Confecção de dispositivo mecânico para fiação do bagaço de coco verde para reforço têxtil em matrizes cimentícias

Abstract

RESUMO: No Brasil, a geração de resíduos sólidos urbanos em 2021 atingiu aproximadamente 82 milhões de toneladas, equivalente a 390 kg por habitante ao ano. Dos resíduos coletados, 60% foram destinados a aterros sanitários, enquanto 40% foram parar em áreas de disposição inadequada, incluindo lixões e aterros controlados. É importante destacar a preocupação com o descarte de coco verde, uma fruta tropical cujo consumo tem aumentado. No entanto, apenas 10% do volume total de biomassa do coco é aproveitado após o consumo, com cerca de 80 a 85% do peso bruto da casca sendo considerado lixo. Isso agrava o problema, uma vez que muitos desses resíduos acabam em locais inadequados, como lixões e aterros sanitários. A particularidade do coco é sua natureza renovável e a presença de fibras naturais em sua composição, que podem ser utilizadas na confecção de diversos produtos, como cordas, placas para plantio e estofamento de veículos. Estas, quando inseridas de forma dispersa e discreta em matrizes cimentícias têm um grande potencial como reforço mecânico, visando melhorar a resistência a um baixo custo, conferindo ductilidade ao evitar o colapso frágil, além de proporcionar o resfriamento natural. Com isso, para controlar melhor onde e como as fibras atuam na matriz cimentícia, sugere-se o processo de fiação das fibras. No entanto, a produção de fios de fibras de coco na indústria requer equipamentos altamente mecanizados, o que torna inviável seu uso em pesquisas laboratoriais. Além disso, a fiação manual das fibras é demorada e complexa. Portanto, o trabalho tem como objetivo principal desenvolver um dispositivo para a fiação de fibras de coco, tornando-as mais úteis como reforço têxtil em matrizes cimentícias. O dispositivo permite uma produção mais rápida e eficiente de cordões de fibra em comparação com os métodos manuais, resultando em uma redução significativa no tempo de produção. Este projeto demonstra a viabilidade de aproveitar o coco de forma sustentável, reduzindo o descarte inadequado e oferece sugestões para futuras melhorias no dispositivo confeccionado, além de demonstrar a viabilidade de dispositivos a baixo custo.

ABSTRACT: n Brazil, the generation of urban solid waste in 2021 reached approximately 82 million tons, equivalent to 390 kg per inhabitant per year. Of the collected waste, 60% was destined for landfills, while 40% ended up in improperly disposed areas, including open dumps and controlled landfills. It is important to highlight the concern about the disposal of green coconut, a tropical fruit whose consumption has been increasing. However, only 10% of the total coconut biomass volume is utilized after consumption, with about 80 to 85% of the gross weight of the shell considered waste. This exacerbates the problem, as many of these residues end up in inappropriate locations such as open dumps and landfills. The uniqueness of the coconut lies in its renewable nature and the presence of natural fibers in its composition, which can be used in the production of various products such as ropes, planting boards, and vehicle upholstery. When dispersed and discreetly inserted into cementitious matrices, these fibers have great potential as a mechanical reinforcement, aiming to improve resistance at a low cost, providing ductility to prevent brittle collapse, and offering natural cooling. Therefore, to better control where and how fibers act in the cementitious matrix, the fiber spinning process is suggested. However, industrial production of coconut fiber threads requires highly mechanized equipment, making their use in laboratory research impractical. Additionally, manual fiber spinning is time-consuming and complex. Therefore, the main objective of this work is to develop a device for coconut fiber spinning, making them more useful as textile reinforcement in cementitious matrices. The device allows for faster and more efficient production of fiber cords compared to manual methods, resulting in a significant reduction in production time. This project demonstrates the feasibility of sustainably utilizing coconut, reducing improper disposal, and provides suggestions for future improvements in the fabricated device, as well as demonstrating the feasibility of low-cost devices