Orientadores: Rubens Maciel Filho, Marcelo Embiruçu de Souza / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-09T00:35:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Costa_MariaCarolinaBurgos_M.pdf: 1508476 bytes, checksum: 27959c176c0c329eb77aa2eff37a6b84 (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: Um grande desafio relacionado com a pesquisa de polímeros tem sido o desenvolvimento de relações capazes de predizer as suas propriedades de uso final a partir das condições operacionais ¿ ou durante o processo de polimerização ou nas fases do processo de transformação. Estas relações podem ser utilizadas para otimizar as condições operacionais dos sistemas de transformação e produzir artigos com propriedades finais especificadas. O primeiro passo para isto é o conhecimento das relações entre propriedades intrínsecas e propriedades finais. O segundo passo é correlacionar as condições operacionais com as propriedades intrínsecas das resinas. Sendo assim, o principal objetivo do presente trabalho é desenvolver modelos empíricos para predição de propriedades finais de resinas de polietileno (PE) em função de suas propriedades intrínsecas, além de correlaciona r qualitativamente essas propriedades. Devido à grande variedade de resinas de polietileno existentes no mercado, as mesmas foram divididas em grupos, de acordo com a aplicação a que se destinam. Uma pesquisa foi realizada com a finalidade de se avaliar as propriedades mais importantes para cada aplicação final. Em seguida, foram encontradas equações compreendendo, para cada grupo de resinas, as seguintes classes de propriedades: propriedades mecânicas, térmicas, ópticas, propriedades de superfície de contato, reológicas e morfológicas. As propriedades intrínsecas selecionadas para caracterizar as resinas foram, índice de fluidez (MI), propriedade reológica que está inversamente relacionada com a viscosidade e com o peso molecular da resina; ¿stress exponent¿ (SE) / razão de expansão (SR), que é uma medida do caráter não-Newtoniano do polímero fundido, a qual pode ser usada para avaliar a processabilidade da resina; e densidade, que está diretamente relacionada com o grau de cristalinidade das resinas. Entre as propriedades intrínsecas existentes, as propriedades selecionadas exercem, em geral, uma influência significativa nas propriedades dos polímeros, além de serem facilmente mensuráveis na indústria. Além de uma extensa revisão bibliográfica, uma análise estatística prévia das correlações entre as variáveis foi realizada e, em seguida, foram escolhidas as variáveis de entrada de cada modelo. Para dois dos seis grupos de resinas estudados, a propriedade de SE / SR não foi usada como variável de entrada dos modelos, pois esta propriedade não é mensurável ou significativa para grande parte das resinas desses grupos. É importante destacar que os aditivos podem exercer influência considerável nas propriedades de uso final dos polímeros, ou seja, a influência dos aditivos torna ainda mais complexo o estudo para a predição das propriedades finais a partir das condições operacionais dos sistemas de polimerização. No entanto, não foi possível um controle da quantidade e qualidade dos aditivos envolvidos na produção das resinas e, dessa forma, um estudo envolvendo a influência dos aditivos nas propriedades de desempenho do polímero está além do escopo deste trabalho. Para o desenvolvimento deste trabalho, uma considerável quantidade de experimentos foi realizada, envolvendo 27 propriedades e 46 tipos de resinas, totalizando aproximadamente 870 resultados experimentais (Apêndice I), sendo que cada valor experimental apresentado representa uma média dos resultados obtidos para 5 amostras de cada tipo de resina. Em geral, os modelos desenvolvidos são capazes de reproduzir e predizer dados experimentais com precisão / Abstract: A great challenge related to polymers research has been the development of relations enabling prediction of polymer final properties according to the initial operational conditions - either during the polymerization process or the transformation process phases. These relations can be utilized to optimize the operational conditions of transformation systems and to produce devices with specified end-use properties. The first step for this is the information about the relationship s between end-use and intrinsic properties, while the second step is to correlate operation conditions with intrinsic properties of the resins. So, the main objective of the present work is to built-up empirical models to predict end -use properties of polyethylene (PE) resins as functions of its intrinsic properties and still correlate qualitatively these properties. Due to several types of polyethylene resins that are present in the market, the resins studied were separated in groups in accord to the final application of each ones. The research was carried out to evaluate the most important properties for each final application. Then, equations were found for each resins group, including the following classes of properties: mechanical, thermical, optical, contact surface, rheological and morphological properties. Intrinsic properties selected to characterize the resins were fluidity index (FI), which is opposite related to viscosity and molecular weight of the resin; stress exponent (SE) / expansion ratio (SR), which is a measure of the non-Newtonian character of the polymer melt and may be used to evaluate the processability of the polymer resin; and density, which is directly related with resins degree of crystallinity. Among the existing intrinsic properties, that ones which were selected exert, generally, a significant influence on the polymers properties, as well as being easily measurable in the industrial environment. Beyond an extensive literature revision, a previous statistic analysis of the correlations between variables was carried out, and then the input variables were chosen for each model. For two of six resins groups studied, the SE / SR properties were not used as a model input because these properties is not measured or meaningful for the greater part of the resins from those groups. It is important emphasize that the additives can exert considerable influence about end-use properties of polymers, thus, the additives influence makes even more complex the learning about a polymer final properties forecast from the operational conditions of the polymerization systems. However, a control of the additives amount and quality was not possible and a research including comprehensively the additives influence on polymers performance properties remaining beyond the scope of this work. In the curse of this research, a large number of experiments were carried out, embracing twenty seven properties and forty six resins, totalizing approximately eight hundred and seventy experimental results (Appendix I), and each experimental value presented represents a mean of the obtained results for five samples of each kind of resin. In general, models developed are able to reproduce and predict experimental data within experimental accuracy / Mestrado / Desenvolvimento de Processos Químicos / Mestre em Engenharia Química

En el 2012, el Ministerio del Ambiente presentó el cuarto informe sobre desechos solido municipales y no municipales. Según este documento, durante el 2010, en nuestro país se generaron 613 toneladas de residuos sólidos plásticos por día. La región de Lima produce un 51,4% de los residuos plásticos totales y, dado que, solo un 31,6% de sus distritos reportaron sobre la gestión de sus residuos, entonces, la cantidad de desechos plásticos generados podría resultar ser más alta al de la cifra citada. Entonces, dado que Lima es la región que genera la mayor cantidad de desechos plásticos a nivel nacional y es, al mismo tiempo, la región donde se concentra mucha de la actividad industrial, es posible pensar en un sector industrial local que trate de reusar estos desechos y los transforme en productos con valor agregado. Así, uno los procesos más usados a nivel industrial para la fabricación de productos huecos de gran volumen, libres de esfuerzos residuales y a bajo costo con respecto a otros procesos, es el proceso de moldeo rotacional. En este sentido, el objetivo principal de esta investigación es estudiar el sinterizado de materiales compuestos de polietileno reciclado y madera capirona recuperada fabricados mediante moldeo rotacional con el fin de incentivar el uso de materiales alternativos, conformados a partir materiales considerados como desechos, dentro del sector industrial. Para cumplir con el objetivo principal, se ha estudiado el estado del arte referente al proceso de moldeo rotacional y a los materiales compuestos constituidos de plástico y madera. Se han identificado los parámetros críticos del proceso de moldeo de estos materiales tales como la temperatura y el tiempo de calentamiento y el tamaño y la proporción en volumen de las partículas de madera, a partir de los cuales, fue posible idear una metodología experimental. En base a esta metodología, se llevaron a cabo ensayos de moldeo rotacional en cuatro etapas diferentes y, en cada una de ellas, se elaboraron varios materiales compuestos según diferentes condiciones de moldeo. Al final de cada etapa, estos materiales fueron sometidos a ensayos de tracción a fin de evaluar el efecto de los parámetros del proceso sobre las propiedades mecánicas del material determinados en base a dicho ensayo de control. En la primera etapa, se determinaron las temperaturas y tiempos de calentamiento. Durante la segunda, tercera y cuarta etapa, se evaluaron el efecto de la proporción en volumen de las partículas de madera, del tamaño de partícula de madera de la temperatura, respectivamente. Los constituyentes también han sido caracterizados. Se ha estudiado el sinterizado de materiales compuestos de polietileno reciclado y madera capirona recuperada fabricados mediante moldeo rotacional y se ha demostrado que el proceso de sinterización se realiza más eficazmente a mayor temperatura y mayor tiempo de calentamiento para una misma proporción de madera. El material de mejores propiedades mecánicas es aquel que está constituido por un 15 % en volumen de partículas de madera y ha sido moldeado a 300 °C durante 25 minutos. Asimismo, se probado que a medida el contenido de madera aumenta, se dificulta el proceso de sinterización y disminuyen las propiedades mecánicas del material compuesto; mientras que, a medida que disminuye el tamaño de partículas de madera, las propiedades mecánicas mejoran. / Tesis

Publicación a texto completo no autorizada por el autor / Analiza los parámetros principales que gobiernan el flujo de gas natural, en la instalación de derivaciones de redes de polietileno. Las redes de polietileno pertenecen al grupo de redes de baja presión, ya que su presión máxima de operación es de 5 bar, establecido por la Concesionaria Gas Natural de Lima y Callao, Cálidda. / Trabajo de suficiencia profesional

Orientador: Lorena Benathar Ballod Tavares. / Coorientador: Atilano Antônio Vegini. / Dissertação (Mestrado em Engenharia Ambiental) - Programa de Pós-Graduação em Engenharia Florestal, Centro de Ciências Tecnológicas, Universidade Regional de Blumenau, Blumenau.

Com o objetivo de facilitar o deslizamento dos filmes nas linhas de envase de produtos, é necessária a produção de filmes com baixos valores de coeficiente de fricção (COF) e com isso aumentar a produtividade nas linhas de empacotamento automático. Para obtenção de níveis baixos de COF, adiciona-se às resinas, entre outros aditivos, agentes deslizantes. Os tipos mais utilizados são as amidas de ácidos graxos, que possuem baixa solubilidade nas resinas de polietileno e que, após a extrusão do filme, migram para a superfície promovendo uma redução do COF. No entanto, observa-se que, ao longo do tempo, o teor de deslizante sofre um decaimento. Neste trabalho, com o objetivo de identificar possíveis interações do agente deslizante com demais aditivos da formulação, foram produzidas quatro formulações diferentes, variando-se os aditivos utilizados em cada uma das amostras. Os aditivos incorporados e avaliados neste estudo foram agente deslizante, antioxidantes (primário e secundário), antibloqueante, auxiliar de fluxo e branqueador ótico, pois os mesmos constituem o pacote de aditivação utilizado para a aplicação do produto selecionado neste estudo. Utilizando as técnicas de cromatografia líquida, espectroscopia de infravermelho, cromatografia gasosa acoplada ao espectrômetro de massas, coeficiente de fricção e microscopia eletrônica de varredura, foi realizado um acompanhamento das amostras por um período de aproximadamente 90 dias, com o objetivo de identificar alguma diferença entre as formulações analisadas. Observa-se que ao longo do tempo (90 dias), existe a queda no teor de agente deslizante, de praticamente 20-30%, no entanto esse decaimento foi observado nas quatro amostras avaliadas, indicando que a migração da amida não está relacionada com os demais aditivos testados na formulação. Para complementar esta avaliação, um filme foi avaliado por microscopia de força atômica (AFM) para observar a migração do agente deslizante para a superfície, bem como avaliar como o tratamento corona influencia nesta migração. / In order to facilitate film slipping in packing lines it is necessary to manufacture films with low Coefficient of Friction (CoF) and therefore to increase the productivity in automatic packing lines. In order to obtain a low CoF, slip agents are added to the resin in conjunction with other additives. The most commonly slip agent used are the fatty acid amides, that have low solubility in polyethylene resins and that, after film extrusion, migrate to the film surface resulting in a CoF decrease. However, it is noted that, over the time, the slip agent content decays. In this study, in order to identify potential interactions between the slip agent and other additives used in the formulation, four different formulations were produced, varying the additives used in each sample. The additives incorporated and evaluated in this study were the slip agents, antioxidants (primary and secondary), antiblocking, and optical brightener because they constitute the additive package applicable to the product selected for this study. By the use of liquid chromatography, infrared spectroscopy, gas chromatography with mass spectrometry, coefficient of friction, and scanning electron microscopy, the samples were monitored for a period of approximately 90 days in order to identify any difference among the analyzed formulations. It is noted that over time (90 days), there is a decrease of about 20-30% in the slip agent content, however this decay was observed in all samples tested, indicating that the amide migration is not related to the other additives used in the formulation. Additionally, one film was analyzed by atomic force microscopy (AFM) in order to observe the slip agent migration to the film surface and also to evaluate the influence of corona treatment on this migration.

O aumento da demanda por embalagens flexíveis, a evolução dos processos de transformação e a demanda por materiais que viabilizem aumento de produtividade sem perda de qualidade das embalagens, tornam necessário o desenvolvimento de soluções que atendam este mercado. Com foco na manutenção da integridade e qualidade dos produtos embalados, a propriedade de selagem dos filmes é uma das mais importantes. Devido à necessidade de aumento de produtividade e ao aumento de velocidade na etapa de empacotamento automático dos produtos, soluções que viabilizem a redução de temperatura necessária para selagem das embalagens têm sido estudadas pelos fornecedores de resinas termoplásticas e a utilização de blendas poliméricas tem se mostrado uma solução rápida com baixo ou nenhum investimento e que proporcionam a combinação de propriedades de diferentes polímeros para obtenção do incremento desejado. Diante deste contexto, foram produzidas três blendas, BL1, BL2 e BL3, na proporção mássica 85/15 (PEBDL/PEUBDL), entre um PEBDL convencional, amplamente utilizado para produção de embalagens flexíveis, obtido com catalisador Ziegler-Natta, e três PEUBDLs, identificados como PEUBDL1, PEUBDL2 e PEUBDL3, todos obtidos com catalisadores metalocênicos. Foram obtidos filmes monocamada, em extrusora tubular, na proporção mássica 90/10 (PEBDL, BL1, BL2 ou BL3/PEBD). Foram avaliados os efeitos dessa mistura nas propriedades físicas, estruturais, reológicas, óticas, mecânicas e de soldabilidade e a partir destas avaliações, foram estabelecidas correlações entre estrutura e propriedade, com ênfase nas propriedades de selagem dos materiais. Os resultados obtidos mostram que as blendas proporcionaram melhoria da propriedade de selagem em comparação ao PEBDL, especialmente as blendas produzidas com os PEUBDLs de menor densidade. De maneira geral as blendas apresentaram melhores propriedades mecânicas e óticas, em comparação ao PEBDL. / The increasing demand for flexible packaging, the advances on conversion processes and the demand for materials that allow the increase in productivity with no quality loss of the packaging require the development of new solutions to this market. Focusing on keeping packed product’s quality and integrity, the sealing property is one of the most important property for this segment. Due to productivity increase and the increase on the speed of automatic packaging machines, the suppliers of thermoplastic resins have been studying solutions to reduce the temperature needed to seal the packaging. The use of polymer blends has been a fast and with low or none investment solution, which provide the combination of properties of different polymers to reach intended improvement. Given this context, three blends were produced, BL1, BL2 e BL3, with the following mass ratio 85/15 (LLDPE/ULDPE), among a conventional LLDPE, widely used to produce flexible packaging, obtained with Ziegler-Natta catalyst, and three ULDPEs, identified as ULDPE1, ULDPE2 and ULDPE3, obtained with metallocene catalysts. Monolayer films were obtained on a tubular extruder, with the mass ratio 90/10 (LLDPE, BL1, BL2 or BL3/LDPE). The effects of the blending were analyzed on physical, structural, rheological, optical, mechanical and sealing properties. Structure – property correlation were discussed, focusing on the sealing property. The results show that the blends enhanced sealing properties compared to LLDPE, highlighting the blends with ULDPE with lower density. In general, the blends presented better mechanical and optical properties when compared to LLDPE.

Made available in DSpace on 2018-08-01T23:29:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_11263_61 - Douglas Bitencourt Vidal.pdf: 1198600 bytes, checksum: 0f3d43aa7ddbfaad81fab49f563bdefa (MD5) Previous issue date: 2017-08-29 / O descarte de embalagens cartonadas vem se tornando um passivo ambiental à medida que seu consumo aumenta. Uma maneira de se aproveitar este material é pelo desagregador de papel, que resulta na formação do compósito de polietileno e alumínio (PEBD/Al). Capaz de separar o alumínio do polietileno presentes no compósito, a pirólise é uma técnica utilizada principalmente na recuperação de materiais subaproveitados, gerando produtos de interesse. Diante deste contexto, o objetivo geral deste trabalho foi estudar as condições do processo de pirólise do PEBD/Al. Os experimentos ocorreram nas temperaturas 813, 853 e 893 K e taxas de aquecimento de 10, 30 e 50 K min-1. Analisou-se a influência da temperatura e da taxa de aquecimento sobre a pirólise do compósito PEBD/Al em leito fixo, a fim de estimar os efeitos destas variáveis de processo, bem como identificar os produtos obtidos. Inicialmente, análises termogravimétricas demonstraram que a degradação deste material se inicia a 670 K e torna-se completa à 820 K. Ao comparar a termogravimetria derivada (DTG) do PEBD/Al com o do polietileno puro, notou-se que as duas curvas se sobrepõem, demonstrando que o alumínio não interfere nas reações. A partir dos dados de termogravimetria e de modelos cinéticos isoconversionais, a energia de ativação global da reação de pirólise de PEBD/Al foi estimada: 169,61kJ.mol-1 (Ozawa), 170,79 kJ.mol-1 (K-A-S), 181,33kJ.mol-1 (Starink) e 205,87 kJ.mol-1 (Kissinger), sendo estes valores similares aos encontrados na literatura para o polietileno puro. Após análise dos rendimentos dos produtos, evidenciou-se maior participação de condensados, dos quais as olefinas apresentaram produção mais acentuada em 893 K. Observou-se também que a temperatura teve maior influenciou no rendimento dos produtos condensados do que a taxa de aquecimento. Com relação a composição das olefinas para as reações a 893 K, identificou-se principalmente compostos alifáticos, como os alcenos, de cadeia carbônica de C12 à C20. Por ser formado majoritariamente de polietileno, os produtos da pirólise do compósito resultam em hidrocarbonetos que podem ser utilizados como matéria prima pela indústria.

Filmes de polietileno (PE) contendo aditivo pró-degradante à base de um composto de cobalto foram expostos a intemperismo natural por 12 meses, em Canoas, RS (30º S, 59º W), sob condições de umidade ambiente e saturação de umidade. Procurou-se desenvolver condições de ensaio adequado para a degradação abiótica e biótica, visando monitorar alterações na estrutura da cadeia e propriedades mecânicas. Obtiveram-se valores crescentes de índice de carbonila com o aumento do tempo de exposição ao intemperismo natural, por meio de espectroscopia de infravermelho por transformada de Fourier (FTIR). A massa molar ponderal média decresceu de 170.000 para próximo de 8.000 g mol-1 com 4 – 5 meses de exposição, com fragilização progressiva das amostras e diminuição da resistência mecânica. A degradação biótica dos resíduos de PE originados a partir da degradação abiótica foi realizada em células fechadas, a 58º C. Após 90 dias de ensaio, as amostras de PE tiveram 12 % do seu carbono convertido a CO2, contra 70% obtidos com celulose (padrão positivo). Mesmo com essa diferença elevada em relação ao padrão positivo, a biodegradabilidade desenvolvida pelo PE pode ser considerada muito boa, uma vez que a biodegradação dessa poliolefina sem aditivo promotor de degradaçao é extremamente pequena. Assim, o aditivo pródegradante teve uma eficiência significativa em acelerar a degradação abiótica dos filmes de PE expostos ao intemperismo natural, em condições de umidade ambiente ou saturação de umidade. / Plastic bags of polyethylene (PE) containing cobalt prodegradant additive were exposed to natural weathering for 12 months, in Canoas, RS (30° S, 59º W). An appropriate test methodology for monitoring abiotic and biotic degradation was chosen, with evaluation of changes in the structure of the polymeric chain, mechanical parameters and biodegradation. Increasing results of carbonyl index demonstrated accelerated oxidation of the samples. The molar mass (weight average) decreased from 170.000 to 8.000 g mol-1 after 4 – 5 months of exposure, being followed by fragilization and mechanical resistance decrease. Biotic degradation tests of PE bags residues were performed in closed vessels, at the temperature of 58 ºC. According to the tests, residues of PE films reached a mineralization of 12% after 90 days, compared to 70 % for cellulose. That degree of biodegradation may be considered high, because biodegradation of PE films not containing prodegradant additives is very slow. Thus, the additive was showed efficient to accelerate the abiotic degradation, conferring biodegradability to PE films.

Tese de mestrado. Engenharia Biomédica. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto, Faculdade de Medicina Dentária. Universidade do Porto. 2008

En esta tesis se han estudiado las propiedades difusivas de tres filmes de polietileno lineal de baja densidad a los gases nitrógeno, oxígeno y dióxido de carbono. Se ha medido los coeficientes de permeabilidad, difusión y solubilidad aparentes en función de la temperatura, la presión y el tiempo de templado. La evolución de los resultados con el cambio de presión ha sido interpretada utilizando el modelo dual de sorción, así mismo, la evolución con la temperatura ha sido interpretada en términos del modelo de volumen libre desarrollado por Fujita y modificado por nosotros para polímeros semicristalinos. Finalmente se ha llevado a cabo un estudio de la permselectividad de estos filmes los citados gases también en función de la temperatura, presión y tiempo de templado.