Obter fibras por fiação em solução tem sido o método apropriado aos polímeros que se degradam em processos termoplásticos convencionais, como extrusão e injeção. A produção de fibras de poliacrilonitrila (PAN) tem sido realizada por este método, onde a principal característica é o uso de solventes tóxicos. Recentemente, um processo de extrusão termoplástica da PAN foi apresentado como uma inovação tecnológica que possibilita a fiação por fusão da PAN empregando o glicerol como plastificante. Esse processo possibilita obter fibras de PAN por custo inferior ao tradicionalmente utilizado e isento de toxidade. O presente trabalho aborda os principais aspectos relacionados à otimização do processo de fiação por fusão em extrusora e a caracterização térmica e mecânica das fibras de PAN extrudadas. A influência da adição do glicerol nas propriedades térmicas e viscoelásticas da PAN em análises por DSC, TG e DMA, foi analisada. O método de Kissinger foi usado para avaliação termocinética da PAN. Foram identificados os principais problemas do processo, como por exemplo, a elevada geração de gases durante os ensaios de fiação da PAN em extrusora tipo monorosca. Posteriormente, foi proposta uma extrusora do tipo cascata que resultou em fibras de PAN com título médio de até 18 dtex. Ensaios de tração realizados em monofilamentos de PAN extrudadas forneceram uma tenacidade de até 26 cN/tex. Ensaios em DMA, forneceram o módulo de Young médio entre 4 a 6 GPa para fibras de PAN com glicerol. Os resultados dos testes de tração para fibras de PAN foram coerentes aos valores obtidos em literatura. O aspecto da fratura criogênica das fibras de PAN extrudadas foi analisada por microscopia eletrônica de varredura (MEV) e revelou uma estrutura fibrilar resultado do alinhamento de macromoléculas durante o processo de extrusão.

Este trabalho tem como objetivo a modelagem por grafo de ligação (Bond Graph) de uma máquina de extrusão de borracha para pneumáticos e a identificação experimental dos parâmetros do modelo BG. Esta modelagem possibilita modelos contínuos no espaço de estados que podem ser convertidos para modelos contínuos em função de transferência. A metodologia de identificação de sistemas fornece modelos discretos de função de transferência que podem ser convertidos, apropriadamente, em modelos contínuos em função de transferência, sendo esses comparados com os modelos contínuos em função de transferência da modelagem BG com o objetivo de validar e melhorar a realidade do modelo teórico. O processo decorre a quente, faz-se necessário um controle da velocidade do parafuso de extrusão com referência ao tapete de resfriamento para obter o perfil de material dentro das especificações de tamanho e peso determinadas pelo departamento de qualidade do produto. Para o processo de identificação foi desenvolvido um sistema de aquisição de dados via microcomputador PC com condicionamento de sinais AD/DA e um programa de computador, em linguagem LabVIEW, o qual controla o sistema de aquisição de dados e armazena as leituras para a identificação off-line. Para o processo de identificação e validação dos modelos foram utilizadas as ferramentas de identificação de sistemas do programa de computador MATLAB.

Um processo de extrusão de baixo custo e sem passivo ambiental do polímero de PoliAcriloNitrila (PAN) só recentemente foi viabilizado pela utilização do plastificante 1,2,3-propanotriol. A caracterização de fibras e filmes, obtidos por esse processo inovador, foram objeto de estudo no presente trabalho. A obtenção de fibras de PAN pelo processo de extrusão mostra potencial na redução de custo como precursor de fibras de carbono, em relação ao processo via fiação a úmido utilizado atualmente. As fibras de PAN foram submetidas a tratamento térmico na faixa de 200C até 300C, correspondente ao processo de estabilização/oxidação desse polímero, que é etapa limitante no processo de obtenção de fibras de carbono. Foram utilizadas na caracterização as técnicas de espectroscopia, análise térmica e microscopia. Os resultados mostraram que o processo de estabilização/oxidação das fibras de PAN extrudada foram coerentes com outros trabalhos que estudaram esse material, conformado por outros processos de fiação. De forma similar, filmes de PAN obtidos por extrusão em condições equivalentes, foram submetidos a tratamentos em plasma de micro-ondas gerados a baixa pressão, para modificação de propriedades adesivas. A viabilização de filmes de PAN de baixo custo possibilita a utilização do polímero como componente de filmes multicamadas. Foram caracterizados os ângulos de contato dos filmes sem tratamento e com tratamento a plasma em atmosfera de nitrogênio e de argônio. O cálculo do trabalho de adesão foi efetuado por meio da equação de Young-Dupré. A energia superficial foi calculada pela média harmônica e média geométrica, utilizando a técnica de dois líquidos propostos por Fowkes e Wu. Os resultados mostraram que tanto para os processos a plasma de nitrogênio quanto para o processo a plasma de argônio, ocorreram mudanças na atividade superficial, com aumento da molhabilidade da superfície do filme polimérico.