Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais, Florianópolis, 2015. / Made available in DSpace on 2015-10-27T03:06:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 335762.pdf: 3903030 bytes, checksum: e2d9016ce81effa053940d9143555e48 (MD5) Previous issue date: 2015 / Nanoaluminato de magnésio (MgAl2O4) foi sintetizado com sucesso por reação de combustão em solução, utilizando como combustíveis glicerinas loira e bruta, provenientes do biodiesel. O aluminato de magnésio obtido, em pó, foi preparado utilizando?se duas rotas de processamento denominadas de aquecimento convencional e aquecimento rápido. As etapas iniciais foram as mesmas, isto é, os precursores, Al(NO3)3.9H2O e Mg(NO3)2.6H2O, em proporção molar de 2:1, foram dissolvidos em 20% (em massa) de água deionizada e submetidos a agitação magnética, com aquecimento a 70 °C até o início da reação, com a adição dos combustíveis. No aquecimento convencional foram utilizados como combustíveis sacarose, glicerina pura, glicerina loira, glicerina loira seca por 24h, glicerina loira seca por 24h +gel, gel e glicerina bruta. No aquecimento rápido, os combustíveis utilizados foram glicerina loira e bruta. As espumas cerâmicas foram produzidas por dois métodos, isto é, a termoespumação e a réplica polimérica, utilizando a mesma suspensão base. Os pós e as espumas produzidas foram caracterizados do ponto de vista de suas propriedades macro e microestruturais e de suas propriedades mecânicas e térmicas. Os resultados mostraram que somente o pó produzido por aquecimento rápido, utilizando glicerina loira como combustível, apresentou fase única formada de MgAl2O4. Este pó apresentou tamanhos (diâmetros) de partículas primárias ou cristalitos de 9 nm e área superficial de 112 m2.g-1. As espumas de MgAl2O4 produzidas por réplica e termoespumação (queimadas a 1600 °C/120 min, usando pó calcinado a 900 °C/120 min) apresentaram porosidades de 94% e 97% e resistência mecânica de 1,0 e 0,10 MPa, respectivamente. Estas espumas, aplicadas como queimadores porosos, operaram em condições semelhantes à queimadores porosos de Al2O3 para um único ciclo térmico.<br> / Abstract : Nanosized magnesium aluminate (MgAl2O4) was successfully synthesized by combustion reaction in solution using as fuels crude and blonde glycerin from the biodiesel. The magnesium aluminate powder obtained was prepared using two processing routes called conventional heating and fast heating. The initial steps are the same, i.e., precursors, Al(NO3)3.9H2Oand Mg(NO3)2.6H2O in molar ratio of 2:1 were dissolved in 20% (by weight) of deionized water and subjected to magnetic stirring with heating at 70°C until the reaction has started with the addition of fuels. In conventional heating saccharose, pure glycerin, blonde glycerin, blonde glycerin dried for 24 hours, blonde glycerin dried for 24 hours + glycerin gel, gel and crude glycerin were used as fuels. In the fast heating, the blonde and crude glycerins were used as fuels. Ceramic foams were produced by two methods, i.e., thermal foaming and by the replication method using the same base suspension. The powders and the ceramic foams produced were characterized from the point of view of their macro and microstructural properties and their mechanical and thermal properties. The results showed that only the powder produced by fast heating using blonde glycerin as fuel, showed the MgAl2O4 single phase. This powder had sizes (diameters) of primary particles or crystallites of 9 nm and surface area of 112 m2.g-1. The MgAl2O4 foams produced by the thermal foaming and the replication method (fired at 1600°C/120 min using powders calcined at 900°C/120min) had porosity of 94% and 97% and mechanical strength of 1.0 to 0.10Mpa, respectively. These ceramic foams, applied as porous burners, operated under conditions similar to porousAl2O3burnersfor a single thermal cycle.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais, Florianópolis, 2015. / Made available in DSpace on 2015-10-27T03:07:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 335763.pdf: 3050797 bytes, checksum: 4de0c9487803bc2871096a0677946bbd (MD5) Previous issue date: 2015 / Espumas vitrocerâmicas pertencentes ao sistema Li2O-ZrO2-SiO2-Al2O3 (LZSA) foram preparadas com sucesso pelo método de gelcasting. Este método associado à aeração das suspensões cerâmicas contendo um agente espumante (Alkolan CP 30 EG) permitiu a produção de estruturas com elevada porosidade aberta (? 90%), com poros tendendo à forma esférica, elevada interconectividade celular e boa resistência mecânica à verde. Alguns parâmetros de processo, como por exemplo, variação no teor de sólidos da suspensão cerâmica, quantidade de monômeros orgânicos e de agente espumante, foram estudados a fim de se estabelecer correlações destes com as características do produto final. As espumas vitrocerâmicas obtidas foram impregnadas (com nitrato de níquel e nitrato de cobalto hexahidratados), calcinadas, reduzidas e avaliadas como suportes catalíticos frente à reação de decomposição de etanol, nas temperaturas de 550 e 700 °C. Os produtos gasosos e líquidos das reações foram analisados por cromatografia gasosa e os materiais sólidos (materiais carbonáceos) foram analisados por TG/DSC, Raman e MET. Os resultados mostraram que os materiais estudados foram ativos para a produção de hidrogênio. O aumento do teor metálico e/ou temperatura resultou em maior conversão do etanol e maior produção de hidrogênio. Este resultado foi maior para as reações usando o Ni como fase ativa, indicando ser melhor catalisador para a reação de decomposição do etanol. Todas as reações levaram a deposição de carbono nanoestruturado (nanofibras e/ou nanotubos de carbono).<br> / Abstract : Glass-ceramics foams belonging to the Li2O-ZrO2-SiO2-Al2O3 (LZSA) were successfully prepared by gelcasting method. This method associated with the aeration of ceramic suspensions containing a foaming agent (30 EG Alkolan CP) allowed the production of structures with a high open porosity (> 90%), with spherical pores, high cellular interconnectivity and good green mechanical strength. Some process parameters, such as changes in the solid content of the ceramic suspensions, the amount of organic monomers and foaming agent were studied in order to establish correlations with the characteristics of the final product. The obtained glass-ceramic foams were impregnated (with nickel nitrate and cobalt nitrate hexahydrated), calcined, reduced and evaluated as catalyst supports in the ethanol decomposition reaction at temperatures of 550 to 700 °C. Gaseous and liquid products of the reactions were analyzed by gas chromatography and solid materials (carbonaceous materials) were analyzed by TG/DSC, Raman and TEM. The results showed that the studied materials were active for hydrogen production. By increasing the metal content and/or temperature resulted in higher conversion of ethanol and hydrogen production. This result was higher for the reactions using Ni as active phase, indicating that it is a better catalyst for the decomposition reaction of ethanol. All reactions lead to deposition of nanostructured carbon (nanofibers and/or carbon nanotubes).

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2015-12-07T10:22:47Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1433687 bytes, checksum: c7601d98753afba32ef415c327909286 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-12-07T10:22:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1433687 bytes, checksum: c7601d98753afba32ef415c327909286 (MD5) Previous issue date: 2015-05-20 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Recentemente, sistemas aeropônicos vêm sendo propostos para a produção de batata- semente básica. Existem trabalhos com variada combinação de técnicas na composição destes sistemas. Mas são raros os trabalhos envolvendo a combinação de aeroponia e broto como material propagativo. Da mesma forma, não foi localizado trabalho visando estabelecer a combinação entre tipo de nebulizador, revestimento interno e sentido de nebulização para a produção de batata-semente básica, propagada por broto, em sistema aeropônico. Adicionalmente, ainda não foi realizada a análise de crescimento da planta de batata no sistema aeropônico proposto pelo CIP (Centro Internacional de la Papa). Informações sobre tais dúvidas podem permitir o descortínio de novos sistemas de produção em aeroponia e avanços no sistema existente. Desse modo, os objetivos do presente trabalho foram desenvolver e aperfeiçoar um sistema aeropônico para a produção de minitubérculos de batata-semente básica e caracterizar o crescimento de plantas de batata no sistema aeropônico do CIP, via aspectos morfofisiológicos. Foram conduzidos três experimentos. O primeiro, em 2013, em casa de vegetação não climatizada, em sistema idealizado na Universidade Federal de Viçosa, denominado “Sistema Aeropônico UFV”. Em linhas gerais, esse sistema consiste de balde de polietileno, com orifício na tampa para acomodar as mudas, tubulação de recalque e retorno da solução nutritiva, reservatório, nebulizador, quadro de comando e bomba. Foram utilizadas mudas provindas de brotos de batata-semente, cultivar Ágata, e o experimento foi composto de seis tratamentos, em esquema fatorial 3x2, resultante de três tipos de nebulizadores e dois tipos de revestimento interno do balde, com e sem poliuretano. O desenho para implantação foi em blocos ao acaso com quatro repetições. O segundo experimento, instalado no “Sistema Aeropônico UFV” foi composto de oito tratamentos, em esquema fatorial 4x2, resultantes de quatro tipos de nebulizadores e dois sentidos de nebulização no interior do balde, ascendente e descendente. O desenho foi em blocos ao acaso com quatro repetições. O terceiro experimento foi constituído por nove tratamentos e oito repetições, no delineamento experimental de blocos ao acaso, em sistema aeropônico proposto pelo CIP. Os tratamentos foram épocas de amostragem das plantas realizadas a cada sete dias iniciando-se aos sete dias após o transplantio das mudas. Os dados foram submetidos à análise de variância e de regressão. O “Sistema Aeropônico UFV” é eficaz para produzir minitubérculos e pode ser útil como instrumento experimental devendo ser utilizado o nebulizador Fogger sem antigotas de vazão 14 L/h e com sentido de nebulização descendente. É caracterizado o crescimento de plantas de batata no sistema aeropônico do CIP. Ao longo do ciclo da planta, o comprimento da haste principal aumenta de forma linear; o número de folhas, a área foliar, o índice de área foliar e as massas das matérias secas da raiz, haste, folha e total variam positivamente; a razão de área foliar, a área foliar específica, a taxa assimilatória líquida e a taxa de crescimento relativo decrescem. A razão de massa foliar apresenta o máximo de 0,57 g/g, aos 32,26 dias após o transplantio. A produtividade de minitubérculos, tanto para o número quanto para a massa da matéria fresca, aumenta com comportamentos sigmoidal e potencial, respectivamente. No sistema aeropônico do CIP, a colheita de minitubérculos é iniciada dezoito dias após o transplantio das mudas. / Recently aeroponics systems have been proposed to produce basic potato seed. There are studies with varied combination of techniques to compose these systems. But there are few studies involving the combination of aeroponic and potato sprouts as the nursery material. In the same way, no paper was found seeking to establish combination of nebulizer type, cladding and nebulization direction for the production of basic potato seed, propagated by bud, in aeroponic system. In addition, it has not yet been performed the potato plant growth analysis in the aeroponic system proposed by the International Potato Center (CIP). Information about such doubts may allow the emergence of new aeroponic production systems and advances to the existing one. In this way, the objectives of the present work was to develop and optimize an aeroponic system for the production of basic seed minitubers potato and characterize the potato plants growth in the CIP aeroponic system by morphophysiological aspects. They were conducted three experiments. The first, in 2013, at unheated greenhouse conditioned, in idealized system at the Federal University of Viçosa, called “UFV Aeroponic System”. In general, this system consists of a polyethylene bucket, with hole in the cap to accommodate the seedlings, piping of repression and return of nutrient solution, reservoir, nebulizer, control panel and pump. Seedlings coming from potato seed bud, Agata cultivar, were used and the experiment was composed of six treatments, in a 3x2 factorial, resulting from three types of nebulizers and two types of bucket wall cladding, with and without polyurethane. The experiment was setup in randomized complete block design with four replicates. The second experiment, carried out in the “UFV Aeroponic System”, was composed of eight treatments, in a 4x2 factorial, resulting from four nebulizer types and two nutrient solution nebulization directions inside the bucket, ascending and descending. The experiment was in a randomized complete block design with four replicates. The third experiment accomplished in the aeroponic system proposed by CIP was composed of nine treatments and eight repetitions, in randomized complete block design. The treatments were time of plant sampling collection, every seven days starting at seven days after seedling transplanting. The data were submitted to variance and regression analysis. The “UFV Aeroponic System” is effective to produce minitubers and can be useful as an experimental tool and should be used the Fogger nebulizer without anti-drip flow at 14 L/h with descending nebulization direction. Potato plant growth in the CIP system is morphophysiologically characterized over the cycle. Main stem length increases linearly; leaf number, leaf area, leaf area index and dry matter of root, stem, leaf and total vary positively; leaf area ratio, specific leaf area, net assimilation rate and relative growth rate decrease. The leaf weight ratio presents maximum of 0.57 g/g at 32.26 days after transplanting. Minituber yields, number and fresh weight, increase with sigmoidal and potential behaviors, respectively. At the CIP aeroponic system, minituber harvest begins eighteen days after transplanting.

LEITE, Maria Juliana Borges. Ecologia reprodutiva de Leptodactylus aff. hylaedactylus (Anura: Leptodactylidae) em área de mata de tabuleiro no Nordeste do Brasil. 2012. 62 f. Dissertação (Mestrado em ecologia e recursos naturais)- Universidade Federal do Ceará, Fortaleza-CE, 2012. / Submitted by Elineudson Ribeiro (elineudsonr@gmail.com) on 2016-05-24T18:45:00Z No. of bitstreams: 1 2012_dis_mjbleite.pdf: 10891745 bytes, checksum: 641839cdace7622461fd6d390f9774d5 (MD5) / Approved for entry into archive by José Jairo Viana de Sousa (jairo@ufc.br) on 2016-05-27T20:40:43Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2012_dis_mjbleite.pdf: 10891745 bytes, checksum: 641839cdace7622461fd6d390f9774d5 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-27T20:40:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012_dis_mjbleite.pdf: 10891745 bytes, checksum: 641839cdace7622461fd6d390f9774d5 (MD5) Previous issue date: 2012 / It is presented a detailed study on the reproductive ecology of an undescribed amphibiam anura species, called here Leptodactylus aff. hylaedactylus, occurring at São Gonçalo do Amarante, west coast of Ceará. The study was during one year, however, this species showed seasonality, observed only in rainy months, from January to May 2011, with peak in April and showing nocturnal habits. We analyzed the environmental conditions like humidity, temperature and rainfall, and only rainfall showed significance when correlated with abundance of individuals. The species has the reproductive pattern described for the marmoratus group which has underground chambers and foam nest as the main features of reproduction, in these chambers are constructed by the male of the species before attracting the female for mating. The activities occurs in forested areas called “mata de tabuleiro”, vocalizing mainly in litter leaf, however, were observed males calling to about 30cm of soil. Males calls to attract females and if she to be interested in mating, displays leg kicking, after, they head to the chambers to mate. We found four underground chambers of 3.33 cm diameter and 2.32 cm depth mean. Three of these chambers were found with presence of foam nest and tadpoles inside (n= 9, 9 and 10). This species has no aquatic phase for the development of tadpoles, resulting in the reproductive mode 32. There was sexual dimorphism in size and it can be observed morphological differences between males and females, in which males have a rounded snout-shaped shovel. We observed nine visual signaling with one unprecedented being described in this work, called “cabeçadas” in which the male vocalized intensely in the presence of another invader male and then performs backwards movements, removing the arms of the soil, reaching an angle of 30°. Some of these visual displays are aggressive, demonstrating the presence of territorialism in this species. / Neste trabalho foram realizados estudos quanto à ecologia reprodutiva de uma espécie de anfíbio anuro ainda em processo de descrição taxonômica, chamada aqui de Leptodactylus aff. hylaedactylus, ocorrente até o momento somente para o município de São Gonçalo do Amarante, litoral oeste do Ceará. O estudo teve duração de um ano, porém, foi suficiente para confirmar que esta espécie apresenta sazonalidade, sendo observada somente em alguns meses chuvosos, de janeiro a maio de 2011, com pico de atividade no mês de abril e hábitos principalmente noturnos. Das condições ambientais analisadas, como umidade, temperatura e pluviosidade, somente esta última que apresentou correlação positiva quando correlacionada com a abundância de indivíduos em atividade. A espécie apresentou o padrão reprodutivo descrito para o grupo marmoratus, o qual apresenta câmaras subterrâneas e ninho de espuma como características principais da reprodução, em que estas câmaras são construídas pelo macho da espécie antes de atrair a fêmea. A atividade desta espécie ocorre em áreas de mata de tabuleiro, onde os machos vocalizam principalmente na serapilheira. Entretanto, foram observados machos vocalizando a cerca de 30 cm do solo, sobre a vegetação, onde o macho vocaliza para atrair a fêmea e esta ao se interessar em acasalar, exibe para o macho chutes no ar (“leg kicking”). Após isto, seguem para a câmara e realizam o amplexo. Foram localizadas quatro câmaras subterrâneas de diâmetro médio 3,33 cm e profundidade média de 2,32 cm e três destas foram localizadas com a presença de ninhos de espuma e girinos no interior (n=9, 9, e 10). Esta espécie não apresenta fase aquática para desenvolvimento dos girinos, ocorrendo o modo reprodutivo 32. Há dimorfismo sexual quanto ao tamanho para esta espécie e pode-se observar também diferenças morfológicas entre machos e fêmeas, em que os machos apresentam o focinho espatulado em forma de pá. Foram observadas nove sinalizações visuais para esta espécie, sendo uma inédita e descrita neste trabalho, chamada de “cabeçadas”, na qual o macho vocaliza intensamente na presença de outro macho invasor e em seguida realiza movimentos para trás, retirando as patas dianteiras do solo, chegando a formar um ângulo de cerca de 30°. Dentre estas sinalizações visuais exibidas, algumas são de caráter agressivo, demonstrando a presença de territorialismo nesta espécie.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais. / Made available in DSpace on 2013-03-04T18:29:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 304957.pdf: 1268978 bytes, checksum: 1985e3a862043d256dfcde89378ae52c (MD5) / Os poliuretanos representam uma classe de polímeros que se destacam devido à sua grande versatilidade. Como espumas rígidas ganham mercado na indústria de refrigeração doméstica, sendo utilizadas com a finalidade de conferir propriedades de isolamento térmico e de dar estruturação mecânica às portas e gabinetes. Apesar da indústria, ter alcançado um alto índice de eficiência é inevitável à geração de resíduos oriundos de sobras, "tray out" de máquinas e do retorno de produtos ao fim da vida útil. Diversos pesquisadores propuseram rotas de reciclagem química e mostraram que é possível produzir uma espuma com qualidade e destina - lá à mesma aplicação, porém em nenhum destes estudos é verificado quantas vezes será possível repetir este ciclo com um percentual de polímero decomposto "sem purificação" por até quatro vezes, sem que suas propriedades sejam comprometidas. O objetivo deste trabalho é analisar a influência de sucessivas despolimerizações e expansões, nas propriedades térmicas e mecânicas da espuma rígida de poliuretano. Foi realizada a despolimerização via glicólise utilizando dietilenoglicol e o acetato de potássio como solvente e catalisador respectivamente, mantendo#se as proporções mássicas resíduo solvente 1:1 PUR/DEG e resíduo catalisador 1:0,02 PUR/ KAc, que se mostraram mais eficientes para tratar os resíduos deste segmento. O produto da despolimerização foi caracterizado para que a qualidade do polímero decomposto fosse acompanhada. O polímero decomposto, produto da reação de despolimerização foi utilizado como parte da matéria-prima na formação da nova espuma, em um percentual de 10% que se mostrou adequado para satisfazer às necessidades da indústria de refrigeração doméstica, sem comprometimento de suas propriedades. As expansões foram realizadas mantendo os padrões de uma indústria fabricante de refrigeradores. As propriedades mecânicas e térmicas foram analisadas por ensaio de densidade, compressão, "creep test", condutividade térmica, calorimetria exploratória diferencial (DSC) e termogravimetria (TGA), conforme as normas estabelecidas para este segmento. Após quatro ciclos de despolimerizações e expansões consecutivas não foram observadas alterações significativas nas propriedades mecânicas e térmicas da espuma. Os resultados validam a repetitibilidade do ciclo de reciclagem para as espumas produzidas com um percentual de polímero decomposto "sem purificação" em até quatro ciclos. / The polyurethanes represent a class of polymers that stand out because of its great versatility. As the market make rigid foams in domestic refrigeration industry and are used in order to provide thermal insulation properties and give structure to the mechanical ports and offices. Although the industry has achieved a high level of efficiency is the inevitable generation of waste from leftovers, "tray out" machines and return the product end of life. Several researchers have proposed chemical recycling routes and showed that it is possible to produce a foam with quality and designed - there the same application, but in none of these studies is checked how many times you can repeat this cycle as a percentage of polymer decomposed "without purification" by up to four times, without their properties being compromised. The aim of this paper is to analyze the influence of successive depolymerization and expansions in thermal and mechanical properties of rigid polyurethane foam. Depolymerization was carried out via glycolysis using potassium acetate and diethylene glycol as solvent and catalyst respectively, keeping the mass ratios 1:1 PUR residue solvent / catalyst residue DEG and 1:0,02 PUR / KAC, which are more efficient for treat the waste in this segment. The product of depolymerization was characterized for the quality of the recovered polymer was accompanied decomposed. The recovered polymer decomposed, the reaction product of glycolysis was used as part of the raw material in the formation of new foam, on a percentage of 10% which is adequate to meet the needs of the domestic refrigeration industry without compromising its properties. The expansions were carried out maintaining the standards of an industry manufacturer of refrigerators. The mechanical and thermal properties were analyzed by testing the density, compressibility, "creep test", thermal conductivity, differential scanning calorimetry (DSC) and thermogravimetric analysis (TGA), in accordance with standards established for this segment. After four cycles of consecutive expansions depolymezation and there were no significant changes in mechanical and thermal properties of the foam. The results validate the repeatability of the cycle of recycling for the foams produced with a percentage of recovered polymer decomposed to four cycles.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Florianópolis, 2012. / Made available in DSpace on 2013-07-16T04:36:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 316857.pdf: 1800395 bytes, checksum: 38dc7744f19c8d241ac668052af14680 (MD5) / As espumas semi-rígidas de poliestireno (PS) são chamadas popularmente no Brasil de Isopor® (nome da marca registrada da Knauf Isopor Ltda) e compreendem materiais de baixa densidade e de crescente consumo, sobretudo por suas propriedades de resistência a choques mecânicos e isolamento térmico e acústico. Neste trabalho foram realizados experimentos de reciclagem de espumas de poliestireno por dissolução em dois solventes provenientes de fontes renováveis, d-limoneno e p-cimeno. A reciclagem por dissolução em solventes propicia a redução do volume de poliestireno expansível (EPS) para em torno de 4% do seu volume inicial, e possibilita a filtração da solução polimérica para a retirada de impurezas. A viscosidade das soluções foi medida tanto em soluções diluídas quanto em médias concentrações. A separação entre o solvente e o polímero foi realizada por evaporação em um secador de tambor único, em diferentes condições de operação. Foi verificado que amostras com concentração em torno de 30% (em massa), e valores de concentração inferiores a este, resultam em soluções que não aderem adequadamente à superfície do tambor. Foram avaliadas na secagem amostras solubilizadas em concentrações de 33,3% a 37,5% (em massa), com temperaturas de secagem entre 90 °C e 116 °C e velocidade de rotação do tambor entre 0,47 e 0,57 rpm. Para cada um dos ensaios foi avaliada a eficiência energética, e a viabilidade econômica foi estimada para duas situações distintas. O fator de maior importância econômica na reciclagem pela dissolução em solventes orgânicos é a recuperação do solvente, devido ao custo superior do solvente em relação ao polímero reciclado. Entre os solventes analisados, o d-limoneno apresenta uma melhor relação de custo/benefício, devido a disponibilidade e ao custo do solvente no Brasil. A concentração máxima de interesse na reciclagem por dissolução foi considerada como 41,2% (em massa), ou 0,7 gPS/gterpeno. Nesta concentração, a solução polimérica se encontra extremamente viscosa (viscosidade aparente superior a 15 Pa.s, a 25 °C), e a dissolução acontece em velocidades muito baixas. O teor de solvente residual das amostras secas no secador de tambor variou de 8,4% a 16,6% (em massa), e um percentual de 0,97 ± 0,17% (em massa) foi encontrado em amostras submetidas à estufa de convecção forçada por 130 °C até a estabilização da massa. Para a análise de eficiência energética, o melhor valor obtido foi de 12,4 MJ/kg, para as amostras sob temperatura de secagem de 95 °C, velocidade de rotação do tambor de 0,57 rpm e concentração da solução inicial de 37,5% (em massa). O menor custo de produção encontrado foi de R$ 1,39/kg de PS, para a mesma condição de operação. Entre as situações analisadas, somente mostrou-se viável a que considerou uma etapa subsequente para retirada do teor de solvente residual até o mínimo possível, com prazo de retorno de investimento, calculado pelo método do payback simples, de 38 meses.<br> / Abstract : Polystyrene semi-rigid foams are internationally known as Styrofoam® (trademark of Dow Chemical Company), and as Isopor® (trademark of Isopor Knauf Ltd.) in Brazil. They are materials of low density and increasing consumption, especially due to their properties of resistance to mechanical impact and insulation (thermal and acoustic). The recycling of post-consumer polystyrene (PS) foam is considered unattractive, mainly due to high cost of transportation and high contamination of collected materials. In this study tests were performed to recycle polystyrene foam by dissolution into two solvents from renewable resources, d-limonene and p-cymene. The recycling by dissolution into these terpenes promotes the reduction to about 4% of the initial volume of expandable polystyrene (EPS), and allows the polymer solution filtration for the impurities removal. The solutions viscosity was measured both in dilute solutions and in higher concentrations. The separation between the solvent and polymer was accomplished by evaporation in a single drum dryer at different operating conditions. It was found that samples with a concentration around 30% (by mass), and values below this concentration, results in solutions that do not adhere suitably to the drum surface. Samples were evaluated on drum drying in concentrations of 33.3% to 37.5% (by weight), using drying temperatures between 90 °C and 116 °C and rotation speed of the drum between 0.47 and 0.57 rpm. For each test was evaluated the energy efficiency, and economic viability was estimated for two different situations. The most important economic factor in recycling by dissolution into terpenes process is the solvent recovery, due to higher cost of solvent compared with the recycled polymer. Among the tested solvents, d-limonene has a better cost/benefit relationship, due to availability and cost of this terpene in Brazil. The maximum concentration of interest in recycling by dissolution was considered 41.2% (by weight) or 0.7 gPS/gterpene. At this concentration the polymer solution is highly viscous (viscosity exceeds 15 Pa.s at 25 °C), and dissolution occurs at very low speeds. The residual solvent content of the dried samples ranged from 8.4% to 16.6% (by weight) and a percentage of 0.97 ± 0.17% (by mass) was found in samples submitted to forced convection oven at 130 °C until mass stabilization. For energy efficiency analysis, the best value obtained was 12.4 MJ/kg for the samples under drying temperature of 95 °C, drum rotation speed of 0.57 rpm and concentration of the initial solution of 37.5% (by mass). The lower production cost was found to be about US$ 0.70/kg, for the same operating condition. Among the analyzed cases, only the situation that consider a subsequent step to remove the residual solvent content to a minimum possible proved to be feasible. In this case, the simple payback is about 38 months.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais. / Made available in DSpace on 2012-10-19T22:24:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 183668.pdf: 3038032 bytes, checksum: 39440c024729f662c1edccafd43aeae4 (MD5)

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:36:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 6491.pdf: 2696486 bytes, checksum: 16ee38c0520dd5d29fd91b67cba371e6 (MD5) Previous issue date: 2014-02-19 / Financiadora de Estudos e Projetos / In this study, it was aimed to obtain powders and thin films of titanium dioxide (TiO2) with silver (Ag) deposited on ceramic filters, synthesized by the polymeric precursor method for degradation of rhodamine B dye under ultraviolet and visible radiation. Initially, it was optimized the obtention of the TiO2 powders with anatase phase and high photocatalytic efficiency. In this way, it was varied the pH of the synthesis (1 and 7), the citric acid and titanium molar ratio (1:1.5, 1:2, 1:3 and 1:4) and the heat treatment temperature (300, 400, 500, 600 and 700°C). By means of the X-ray diffraction (XRD) technique and photodegradation results of the rhodamine B dye, it was determined that the TiO2 powders obtained at pH 1, the molar ratio of citric acid:Ti 1:3 and heat treating temperature of 400°C (for 2 h) crystallizes in the anatase phase and exhibit a higher photocatalytic efficiency. These parameters were used to obtain TiO2:Ag powders with variation of the Ag mol percentage (0.5, 1, 3 and 5%). The XRD and photocatalysis results indicated that 1% provided TiO2:Ag powders with anatase phase and the greatest photocatalytic efficiency. These results suggested that the parameters applied in the synthesis of the polymer solution used to prepare the films of TiO2 and TiO2:Ag. In this step, were varied the solution viscosity at 15, 20 and 25 cP; the number of layers in 2, 3 and 5, and the porosity of the ceramic substrate in 10 and 15 ppi. These films showed an average efficiency of photodegradation of approximately 30%, regardless of the synthesis parameters. This photocatalytic efficiency can be associated with low homogeneity of the films, which could be verified by Scanning Electron Microscope (SEM). / Este trabalho teve como objetivo sintetizar, via método dos precursores poliméricos, pós e filmes finos de dióxido de titânio (TiO2), puro e com prata (Ag), depositados sobre filtros cerâmicos, para a degradação do corante rodamina B, sob radiação ultravioleta e visível. Inicialmente, otimizou-se a obtenção dos pós, com o intuito de obter TiO2 na fase anatásio e com alta eficiência fotocatalítica. Para tal, foram variados o pH de síntese (1 e 7), a proporção molar entre titânio e o ácido cítrico (1:1,5; 1:2, 1:3 e 1:4) e as temperaturas de tratamento térmico (300, 400, 500, 600 e 700°C). Por intermédio da técnica de difração de raios X (DRX) e dos resultados dos ensaios de fotodegradação do corante rodamina B, determinou-se que os pós de TiO2 obtidos em pH 1, proporção molar de ácido cítrico:Ti de 1:3 e temperatura de tratamento térmico de 400oC (por 2h) cristalizaram-se na fase anatásio e exibiram maior eficiência fotocatalítica. Estes parâmetros foram utilizados na obtenção de pós de TiO2 com Ag, na qual foi variada a porcentagem molar de Ag (0,5; 1; 3 e 5%). Os resultados de fotocatálise indicaram que a quantidade de 1% favoreceu a obtenção de pós de TiO2:Ag com maior eficiência fotocatalítica. Estes resultados sugeriram os parâmetros a serem empregados na síntese da solução polimérica utilizada na obtenção dos filmes de TiO2 e TiO2:Ag. Nesta etapa, foram variadas a viscosidade da solução (15, 20 e 25 centiPoise(cP)), a quantidade de camadas (2; 3 e 5) e a porosidade do substrato cerâmico (10 e 15 poros por polegadas (ppi)). Os filmes obtidos apresentaram eficiência média de fotodegradação de aproximadamente 30%, independentemente dos parâmetros de síntese. Essa eficiência fotocatalítica pode estar associada à baixa homogeneidade dos filmes, que pôde ser verificada através de imagens obtidas por microscopia eletrônica de varredura (MEV).

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2017-04-25T18:51:22Z No. of bitstreams: 1 CamillaEmanuelleMendesRochaGurgel_DISSERT.pdf: 1471146 bytes, checksum: 3d9b71122476e75e154f38bbbe0f042f (MD5) / Approved for entry into archive by Monica Paiva (monicalpaiva@hotmail.com) on 2017-04-25T19:09:18Z (GMT) No. of bitstreams: 1 CamillaEmanuelleMendesRochaGurgel_DISSERT.pdf: 1471146 bytes, checksum: 3d9b71122476e75e154f38bbbe0f042f (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-25T19:09:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 CamillaEmanuelleMendesRochaGurgel_DISSERT.pdf: 1471146 bytes, checksum: 3d9b71122476e75e154f38bbbe0f042f (MD5) Previous issue date: 2014-07-29 / A graviola se destaca pela riqueza em sais minerais e presen?a de antioxidantes, podendo prevenir doen?as como o c?ncer. Estudou-se a desidrata??o da polpa desta fruta com adi??o de leite e aditivos (1% de Liga Neutra e 1% de Emustab) pelo processo foam-mat no qual, alimentos l?quidos e semil?quidos s?o transformados numa espuma est?vel pela adi??o de agentes qu?micos com propriedades emulsificantes e espessantes. A elevada ?rea de contato da espuma, com o ar facilita a remo??o da umidade. O processo ? de baixo custo e apresenta vantagens sobre outros m?todos de desidrata??o. Os experimentos foram realizados conforme o planejamento experimental 23, com 3 repeti??es no ponto central, analisando-se os efeitos da temperatura, espessura da camada e concentra??o de leite na cin?tica de secagem, e nas caracter?sticas f?sico - qu?micas do produto em p? (umidade e atividade de ?gua) e da mistura reconstitu?da (tempo de reconstitui??o, acidez, pH e teor de s?lidos sol?veis). A secagem apresentou importante per?odo de taxa constante ?s taxas espec?ficas de foram calculadas a partir da inclina??o das retas ajustadas aos dados experimentais de massa de ?gua evaporada. A an?lise estat?stica dos resultados mostrou o importante efeito da temperatura no sentido de aumentar as taxas de secagem, todavia deve-se considerar que temperaturas muito elevadas podem comprometer a qualidade do produto. Espumas mais espessa apresentaram menores taxas de secagem, mas ? importante evidenciar que para o mesmo volume processado as espumas mais finas v?o requerer maior ?rea de exposi??o ao ar, o que implica na utiliza??o de secadores maiores. A adi??o do leite promoveu maior expans?o da espuma facilitando a secagem e aumentando as taxas. Dependendo da combina??o das condi??es, os efeitos contr?rios das vari?veis independentes podem anular o efeito das vari?veis individuais. Os resultados conduzem a um estudo de otimiza??o mais rigoroso das condi??es do processo. Com rela??o aos resultados das an?lises f?sico-qu?micas a graviola em p? apresentou caracter?sticas adequadas para conserva??o o p? apresentou elevada solubilidade e curto tempo de reconstitui??o, a adi??o do leite diminuiu a acidez do produto, todavia prejudicou a reconstitui??o do p? diminuindo a solubilidade e aumentando o tempo de reconstitui??o. De uma forma geral, as caracter?sticas f?sico-qu?micas analisadas n?o sofreram altera??es importantes com o processo de secagem em camada de espuma. / A graviola se destaca pela riqueza em sais minerais e presen?a de antioxidantes, podendo prevenir doen?as como o c?ncer. Estudou-se a desidrata??o da polpa desta fruta com adi??o de leite e aditivos (1% de Liga Neutra e 1% de Emustab) pelo processo foam-mat no qual, alimentos l?quidos e semil?quidos s?o transformados numa espuma est?vel pela adi??o de agentes qu?micos com propriedades emulsificantes e espessantes. A elevada ?rea de contato da espuma, com o ar facilita a remo??o da umidade. O processo ? de baixo custo e apresenta vantagens sobre outros m?todos de desidrata??o. Os experimentos foram realizados conforme o planejamento experimental 23, com 3 repeti??es no ponto central, analisando-se os efeitos da temperatura, espessura da camada e concentra??o de leite na cin?tica de secagem, e nas caracter?sticas f?sico - qu?micas do produto em p? (umidade e atividade de ?gua) e da mistura reconstitu?da (tempo de reconstitui??o, acidez, pH e teor de s?lidos sol?veis). A secagem apresentou importante per?odo de taxa constante ?s taxas espec?ficas de foram calculadas a partir da inclina??o das retas ajustadas aos dados experimentais de massa de ?gua evaporada. A an?lise estat?stica dos resultados mostrou o importante efeito da temperatura no sentido de aumentar as taxas de secagem, todavia deve-se considerar que temperaturas muito elevadas podem comprometer a qualidade do produto. Espumas mais espessa apresentaram menores taxas de secagem, mas ? importante evidenciar que para o mesmo volume processado as espumas mais finas v?o requerer maior ?rea de exposi??o ao ar, o que implica na utiliza??o de secadores maiores. A adi??o do leite promoveu maior expans?o da espuma facilitando a secagem e aumentando as taxas. Dependendo da combina??o das condi??es, os efeitos contr?rios das vari?veis independentes podem anular o efeito das vari?veis individuais. Os resultados conduzem a um estudo de otimiza??o mais rigoroso das condi??es do processo. Com rela??o aos resultados das an?lises f?sico-qu?micas a graviola em p? apresentou caracter?sticas adequadas para conserva??o o p? apresentou elevada solubilidade e curto tempo de reconstitui??o, a adi??o do leite diminuiu a acidez do produto, todavia prejudicou a reconstitui??o do p? diminuindo a solubilidade e aumentando o tempo de reconstitui??o. De uma forma geral, as caracter?sticas f?sico-qu?micas analisadas n?o sofreram altera??es importantes com o processo de secagem em camada de espuma.

O uso de assentos personalizados para cadeiras de rodas é recomendado para a prevenção de deformidades posturais, lesões cutâneas e limitação funcional de pessoas com deficiência. Esses assentos buscam aumentar a área de contato, diminuindo os picos de pressão sobre a pele e a deformação de tecidos profundos. Dado que cada usuário possui uma estrutura óssea particular, propõe-se desenvolver um processo de personalização desde a captura da geometria do paciente até a fabricação de um produto final. O método proposto ocorre através de Digitalização Tridimensional, utilização de sistemas de CAD/CAM para a reconstrução digital da geometria do usuário e posterior Usinagem CNC diretamente de espumas flexíveis de poliuretano. A metodologia aplicada partiu da análise dos processos de digitalização tridimensional, avaliando precisão, tempos e custos. Foram avaliados os métodos de Digitalização a Laser por Holografia Conoscópica, Digitalização a Laser por Triangulação, Digitalização com Luz Branca (Luz Estruturada), Digitalização Baseada em Fotografia e Digitalização por Contato. Analisaram-se espumas flexíveis de poliuretano de densidades 20 a 60 kg/m³, aprofundando o estudo na de 50kg/m³. Foram realizados ensaios de usinabilidade e determinados parâmetros de corte para as espumas. Após, usinaram-se protótipos e realizaram-se estudos de caso, com o acompanhamento de profissionais da saúde, utilizando as técnicas de mapeamento de pressão e termografia. Os resultados permitiram maior entendimento do comportamento das espumas flexíveis de poliuretano, bem como indicaram a viabilidade de sua usinagem CNC por meio de equipamentos e ferramentas convencionais. Puderam também ser observadas características específicas da digitalização de assentos, sugerindo a necessidade do uso de moldes de gesso para adequação postural do usuário. Tais moldes foram avaliados, apresentando variações de 3 a 4mm, devido ao processo manual. Os desvios ocorridos durante o processo de secagem, estabilizados em 24h, apresentaram a mesma ordem de grandeza. Os processos de digitalização tridimensional apresentaram precisões desde menores que 0,2 até cerca de 1mm, sendo que a usinagem CNC também correspondeu a este patamar. Foram recomendadas diretrizes para o fresamento das espumas flexíveis de poliuretano, as quais apresentaram comportamento contrário aos clássicos materiais de usinagem, de maior dureza. Sugere-se o uso de altas rotações (18000 a 24000 rpm), velocidades de avanço na ordem de 2000mm/min, com grandes profundidades de corte e grandes penetrações de trabalho. Os estudos de caso permitiram otimizar e validar o processo, gerando também diretrizes para a moldagem em gesso, visto que os assentos produzidos são cópias da geometria dos moldes. As análises termográficas ficaram em consonância com os ensaios de mapeamento de pressão, demonstrando a eficiência dos assentos personalizados. Tais assentos mostraram distribuir mais homogeneamente tanto a pressão quanto a temperatura, sugerindo menores riscos de lesão de pele para os usuários de cadeira de rodas. Espera-se que o processo proposto oportunize o tratamento de alto nível para pessoas com deficiência e que os assentos personalizados possam de fato levar ao usuário final a adequação postural, bem como o aumento do conforto e da qualidade de vida. / The use of custom seating for wheelchairs is recommended for prevention of postural deformities, skin lesions and functional limitations of people with disabilities. These seats intend to increase the contact area, reducing both the pressure peak on skin and the deep tissues deformation. Since each user has a particular bone structure, it is proposed the development of a customization process from the capture of patient geometry to the manufacture of a final product. The suggested method occurs through the three-dimensional scanning, the use of CAD/CAM systems for the digital reconstruction of user's geometry and later the CNC machining directly on flexible polyurethane foams. The applied methodology was based on the analysis of three-dimensional scanning processes, evaluating time, accuracy and costs. Methods of Laser Scanning by Conoscopic Holography, Laser Scanning by Triangulation, White Light Scanning (Structured Light), Photo-Based Scanning and Scanning by Contact were evaluated. Flexible polyurethane foams of densities from 20 to 60 were analyzed, making a profound study of the 50kg/m³ one. Machinability tests were performed and cutting parameters for foams were determined. Thereafter, prototypes were machined and case studies were accomplished, with health professionals assistance, using techniques of pressure and thermography mapping. Obtained results allowed a greater understanding of flexible polyurethane foams behavior and indicated the viability of its CNC machining by using conventional equipment and tools. Specific features of seats scanning could also be observed, suggesting the need of using plaster molds for the adjustment of user posture. These molds were evaluated, showing variations from 3 to 4 mm, due to the manual process. Occurred deviations during the drying process, which were stabilized in 24 hours, showed the same order of magnitude. Three-dimensional scanning processes showed accuracies from less than 0.2 to about 1 mm, and CNC also corresponded to this level. Some guidelines for flexible polyurethane foams milling, which behaved contrary to classical materials (tougher) machining, were recommended. The use of high spindle speeds (18000 - 24000) is suggested, feed rates in order of 2000 mm/min, as well as high depths of cut. Case studies allowed to optimize and validate the process, generating also plaster molding guidelines, since produced seats are copies of molds geometry. Thermographic analyses were consistent with the pressure mapping tests, demonstrating indeed that custom seats increase the contact area with the user. Such seats showed evenly distribute both pressure and temperature, suggesting lower risks of skin injury for wheelchair users. It is expected that the proposed process offers a high-level treatment for people with disabilities and that custom seats can actually lead an appropriate posture to the end user, as well as increase comfort and quality of life.