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Tipo: Dissertação
Título: Desenvolvimento de manta em poliuretano bi-componente à base de óleo de mamona e fibra de miriti para isolamento térmico de telhas metálicas
Autor(es): NEGREIROS, Waldemiro José Assis Gomes
Primeiro Orientador: CORRÊA, Alessandro de Castro
Primeiro Co-Orientador: RODRIGUES, Jean da Silva
Resumo: A busca por alternativas sustentáveis para substituir produtos comercializados cuja a origem vem de fontes não renováveis despertou o interesse por pesquisas científicas e tecnológicas das mais variadas espécimes de fibras naturais existente no território nacional, dentre elas, a fibra do miriti, espécie vegetal típica da região Amazônica e que fornece matéria-prima fibrosa para comunidades ribeirinhas. Dessa forma, o objetivo da presente pesquisa é desenvolver um material compósito a partir de poliuretano (PUR) bi-componente à base de óleo vegetal de mamona e reforçado com fibra de Miriti (Mauritia flexuosa Mart) para ser utilizado como manta térmica, tendo em vista que a incorreta especificação, a falta de materiais construtivos ou que sejam melhores adaptáveis, principalmente na cobertura, impactam diretamente no conforto térmico, haja vista que as condições climáticas únicas do bioma Amazônico, com temperaturas médias anuais acima dos 30º e umidade que pode superar os 90%, geram um cenário desafiador ao desenvolvimento de habitações e estruturas que promovam conforto térmico e minimizem a necessidade de investimentos substanciais na manutenção de sistemas de refrigeração. O Estado do Pará, principalmente a equatorial Região Metropolitana de Belém, apresenta médias de precipitação superiores à 300 mm no considerado “inverno Amazônico”, o que por si só demanda dos sistemas de cobertura, ajustadas condições de vedação à água e resistência aos parâmetros do ambiente. Além disso, o recente protagonismo socio-ambiental reclamado internacionalmente pelas autoridades locais exige resposta das Instituições no sentido de desenvolver soluções tecnologicamente viáveis e ambientalmente sustentáveis às antigas e novas questões enfrentadas pela sociedade paraense. Pretendeu-se ainda avaliar o desempenho térmico de telhas de diferentes materiais, que frequentemente se encontram disponíveis no mercado regional, adotando-se o procedimento normativo e medições in loco de protótipos, segundo os critérios definidos pela NBR 15.575-1 (ABNT, 2013), 15.575-4 (ABNT, 2013) e 15.575-5 (ABNT, 2013), realizada no Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Pará, Campus Belém, com base em observações de temperatura interna e externa dos módulos experimentais, obtidas por sensores, durante o período de noventa e dois dias, na primeira etapa e quarenta e quatro dias, na segunda etapa, no decorrer de 24 horas por dia. Foram realizadas também comparações dos valores de condutividade térmica, calculados a partir do método do disco de Lee. Os resultados permitiram concluir que a manta desenvolvida a partir de poliuretano bi-componente à base de óleo vegetal de mamona, reforçada com fibra de miriti, é uma alternativa promissora para substituir as telhas de fibrocimento e cerâmica. A manta demonstrou um desempenho térmico superior, proporcionando uma redução significativa na condutividade térmica e mantendo temperaturas internas mais baixas nos módulos experimentais, em comparação com as telhas ensaiadas.
Abstract: The search for sustainable alternatives to replace commercialized products whose origin comes from non-renewable sources has aroused interest in scientific and technological research into the most varied specimens of natural fibers found in Brazil, including miriti fiber, a plant species typical of the Amazon region and which provides fibrous raw materials for riverside communities. The aim of this research is to develop a composite material from two-component polyurethane (PUR) based on castor oil and reinforced with Miriti fiber (Mauritia flexuosa Mart) to be used as a thermal blanket, given that the incorrect specification, the lack of constructive materials or those that are better adaptable, especially on the roof, have a direct impact on thermal comfort, given that the unique climatic conditions of the Amazon biome, with average annual temperatures above 30º and humidity that can exceed 90%, create a challenging scenario for the development of housing and structures that promote thermal comfort and minimize the need for substantial investments in the maintenance of cooling systems. The state of Pará, especially the equatorial Metropolitan Region of Belém, has rainfall averages of over 300 mm in what is known as the "Amazon winter", which in itself requires roofing systems to be watertight and resistant to the parameters of the environment. In addition, the recent socio-environmental protagonism demanded internationally by local authorities requires a response from the institutions in order to develop technologically viable and environmentally sustainable solutions to the old and new issues faced by Pará society. The aim was also to assess the thermal performance of roof tiles made from different materials, which are often available on the regional market, adopting the normative procedure and on-site measurements of prototypes, according to the criteria defined by NBR 15.575-1 (ABNT, 2013), 15.575-4 (ABNT, 2013) and 15. 575-5 (ABNT, 2013), carried out at the Federal Institute of Education, Science and Technology of Pará, Belém Campus, based on observations of the internal and external temperature of the experimental modules, obtained by sensors, over a period of ninety-two days in the first stage and forty-four days in the second stage, 24 hours a day. Comparisons were also made of the thermal conductivity values calculated using the lee disk method. The results allowed us to conclude that the blanket developed from a bi-component polyurethane based on castor oil, reinforced with miriti fiber, is a promising alternative to replace fibrocement and ceramic tiles. The blanket demonstrated superior thermal performance, providing a significant reduction in thermal conductivity and maintaining lower internal temperatures in the experimental modules compared to the tested tiles.
Palavras-chave: Engenharia de material
Material de construção
Poliuretano
Thermal performance
Natural Fiber
Mauritia flexuosa
Thermal blanket
Amazon region
CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA
Idioma: por
País: Brasil
Instituição: Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Pará
Sigla da Instituição: IFPA
Programa: Programa de Pós-graduação, Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Pará
Citação: NEGREIROS, Waldemiro José Assis Gomes. Desenvolvimento de manta em poliuretano bi-componente à base de óleo de mamona e fibra de Miriti para isolamento térmico de telhas metálicas. 2024. Dissertação (Mestrado Profissional em Engenharia de Materiais) – Programa de Pós-graduação, Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Pará – IFPA, 2024. Disponível em: ... Acesso em: ...
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: https://repositorio.ifpa.edu.br/jspui/handle/prefix/576
Data do documento: 2024
Aparece nas coleções:Dissertações e Teses - Belém

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