 1























oxidaccedilatildeo






com corticcedila

Mistura sob o

efeito de

vaacutecuo durante

30 minutos

Mistura da

pasta 2PLDB

com Corticcedila 1


da mistura

durante 5

minutos agrave

velocidade de

1 300 rpm


350 gm-2 da

pasta na Werner

Mathis AG

durante 1 min a

185 ordmC

Filme da camada

compacta









Figura 33






filtros UV











direito 1(12 g

m-2) com o

cilindro M40 e

secagem na

Werner Mathis

AG a 120 ordmC

durante 15 s


direito 2

(12 gm-2) com

o cilindro M40

e secagem na

Werner Mathis

AG a 120 ordmC

durante 15 s


direito 3(12 gm-

2) com o cilindro

M40 e secagem na

Werner Mathis

AG a 120 ordmC

durante 15 s


direito 4

(12 gm-2) com o

cilindro M40 e

secagem na

Werner Mathis

AG a 120 ordmC

durante 40 s

Laminados de






5 μm














resultados










Anexo 3

























das fibras



Filme de TPO com

kenaf

Mistura manual da


Secagem das fibras

em estufa ventilada

a 80 ordmC durante

24 horas


destilada



NaOH durante

2 horas



(6 em massa) em

aacutegua destilada



maleico

(20 em massa) em

propanona

Secagem das fibras

em estufa ventilada

a 80 ordmC durante

24 horas

Lavagem com

propanona



anidrido maleico

durante 1 hora








[34] e [29])









120588 =119872

119890 (31)












Secagem das fibras

em estufa ventilada

a 80 ordmC durante

24 horas



permanganato de


1 minuto



permanganato de

potaacutessio

(0055 em massa)

em propanona

Lavagem com

propanona









335 Cheiro






segundo a Tabela 32



Sem

cheiro

Cheiro natildeo

incomodativo

Cheiro forte mas

natildeo

incomodativo

Cheiro

incomodativo

Cheiro

fortemente

incomodativo

Cheiro

insuportaacutevel






























lowast (33)


lowast (34)


lowast (35)

Em que 1198711lowast 1198861












lt 040 5

040 le ΔElt 125 4-5

125 le ΔElt 210 4

210 le ΔElt 295 3-4

295 le ΔElt 410 3

410 le ΔElt 580 2-3

580 le ΔElt 820 2

820 le ΔElt 1160 1-2

ge 1160 1




























































7 melhor




(1 - 5) 5 melhor

Sem Laca ndash

Referecircncia 5

1

1

ldquoNaturalrdquo

Versatildeo A 6

2 2

ldquoNaturalrdquo

Versatildeo B 6

2

2

Cinza

Versatildeo A 6

2 2

Cinza

Versatildeo B 6

2 2

Preto

Versatildeo A 7

4

4

Preto

Versatildeo B 7

4 4




importantes


















































0

2

4

6

8

10

12

14

0 50 100 150 200 250 300 350

ΔE

t h














































1 200 50 10

2 193 50 08

3 187 50 06

4 180 50 04

5 173 50 02












350 gm-2 da

pasta na Werner

Mathis AG

durante 1 min a

185 ordmC

Mistura sob o


durante

30 minutos


da mistura

durante 1 min

agrave velocidade

de 1 000 rpm

Mistura da pasta

2PLDB com

Corticcedila 1

Filme da camada

compacta

Secagem da


ventilada a

80 ordmC durante

48 horas


excesso de

pigmento com

papel

absorvente

Mistura de MEK

com o pigmento

amarelo


no misturador

durante 1 min a



granulado de

Corticcedila 1

Mistura e


manual

Corticcedila 1

pigmentada 1

2






Corticcedila 1

natildeo

pigmentada

Filme 1

Corticcedila 1

Empastado 1

Filme 2

Corticcedila 1

Empastado 2

Filme 3

Corticcedila 1

Empastado 3

Filme 4

Corticcedila 1

Empastado 4

Filme 5

Corticcedila 1

Empastado 5

Refe

recircncia

1 C

iclo

- E

scala

azu

is (

5 ndash

7)

7 m

elh

or

6-7

7

7

7

7

6-7

3 C

iclo

s -

Esc

ala

cin

zento

s (1

-5)

5

melh

or

2-3

(ΔE=513)

3

(ΔE=352)

3

(ΔE=347)

3

(ΔE=377)

3

(ΔE=377)

2-3

(ΔE=435)
































C S

Bolhas de ar

1 mm 1 mm C S











Filme com 3 em


Massa Voluacutemica

(kgm-3)

Tensatildeo de

rotura (MPa)

Alongamento agrave

rotura ()

Resistecircncia ao

rasgado (Nmm-1)

C ndash com

secagem

Teia 8818

235 3562 882

Trama 133 6668 616

S ndash sem

secagem

Teia 8647

192 2174 833

Trama 104 6120 563






































750

800

850

900

950


Mass

a V

oluacute

mic

a

kgm

-3

0

5

10

15

20

25

30


Tensatilde

o d

e R

otu

ra

MPa

Teia Trama















0

150

300

450

600

750


Alo

ngam

ento

agrave R

otu

ra

Teia Trama

0

20

40

60

80

100


Resi

stecircncia

ao r

asg

ado

N

mm

-1

Teia Trama























LDPE

130 2

140 2-3

150 3

160 4

2XZEE 190 4











































pigmentada

3 corticcedila

pigmentada em


recircncia

1 C

iclo

- E

scala

azu

is (

5 ndash

7)

7 m

elh

or

5

6

6

3 C

iclo

s -

Esc

ala

cin

zento

s (1

-5)

5 m

elh

or

1

(ΔE= 2422)

1

(ΔE= 1734)

2

(ΔE= 660)









3 corticcedila

pigmentada em

filme pigmentado

Refe

recircncia

Apoacutes

240 h

100 ordm

C

Esc

ala

cin

zento

s

(1-5

) 5

melh

or

3

(ΔE=406)

3-4

(ΔE= 263)

4-5

(ΔE= 125)

































































0

5

10

15

20

25

30


Tensatilde

o d

e R

otu

ra

MPa

Teia Trama

0

200

400

600

800


Alo

ngam

ento

agrave R

otu

ra

Teia Trama

0

20

40

60

80

100


Resi

stecircncia

ao r

asg

ado

N

mm

-1

Teia Trama
















sem romperem































0010

0184

0062 0059 0076

01320139

000

005

010

015

020


Capacid

ade d

eabso

rccedilatildeo

1 kenaf 1 kenaf

pigmentado

1 kenaf

pigmentado em

filme pigmentado

Refe

recircncia

Apoacutes

240 h

100 ordm

C

Esc

ala

cin

zento

s (1

-

5)

5 m

elh

or

3-4

(ΔE= 27)

3-4

(ΔE= 231)

4-5

(ΔE= 083)









1 fibra 1 fibra

pigmentada

1 fibra

pigmentada em

filme pigmentado

Refe

recircncia

1 C

iclo

- E

scala

azu

is (

5 ndash

7)

7 m

elh

or

5-6

6

7

3 C

iclo

s -

Esc

ala

cin

zento

s (1

ndash 5)

5 m

elh

or

2

(ΔE=744)

2

(ΔE=678)

4

(ΔE=135)






Conclusotildees 45

5 Conclusotildees



































Conclusotildees 46






compoacutesitos















do trabalho














Conclusotildees 47



















Referecircncias 48

Referecircncias



de dezembro de 2015







dezembro de 2015



















Wiley amp Sons 2007











Referecircncias 49








de 2016








289 2015




1987








Part A vol 77 pp 1-25 2015




10 no 6 pp 308-313 2014








Referecircncias 50



33 2007



no 23 pp 5139-5149 1996







FEUP Porto 2015














de 2015

[38]

[39]

[40]

[41]



cinzentosrdquo 1997














Secagem da


ventilada a

80 ordmC durante

48 horas


excesso de

pigmento com

papel absorvente

Misturar de MEK

(20 g) com o

pigmento

amarelo

empastado (1 g)





do granulado

de Corticcedila 1

Mistura e


manual

Corticcedila 1

pigmentada

CH3 CH3





Instante horas

0 3 24

Pla

stif

icante


fundo do tubo


fundo do tubo

Est

abiliz

ante

1


fundo do tubo


fundo do tubo

Est

abiliz

ante

2


fundo do tubo


fundo do tubo

Est

abiliz

ante

3


fundo do tubo


fundo do tubo




pasta 2PLDB

Instante horas



Cort

iccedila 1

pig

menta

da +

Pla

stif

icante


Mistura B 1 min

1 000 rpm

Mistura C 5 min

1 300 rpm





Bolhas de ar















A B





Corticcedila 1








Refe

recircncia

1 C

iclo

- E

scala

azuis

(5 ndash

7)

7 m

elh

or

5-6 5 5 5 5 5

3 C

iclo

s -

Esc

ala

cin

zento

s (1

ndash 5

)

5 m

elh

or

2

(ΔE=816)

1

(ΔE=1569)

1

(ΔE=2422)

1

(ΔE=2901)

1

(ΔE=3119)

1

(ΔE=3023)




Refe

recircncia

Apoacutes

240 h

100 ordm

C

Esc

ala

cin

zento

s (1

-

5)

5-

melh

or

4

(ΔE= 204)

3

(ΔE= 356)

3

(ΔE=406)

2-3

(ΔE= 527)

2-3

(ΔE=593)










tratamento






tratamentos



Tratamento 1





Tratamento 2


Tratamento 3





pigmentado








CELULOSE

HEMICELULOSE

LENHINA

PECTINA










Comprimento de




lenhina






1025









1 2 3

4 5

6




1 2 3

4 5

6








tratamento


Tratamento 1


()

1 1358 950 143

2 122 96 127

3 52 - -

4 18 4 448

5 126 19 671

6 1746 1318 132




Tratamento 1








vi

























vii



viii



m0



kg ordmC kgm-3

m kgm-2

m L m2 h

Lista de Siglas

ATR

BP

BSE

BTZ

CO2

CIELab

EU

FT-IR

HALS

HPT

IampD

IV

LLDPE

MEK

PIB







Uniatildeo Europeia





Infravermelho




OEM

PP

PUR

PVC

SE

SEM

TMG

TPE

PS

TPO

TPV

UPTEC

UV

UVA


Polipropileno

Poliuretano


Secondary electrons




Poliestireno




Ultravioleta

Absorvedor UV




























+10 -13

+06

+45

-92

-131

+86

+22

-58 +07

+45

13

14

15

16

17

2003 2005 2007 2009 2011 2013

Auto

moacuteveis

pro

duzid

os

na U

E

milhotildees

de

unid

ades














































































dos mesmos








Estado da Arte 5

2 Estado da Arte


























Interface



Fase dispersa


Estado da Arte 6














Mercedes-Benz

F700





outros

BMW

i3






instrumentos

Lotus

Eco Elise



exteriores



assentos


sisal


Estado da Arte 7




















213 Corticcedila










Estado da Arte 8
















Lenhina ( em massa) 224 (11) 230 (08)










da corticcedila


Estado da Arte 9






















mm

0-1

T ordmC


Estado da Arte 10
















214 Fibras naturais









Fibra Natural

Animal

Latilde

Couro

Seda


Caule

Linho

Cacircnhamo

Juta

Kenaf

Folha

Sisal

Semente Fruto

Algodatildeo

Fibra de coco

Oacuteleo de palma

Madeira


Caduca (Hardwood)

Mineral

Amianto


Estado da Arte 11


e [24])

Fibra Celulose

( em massa)

Hemicelulose

( em massa)

Lenhina

( em massa)

Pectina

( em massa)

Ceras

( em massa)

Juta 510-780 120-130 100-150 02-44 05

Cacircnhamo 670-780 160-224 35-57 08 07-08

Kenaf 450-570 215 80-130 06 08

Sisal 600-800 100-140 60-140 08-100 03-20

Softwood 430-470 250-350 160-240 - -

Hardwood 400-440 250-290 250-310 - -




de [8] [12] [23] [24] e [25])

Fibra

Massa voluacutemica

(gcm-3)

Comprimento (mm)

Diacircmetro (μm)




Juta 130-149 10-60 50-250 12-31 1870-8000 130-265

Cacircnhamo 147-151 50-550 100-510 16 6900 350-700

Kenaf 098-145 14-110 40-360 16 2950-9300 220-600

Sisal 120-140 08-80 70-470 19-70 4680-8550 94-220

Hardwood 030-088 33 160 - 510-1207 52-156

Softwood 030-150 10 300 44 455 ndash 10000 36-400









Estado da Arte 12


































Estado da Arte 13



















Estado da Arte 14
























Estado da Arte 15


de [30])
































55-70


retidos ( em massa)

0425 5

018 90

Fundo 10














Corticcedila 1























oxidaccedilatildeo






com corticcedila

Mistura sob o

efeito de

vaacutecuo durante

30 minutos

Mistura da

pasta 2PLDB

com Corticcedila 1


da mistura

durante 5

minutos agrave

velocidade de

1 300 rpm


350 gm-2 da

pasta na Werner

Mathis AG

durante 1 min a

185 ordmC

Filme da camada

compacta









Figura 33






filtros UV











direito 1(12 g

m-2) com o

cilindro M40 e

secagem na

Werner Mathis

AG a 120 ordmC

durante 15 s


direito 2

(12 gm-2) com

o cilindro M40

e secagem na

Werner Mathis

AG a 120 ordmC

durante 15 s


direito 3(12 gm-

2) com o cilindro

M40 e secagem na

Werner Mathis

AG a 120 ordmC

durante 15 s


direito 4

(12 gm-2) com o

cilindro M40 e

secagem na

Werner Mathis

AG a 120 ordmC

durante 40 s

Laminados de






5 μm














resultados










Anexo 3

























das fibras



Filme de TPO com

kenaf

Mistura manual da


Secagem das fibras

em estufa ventilada

a 80 ordmC durante

24 horas


destilada



NaOH durante

2 horas



(6 em massa) em

aacutegua destilada



maleico

(20 em massa) em

propanona

Secagem das fibras

em estufa ventilada

a 80 ordmC durante

24 horas

Lavagem com

propanona



anidrido maleico

durante 1 hora








[34] e [29])









120588 =119872

119890 (31)












Secagem das fibras

em estufa ventilada

a 80 ordmC durante

24 horas



permanganato de


1 minuto



permanganato de

potaacutessio

(0055 em massa)

em propanona

Lavagem com

propanona









335 Cheiro






segundo a Tabela 32



Sem

cheiro

Cheiro natildeo

incomodativo

Cheiro forte mas

natildeo

incomodativo

Cheiro

incomodativo

Cheiro

fortemente

incomodativo

Cheiro

insuportaacutevel






























lowast (33)


lowast (34)


lowast (35)

Em que 1198711lowast 1198861












lt 040 5

040 le ΔElt 125 4-5

125 le ΔElt 210 4

210 le ΔElt 295 3-4

295 le ΔElt 410 3

410 le ΔElt 580 2-3

580 le ΔElt 820 2

820 le ΔElt 1160 1-2

ge 1160 1




























































7 melhor




(1 - 5) 5 melhor

Sem Laca ndash

Referecircncia 5

1

1

ldquoNaturalrdquo

Versatildeo A 6

2 2

ldquoNaturalrdquo

Versatildeo B 6

2

2

Cinza

Versatildeo A 6

2 2

Cinza

Versatildeo B 6

2 2

Preto

Versatildeo A 7

4

4

Preto

Versatildeo B 7

4 4




importantes


















































0

2

4

6

8

10

12

14

0 50 100 150 200 250 300 350

ΔE

t h














































1 200 50 10

2 193 50 08

3 187 50 06

4 180 50 04

5 173 50 02












350 gm-2 da

pasta na Werner

Mathis AG

durante 1 min a

185 ordmC

Mistura sob o


durante

30 minutos


da mistura

durante 1 min

agrave velocidade

de 1 000 rpm

Mistura da pasta

2PLDB com

Corticcedila 1

Filme da camada

compacta

Secagem da


ventilada a

80 ordmC durante

48 horas


excesso de

pigmento com

papel

absorvente

Mistura de MEK

com o pigmento

amarelo


no misturador

durante 1 min a



granulado de

Corticcedila 1

Mistura e


manual

Corticcedila 1

pigmentada 1

2






Corticcedila 1

natildeo

pigmentada

Filme 1

Corticcedila 1

Empastado 1

Filme 2

Corticcedila 1

Empastado 2

Filme 3

Corticcedila 1

Empastado 3

Filme 4

Corticcedila 1

Empastado 4

Filme 5

Corticcedila 1

Empastado 5

Refe

recircncia

1 C

iclo

- E

scala

azu

is (

5 ndash

7)

7 m

elh

or

6-7

7

7

7

7

6-7

3 C

iclo

s -

Esc

ala

cin

zento

s (1

-5)

5

melh

or

2-3

(ΔE=513)

3

(ΔE=352)

3

(ΔE=347)

3

(ΔE=377)

3

(ΔE=377)

2-3

(ΔE=435)
































C S

Bolhas de ar

1 mm 1 mm C S











Filme com 3 em


Massa Voluacutemica

(kgm-3)

Tensatildeo de

rotura (MPa)

Alongamento agrave

rotura ()

Resistecircncia ao

rasgado (Nmm-1)

C ndash com

secagem

Teia 8818

235 3562 882

Trama 133 6668 616

S ndash sem

secagem

Teia 8647

192 2174 833

Trama 104 6120 563






































750

800

850

900

950


Mass

a V

oluacute

mic

a

kgm

-3

0

5

10

15

20

25

30


Tensatilde

o d

e R

otu

ra

MPa

Teia Trama















0

150

300

450

600

750


Alo

ngam

ento

agrave R

otu

ra

Teia Trama

0

20

40

60

80

100


Resi

stecircncia

ao r

asg

ado

N

mm

-1

Teia Trama























LDPE

130 2

140 2-3

150 3

160 4

2XZEE 190 4











































pigmentada

3 corticcedila

pigmentada em


recircncia

1 C

iclo

- E

scala

azu

is (

5 ndash

7)

7 m

elh

or

5

6

6

3 C

iclo

s -

Esc

ala

cin

zento

s (1

-5)

5 m

elh

or

1

(ΔE= 2422)

1

(ΔE= 1734)

2

(ΔE= 660)









3 corticcedila

pigmentada em

filme pigmentado

Refe

recircncia

Apoacutes

240 h

100 ordm

C

Esc

ala

cin

zento

s

(1-5

) 5

melh

or

3

(ΔE=406)

3-4

(ΔE= 263)

4-5

(ΔE= 125)

































































0

5

10

15

20

25

30


Tensatilde

o d

e R

otu

ra

MPa

Teia Trama

0

200

400

600

800


Alo

ngam

ento

agrave R

otu

ra

Teia Trama

0

20

40

60

80

100


Resi

stecircncia

ao r

asg

ado

N

mm

-1

Teia Trama
















sem romperem































0010

0184

0062 0059 0076

01320139

000

005

010

015

020


Capacid

ade d

eabso

rccedilatildeo

1 kenaf 1 kenaf

pigmentado

1 kenaf

pigmentado em

filme pigmentado

Refe

recircncia

Apoacutes

240 h

100 ordm

C

Esc

ala

cin

zento

s (1

-

5)

5 m

elh

or

3-4

(ΔE= 27)

3-4

(ΔE= 231)

4-5

(ΔE= 083)









1 fibra 1 fibra

pigmentada

1 fibra

pigmentada em

filme pigmentado

Refe

recircncia

1 C

iclo

- E

scala

azu

is (

5 ndash

7)

7 m

elh

or

5-6

6

7

3 C

iclo

s -

Esc

ala

cin

zento

s (1

ndash 5)

5 m

elh

or

2

(ΔE=744)

2

(ΔE=678)

4

(ΔE=135)






Conclusotildees 45

5 Conclusotildees



































Conclusotildees 46






compoacutesitos















do trabalho














Conclusotildees 47



















Referecircncias 48

Referecircncias



de dezembro de 2015







dezembro de 2015



















Wiley amp Sons 2007











Referecircncias 49








de 2016








289 2015




1987








Part A vol 77 pp 1-25 2015




10 no 6 pp 308-313 2014








Referecircncias 50



33 2007



no 23 pp 5139-5149 1996







FEUP Porto 2015














de 2015

[38]

[39]

[40]

[41]



cinzentosrdquo 1997














Secagem da


ventilada a

80 ordmC durante

48 horas


excesso de

pigmento com

papel absorvente

Misturar de MEK

(20 g) com o

pigmento

amarelo

empastado (1 g)





do granulado

de Corticcedila 1

Mistura e


manual

Corticcedila 1

pigmentada

CH3 CH3





Instante horas

0 3 24

Pla

stif

icante


fundo do tubo


fundo do tubo

Est

abiliz

ante

1


fundo do tubo


fundo do tubo

Est

abiliz

ante

2


fundo do tubo


fundo do tubo

Est

abiliz

ante

3


fundo do tubo


fundo do tubo




pasta 2PLDB

Instante horas



Cort

iccedila 1

pig

menta

da +

Pla

stif

icante


Mistura B 1 min

1 000 rpm

Mistura C 5 min

1 300 rpm





Bolhas de ar















A B





Corticcedila 1








Refe

recircncia

1 C

iclo

- E

scala

azuis

(5 ndash

7)

7 m

elh

or

5-6 5 5 5 5 5

3 C

iclo

s -

Esc

ala

cin

zento

s (1

ndash 5

)

5 m

elh

or

2

(ΔE=816)

1

(ΔE=1569)

1

(ΔE=2422)

1

(ΔE=2901)

1

(ΔE=3119)

1

(ΔE=3023)




Refe

recircncia

Apoacutes

240 h

100 ordm

C

Esc

ala

cin

zento

s (1

-

5)

5-

melh

or

4

(ΔE= 204)

3

(ΔE= 356)

3

(ΔE=406)

2-3

(ΔE= 527)

2-3

(ΔE=593)










tratamento






tratamentos



Tratamento 1





Tratamento 2


Tratamento 3





pigmentado








CELULOSE

HEMICELULOSE

LENHINA

PECTINA










Comprimento de




lenhina






1025









1 2 3

4 5

6




1 2 3

4 5

6








tratamento


Tratamento 1


()

1 1358 950 143

2 122 96 127

3 52 - -

4 18 4 448

5 126 19 671

6 1746 1318 132




Tratamento 1








vii



viii



m0



kg ordmC kgm-3

m kgm-2

m L m2 h

Lista de Siglas

ATR

BP

BSE

BTZ

CO2

CIELab

EU

FT-IR

HALS

HPT

IampD

IV

LLDPE

MEK

PIB







Uniatildeo Europeia





Infravermelho




OEM

PP

PUR

PVC

SE

SEM

TMG

TPE

PS

TPO

TPV

UPTEC

UV

UVA


Polipropileno

Poliuretano


Secondary electrons




Poliestireno




Ultravioleta

Absorvedor UV




























+10 -13

+06

+45

-92

-131

+86

+22

-58 +07

+45

13

14

15

16

17

2003 2005 2007 2009 2011 2013

Auto

moacuteveis

pro

duzid

os

na U

E

milhotildees

de

unid

ades














































































dos mesmos








Estado da Arte 5

2 Estado da Arte


























Interface



Fase dispersa


Estado da Arte 6














Mercedes-Benz

F700





outros

BMW

i3






instrumentos

Lotus

Eco Elise



exteriores



assentos


sisal


Estado da Arte 7




















213 Corticcedila










Estado da Arte 8
















Lenhina ( em massa) 224 (11) 230 (08)










da corticcedila


Estado da Arte 9






















mm

0-1

T ordmC


Estado da Arte 10
















214 Fibras naturais









Fibra Natural

Animal

Latilde

Couro

Seda


Caule

Linho

Cacircnhamo

Juta

Kenaf

Folha

Sisal

Semente Fruto

Algodatildeo

Fibra de coco

Oacuteleo de palma

Madeira


Caduca (Hardwood)

Mineral

Amianto


Estado da Arte 11


e [24])

Fibra Celulose

( em massa)

Hemicelulose

( em massa)

Lenhina

( em massa)

Pectina

( em massa)

Ceras

( em massa)

Juta 510-780 120-130 100-150 02-44 05

Cacircnhamo 670-780 160-224 35-57 08 07-08

Kenaf 450-570 215 80-130 06 08

Sisal 600-800 100-140 60-140 08-100 03-20

Softwood 430-470 250-350 160-240 - -

Hardwood 400-440 250-290 250-310 - -




de [8] [12] [23] [24] e [25])

Fibra

Massa voluacutemica

(gcm-3)

Comprimento (mm)

Diacircmetro (μm)




Juta 130-149 10-60 50-250 12-31 1870-8000 130-265

Cacircnhamo 147-151 50-550 100-510 16 6900 350-700

Kenaf 098-145 14-110 40-360 16 2950-9300 220-600

Sisal 120-140 08-80 70-470 19-70 4680-8550 94-220

Hardwood 030-088 33 160 - 510-1207 52-156

Softwood 030-150 10 300 44 455 ndash 10000 36-400









Estado da Arte 12


































Estado da Arte 13



















Estado da Arte 14
























Estado da Arte 15


de [30])
































55-70


retidos ( em massa)

0425 5

018 90

Fundo 10














Corticcedila 1























oxidaccedilatildeo






com corticcedila

Mistura sob o

efeito de

vaacutecuo durante

30 minutos

Mistura da

pasta 2PLDB

com Corticcedila 1


da mistura

durante 5

minutos agrave

velocidade de

1 300 rpm


350 gm-2 da

pasta na Werner

Mathis AG

durante 1 min a

185 ordmC

Filme da camada

compacta









Figura 33






filtros UV











direito 1(12 g

m-2) com o

cilindro M40 e

secagem na

Werner Mathis

AG a 120 ordmC

durante 15 s


direito 2

(12 gm-2) com

o cilindro M40

e secagem na

Werner Mathis

AG a 120 ordmC

durante 15 s


direito 3(12 gm-

2) com o cilindro

M40 e secagem na

Werner Mathis

AG a 120 ordmC

durante 15 s


direito 4

(12 gm-2) com o

cilindro M40 e

secagem na

Werner Mathis

AG a 120 ordmC

durante 40 s

Laminados de






5 μm














resultados










Anexo 3

























das fibras



Filme de TPO com

kenaf

Mistura manual da


Secagem das fibras

em estufa ventilada

a 80 ordmC durante

24 horas


destilada



NaOH durante

2 horas



(6 em massa) em

aacutegua destilada



maleico

(20 em massa) em

propanona

Secagem das fibras

em estufa ventilada

a 80 ordmC durante

24 horas

Lavagem com

propanona



anidrido maleico

durante 1 hora








[34] e [29])









120588 =119872

119890 (31)












Secagem das fibras

em estufa ventilada

a 80 ordmC durante

24 horas



permanganato de


1 minuto



permanganato de

potaacutessio

(0055 em massa)

em propanona

Lavagem com

propanona









335 Cheiro






segundo a Tabela 32



Sem

cheiro

Cheiro natildeo

incomodativo

Cheiro forte mas

natildeo

incomodativo

Cheiro

incomodativo

Cheiro

fortemente

incomodativo

Cheiro

insuportaacutevel






























lowast (33)


lowast (34)


lowast (35)

Em que 1198711lowast 1198861












lt 040 5

040 le ΔElt 125 4-5

125 le ΔElt 210 4

210 le ΔElt 295 3-4

295 le ΔElt 410 3

410 le ΔElt 580 2-3

580 le ΔElt 820 2

820 le ΔElt 1160 1-2

ge 1160 1




























































7 melhor




(1 - 5) 5 melhor

Sem Laca ndash

Referecircncia 5

1

1

ldquoNaturalrdquo

Versatildeo A 6

2 2

ldquoNaturalrdquo

Versatildeo B 6

2

2

Cinza

Versatildeo A 6

2 2

Cinza

Versatildeo B 6

2 2

Preto

Versatildeo A 7

4

4

Preto

Versatildeo B 7

4 4




importantes


















































0

2

4

6

8

10

12

14

0 50 100 150 200 250 300 350

ΔE

t h














































1 200 50 10

2 193 50 08

3 187 50 06

4 180 50 04

5 173 50 02












350 gm-2 da

pasta na Werner

Mathis AG

durante 1 min a

185 ordmC

Mistura sob o


durante

30 minutos


da mistura

durante 1 min

agrave velocidade

de 1 000 rpm

Mistura da pasta

2PLDB com

Corticcedila 1

Filme da camada

compacta

Secagem da


ventilada a

80 ordmC durante

48 horas


excesso de

pigmento com

papel

absorvente

Mistura de MEK

com o pigmento

amarelo


no misturador

durante 1 min a



granulado de

Corticcedila 1

Mistura e


manual

Corticcedila 1

pigmentada 1

2






Corticcedila 1

natildeo

pigmentada

Filme 1

Corticcedila 1

Empastado 1

Filme 2

Corticcedila 1

Empastado 2

Filme 3

Corticcedila 1

Empastado 3

Filme 4

Corticcedila 1

Empastado 4

Filme 5

Corticcedila 1

Empastado 5

Refe

recircncia

1 C

iclo

- E

scala

azu

is (

5 ndash

7)

7 m

elh

or

6-7

7

7

7

7

6-7

3 C

iclo

s -

Esc

ala

cin

zento

s (1

-5)

5

melh

or

2-3

(ΔE=513)

3

(ΔE=352)

3

(ΔE=347)

3

(ΔE=377)

3

(ΔE=377)

2-3

(ΔE=435)
































C S

Bolhas de ar

1 mm 1 mm C S











Filme com 3 em


Massa Voluacutemica

(kgm-3)

Tensatildeo de

rotura (MPa)

Alongamento agrave

rotura ()

Resistecircncia ao

rasgado (Nmm-1)

C ndash com

secagem

Teia 8818

235 3562 882

Trama 133 6668 616

S ndash sem

secagem

Teia 8647

192 2174 833

Trama 104 6120 563






































750

800

850

900

950


Mass

a V

oluacute

mic

a

kgm

-3

0

5

10

15

20

25

30


Tensatilde

o d

e R

otu

ra

MPa

Teia Trama















0

150

300

450

600

750


Alo

ngam

ento

agrave R

otu

ra

Teia Trama

0

20

40

60

80

100


Resi

stecircncia

ao r

asg

ado

N

mm

-1

Teia Trama























LDPE

130 2

140 2-3

150 3

160 4

2XZEE 190 4











































pigmentada

3 corticcedila

pigmentada em


recircncia

1 C

iclo

- E

scala

azu

is (

5 ndash

7)

7 m

elh

or

5

6

6

3 C

iclo

s -

Esc

ala

cin

zento

s (1

-5)

5 m

elh

or

1

(ΔE= 2422)

1

(ΔE= 1734)

2

(ΔE= 660)









3 corticcedila

pigmentada em

filme pigmentado

Refe

recircncia

Apoacutes

240 h

100 ordm

C

Esc

ala

cin

zento

s

(1-5

) 5

melh

or

3

(ΔE=406)

3-4

(ΔE= 263)

4-5

(ΔE= 125)

































































0

5

10

15

20

25

30


Tensatilde

o d

e R

otu

ra

MPa

Teia Trama

0

200

400

600

800


Alo

ngam

ento

agrave R

otu

ra

Teia Trama

0

20

40

60

80

100


Resi

stecircncia

ao r

asg

ado

N

mm

-1

Teia Trama
















sem romperem































0010

0184

0062 0059 0076

01320139

000

005

010

015

020


Capacid

ade d

eabso

rccedilatildeo

1 kenaf 1 kenaf

pigmentado

1 kenaf

pigmentado em

filme pigmentado

Refe

recircncia

Apoacutes

240 h

100 ordm

C

Esc

ala

cin

zento

s (1

-

5)

5 m

elh

or

3-4

(ΔE= 27)

3-4

(ΔE= 231)

4-5

(ΔE= 083)









1 fibra 1 fibra

pigmentada

1 fibra

pigmentada em

filme pigmentado

Refe

recircncia

1 C

iclo

- E

scala

azu

is (

5 ndash

7)

7 m

elh

or

5-6

6

7

3 C

iclo

s -

Esc

ala

cin

zento

s (1

ndash 5)

5 m

elh

or

2

(ΔE=744)

2

(ΔE=678)

4

(ΔE=135)






Conclusotildees 45

5 Conclusotildees



































Conclusotildees 46






compoacutesitos















do trabalho














Conclusotildees 47



















Referecircncias 48

Referecircncias



de dezembro de 2015







dezembro de 2015



















Wiley amp Sons 2007











Referecircncias 49








de 2016








289 2015




1987








Part A vol 77 pp 1-25 2015




10 no 6 pp 308-313 2014








Referecircncias 50



33 2007



no 23 pp 5139-5149 1996







FEUP Porto 2015














de 2015

[38]

[39]

[40]

[41]



cinzentosrdquo 1997














Secagem da


ventilada a

80 ordmC durante

48 horas


excesso de

pigmento com

papel absorvente

Misturar de MEK

(20 g) com o

pigmento

amarelo

empastado (1 g)





do granulado

de Corticcedila 1

Mistura e


manual

Corticcedila 1

pigmentada

CH3 CH3





Instante horas

0 3 24

Pla

stif

icante


fundo do tubo


fundo do tubo

Est

abiliz

ante

1


fundo do tubo


fundo do tubo

Est

abiliz

ante

2


fundo do tubo


fundo do tubo

Est

abiliz

ante

3


fundo do tubo


fundo do tubo




pasta 2PLDB

Instante horas



Cort

iccedila 1

pig

menta

da +

Pla

stif

icante


Mistura B 1 min

1 000 rpm

Mistura C 5 min

1 300 rpm





Bolhas de ar















A B





Corticcedila 1








Refe

recircncia

1 C

iclo

- E

scala

azuis

(5 ndash

7)

7 m

elh

or

5-6 5 5 5 5 5

3 C

iclo

s -

Esc

ala

cin

zento

s (1

ndash 5

)

5 m

elh

or

2

(ΔE=816)

1

(ΔE=1569)

1

(ΔE=2422)

1

(ΔE=2901)

1

(ΔE=3119)

1

(ΔE=3023)




Refe

recircncia

Apoacutes

240 h

100 ordm

C

Esc

ala

cin

zento

s (1

-

5)

5-

melh

or

4

(ΔE= 204)

3

(ΔE= 356)

3

(ΔE=406)

2-3

(ΔE= 527)

2-3

(ΔE=593)










tratamento






tratamentos



Tratamento 1





Tratamento 2


Tratamento 3





pigmentado








CELULOSE

HEMICELULOSE

LENHINA

PECTINA










Comprimento de




lenhina






1025









1 2 3

4 5

6




1 2 3

4 5

6








tratamento


Tratamento 1


()

1 1358 950 143

2 122 96 127

3 52 - -

4 18 4 448

5 126 19 671

6 1746 1318 132




Tratamento 1








viii



m0



kg ordmC kgm-3

m kgm-2

m L m2 h

Lista de Siglas

ATR

BP

BSE

BTZ

CO2

CIELab

EU

FT-IR

HALS

HPT

IampD

IV

LLDPE

MEK

PIB







Uniatildeo Europeia





Infravermelho




OEM

PP

PUR

PVC

SE

SEM

TMG

TPE

PS

TPO

TPV

UPTEC

UV

UVA


Polipropileno

Poliuretano


Secondary electrons




Poliestireno




Ultravioleta

Absorvedor UV




























+10 -13

+06

+45

-92

-131

+86

+22

-58 +07

+45

13

14

15

16

17

2003 2005 2007 2009 2011 2013

Auto

moacuteveis

pro

duzid

os

na U

E

milhotildees

de

unid

ades














































































dos mesmos








Estado da Arte 5

2 Estado da Arte


























Interface



Fase dispersa


Estado da Arte 6














Mercedes-Benz

F700





outros

BMW

i3






instrumentos

Lotus

Eco Elise



exteriores



assentos


sisal


Estado da Arte 7




















213 Corticcedila










Estado da Arte 8
















Lenhina ( em massa) 224 (11) 230 (08)










da corticcedila


Estado da Arte 9






















mm

0-1

T ordmC


Estado da Arte 10
















214 Fibras naturais









Fibra Natural

Animal

Latilde

Couro

Seda


Caule

Linho

Cacircnhamo

Juta

Kenaf

Folha

Sisal

Semente Fruto

Algodatildeo

Fibra de coco

Oacuteleo de palma

Madeira


Caduca (Hardwood)

Mineral

Amianto


Estado da Arte 11


e [24])

Fibra Celulose

( em massa)

Hemicelulose

( em massa)

Lenhina

( em massa)

Pectina

( em massa)

Ceras

( em massa)

Juta 510-780 120-130 100-150 02-44 05

Cacircnhamo 670-780 160-224 35-57 08 07-08

Kenaf 450-570 215 80-130 06 08

Sisal 600-800 100-140 60-140 08-100 03-20

Softwood 430-470 250-350 160-240 - -

Hardwood 400-440 250-290 250-310 - -




de [8] [12] [23] [24] e [25])

Fibra

Massa voluacutemica

(gcm-3)

Comprimento (mm)

Diacircmetro (μm)




Juta 130-149 10-60 50-250 12-31 1870-8000 130-265

Cacircnhamo 147-151 50-550 100-510 16 6900 350-700

Kenaf 098-145 14-110 40-360 16 2950-9300 220-600

Sisal 120-140 08-80 70-470 19-70 4680-8550 94-220

Hardwood 030-088 33 160 - 510-1207 52-156

Softwood 030-150 10 300 44 455 ndash 10000 36-400









Estado da Arte 12


































Estado da Arte 13



















Estado da Arte 14
























Estado da Arte 15


de [30])
































55-70


retidos ( em massa)

0425 5

018 90

Fundo 10














Corticcedila 1























oxidaccedilatildeo






com corticcedila

Mistura sob o

efeito de

vaacutecuo durante

30 minutos

Mistura da

pasta 2PLDB

com Corticcedila 1


da mistura

durante 5

minutos agrave

velocidade de

1 300 rpm


350 gm-2 da

pasta na Werner

Mathis AG

durante 1 min a

185 ordmC

Filme da camada

compacta









Figura 33






filtros UV











direito 1(12 g

m-2) com o

cilindro M40 e

secagem na

Werner Mathis

AG a 120 ordmC

durante 15 s


direito 2

(12 gm-2) com

o cilindro M40

e secagem na

Werner Mathis

AG a 120 ordmC

durante 15 s


direito 3(12 gm-

2) com o cilindro

M40 e secagem na

Werner Mathis

AG a 120 ordmC

durante 15 s


direito 4

(12 gm-2) com o

cilindro M40 e

secagem na

Werner Mathis

AG a 120 ordmC

durante 40 s

Laminados de






5 μm














resultados










Anexo 3

























das fibras



Filme de TPO com

kenaf

Mistura manual da


Secagem das fibras

em estufa ventilada

a 80 ordmC durante

24 horas


destilada



NaOH durante

2 horas



(6 em massa) em

aacutegua destilada



maleico

(20 em massa) em

propanona

Secagem das fibras

em estufa ventilada

a 80 ordmC durante

24 horas

Lavagem com

propanona



anidrido maleico

durante 1 hora








[34] e [29])









120588 =119872

119890 (31)












Secagem das fibras

em estufa ventilada

a 80 ordmC durante

24 horas



permanganato de


1 minuto



permanganato de

potaacutessio

(0055 em massa)

em propanona

Lavagem com

propanona









335 Cheiro






segundo a Tabela 32



Sem

cheiro

Cheiro natildeo

incomodativo

Cheiro forte mas

natildeo

incomodativo

Cheiro

incomodativo

Cheiro

fortemente

incomodativo

Cheiro

insuportaacutevel






























lowast (33)


lowast (34)


lowast (35)

Em que 1198711lowast 1198861












lt 040 5

040 le ΔElt 125 4-5

125 le ΔElt 210 4

210 le ΔElt 295 3-4

295 le ΔElt 410 3

410 le ΔElt 580 2-3

580 le ΔElt 820 2

820 le ΔElt 1160 1-2

ge 1160 1




























































7 melhor




(1 - 5) 5 melhor

Sem Laca ndash

Referecircncia 5

1

1

ldquoNaturalrdquo

Versatildeo A 6

2 2

ldquoNaturalrdquo

Versatildeo B 6

2

2

Cinza

Versatildeo A 6

2 2

Cinza

Versatildeo B 6

2 2

Preto

Versatildeo A 7

4

4

Preto

Versatildeo B 7

4 4




importantes


















































0

2

4

6

8

10

12

14

0 50 100 150 200 250 300 350

ΔE

t h














































1 200 50 10

2 193 50 08

3 187 50 06

4 180 50 04

5 173 50 02












350 gm-2 da

pasta na Werner

Mathis AG

durante 1 min a

185 ordmC

Mistura sob o


durante

30 minutos


da mistura

durante 1 min

agrave velocidade

de 1 000 rpm

Mistura da pasta

2PLDB com

Corticcedila 1

Filme da camada

compacta

Secagem da


ventilada a

80 ordmC durante

48 horas


excesso de

pigmento com

papel

absorvente

Mistura de MEK

com o pigmento

amarelo


no misturador

durante 1 min a



granulado de

Corticcedila 1

Mistura e


manual

Corticcedila 1

pigmentada 1

2






Corticcedila 1

natildeo

pigmentada

Filme 1

Corticcedila 1

Empastado 1

Filme 2

Corticcedila 1

Empastado 2

Filme 3

Corticcedila 1

Empastado 3

Filme 4

Corticcedila 1

Empastado 4

Filme 5

Corticcedila 1

Empastado 5

Refe

recircncia

1 C

iclo

- E

scala

azu

is (

5 ndash

7)

7 m

elh

or

6-7

7

7

7

7

6-7

3 C

iclo

s -

Esc

ala

cin

zento

s (1

-5)

5

melh

or

2-3

(ΔE=513)

3

(ΔE=352)

3

(ΔE=347)

3

(ΔE=377)

3

(ΔE=377)

2-3

(ΔE=435)
































C S

Bolhas de ar

1 mm 1 mm C S











Filme com 3 em


Massa Voluacutemica

(kgm-3)

Tensatildeo de

rotura (MPa)

Alongamento agrave

rotura ()

Resistecircncia ao

rasgado (Nmm-1)

C ndash com

secagem

Teia 8818

235 3562 882

Trama 133 6668 616

S ndash sem

secagem

Teia 8647

192 2174 833

Trama 104 6120 563






































750

800

850

900

950


Mass

a V

oluacute

mic

a

kgm

-3

0

5

10

15

20

25

30


Tensatilde

o d

e R

otu

ra

MPa

Teia Trama















0

150

300

450

600

750


Alo

ngam

ento

agrave R

otu

ra

Teia Trama

0

20

40

60

80

100


Resi

stecircncia

ao r

asg

ado

N

mm

-1

Teia Trama























LDPE

130 2

140 2-3

150 3

160 4

2XZEE 190 4











































pigmentada

3 corticcedila

pigmentada em


recircncia

1 C

iclo

- E

scala

azu

is (

5 ndash

7)

7 m

elh

or

5

6

6

3 C

iclo

s -

Esc

ala

cin

zento

s (1

-5)

5 m

elh

or

1

(ΔE= 2422)

1

(ΔE= 1734)

2

(ΔE= 660)









3 corticcedila

pigmentada em

filme pigmentado

Refe

recircncia

Apoacutes

240 h

100 ordm

C

Esc

ala

cin

zento

s

(1-5

) 5

melh

or

3

(ΔE=406)

3-4

(ΔE= 263)

4-5

(ΔE= 125)

































































0

5

10

15

20

25

30


Tensatilde

o d

e R

otu

ra

MPa

Teia Trama

0

200

400

600

800


Alo

ngam

ento

agrave R

otu

ra

Teia Trama

0

20

40

60

80

100


Resi

stecircncia

ao r

asg

ado

N

mm

-1

Teia Trama
















sem romperem































0010

0184

0062 0059 0076

01320139

000

005

010

015

020


Capacid

ade d

eabso

rccedilatildeo

1 kenaf 1 kenaf

pigmentado

1 kenaf

pigmentado em

filme pigmentado

Refe

recircncia

Apoacutes

240 h

100 ordm

C

Esc

ala

cin

zento

s (1

-

5)

5 m

elh

or

3-4

(ΔE= 27)

3-4

(ΔE= 231)

4-5

(ΔE= 083)









1 fibra 1 fibra

pigmentada

1 fibra

pigmentada em

filme pigmentado

Refe

recircncia

1 C

iclo

- E

scala

azu

is (

5 ndash

7)

7 m

elh

or

5-6

6

7

3 C

iclo

s -

Esc

ala

cin

zento

s (1

ndash 5)

5 m

elh

or

2

(ΔE=744)

2

(ΔE=678)

4

(ΔE=135)






Conclusotildees 45

5 Conclusotildees



































Conclusotildees 46






compoacutesitos















do trabalho














Conclusotildees 47



















Referecircncias 48

Referecircncias



de dezembro de 2015







dezembro de 2015



















Wiley amp Sons 2007











Referecircncias 49








de 2016








289 2015




1987








Part A vol 77 pp 1-25 2015




10 no 6 pp 308-313 2014








Referecircncias 50



33 2007



no 23 pp 5139-5149 1996







FEUP Porto 2015














de 2015

[38]

[39]

[40]

[41]



cinzentosrdquo 1997














Secagem da


ventilada a

80 ordmC durante

48 horas


excesso de

pigmento com

papel absorvente

Misturar de MEK

(20 g) com o

pigmento

amarelo

empastado (1 g)





do granulado

de Corticcedila 1

Mistura e


manual

Corticcedila 1

pigmentada

CH3 CH3





Instante horas

0 3 24

Pla

stif

icante


fundo do tubo


fundo do tubo

Est

abiliz

ante

1


fundo do tubo


fundo do tubo

Est

abiliz

ante

2


fundo do tubo


fundo do tubo

Est

abiliz

ante

3


fundo do tubo


fundo do tubo




pasta 2PLDB

Instante horas



Cort

iccedila 1

pig

menta

da +

Pla

stif

icante


Mistura B 1 min

1 000 rpm

Mistura C 5 min

1 300 rpm





Bolhas de ar















A B





Corticcedila 1








Refe

recircncia

1 C

iclo

- E

scala

azuis

(5 ndash

7)

7 m

elh

or

5-6 5 5 5 5 5

3 C

iclo

s -

Esc

ala

cin

zento

s (1

ndash 5

)

5 m

elh

or

2

(ΔE=816)

1

(ΔE=1569)

1

(ΔE=2422)

1

(ΔE=2901)

1

(ΔE=3119)

1

(ΔE=3023)




Refe

recircncia

Apoacutes

240 h

100 ordm

C

Esc

ala

cin

zento

s (1

-

5)

5-

melh

or

4

(ΔE= 204)

3

(ΔE= 356)

3

(ΔE=406)

2-3

(ΔE= 527)

2-3

(ΔE=593)










tratamento






tratamentos



Tratamento 1





Tratamento 2


Tratamento 3





pigmentado








CELULOSE

HEMICELULOSE

LENHINA

PECTINA










Comprimento de




lenhina






1025









1 2 3

4 5

6




1 2 3

4 5

6








tratamento


Tratamento 1


()

1 1358 950 143

2 122 96 127

3 52 - -

4 18 4 448

5 126 19 671

6 1746 1318 132




Tratamento 1







Documents

Mestrado Integrado em Engenharia Química · igual a 3 % em massa de cortiça no polímero não prejudica o comportamento mecânico do mesmo. Os filmes apresentaram interesse estético