A soquetagem de cabos de fibra poliéster (PET) com resina termorrígida é uma técnica que vem sendo desenvolvida, visando à aplicação da mesma em cabos sintéticos de ancoragem de plataformas petrolíferas em águas profundas. O procedimento de soquetagem consiste em fixar a extremidade do cabo em um dispositivo metálico vazado em formato cônico, o soquete, no qual se adiciona uma resina polimérica que cura, tornando-se rígida. O trabalho visou determinar um procedimento e um tipo de resina termorrígida apropriados à soquetagem de cabos de fibra poliéster. A fibra de PET que compõe o cabo utilizado na soquetagem foi analisada termicamente por Termogravimetria (TGA) para avaliação da estabilidade térmica e por calorimetria exploratória diferencial (DSC) para avaliação da temperatura de transição vítrea (Tg) e da temperatura de fusão (Tm). O lubrificante que recobre a fibra de PET foi analisado por Espectroscopia de Infravermelho por Transformada de Fourier (FTIR). As resinas bicomponentes comerciais selecionadas para o trabalho foram aquelas atualmente empregadas na soquetagem de cabos de aço, a resina Wirelock (poliéster) e a Calcepóxi (epóxi), e resinas epóxi Araldite. Os componentes da resina poliéster comercial foram caracterizados por FTIR. A estabilidade térmica das resinas após a cura foi avaliada por TGA, e o comportamento térmico das resinas antes e após a cura por DSC. A resposta viscoelástica das resinas curadas foi avaliada por Análise Dinâmico-Mecânica (DMA). Determinou-se a dureza de corpos-de-prova de resina epóxi com endurecedores nas proporções indicadas pelo fabricante e em proporções definidas neste trabalho. Algumas das resinas selecionadas foram testadas em ensaio de compressão. Cabos de 10 mm (escala laboratorial) e 48 mm (escala piloto) foram soquetados com resinas comerciais e avaliados por ensaio mecânico de tração. Verificou-se que o tipo de resina e sua viscosidade, a conicidade do soquete e a razão volumétrica resina/fibra são parâmetros relevantes para o bom desempenho mecânico do cabo de PET soquetado. A formação de uma camada contínua de resina na parede do soquete revestindo o cabo foi determinante para a obtenção de excelentes resultados. / The socketing of polyester (PET) fiber ropes with thermoset resin has been developed aiming their application as mooring synthetic ropes for deep water oil platforms. The socketing procedure consists of fixing the ends of the rope in a hollow metallic device of conical shape, the socket, which receives the liquid polymeric resin that becomes hard after the cure. The specific aim of this work was to determine a procedure and a thermoset resin suitable for socketing PET fiber ropes. The PET fiber was analyzed by TGA and DSC. The lubricant that covers the PET fiber was analyzed by FTIR. Commercial bicomponent resins used for the socketing of steel cables, polyester resin (Wirelock) and epoxy resin (Calcepóxi), were comparatively evaluated with some selected epoxy resins (Araldite). Thermal stability of the cured resins was evaluated by TGA, and the cure and thermal behaviour of the resins were evaluated by DSC. The viscoelastic behaviour of the cured resins was evaluated by DMA. Ropes of 10 mm (lab scale) and 48 mm (pilot scale) were socketed with these resins and evaluated in tensile testing. It was verified that the resin type, the socket conicity and the resin/fiber volumetric ratio must be considered for optimum performance for the PET fiber rope. A continuous resin layer in the inner wall of the socket surrounding the rope is also very important for a successful socketing procedure.

Fibras são definidas como o conjunto formado de filamentos orientados na direção da cadeia molecular e são parte fundamental na vida diária do ser humano, encontradas de várias formas, tais como filamentos, fios, feixes, cordas, tecidos, compósitos, revestimentos, entre outras. Elas abrangem diversas áreas, tais como civil, mecânica, elétrica, eletrônica, militar, naval, náutica, aeronáutica, saúde, medicina, ambiental, comunicação, segurança, espacial, entre outras. A fibras são divididas em duas classes distintas, naturais e químicas, que compõem as subclasses sintéticas e artificiais. Podem ser produzidas de vários materiais, tais como lã, algodão, raion, linho, seda, rocha, náilon, poliéster, polietileno, polipropileno, aramida, vidro, carbono, aço, cerâmica, entre outros. Em nível global, as fibras químicas correspondem a 59,9% do mercado, sendo as fibras sintéticas tipo poliéster as mais utilizadas, com 63%. Necessidades vitais têm levado ao desenvolvimento de fibras multifuncionais e o foco mudou nos últimos dez anos com a utilização da nanotecnologia para fibras de responsabilidade ambiental e fibras inteligentes. O estudo das propriedades mecânicas e dos mecanismos de fratura das fibras é de grande importância para caracterização e entendimento das causas de falhas. Para este propósito foram selecionados tecidos fabricados com fibras sintéticas de alto desempenho do tipo náilon e poliéster, utilizadas em produtos de engenharia tais como pneus, correias, mangueiras e molas pneumáticas, as quais foram analisadas em cada etapa de processamento. Amostras das fibras foram retiradas de cada etapa de processamento para análise por ensaios destrutivos de tração e microscopia eletrônica de varredura. Os resultados de análise das propriedades mecânicas mostraram perda de resistência por temperatura e tensões multiaxiais durante as etapas de processamento da fibra. Por meio de ensaios de microscopia foi possível determinar contaminações, manchas superficiais, deformações plásticas, delaminações, variações nas faces de fratura dos filamentos e analisar, na interface fibra-borracha, o nível de adesão. Estas irregularidades e variações são causadas durante as etapas inerentes ao processo de fabricação. / Fibers are groups formed by molecular-chain-oriented filaments. Fibers play a fundamental role in human beings daily life and they can be found in several forms and geometries, such as filaments, yarns, beams, rope, fabric, composite, coatings, others. They are used in various segments such as civil, mechanical, electrical, electronics, military, naval, nautical, aviation, health, medicine, environment, communications, safety, space, others. Fibers are divided into two distinct classes: natural and chemical ones, which cover synthetic and man-made sub-classes. They can be produced from several materials, such as wool, cotton, rayon, flax, silk, rock, nylon, polyester, polyethylene, poly-propylene, aramid, glass, carbon, steel, ceramic, others. Globally, the participation of chemical fibers corresponds to approximately 59,9%, and the synthetic fiber polyester, the most used one, represents approximately 63% of the world market. Vital needs have led to the development of multi-function fibers and the focus has changed in the last 10 years with the use of nanotechnology for environmental responsibility and smart fibers. The study of mechanical properties and fracture mechanisms of fibers is of great relevance for characterization and understanding of causes as consequence of failures. For such reason, it was selected technical fabrics made of high performance synthetic fiber nylon-and-polyester type, used in engineered products such as tires, belts, hoses and pneumatic springs, which have been analyzed in each processing phase. Fiber samples were extracted after each processing phase to be analyzed, by traction destructive tests and scanning electron microscopy. The results of analysis of mechanical properties showed loss of resistance to temperature and multi axial stress during fiber processing phase. Through microscopy tests, it was possible to find contamination, surface stains, plastic deformations, scaling, variations in the fracture faces of the filaments and analyze in the fiber-rubber interface, the level of adhesion. These irregularities and variations are caused during the stages of the process.

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Nos últimos anos, a angioplastia coronariana vem assumindo um papel definido no manejo da cardiopatia isquêmica. Apesar da alta taxa de sucesso primário, reestenose ocorre em 30 a 40% dos casos, sendo a principal limitação do método. A fisiopatologia da reestenose e as estratégias para sua prevenção têm sido estudadas através de modelos animais, especialmente em suínos, que se assemelham ao homem na morfologia e fisiologia cardiovascular e na susceptibilidade à aterosclerose. Neste modelo, os resultados da angioplastia têm sido consistentes com os achados em artérias coronárias humanas. Até o presente, nenhuma intervenção farmacológica obteve redução clinicamente significante na incidência da reestenose. Dentre as várias abordagens terapêuticas, parece de interesse a possibilidade de inibir a proliferação de células musculares lisas através do bloqueio de fatores de crescimento determinantes da hiperplasia intimai. O Pentosam polisulfato (PPS) é um polissacarídeo semi-sintético com propriedades semelhantes à heparina, o qual reduz a proliferação de células musculares em cultura, por inibição do fator de crescimento de fibroblastos básico (b-FGF). Utilizado clinicamente na profilaxia da trombose venosa profunda em países europeus, exibe tolerabilidade similar à heparina. Entretanto, não há estudos in vivo avaliando o seu efeito na proliferação da célula muscular lisa arterial. Nesta dissertação o autor buscou adaptar um modelo experimental de angioplastia em carótida de suínos capaz de induzir resposta hiperplásica da íntima, permitindo quantificar a formação da neo-íntirna e a resposta à intervenções farmacológicas, dispensando o uso de equipamento radiológico. Após, foi testada a hipótese de que o PPS pudesse modular a resposta proliferativa da célula muscular lisa neste modelo experimental. , Inicialmente, oito suínos foram utilizados na caracterização das distintas fases do experimento. Após, em doze suínos de raça cruzada, pesando entre 20 e 35 Kg, mantidos sob anestesia, a artéria carótida comum esquerda foi dissecada em sua porção cranial e o cateter-balão foi introduzido em direção à aorta e inflado até 6atm, durante 60s, por 3 vezes, com intervalos de 60s. O diâmetro da balão foi de 8mm, ou seja, 1,5 vezes superior ao da artéria em suínos deste porte. Os animais foram randomizados para receber 50mg de PPS subcutâneo, a cada 12 horas, por 30 dias, ou para serem mantidos sob cuidado usual. Os mesmos foram mantidos em cativeiro, com dieta normal e, após 4 semanas, reintervidos para excisão do segmento dilatado. As artérias foram então removidas, perfundidas e fixadas sob pressão para análise histopatológica. As imagens histológicas foram digitalizadas para posterior planimetria computadorizada das áreas da luz arterial, neo­ íntima e camada muscular. As artérias carótidas esquerdas de três animais adicionais foram utilizadas como controle para a análise histológica semiquantitativa. Observou-se reação vascular à injúria, de variada intensidade, em todas as artéria angioplastadas. A histologia convencional sugeriu maior reatividade à injúria na camada média dos animais que receberan1 o PPS, com maior deposição de matriz extracelular, perda da individualização das lâminas elásticas intermediárias e desorganização da estrutura de fibras musculares. Quanto à espessura da neo-íntima, a análise morfométrica das imagens histológicas digitalizadas não demonstrou diferença estatistica.I]lente significante entre os grupos PPS ou controle (1,19mm2 ±1,48 vs. 0,8mm2 ±0,57). Entretanto, o grupo PPS apresentou significativamente menor área luminal (0,85mm2 ±0,53 vs. 8,33mm 2 ±7,00), menor área delimitada pela lâmina elástica interna (2,05mm2 ±1,22 vs. 9,13mm 2 ±6,54 ) e maior espessamento da média, quando aferido pelo percentual da área total da artéria ocupada por esta camada (85,0% ±8,0 vs. 59,6% ±14,4). Não foram identificados efeitos hematológicos atribuíveis à droga. Em conclusão, o modelo experimental de angioplastia em carótida de suínos, através de dissecção da artéria, foi capaz de induzir formação de neo-íntima, sendo uma opção viável para estudo a reação vascular à injúria em nosso meio. O tratamento com PPS, no esquema posológico utilizado neste experimento, não foi associado a inibição dahiperplasia da í ntima subsequente à injúria por balão na carótida de suínos. Ao contrário do esperado, os animais tratados com PPS apresentaram menor área l uminal e acentuação da reação da camada média. As implicações destes achados devem ser objeto de estudos posteriores.

Dissertação apresentada para obtenção do grau de Mestre em Materiais e Processos de Fabrico, na Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, sob a orientação do Prof. Doutor António Torres Marques e Prof. Doutor Paulo M. S. Tavares de Castro

Tese de mestrado. Manutenção Industrial. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2008

Dissertation submitted for obtain the degree of Doctor, at the Cranfield Institute of Technology

Nos últimos anos, a angioplastia coronariana vem assumindo um papel definido no manejo da cardiopatia isquêmica. Apesar da alta taxa de sucesso primário, reestenose ocorre em 30 a 40% dos casos, sendo a principal limitação do método. A fisiopatologia da reestenose e as estratégias para sua prevenção têm sido estudadas através de modelos animais, especialmente em suínos, que se assemelham ao homem na morfologia e fisiologia cardiovascular e na susceptibilidade à aterosclerose. Neste modelo, os resultados da angioplastia têm sido consistentes com os achados em artérias coronárias humanas. Até o presente, nenhuma intervenção farmacológica obteve redução clinicamente significante na incidência da reestenose. Dentre as várias abordagens terapêuticas, parece de interesse a possibilidade de inibir a proliferação de células musculares lisas através do bloqueio de fatores de crescimento determinantes da hiperplasia intimai. O Pentosam polisulfato (PPS) é um polissacarídeo semi-sintético com propriedades semelhantes à heparina, o qual reduz a proliferação de células musculares em cultura, por inibição do fator de crescimento de fibroblastos básico (b-FGF). Utilizado clinicamente na profilaxia da trombose venosa profunda em países europeus, exibe tolerabilidade similar à heparina. Entretanto, não há estudos in vivo avaliando o seu efeito na proliferação da célula muscular lisa arterial. Nesta dissertação o autor buscou adaptar um modelo experimental de angioplastia em carótida de suínos capaz de induzir resposta hiperplásica da íntima, permitindo quantificar a formação da neo-íntirna e a resposta à intervenções farmacológicas, dispensando o uso de equipamento radiológico. Após, foi testada a hipótese de que o PPS pudesse modular a resposta proliferativa da célula muscular lisa neste modelo experimental. , Inicialmente, oito suínos foram utilizados na caracterização das distintas fases do experimento. Após, em doze suínos de raça cruzada, pesando entre 20 e 35 Kg, mantidos sob anestesia, a artéria carótida comum esquerda foi dissecada em sua porção cranial e o cateter-balão foi introduzido em direção à aorta e inflado até 6atm, durante 60s, por 3 vezes, com intervalos de 60s. O diâmetro da balão foi de 8mm, ou seja, 1,5 vezes superior ao da artéria em suínos deste porte. Os animais foram randomizados para receber 50mg de PPS subcutâneo, a cada 12 horas, por 30 dias, ou para serem mantidos sob cuidado usual. Os mesmos foram mantidos em cativeiro, com dieta normal e, após 4 semanas, reintervidos para excisão do segmento dilatado. As artérias foram então removidas, perfundidas e fixadas sob pressão para análise histopatológica. As imagens histológicas foram digitalizadas para posterior planimetria computadorizada das áreas da luz arterial, neo­ íntima e camada muscular. As artérias carótidas esquerdas de três animais adicionais foram utilizadas como controle para a análise histológica semiquantitativa. Observou-se reação vascular à injúria, de variada intensidade, em todas as artéria angioplastadas. A histologia convencional sugeriu maior reatividade à injúria na camada média dos animais que receberan1 o PPS, com maior deposição de matriz extracelular, perda da individualização das lâminas elásticas intermediárias e desorganização da estrutura de fibras musculares. Quanto à espessura da neo-íntima, a análise morfométrica das imagens histológicas digitalizadas não demonstrou diferença estatistica.I]lente significante entre os grupos PPS ou controle (1,19mm2 ±1,48 vs. 0,8mm2 ±0,57). Entretanto, o grupo PPS apresentou significativamente menor área luminal (0,85mm2 ±0,53 vs. 8,33mm 2 ±7,00), menor área delimitada pela lâmina elástica interna (2,05mm2 ±1,22 vs. 9,13mm 2 ±6,54 ) e maior espessamento da média, quando aferido pelo percentual da área total da artéria ocupada por esta camada (85,0% ±8,0 vs. 59,6% ±14,4). Não foram identificados efeitos hematológicos atribuíveis à droga. Em conclusão, o modelo experimental de angioplastia em carótida de suínos, através de dissecção da artéria, foi capaz de induzir formação de neo-íntima, sendo uma opção viável para estudo a reação vascular à injúria em nosso meio. O tratamento com PPS, no esquema posológico utilizado neste experimento, não foi associado a inibição dahiperplasia da í ntima subsequente à injúria por balão na carótida de suínos. Ao contrário do esperado, os animais tratados com PPS apresentaram menor área l uminal e acentuação da reação da camada média. As implicações destes achados devem ser objeto de estudos posteriores.

Os compostos de concreto polímero vem se tornando, em países desenvolvidos, uma boa opção para a construção civil, especialmente onde se necessita resistência elevada, cura rápida e boa durabilidade. Grande parte destes compostos são produzidos com as resinas epóxi e poliéster, em especial, a isoftálica. No Brasil, entretanto, não se tem conhecimento da aplicação e nem mesmo de grupos de pesquisa e desenvolvimento sistematizados, atuando na área, possivelmente devido ao desconhecimento das propriedades, da metodologia de produção e do alto custo do concreto polímero. Diante deste panorama, o presente trabalho tem como objetivo produzir e analisar composições de concreto polímero de custos reduzidos, utilizando como aglomerante a resina poliéster ortoftálica, em função de seu custo, e a resina poliéster isoftálica, que tem sido tradicionalmente utilizada. Inicialmente foram determinadas a resistência à compressão axial e absorção de água em composições de concreto polímero, com variados teores de resina, visando a escolha de um teor de aglomerante mínimo. Na segunda parte do programa experimental foi analisada a influência do teor de cinza volante (fíler) e do tipo de resina na resistência à compressão axial, na resistência à tração na flexão, no comportamento frente ao ataque químico, no módulo de elasticidade e no desgaste por abrasão. A microestrutura das amostras que sofreram ataque químico foi analisada em microscópio eletrônico de varredura. Os resultados mostraram que os concretos polímeros de resina poliéster isoftálica e ortoftálica exibiram bom comportamento mecânico e químico. A cinza volante contribui tanto no aspecto mecânico, quanto no químico. Constatou-se que a resina ortoftálica, quando utilizada simultaneamente com areia e cinza volante, exibe comportamento semelhante à resina isoftálica no concreto polímero, apesar das propriedades da resina poliéster ortoftálica serem inferiores as da isoftálica.

Os compostos de concreto polímero vem se tornando, em países desenvolvidos, uma boa opção para a construção civil, especialmente onde se necessita resistência elevada, cura rápida e boa durabilidade. Grande parte destes compostos são produzidos com as resinas epóxi e poliéster, em especial, a isoftálica. No Brasil, entretanto, não se tem conhecimento da aplicação e nem mesmo de grupos de pesquisa e desenvolvimento sistematizados, atuando na área, possivelmente devido ao desconhecimento das propriedades, da metodologia de produção e do alto custo do concreto polímero. Diante deste panorama, o presente trabalho tem como objetivo produzir e analisar composições de concreto polímero de custos reduzidos, utilizando como aglomerante a resina poliéster ortoftálica, em função de seu custo, e a resina poliéster isoftálica, que tem sido tradicionalmente utilizada. Inicialmente foram determinadas a resistência à compressão axial e absorção de água em composições de concreto polímero, com variados teores de resina, visando a escolha de um teor de aglomerante mínimo. Na segunda parte do programa experimental foi analisada a influência do teor de cinza volante (fíler) e do tipo de resina na resistência à compressão axial, na resistência à tração na flexão, no comportamento frente ao ataque químico, no módulo de elasticidade e no desgaste por abrasão. A microestrutura das amostras que sofreram ataque químico foi analisada em microscópio eletrônico de varredura. Os resultados mostraram que os concretos polímeros de resina poliéster isoftálica e ortoftálica exibiram bom comportamento mecânico e químico. A cinza volante contribui tanto no aspecto mecânico, quanto no químico. Constatou-se que a resina ortoftálica, quando utilizada simultaneamente com areia e cinza volante, exibe comportamento semelhante à resina isoftálica no concreto polímero, apesar das propriedades da resina poliéster ortoftálica serem inferiores as da isoftálica.