Influência do papel residual de escritório em compósitos de polipropileno

Devido à elevada produção de papel e celulose, e à crescente preocupação com as questões ambientais e econômicas, ultimamente tem sido dada maior importância à reciclagem e reutilização de papel. Neste trabalho o papel residual de escritório foi incorporado ao polipropileno nas proporções de 10, 20 e 30% em massa. Esses materiais foram moldados por injeção para produção de compósitos com diferentes proporções de papel em matriz de polipropileno, que foram caracterizados quanto às suas propriedades térmicas, mecânicas e morfológicas. Os compósitos apresentaram temperaturas iniciais de degradação similares e uma leve redução em comparação ao polipropileno, fato associado a incorporação do papel. Com relação ao PP puro, o aumento da porcentagem de papel residual foi acompanhado por uma pequena redução na temperatura de fusão (em torno de 8 °C), uma redução pouco significativa na temperatura de cristalização (1 °C) e redução do grau de cristalinidade (de 10% a 30%). Por outro lado, a presença do papel não provocou alterações significativas na resistência à tração, entretanto aumentou a rigidez e a fragilidade do material. Além disso, a comparação entre os resultados para os compósitos com 10% e o com 30% (m/m) de papel, indicou que maiores porcentagens não foram seguidas pelo aumento na fragilidade do material, mas sim de uma ligeira redução na resistência à tração, uma melhora de quase 50% na rigidez e mesma deformação em relação aos compósitos de PP com 10% (m/m) de papel residual. Por fim, o compósito com 30% (m/m) de papel mostrou-se uma ótima opção de material em aplicações não-estruturais e com grande apelo ambiental uma vez que apresentara propriedades térmicas e mecânicas comparáveis, e até superiores, aos materiais totalmente sintéticos, no caso o PP puro.

Resumo (inglês)

Given the high production of pulp and paper, and the growing concern about environmental and economic issues, more importance has been given lately to recycling and reusing paper. In this work, office wastepaper was incorporated into polypropylene at the proportions of 10, 20, and 30% by mass. These materials were injection molded to produce composites with different proportions of paper in a polypropylene matrix, which were characterized as to their thermal, mechanical, and morphological properties. The composites showed similar initial degradation temperatures and a slight reduction compared to polypropylene, a fact associated with the incorporation of paper. Concerning pure PP, the increase in the percentage of residual paper was accompanied by a small reduction in melting temperature (around 8 °C), a minor reduction in crystallization temperature (1 °C), and a reduction in the degree of crystallinity (from 10% to 30%). On the other hand, the presence of the filler did not cause significant changes in tensile strength, however, it increased the stiffness and brittleness of the material. Furthermore, the comparison between the results for the composites with 10% and the one with 30% (m/m) of paper, indicated that higher percentages were not followed by an increase in the fragility of the material, but rather a slight reduction in tensile strength, an improvement of almost 50% in stiffness and the same deformation compared to PP composites with 10% (m/m) wastepaper. Finally, the composite with 30% (m/m) of paper proved to be an excellent material option in non-structural applications and with great environmental appeal since it presented thermal and mechanical properties comparable, and even superior, to fully synthetic materials, in this case, pure PP.

Palavras-chave

papel residual , Polipropileno , Compósitos poliméricos , reciclagem , propriedades mecânicas , Reaproveitamento

Idioma

Português

Citação

CIOFFI, Marina Gil Almeida. Influência do papel residual de escritório em compósitos de polipropileno. Orientador: Daniel Magalhães de Oliveira. 2022. 42 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia de Materiais) - Faculdade de Engenharia e Ciências, Universidade Estadual Paulista, Guaratinguetá, 2026.