ESTUDO DA CINÉTICA DE SECAGEM DE FOLHAS DE PHORMIUM TENAX PARA USO EM COMPÓSITOS POLIMÉRICOS

Abstract

Compósitos poliméricos com reforço de fibras vegetais representam uma alternativa para o desenvolvimento de novos materiais que apresentam baixo custo e bom desempenho. Em escala industrial, a secagem artificial das fibras naturais previamente à sua incorporação à matriz polimérica torna-se, em muitos casos, indispensável. O estudo da cinética de secagem apresenta-se, dessa forma, como um elemento conveniente de investigação, pois revela importantes aspectos termodinâmicos relacionados ao material e às condições de secagem. No presente trabalho investigou-se a cinética de secagem de folhas de Phormium tenax a 70°C, 90°C e 100°C, para determinação de sua difusividade efetiva, energia de ativação e ajustes de modelos matemáticos aos dados experimentais. Os valores da difusividade efetiva resultantes foram de 1,1044×10^-9 m²s^-1, 3,0295×10^-9 m²s^-1 e 5,08632×10^-9 m²s^-1, para 70°C, 90°C e 100°C, respectivamente. A energia de ativação foi de 53,88 KJ/mol e o modelo matemático que melhor convergiu aos dados experimentais foi o Logarítmico, com R²=0,9999 para todas as temperaturas estudadas. As amostras atingiram a umidade de equilíbrio aos 330 minutos, 150 minutos e 100 minutos, a 70°C, 90°C e 100°C, respectivamente. Considerando a secagem das folhas de Phormium tenax em uma unidade industrial, o tempo de 330min (5,5h) parece muito alto, podendo se tornar o gargalo da produção. Ao mesmo tempo, o aumento de apenas 20°C na temperatura de secagem reduz em 67% o tempo de secagem, no entanto, é importante avaliar a degradação das fibras através da termogravimetria.