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[en] MICROSTRUCTURAL ANALYSIS OF WOOD SPECIES AND THE STUDY OF THEIR USE IN THE DESIGN OF JEWELS / [pt] ANÁLISES MICROESTRUTURAIS DE ESPÉCIES DE MADEIRA E ESTUDO DA VIABILIDADE DE UTILIZAÇÃO EM DESIGN DE JÓIASANA PAULA PINTO PINHEIRO 02 May 2019 (has links)
[pt] A madeira é o material biológico mais conhecido e utilizado como matéria-prima desde os primórdios da humanidade até os dias atuais. Como um compósito natural e renovável, seu tempo de vida útil é limitado pela degradação de seus elementos básicos. Essa degradação pode ser ocasionada por reações químicas ou por agentes biológicos capazes de acelerar o processo de deterioração. Esse trabalho teve como objetivo avaliar, sob condições laboratoriais, características mecânicas, térmicas, microestruturais e de biodeterioração em sistemas estáticos de 3 espécies de madeiras - Pupunha (Bactris gasipaes, Kunth), Pau-Brasil (Caesalpinia echinata) e Imbuia (Ocotea porosa) - com o objetivo de utilizá-las em projetos de design de jóias. Como resultado, foi observado que a pupunha obteve menor perda de massa após ensaio de abrasão, menor teor de umidade absorvida e mostrou resistência a degradação em temperaturas mais elevadas. O pau-brasil apresentou melhor desempenho visual quando analisado no MEV após ensaio de abrasão, maior índice de cristalinidade e menores valores referentes a ataques de fungos, formação de biofilme e/ou qualquer variação causada por substâncias agressivas. A imbuia foi a espécie que sofreu visualmente maiores alterações microestruturais, apresentou elevados valores quanto ao teor de umidade, aumento da rugosidade após ensaio de abrasão, maior contaminação por fungos e crescimento bacteriano; provavelmente por ser a espécie mais porosa dentre as analisadas. / [en] Wood is the best-known and biological material used as raw material since the dawn of mankind until the present day. As a natural and renewable composite, its lifetime is limited by the degradation of its basic elements. This degradation can be caused by chemical reactions or by biological agents capable of accelerating the process of deterioration. In this work, mechanical, thermal, micro-structural characteristics and bio-degradation characteristics in static systems of 3 species of woods - Pupunha (Bactris gasipaes), Pau-Brazil (Caesalpinia echinata) and Imbuia (Ocotea porosa) - were studied under laboratory conditions in order to use these woods in jewelry design. The results obtained show that pupunha had less loss in mass after abrasion test, less absorbed moisture content and showed higher resistance to thermal degradation. Pau-brazil showed better visual performance when analyzed in SEM after the abrasion test, the highest crystallinity and lower values for fungus attacks, bio-film formation and/or any variation caused by aggressive substances. Imbuia was the species that suffered visually major micro-structural changes; presented higher values for the moisture content and increase of roughness after abrasion test and greater contamination by fungi and bacterial growth. This behavior was probably due because Imbuia is the most porous species among the analyzed ones.
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[pt] ESTUDO DA PIRÓLISE LENTA DA MADEIRA RECICLADA E AVALIAÇÃO DO EFEITO OXIDANTE DE NANOPARTÍCULAS DE FE2COO4 E CO3O4 / [en] STUDY OF THE THERMAL BEHAVIOR OF RECYCLED WOOD UNDER SLOW PYROLYSIS AND EVALUATION OF THE OXIDATIVE EFFECT OF FE2COO4 AND CO3O4 NANOPARTICLESANA CAROLINA MARQUES DOURADO 25 October 2019 (has links)
[pt] A demanda energética mundial está em constante crescimento e tal cenário faz aumentar a preocupação com os impactos ambientais, muitos deles decorrentes da exploração de combustíveis fósseis e sua utilização desmedida. Neste contexto, o estudo da pirólise da biomassa apresenta uma alternativa para a produção direta de calor que pode vir a ser utilizado em usinas termoelétricas sustentáveis. Uma investigação foi realizada abordando o tema da reciclagem de madeira sobre a possibilidade de aproveitá-la a biomassa principal deste processo. Este trabalho apresenta a caracterização da madeira reciclada bem como da madeira de eucalipto para poder averiguar a similaridade química entre as duas biomassas. Para tanto foram realizadas análises de espectroscopia de infravermelhos (FTIR) e difração de raios-X (DRX), além de análises de microscopia eletrônica de varredura com espectroscopia por dispersão de energia (MEV/EDS).
Com o auxílio da técnica de termogravimetria (TG) foram realizados experimentos de pirólise lenta da madeira reciclada, a partir dos quais foram identificados eventos térmicos, caracterizados por perdas de massa. Para verificar um possível efeito oxidante dos óxidos Fe2CoO4 e Co3O4, realizou-se também pirólise lenta da mistura da madeira reciclada com cada um dos óxidos, tendo sido identificados eventos térmicos que não estavam presentes nos experimentos com a madeira pura. Os principais eventos foram avaliados cineticamente por métodos model-free que permitem a determinação da energia de ativação sem a necessidade de assumir uma ordem de reação. Foram utilizados os métodos de Kissinger (KS) e Kissinger-Akahira-Sunose (KAS), empregando os dados de experimentos realizados no TG com cinco taxas de aquecimento diferentes até 1100 graus Celsius. Para o evento térmico de maior importância, entre 200 e 390 graus Celsius tanto na madeira pura quanto na mistura, o ajuste de ambos o métodos foi satisfatório e está de acordo com a literatura. / [en] World s energy demand is constantly growing, and this scenario raises the concern about environmental impacts, many of them resulting from the constant manipulation of fossil fuels and their excessive use. In this context, the study of biomass pyrolysis presents an alternative for the direct production of heat that can be used in sustainable thermoeletric plants. To this end, a research has been carried out on the possibility of taking advantage of recycled wood as the main biomass of this process, an investigation that has been carried out along with a company in the field of wood recycling. This work presents the characterization of a recylced and a typical Brazilian eucalyptus wood with the purpose of proving their chemical similarity. Therefore, analysis of Scanning Electron Microscopy with Energy Dispersive Spectroscopy (SEM/EDS), X-ray diffraction (XRD) and Fourier-transform infrared spectroscopy (FTIR) was performed. Thermogravimetric (TG) experiments were carried out with slow pyrolysis of recycled wood and eucalyptus wood, from wich were identified thermal events, characterized by mass losses. To verify a possible oxidative effect of the compounds Fe2CoO4 and Co3O4, slow pyrolysis of a mixture of the recycled wood with each of the oxides was also performed, and thermal events that were not present in the experiments with the pure wood were identified. The main thermal events were kinetic investigated with model-free methods wich allows the determination of the activation energy without the need of a reaction order pre-stipulated. In this workk were tested the Kissinger (KS) and Kissinger-Akahira-Sunose (KAS) model-free methods and the TG data of five different heating rate were collected until 1100 Celsius degrees. For the most relevant thermal event, wich occurs from 200 to 390 Celsius degrees (for recycled wood and its mixture with the oxides) the adjustment of both methods was fine and accordance with literature.
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