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Doctoral Thesis
DOI
https://doi.org/10.11606/T.74.2018.tde-14092021-123509
Document
Author
Full name
Ana Caroline Pinheiro Xerez
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
Pirassununga, 2018
Supervisor
Committee
Savastano Júnior, Holmer (President)
Dammak, Ilyes
Ramos, Júlia Baruque
Santos, Sérgio Francisco dos
Tabile, Rubens André
Title in Portuguese
Desenvolvimento e caracterização de painel de partículas homogêneas de bagaço de cana-de-açúcar com reforço têxtil para aplicação em embalagens de transporte de alimentos
Keywords in Portuguese
Embalagens sustentáveis
Material alternativo
Reforço têxtil de fibra de juta
Reforço têxtil de fibra de vidro
Resina poliuretana à base de óleo de mamona
Abstract in Portuguese
Algumas embalagens de transporte de alimentos necessitam de alta resistência, para suportar a carga com segurança e as flutuações durante o transporte. O emprego de subprodutos da agroindústria na produção de embalagens de transporte pode contribuir para o desenvolvimento de tecnologia que disponibilize materiais alternativos para embalagens mais sustentáveis. A proposta desta pesquisa foi estudar o emprego do bagaço de cana-de-açúcar como matéria-prima para a fabricação de embalagens de transporte que requerem alto desempenho mecânico, como o palete PBR-I, padrão para supermercados, cujo algumas partes que compõem o palete necessitam de madeira com o mínimo de resistência à flexão de 63 MPa. Para tanto, é necessário promover um aumento na resistência do produto final, de modo a viabilizar sua aplicação para este fim. Assim, esta pesquisa analisa o efeito da aplicação de reforço têxtil no aumento do desempenho mecânico de painéis de partículas do bagaço de cana-de-açúcar. Dois tipos de reforços têxteis foram avaliados para aplicação em paletes: um tecido de fibra natural de juta e um tecido sintético de fibra de vidro. Os painéis foram avaliados de acordo com suas propriedades físicas e mecânicas: módulo de ruptura (MOR) e elasticidade (MOE), dureza Janka, inchamento da espessura (IE), a absorção de água (AA) e resistência ao arrancamento de parafuso. A caracterização dos painéis foi feita com base na norma NBR 14810-3. Os painéis foram fabricados a partir de bagaço de cana-de-açúcar com resina de poliuretana à base de óleo de mamona, sob a prensagem de 20 MPa, à temperatura de 110°C. A densidade alvo foi de 0,8 g/cm³ para todas as placas. Os resultados mostraram que o aglomerado fabricado com duas camadas de tecido de fibra de vidro apresentou maior valor de MOR (61,8 MPa) e promoveu um aumento de 36% na resistência do material em relação ao painel sem qualquer reforço. Concluiu-se, portanto, que este reforço têxtil é eficaz no aumento da resistência do painel de partículas de bagaço de cana-de-açúcar. Os painéis obtidos com esse reforço têm resistência suficiente para serem aplicados em tábuas intermediárias, que compõem a maioria dos componentes do palete que requerem resistência de pelo menos 34 MPa.
Title in English
Development and characterization of sugarcane bagasse particle board with textile reinforced for use in packaging food transportation
Keywords in English
Alternative material
Castor oil polyurethane resin
Fiber glass textile reinforcement
Jute textile fiber reinforcement
Sustainable packaging
Abstract in English
Some food transport packages require high strength to safely withstand loading and fluctuations during transportation. The use of agribusiness by-products in the production of transport packaging can contribute to the development of technology that makes alternative materials available for more sustainable packaging. The purpose of this research was to study the use of sugarcane bagasse as a raw material for the manufacture of transport packages that require high mechanical performance, such as the PBR-I pallet, standard for supermarkets, whose parts that make up the pallets require wood with a minimum bending strength of 63 MPa. Therefore, it is necessary to promote an increase in the resistance of the final product, in order to enable its application for this purpose. Thus, this research analyzes the effect of the application of textile reinforcement in increasing the mechanical performance of sugarcane bagasse particleboard. Two types of textile reinforcements have been evaluated for pallet application: a natural jute fiber fabric and a synthetic fiberglass fabric. The panels were evaluated according to their physical and mechanical properties: modulus of rupture (MOR) and elasticity (MOE), Janka hardness, thickness swelling (IE), water absorption (AA) and screw pullout resistance. The characterization of the panels was based on NBR 14810-3. The panels were made from sugarcane bagasse with castor oil-based polyurethane resin under the pressure of 20 MPa at 110°C. Target density was 0.8 g / cm³ for all plates. The results showed that the agglomerate made of two layers of fiberglass fabric presented higher MOR value (61.8 MPa) and promoted a 36% increase in the material resistance in relation to the panel without any reinforcement. It is therefore concluded that this textile reinforcement is effective in increasing the strength of the sugarcane bagasse particleboard. The panels obtained with this reinforcement have sufficient strength to be applied to intermediate boards, which make up the majority of pallet components requiring strength of at least 34 MPa.
 
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Publishing Date
2021-09-14
 
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