Publicação

Influência do repiso de tomate no desempenho mecânico e físicoquímico de filamentos para impressão 3D à base de polipropileno

Detalhes bibliográficos
Resumo:	O objetivo deste trabalho é estudar o reaproveitamento do subproduto da indústria do processamento do tomate, o repiso de tomate, através da sua incorporação em filamentos de impressão 3D, à base de polipropileno, desenvolvendo-se biocompósitos. Para o efeito, foram preparadas formulações com diferentes teores e granulometrias de subproduto e analisada a influência da adição de plasticizantes, em particular no processo de extrusão. Para além disso, investigaram-se as propriedades térmicas, físico-químicas e mecânicas das formulações e dos filamentos obtidos e testou-se o desempenho destes últimos no processo de modelação por deposição de material fundido. Os biocompósitos à base de polipropileno e repiso de tomate foram preparados por mistura termomecânica, com o supbroduto liofilizado e moído, e granulados, para posteriormente serem extrudidos. Inicialmente, as características químicas e estruturais das matérias-primas foram determinadas por SEM, TGA e FTIR. Depois, cada formulação foi caracterizada no que se refere à sua temperatura de fusão, por DSC, e fluidez. Comparativamente ao polipropileno, verificou-se que esta última propriedade aumentou com a incorporação do repiso de tomate. Ainda assim, a fluidez das formulações era bastante baixa, impondo a adição de 7,5% (m/m) de óleo de linhaça epoxidado, para que este parâmetro aumentasse e a extrusão fosse possível. Relativamente aos filamentos, incorporaram-se teores de 10% e 20% (m/m) de repiso de tomate e os produtos subsequentes foram caracterizados química e morfologicamente, por DSC, TGA, FTIR e SEM, e no que toca à cor e às propriedades termomecânicas e viscoelásticas, por ensaios à tração e DMA. A incorporação do subproduto diminuiu a temperatura de fusão dos filamentos e conferiu-lhes uma tonalidade entre o laranja e o vermelho escuro. Contudo, verificou-se uma diminuição da resistência à tração e da deformação na rutura, com a presença do RT, sinónima de um aumento da fragilidade dos biocompósitos. Por sua vez, a temperatura de transição vítrea dos filamentos foi inferior à do polipropileno virgem, devido ao efeito plasticizante do óleo de linhaça epoxidado. Finalmente, os ensaios de modelação por deposição de material fundido revelaram que os filamentos eram processáveis. Porém, as condições de operação utilizadas refletiram dificuldades na obtenção de provetes uniformes, principalmente devido à fraca aderência entre as camadas e entre as peças e a base, ditando a necessidade de, em trabalhos futuros, serem otimizadas.
Autores principais:	Durão, Maria Luísa Gomes
Assunto:	Repiso de tomate Polipropileno Óleo de linhaça epoxidado Biocompósitos Filamento para impressão 3D Modelação por deposição de material fundido
Ano:	2022
País:	Portugal
Tipo de documento:	dissertação de mestrado
Tipo de acesso:	acesso aberto
Instituição associada:	Universidade de Aveiro
Idioma:	português
Origem:	RIA - Repositório Institucional da Universidade de Aveiro

Descrição
Resumo:	O objetivo deste trabalho é estudar o reaproveitamento do subproduto da indústria do processamento do tomate, o repiso de tomate, através da sua incorporação em filamentos de impressão 3D, à base de polipropileno, desenvolvendo-se biocompósitos. Para o efeito, foram preparadas formulações com diferentes teores e granulometrias de subproduto e analisada a influência da adição de plasticizantes, em particular no processo de extrusão. Para além disso, investigaram-se as propriedades térmicas, físico-químicas e mecânicas das formulações e dos filamentos obtidos e testou-se o desempenho destes últimos no processo de modelação por deposição de material fundido. Os biocompósitos à base de polipropileno e repiso de tomate foram preparados por mistura termomecânica, com o supbroduto liofilizado e moído, e granulados, para posteriormente serem extrudidos. Inicialmente, as características químicas e estruturais das matérias-primas foram determinadas por SEM, TGA e FTIR. Depois, cada formulação foi caracterizada no que se refere à sua temperatura de fusão, por DSC, e fluidez. Comparativamente ao polipropileno, verificou-se que esta última propriedade aumentou com a incorporação do repiso de tomate. Ainda assim, a fluidez das formulações era bastante baixa, impondo a adição de 7,5% (m/m) de óleo de linhaça epoxidado, para que este parâmetro aumentasse e a extrusão fosse possível. Relativamente aos filamentos, incorporaram-se teores de 10% e 20% (m/m) de repiso de tomate e os produtos subsequentes foram caracterizados química e morfologicamente, por DSC, TGA, FTIR e SEM, e no que toca à cor e às propriedades termomecânicas e viscoelásticas, por ensaios à tração e DMA. A incorporação do subproduto diminuiu a temperatura de fusão dos filamentos e conferiu-lhes uma tonalidade entre o laranja e o vermelho escuro. Contudo, verificou-se uma diminuição da resistência à tração e da deformação na rutura, com a presença do RT, sinónima de um aumento da fragilidade dos biocompósitos. Por sua vez, a temperatura de transição vítrea dos filamentos foi inferior à do polipropileno virgem, devido ao efeito plasticizante do óleo de linhaça epoxidado. Finalmente, os ensaios de modelação por deposição de material fundido revelaram que os filamentos eram processáveis. Porém, as condições de operação utilizadas refletiram dificuldades na obtenção de provetes uniformes, principalmente devido à fraca aderência entre as camadas e entre as peças e a base, ditando a necessidade de, em trabalhos futuros, serem otimizadas.