Fibras

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26/8/2011

Fibras
Classes dos Materiais Poliméricos

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Histórico
As primeira fibra química produzida em escala comercial foi o raiom, em 1910, nos Estados Unidos. Antes disso, os produtos têxteis somente podiam ser obtidos através das fibras naturais: algodão, linho, lã, juta, seda e rami. Vinte anos mais tarde (1930), também nos Estados Unidos, se iniciava a produção, em escalacomercial, da primeira fibra química sintetizada a partir da petroquímica, o náilon.

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Histórico
As fibras químicas podem ser divididas em artificiais e sintéticas. Artificiais: produzidas a partir da celulose ⇒ fibras celulósicas. Ex.: raiom viscose e raiom acetato. Sintéticas: originárias da petroquímica. Ex: acrílico, náilon, poliéster, polipropileno e fibra elastoméricaObjetivo: copiar e melhorar as propriedades das fibras naturais.

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Importância das fibras sintéticas
A produção não depende de colheitas; Volume de produção pode ser aumentado; Algumas propriedades superam as fibras naturais:
◦ ◦ ◦ ◦ ◦ ◦ Alta resistência à ruptura; Menor absorção de umidade; Estabilidade dimensional no tratamento a úmido; Alta solidez à luz; Resistentes a insetos, bolor ebactérias de apodrecimento; Possibilidade de modificação ao longo do processo de fabricação.

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Fibra
Termo geral que designa corpo flexível, cilíndrico, pequeno, de reduzida seção transversal e elevada razão entre comprimento e diâmetro (L/D>100), podendo ou não ser polimérico. Características de uma fibra industrial:
◦ ◦ ◦ ◦ ◦ ◦ ◦ ◦ Estabilidade (ar, luz, calor, umidade);resistência a microorganismos e insetos; resistência a solventes, detergentes e oxidantes; boa tingibilidade; resistência mecânica; resiliência; resistência à abrasão; baixa absorção de odores.

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Fibra
Fibras naturais: origem animal, vegetal ou mineral
◦ Animal: lã e seda ◦ Vegetal: linho, juta, cânhamo, algodão, piaçava (todas de origem celulósica) ◦ Mineral: asbesto

Fibras sintéticas
◦PA-6, PA-6.6, PET, PAN, PP, …

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Fibra
Material que possui resistência à ruptura, e consequentemente, módulo de elasticidade muito maiores que o mesmo material não transformado em fibra. P. ex.: a fibra de vidro tem resistência à ruptura 500 vezes maior que um bloco de vidro. O que a torna forte é a eliminação dos defeitos de superfície. Elementos de reforço de compósitos.A maioria das fibras poliméricas comerciais é utilizada na indústria têxtil.

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Fibra
Peso molecular elevado ⇒ o material fundido deverá ser resistente para evitar a quebra durante o processo de estiramento. O limite de resistência à tração aumenta com o grau de cristalinidade (a estrutura e a configuração das cadeias devem permitir a produção de um polímero altamente cristalino). Cadeiaslineares e sem ramificações. A presença de grupos polares melhora as propriedades de formação da fibra ⇒ maior cristalinidade, mais forças intermoleculares entre as cadeias.

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Fibras de reforço
As principais características da fibra que irão afetar significativamente as propriedades mecânicas de plásticos reforçados são: 1) Tipo de fibra; 2) Comprimento médio das fibras;3) Orientação da fibra e anisotropia; 4) Interface fibra-polímero e 5) Dispersão das fibras.

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Fibras de reforço
Fibra de vidro: as mais importantes substâncias que podem obter o estado vítreo são sílica (SiO2) e os silicatos. Fibras de aramida: são fibras de poliamidas aromáticas com, no mínimo, 85% das funções amidas ligadas diretamente a dois anéis aromáticos, por ex. kevlar. Fibras deboro: sua fabricação é feita pela deposição em fase vapor do boro sobre um filamento de tungstênio a uma temperatura de 1500K. Seus compósitos custam mais que os de fibra de carbono, porém apresentam propriedades mecânicas superiores.

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Plástico reforçado com fibra de vidro Plá reforç

moldagem por aspersão

moldagem manual

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Processamento

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