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

Authors

  • Marina Borsuk Fogaça Universidade Federal do Paraná, UFPR, Programa de Pós-graduação em Engenharia Mecânica, PGMec https://orcid.org/0000-0001-8259-8525
  • Talita Szlapak Franco Universidade Federal do Paraná, UFPR, Programa de Pós-graduação em Engenharia Florestal, PPGEF https://orcid.org/0000-0002-7508-4208
  • Thais H. S.Flores-Sahagun Universidade Federal do Paraná, UFPR, Programa de Pós-graduação em Engenharia Mecânica, PGMec https://orcid.org/0000-0003-3328-8015

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 =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.  

Published

2021-04-14

Issue

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Artigos