A indústria alimentícia utiliza variados materiais para embalagens, sendo o polietileno de baixa densidade linear (PELBD) um dos materiais de maior importância, por possuir características únicas e adequadas à produção de embalagens. A geração de espécies químicas em embalagens de alimentos vem sendo foco de estudos no mundo. Este controle de compostos é denominado como estudo de Substâncias Não Intencionalmente Adicionadas (NIAS) e tem sua importância justificada pela preocupação com a saúde humana devido à capacidade de contaminação do alimento embalado. Para este estudo foram escolhidas duas resinas PELBD amplamente aplicadas na produção de embalagens alimentícias, analisadas na forma de pellets. As amostras foram nomeadas como PELBD1 e PELBD2 e analisadas antes e após exposição natural e acelerada (estufa a 50°C) de um, dois e três meses. Ambas apresentaram grande aumento no número de NIAS detectadas por Cromatografia Gasosa com detecção de Massas (GC-MS) após envelhecimentos, quando comparadas à resina virgem, chegando a 1100% em PELBD1 e 100% em PELBD2, com surgimento de substâncias oxigenadas e tóxicas. O aditivo antioxidante ativo foi sendo consumido e analisado via Cromatografia Líquida de Alta Eficiência (HPLC) ao longo das exposições, confirmando os efeitos do envelhecimento. Através do Infravermelho por transformada de Fourier (FTIR) foi verificada degradação inicial em PELBD1 exposto por três meses à estufa. Porém, até mesmo em períodos menores de exposição natural, a formação de grupos cromóforos foi comprovada pela análise de cor, onde houve pequeno e gradual aumento do amarelecimento e diminuição da brancura principalmente em PELBD1. Por Cromatografia de Permeação à Gel (GPC), as amostras apresentaram pequena tendência para diminuição de M̅z. Já nas análises de Reometria Rotacional com variação de Frequência (DSR), Índice de Fluidez (IF) e Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC), foram observadas mínimas tendências de degradação. Pode-se concluir a partir destes resultados que a maior degradação e produção de NIAS ocorreram em ambiente acelerado. Esta pesquisa trouxe grandes contribuições para futuros trabalhos que envolvam o estudo de NIAS e suas condições de formação. / The food industry uses various packaging materials being linear low density polyethylene (LLDPE) one of the most important materials, have unique features suitable for the production and packaging. The generation of chemical species in food packages has been the focus of research in the world. This control compounds is referred to as study Non-Intentionally Added Substances (NIAS) and has its importance justified by concern human health because of capacity contamination the food packaging. For this study it was chosen two LLDPE resins widely applied in the production of food packaging, analyzed in the form of pellets. The samples were named as PELBD1 and PELBD2 and analyzed before and after natural and accelerated exposure (oven at 50°C) of a two and three months. Both showed huge increase in the number of NIAS detected by Gas Chromatography with Mass detection (GC-MS) after ageing, when compared to virgin resin, reaching of 1100% in PELBD1 and 100% in PELBD2 with the appearance of oxygen substances and toxic substances. The active antioxidant additive was being consumed and analyzed via High-Performance Liquid Chromatography (HPLC), during the exposures, confirming the effects of ageing. For Fourier Transform Infrared (FTIR) was observed in initial degradation PELBD1 exposed for three months in an oven. However, even at under natural exposure periods, the formation of chromophoric groups were confirmed by analysis of color where there was a slight and gradual increase in yellowing and brightness decreased mainly PELBD1. For the Gel Permeation Chromatography (GPC), the samples showed a slight tendency to decrease M̅z. Already in the analysis of Rheometry Rotational Varying Frequency (DSR), Melt Flow Index (MFI) and Differential Scanning Calorimetry (DSC), were observed minimum trends of degradation. It can concluded from these results that the greatest degradation and NIAS production occurred in an accelerated environment. This research has brought great contributions to future work involving the study of NIAS and their conditions of training.

Esta tese trata-se dos estudos dos mecanismos relacionados com a condução elétrica ac de polietileno de baixa densidade (PEBD), virgem e envelhecido sob radiação UV, carregado com diferentes concentrações de negro de fumo (NF). Medidas experimentais de condutividade ac foram feitas em amostras com diferentes concentrações de NF, em diferentes temperaturas. Análise de calorimetria diferencial (DSC) e medidas de expansão térmica foram realizadas como complementos a esse estudo. Observamos também o efeito do envelhecimento UV sobre as propriedades elétrica das amostras. Baseado na distribuição do NF na matriz polietileno, a condutividade ac foi explicada em termos do mecanismo \"hopping\" considerando o material como um sistema onde as barreiras de energia potencial estão aleatoriamente distribuídas no volume do material. Estudamos a ruptura dielétrica do PEBD/NF com diferentes concentrações de NF, e os resultados foram interpretados usando a distribuição estatística de Weibull, utilizando tanto o métodos gráfico quanto o analítico, para determinar a rigidez dielétrica e os parâmetros de escala e de forma da distribuição / We performed a study of mechanisms related to ac electrical conduction of virgin and aged low-density polyethylene (LDPE) charged with different concentrations of carbon black (CB). Experimental ac conductivity measurements were carried out in samples of different CB concentrations for several temperatures. Measurements of differential scanning calorimetry (DSC) and of thermal expansion were performed as auxiliary methods in this study. We also observed the ultraviolet aging effect on the electrical properties of the samples. Based on the distribution of the CB in the polyethylene matrix, the ac conductivity was explained in t e m of hopping mechanism considering the material as a system where the energy potential barriers are randomly distributed in material bulk. We also performed studies of dielectric breakdown of LDPE/NF with different CB concentrations, and the results are studied by Weibull approach, using both analytical and graphic methods to determine the dielectric strength and the scale and shape parameters

Orientadores: João Sinézio de Carvalho Campos, Marco-Aurélio De Paoli / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química / Made available in DSpace on 2018-08-22T19:54:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Barros_NataliaGarrotede_M.pdf: 8371421 bytes, checksum: b1ace4db177a03ca77cde81260779535 (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: Considerando a importância da reciclagem, o presente trabalho teve como objetivo apresentar as propriedades mecânicas, térmicas e reológicas do material polimérico obtido a partir do processo de reciclagem de embalagens multicamadas constituídas de poliamida 6 (PA 6), polietileno de baixa densidade (PEBD) e polietileno de baixa densidade linear (PEBDL). Obteve-se o material polimérico processando-se em extrusora mono-rosca as embalagens com compatibilizantes (CP) de polietileno funcionalizado com anidrido maleico (PE-g-AM) e polietileno de alta densidade pósconsumo (PEADpc). As amostras foram preparadas nas composições que variam de 50 a 100% em massa de embalagem aglutinada. O melhor desempenho no ensaio de tração foi obtido com PE-g-AM. Porém, a adição deste CP nas blendas que continham o PEADpc, mostrou-se desnecessária. Os corpos de prova sem PE-g-AM apresentavam delaminações, devido à falta de compatibilidade entre os diferentes materiais. Entretanto, as propriedades de flexão das blendas com PEADpc foram melhores quando comparadas com as que continham PEAD virgem. Estes dados sugerem que grupos polares, originados na degradação oxidativa do polímero pósconsumo, reagiram com grupos polares da poliamida, promovendo melhor compatibilização. As análises de Microscopia Eletrônica de Varredura mostraram que estes compatibilizantes contribuíram para a diminuição do tamanho dos domínios da fase dispersa, resultando em uma mistura mais homogênea. As blendas que continham o polietileno virgem apresentaram um aumento na viscosidade quando o PE-g-AM foi adicionado. De acordo com as propriedades físico-químicas, estes materiais podem ser utilizados, por exemplo, em aplicações na área moveleira, lonas ou vasos / Abstract: Considering the importance of recycling, this study aimed to show mechanical, thermal and rheological properties from recycled multilayers packaging consisted of polyamide 6 (PA6), low density polyethylene (LDPE) and linear low density polyethylene (LLDPE). The polymeric material was processed in a single screw extruder. Two compatibilizers (CP) were applied: polyethylene-graft-maleic anhydride (PE-g-AM) and post-consumer high density polyethylene (PEADpc). Blends were prepared from 50 to 100% of agglutinated packaging. The best tensile properties were obtained with PE-g-AM. However, It is not necessary the addition of this CP in the blends with PEADpc. The specimens without PE-g-AM showed delamination, because of the lack of adherence of different polymeric materials contained in these blends. Nevertheless, the flexural properties of the blends with PEADpc were better than those with virgin PEAD. These results suggested that the polar groups from PEADpc, originated from oxidation process, may have reacted with polar groups from polyamide. The scanning electron microscopy showed a reduction in the size domains of the disperse phase when these CP were used. This produced a more homogeneous mixture. Other characteristic observed is that the addition of PE-g-AM in blends with virgin PEAD appears to increase the viscosity. The materials obtained can be applied, for example, in furniture in general, tarpaulins or vessels / Mestrado / Ciencia e Tecnologia de Materiais / Mestra em Engenharia Química

Submitted by Izabel Franco (izabel-franco@ufscar.br) on 2016-09-14T18:36:19Z No. of bitstreams: 1 DissFCP.pdf: 1919469 bytes, checksum: d72c5b38d47b1a3d4dfeb57fce578117 (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-09-16T19:21:33Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissFCP.pdf: 1919469 bytes, checksum: d72c5b38d47b1a3d4dfeb57fce578117 (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-09-16T19:21:39Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissFCP.pdf: 1919469 bytes, checksum: d72c5b38d47b1a3d4dfeb57fce578117 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-16T19:21:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissFCP.pdf: 1919469 bytes, checksum: d72c5b38d47b1a3d4dfeb57fce578117 (MD5) Previous issue date: 2014-12-17 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / The consumption of fruits and vegetables has been growing due to the efforts for a healthier diet. In this context, strawberry can be highlighted for its nutritional value and for being a tasty and attractive fruit. However, on Brazil conditions, for being harvested near its physiological maturity, losses in post-harvest quality are high. Polymeric films containing metal nanoparticles (NPs) have been used in food packaging, once they present properties that contribute in maintaining the quality of fruits and vegetables. For instance, silver nanoparticles (AgNPs) stands out for its antimicrobial action. The goal of this work was to evaluate the post-harvest quality of strawberries packed in polymeric films containing AgNPs and conventional net polymeric films (without NPs). For this purpose, commercial low-density polyethylene films (LDPE) containing AgNPs were characterized by scanning electron microscopy (SEM), Infrared Spectroscopy Fourier Transform (FTIR), thermogravimetry (TGA), Differential Scanning Calorimetry (DSC) and X-Ray Diffraction (XRD), antimicrobial activity tests. For evaluating the films influence on the physical-chemical and microbiological quality of strawberry, the following experiments were performed: (I) strawberry packaged in LDPE and LDPE+AgNP films were stored in cold chamber at 5 and 25 °C for nine days, where physical-chemical and microbiological analyzes were carried out at every three days; (II) Strawberry packaged by LDPE and LDPE+AgNP films were stored in cold chamber at 5 and 25 °C for nine days, and were submitted to the same physicalchemical analysis. To investigate in more details the antimicrobial effects of packaging, two experiments were carried out with strawberry inoculated by E. coli: (III) firstly, strawberry inoculated with E. coli with an initial concentration of 108 CFU mL-1 were stored at 5°C for ten days; subsequently, the physical-chemistry and microbiological analyses were carried out; and (IV) strawberry inoculated with E. coli with an initial concentration at 105 CFU mL-1 were stored at 10°C for ten days; subsequently, the microbiological analyses were carried out at every two days. Adding AgNPs on LDPE matrix did not influence the thermal and physical-chemical properties of films. Films containing AgNPs showed antimicrobial activity against Gram-positive and Gramnegative microrganims. Physical-chemical quality of strawberry was affected mainly by temperature and storage period. AgNPs contained in LDPE packaging was efficient on controlling microbial population growth. Antimicrobial activity and post-harvest quality attained by polyetilene films containing AgNPs may be an indicative for using such Aplicação de filmes com nanopartículas de prata na conservação de morangos type of active packing for other fruits and vegetables, which can help decreasing post harvest losses, and may contribute to improve food safety. / O consumo de alimentos como frutas e hortaliças vem crescendo juntamente com a busca por uma alimentação mais saudável. Neste contexto, o morango se destaca por seu valor nutritivo e também por ser uma fruta saborosa e atraente. Porém, nas condições brasileiras por ser colhido próximo a sua maturação fisiológica, as perdas em qualidade pós-colheita são altas. Filmes poliméricos com nanopartículas (NPs) metálicas têm sido utilizados em embalagens alimentícias, dispondo de propriedades que contribuem para a manutenção da qualidade de frutas e hortaliças e, dentre estas, as nanopartículas de prata (NPsAg) vem se destacando pela sua ação antimicrobiana. Objetiva-se nesse trabalho avaliar a qualidade pós-colheita de morangos embalados em filmes contendo NPsAg e filmes convencionais (sem adição de NPs). Para tanto, filmes comerciais de polietileno de baixa densidade (PEBD) contendo NPsAg foram caracterizados através de microscopia eletrônica de varredura (MEV), Espectroscopia no Infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR), Termogravimetria (TGA), Calorimetria Diferencial de Varredura (DSC) e Difração de Raio X (DRX), além da avaliação da atividade antimicrobiana dos filmes. Para avaliar o efeito destes filmes na qualidade físico-química e microbiológica de morangos, os seguintes experimentos foram realizados: (I) morangos embalados com filmes PEBD e PEBD+NPAg armazenados em câmara fria a 5 e a 25°C por nove dias, foram avaliados por meio de análises físico-químicas e microbiológicas a cada três dias; (II) morangos embalados com filmes PEBD e PEBD+NPAg foram armazenados a 5 e a 20°C por nove dias, e submetidos às mesmas análises. Para investigar mais detalhadamente o efeito antimicrobiano das embalagens, dois outros experimentos foram realizados inoculando os morangos com Eschechiria coli: (III) morangos inoculados com E. coli a uma concentração inicial de 108 UFC mL-1, armazenados a 5°C por dez dias, sendo realizadas análises microbiológicas e físico-químicas a cada dois dias; e (IV) morangos inoculados com E. coli a uma concentração inicial de 105 UFC mL-1, armazenados a 10°C por dez dias, sendo realizadas apenas análises microbiológicas a cada dois dias. A adição de NPsAg na matriz de PEBD não interferiu nas propriedades térmicas e nas propriedades físico-químicas dos filmes. Os filmes contendo NPsAg apresentaram atividade antimicrobiana contra micro-organismos Gram-positivos e Gram-negativos, com maior efetividade contra Gram-negativos. A qualidade físico-química dos morangos foi afetada principalmente pela temperatura e pelo tempo de armazenamento. Aplicação de filmes com nanopartículas de prata na conservação de morangos Página | vii A ação antimicrobiana das NPsAg quando aplicadas nas embalagens de morango foi efetiva na diminuição da população microbiana nos morangos. A ação antimicrobiana e a manutenção da qualidade pós-colheita apresentada pelas embalagens de polietileno com NPsAg pode ser um indicativo de uso para outras frutas e hortaliças, podendo auxiliar na diminuição das perdas pós colheita, e contribuindo para questões de segurança do alimento.

As fibras naturais estao ganhando espaco no mercado como materia-prima por apresentarem caracteristicas desejaveis para aplicacoes industriais, por ser um material renovavel, biodegradavel e de baixo custo. Neste sentido, a exploracao da celulose vem crescendo, inclusive no estudo de compositos polimericos reforcados com fibras naturais. Este trabalho visa primeiramente a obtencao de hibridos celulose/oxido de niobio hidratado a partir do tratamento e modificacao do bagaco de cana-de-acucar, e posteriormente a geracao de compositos de matriz de polietileno de baixa densidade (PEBD) e carga de celulose modificada. O Nb2O5.nH2O foi gerado pelo metodo da precipitacao convencional, partindo-se de niobio metalico. Os hibridos foram produzidos nas proporcoes de 10, 20, 30 e 40% de oxido e caracterizados utilizando-se as seguintes tecnicas: difracao de raios X (DRX), espectroscopia de absorcao no infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), termogravimetria (TG), calorimetria exploratoria diferencial (DSC) e microscopia eletronica de varredura (MEV). Os resultados indicam que houve boa interacao entre a fibra de celulose e o oxido de niobio hidratado em todas as proporcoes estudadas. Pelas curvas DSC em atmosfera oxidativa pode-se observar que o Nb2O5.nH2O agiu como um agente retardante a chamas. A proporcao do hibrido definida para a geracao dos compositos foi 90Cel/10Nb2O5.nH2O. Inicialmente foram fabricados os compositos reforcados apenas com celulose branqueada, (x)PEBD/(100-x)Cel, com x = 5, 10, 15 e 20, e realizado o estudo de suas propriedades fisico-quimicas: FTIR, TG, DSC, MEV; e dos testes mecanicos. A partir dos dados obtidos definiu-se a proporcao 5% de reforco para a geracao dos compositos reforcados com o hibrido, 95PEBD:5Cel/Nb2O5.nH2O, e tambem com a adicao do agente compatibilizante: polietileno modificado com anidrido maleico (PE-g-AM), 95PEBD:5Cel/Nb2O5.nH2O+5PE-g-AM. A insercao das fibras de celulose a matriz polimerica gera um material mais resistente e rigido e com menor deformacao, assim como a presenca do Nb2O5.nH2O. O PE-g-AM aumenta o valor do modulo elastico. A utilizacao de uma menor granulometria de carga promove uma maior dispersao e uniformidade da celulose da matriz. A dispersao das fibras na matriz dificulta o processo migracao das cadeias moleculares do PEBD, diminuindo o grau de cristalinidade. Os valores de ?Hf mostram que a adicao do inorganico enfraquece a interacao interfacial da matriz com o reforco, diminuindo a ?Hf e a XC. A presenca do Nb2O5.nH2O nos compositos gera um aumento da Tf. / Natural fibers are in prominent position in the researches as raw material for presenting characteristics desirable for industrial applications; it is a renewable material, biodegradable and low cost. Thus, the exploration of cellulose has been growing, including the study of polymer composites reinforced with natural fibers. This study primarily aims to obtain hybrids cellulose/hydrous niobium oxide from the treatment and modification of sugarcane bagasse, and subsequently the generation of composites with matrix of low density polyethylene (LDPE) and modified cellulose as reinforcement. The Nb2O5.nH2O was generated by the conventional precipitation method, starting from niobium metal. The hybrids were produced in proportions of 10, 20, 30 and 40% of oxide and characterized using the following techniques: x-ray diffraction (XRD), Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), thermogravimetry (TG), differential scanning calorimetry (DSC) and scanning electron microscopy (SEM). The results indicated good interaction between the cellulose fiber and niobium oxide hydrate in all ratios studied. For the DSC curves in oxidative atmosphere can be observed that the Nb2O5.nH2O acted as an agent flame retardant. The proportion of the hybrid set for the generation of composites was 90Cel/10Nb2O5.nH2O. Initially were manufactured composites reinforced only with bleached cellulose, (x)LDPE/(100-x)Cel, with x = 5, 10, 15 and 20, and was conducted the study the physicochemical properties: FTIR, TGA, DSC, SEM; and mechanical properties by the tensile tests. According to this results was defined the percentage of 5% for the generation of composites reinforced with hybrid 95PEBD:5Cel/Nb2O5.nH2O, and also with the addition of compatibilizing, polyethylene modified with maleic anhydride (PE-g-MA), 95PEBD:5Cel/Nb2O5.nH2O+5PE-g-MA. The inclusion of cellulose fibers to the polymer matrix creates a material more resistant and rigid and with a smaller deformation, as well as the presence of Nb2O5.nH2O. The PE-g-MA increases the value of elastic modulus. The use of a smaller particle size of load promotes greater uniformity and dispersion of the cellulose in the matrix. The dispersion of fibers in the matrix hinders the migration process of the molecular chains of LDPE, reducing the degree of crystallinity. ZHf values show that the addition of inorganic weakens the interaction at the matrix with the reinforcement, decreasing ZHf and XC. The presence of the Nb2O5.nH2O in composites generates an increase in Tf.

As fibras naturais estao ganhando espaco no mercado como materia-prima por apresentarem caracteristicas desejaveis para aplicacoes industriais, por ser um material renovavel, biodegradavel e de baixo custo. Neste sentido, a exploracao da celulose vem crescendo, inclusive no estudo de compositos polimericos reforcados com fibras naturais. Este trabalho visa primeiramente a obtencao de hibridos celulose/oxido de niobio hidratado a partir do tratamento e modificacao do bagaco de cana-de-acucar, e posteriormente a geracao de compositos de matriz de polietileno de baixa densidade (PEBD) e carga de celulose modificada. O Nb2O5.nH2O foi gerado pelo metodo da precipitacao convencional, partindo-se de niobio metalico. Os hibridos foram produzidos nas proporcoes de 10, 20, 30 e 40% de oxido e caracterizados utilizando-se as seguintes tecnicas: difracao de raios X (DRX), espectroscopia de absorcao no infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), termogravimetria (TG), calorimetria exploratoria diferencial (DSC) e microscopia eletronica de varredura (MEV). Os resultados indicam que houve boa interacao entre a fibra de celulose e o oxido de niobio hidratado em todas as proporcoes estudadas. Pelas curvas DSC em atmosfera oxidativa pode-se observar que o Nb2O5.nH2O agiu como um agente retardante a chamas. A proporcao do hibrido definida para a geracao dos compositos foi 90Cel/10Nb2O5.nH2O. Inicialmente foram fabricados os compositos reforcados apenas com celulose branqueada, (x)PEBD/(100-x)Cel, com x = 5, 10, 15 e 20, e realizado o estudo de suas propriedades fisico-quimicas: FTIR, TG, DSC, MEV; e dos testes mecanicos. A partir dos dados obtidos definiu-se a proporcao 5% de reforco para a geracao dos compositos reforcados com o hibrido, 95PEBD:5Cel/Nb2O5.nH2O, e tambem com a adicao do agente compatibilizante: polietileno modificado com anidrido maleico (PE-g-AM), 95PEBD:5Cel/Nb2O5.nH2O+5PE-g-AM. A insercao das fibras de celulose a matriz polimerica gera um material mais resistente e rigido e com menor deformacao, assim como a presenca do Nb2O5.nH2O. O PE-g-AM aumenta o valor do modulo elastico. A utilizacao de uma menor granulometria de carga promove uma maior dispersao e uniformidade da celulose da matriz. A dispersao das fibras na matriz dificulta o processo migracao das cadeias moleculares do PEBD, diminuindo o grau de cristalinidade. Os valores de ?Hf mostram que a adicao do inorganico enfraquece a interacao interfacial da matriz com o reforco, diminuindo a ?Hf e a XC. A presenca do Nb2O5.nH2O nos compositos gera um aumento da Tf. / Natural fibers are in prominent position in the researches as raw material for presenting characteristics desirable for industrial applications; it is a renewable material, biodegradable and low cost. Thus, the exploration of cellulose has been growing, including the study of polymer composites reinforced with natural fibers. This study primarily aims to obtain hybrids cellulose/hydrous niobium oxide from the treatment and modification of sugarcane bagasse, and subsequently the generation of composites with matrix of low density polyethylene (LDPE) and modified cellulose as reinforcement. The Nb2O5.nH2O was generated by the conventional precipitation method, starting from niobium metal. The hybrids were produced in proportions of 10, 20, 30 and 40% of oxide and characterized using the following techniques: x-ray diffraction (XRD), Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), thermogravimetry (TG), differential scanning calorimetry (DSC) and scanning electron microscopy (SEM). The results indicated good interaction between the cellulose fiber and niobium oxide hydrate in all ratios studied. For the DSC curves in oxidative atmosphere can be observed that the Nb2O5.nH2O acted as an agent flame retardant. The proportion of the hybrid set for the generation of composites was 90Cel/10Nb2O5.nH2O. Initially were manufactured composites reinforced only with bleached cellulose, (x)LDPE/(100-x)Cel, with x = 5, 10, 15 and 20, and was conducted the study the physicochemical properties: FTIR, TGA, DSC, SEM; and mechanical properties by the tensile tests. According to this results was defined the percentage of 5% for the generation of composites reinforced with hybrid 95PEBD:5Cel/Nb2O5.nH2O, and also with the addition of compatibilizing, polyethylene modified with maleic anhydride (PE-g-MA), 95PEBD:5Cel/Nb2O5.nH2O+5PE-g-MA. The inclusion of cellulose fibers to the polymer matrix creates a material more resistant and rigid and with a smaller deformation, as well as the presence of Nb2O5.nH2O. The PE-g-MA increases the value of elastic modulus. The use of a smaller particle size of load promotes greater uniformity and dispersion of the cellulose in the matrix. The dispersion of fibers in the matrix hinders the migration process of the molecular chains of LDPE, reducing the degree of crystallinity. ZHf values show that the addition of inorganic weakens the interaction at the matrix with the reinforcement, decreasing ZHf and XC. The presence of the Nb2O5.nH2O in composites generates an increase in Tf.

Submitted by Sandra Pereira (srpereira@ufrrj.br) on 2017-08-18T17:45:44Z No. of bitstreams: 1 2010 - Isabel Matos de Fraga.pdf: 5201934 bytes, checksum: 6bbaeba09901aea4cbaa9f69dbb0402e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-18T17:45:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2010 - Isabel Matos de Fraga.pdf: 5201934 bytes, checksum: 6bbaeba09901aea4cbaa9f69dbb0402e (MD5) Previous issue date: 2010-12-08 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior, CAPES, Brasil. / The researches on recycling of industrial wastes has been stepped up around the world to enhance the quality of the recycled product and provide greater efficiency of the productive system. The recycling of plastic materials has also grown in recent years, with Brazil improving its market position. In this way, this work aimed the development of composite materials using as a matrix, the low density polyethylene recycled (PEBDrec), chemical treated with oxidizing agents and, as fillers, E-cat and waste of scale. The PEBDrec was treated with oxidizing agent in order to cause modifications over its chemical structure and to improve compatibility with the residues of scale and E-cat. Were produced composites of PEBDrec treated with hydrogen peroxide (H2O2) and scale; PEBDrec treated with hydrogen peroxide and E-cat; PEBDrec treated with potassium permanganate (KmnO4) and scale and PEBDrec treated with potassium permanganate and E-cat. Were also obtained composites of PEBDrec untreated and mixed with scale or E-cat, to evaluate the action of the oxidizing agent in the compatibility between fillers that were used and the polymer matrix. The results obtained by the analysis of FTIR, XDR, TGA, SEM and mechanicals tests presented that the composites of PEBDrec treated with oxidizing agents showed a good interaction between the dispersed phase and the polymer matrix in comparison to composites PEBDrec without chemical treatment, and this compatibility was better for the lowest proportions. But this good interaction resulted in a decrease of thermal stability of composites in relation to the polymer matrix. It was also observed that the oxidizing agent KMnO4 was more effective in increasing the compatibility between the polymer and the E-cat, while the oxidizing agent H2O2 acted more strongly on increasing the compatibility between the polymer and scale. The composites of PEBDrec untreated, compared to the composites of PEBDrec treated with H2O2 and treated with KMnO4 , had a lower water absorption, indicating that chemical treatment was effective to modify the structure of the polymer, inducing the surface to a greater polarity, giving the chemical treated composites of PEBDrec a higher affinity to water. However a material more mechanical resistant was obtained just with the untreated polymer. The incorporation of the charges in the polymer matrix did not change the density of the material composites, indicating that despite of these materials be crystalline, they present low density, being possible to be used in civil construction. / As pesquisas sobre a reciclagem de res?duos industriais v?m sendo intensificadas em todo o mundo a fim de aumentar a qualidade do produto reciclado e propiciar maior efici?ncia do sistema produtivo. O reaproveitamento de materiais pl?sticos tamb?m tem crescido nos ?ltimos anos, com o Brasil melhorando seu posicionamento no mercado. Nesse sentido, essa disserta??o objetivou o desenvolvimento de materiais comp?sitos utilizando como matriz, o polietileno de baixa densidade reciclado (PEBDrec), tratado quimicamente com agentes oxidantes e como cargas, res?duos de Carepa e E-cat. O PEBDrec foi submetido a tratamento com agentes oxidantes com o objetivo de causar modifica??es na sua estrutura qu?mica e, propiciar uma melhoria na compatibilidade com os res?duos de carepa e E-cat. Foram produzidos comp?sitos de PEBDrec tratado com per?xido de hidrog?nio (H2O2) e carepa; PEBDrec tratado com per?xido de hidrog?nio e E-cat; PEBDrec tratado com permanganato de pot?ssio (KMnO4) e carepa e PEBDrec tratado com permanganato de pot?ssio e E-cat. Tamb?m foram obtidos comp?sitos de PEBDrec n?o tratado misturado a carepa ou E-cat, para avaliar a a??o do agente oxidante na compatibilidade entre a matriz polim?rica e as cargas utilizadas. Os resultados obtidos pelas an?lises de FTIR, DRX, TGA, MEV e ensaios mec?nicos mostraram que os comp?sitos de PEBDrec tratado com os agentes oxidantes apresentaram uma boa intera??o entre a fase dispersa e a matriz polim?rica em compara??o aos comp?sitos de PEBDrec sem o tratamento qu?mico, e essa compatibilidade foi melhor para as menores propor??es. Por?m, essa boa intera??o acarretou em uma diminui??o da estabilidade t?rmica dos comp?sitos, em rela??o a matriz polim?rica. Tamb?m foi poss?vel observar que o agente oxidante KMnO4 foi mais eficaz no aumento da compatibilidade entre o pol?mero e o E-cat, enquanto que o agente oxidante H2O2 atuou mais fortemente no aumento da compatibilidade entre o pol?mero e a carepa. Os comp?sitos de PEBDrec n?o tratado, em compara??o aos comp?sitos de PEBDrec tratados com H2O2 e tratados com KMnO4, apresentaram uma menor absor??o de ?gua, indicando que o tratamento qu?mico foi eficaz para modificar a estrutura do pol?mero deixando sua superf?cie com maior polaridade e conferindo aos comp?sitos de PEBDrec tratado quimicamente uma maior afinidade pela ?gua. Por?m um material mais resistente mecanicamente s? foi obtido com o pol?mero n?o tratado. A incorpora??o das cargas na matriz polim?rica praticamente n?o alterou a densidade desses materiais comp?sitos, indicando que apesar de eles serem materiais cristalinos, eles apresentam baixa densidade, sendo poss?vel suas aplica??es no ramo da constru??o civil.

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:07:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 LuandaGD_DISSERT.pdf: 2374976 bytes, checksum: 5b49cc11854aa2427f22f38d6ff109c2 (MD5) Previous issue date: 2012-08-24 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Cient?fico e Tecnol?gico / The study aimed at the treatment of attapulgite for the development and characterization of composite recycled low density polyethylene - PEBD_rec embedded with natural attapulgite - ATP_NAT, sifted - ATP_PN and attapulgite treated with sulfuric acid - ATP_TR in different compositions (1, 3 and 5%) and compared with the PEBD_rec. The atapulgitas, natural, screened and treated, were characterized by X-ray diffraction (XRD), X-ray fluorescence (XRF), particle size analysis, scanning electron microscopy (SEM), energy dispersive spectroscopy (EDS) and determining the area specific surface (BET). The composites were characterized by thermogravimetry (TG), differential scanning calorimetry (DSC), Xray diffraction (XRD), torque rheometry, scanning electron microscopy (SEM) and traction. The composite PEBD_rec / ATP (natural, sieved and treated) were produced by mixing in the molten state in a single screw extruder matrix wire with subsequent reprocessing matrix tape. It was found that the screening of attapulgite not reduce the quantity of quartz and the acid treatment completely extracted dolomite aggregate impurities of the channels attapulgite, and increase their surface area. The addition of attapulgite in PEBD_rec acts as a catalyst, reducing the thermal stability of the polymer. The increased concentration of attapulgite, increases resistance and reduces the elongation at break and modulus of elasticity of the composite PEBD_rec / attapulgite / O trabalho teve como objetivo o tratamento da atapulgita para o desenvolvimento e a caracteriza??o de comp?sito de polietileno de baixa densidade reciclado PEBD_rec incorporado com atapulgita natural ATP_NAT, peneirada ATP_PN e com atapulgita tratada com ?cido sulf?rico ATP_TR, em diferentes composi??es (1, 3 e 5%) e comparado com o PEBD_rec. As atapulgitas, natural, peneirada e tratada, foram caracterizadas por difra??o de raios X (DRX), fluoresc?ncia de raios X (FRX), an?lise granulom?trica, microscopia eletr?nica de varredura (MEV), espectroscopia de energia dispersiva (EDS) e determina??o da ?rea superficial espec?fica (BET). Os comp?sitos foram caracterizados por an?lise termogravim?trica (TG), calorimetria diferencial explorat?ria (DSC), difra??o de raios X (DRX), reometria de torque, microscopia eletr?nica de varredura (MEV) e tra??o. Os comp?sitos de PEBD_rec /ATP (natural, peneirada e tratada) foram produzidos por meio de mistura no estado fundido em uma extrusora monorosca com matriz de fio com posterior reprocessamento com matriz de fita. Verificou-se que o peneiramento da atapulgita n?o reduziu o teor de quartzo e que o tratamento ?cido extraiu completamente a dolomita, impureza agregada nos canais da atapulgita, al?m de aumentar sua ?rea superficial. A adi??o da atapulgita no PEBD_rec atua como catalisador, reduzindo a estabilidade t?rmica do pol?mero. O aumento da concentra??o de atapulgita aumenta a resist?ncia e reduz o alongamento na ruptura e o m?dulo de elasticidade do comp?sito PEBD_rec / atapulgita

Orientador: Jose de Assis Fonseca Faria / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-08T11:53:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Cardoso_ClaudioFernandes_M.pdf: 1146025 bytes, checksum: 703b38e7eec6c1ffc7f2de65b30ab581 (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: O objetivo deste trabalho consistiu no processamento e avaliação de desempenho de um sistema asséptico piloto para filme de polietileno de baixa densidade (PEBD). Através da metodologia de planejamento experimental fatorial foram feitas variações de tempo de contato, temperatura do banho e concentração da solução esterilizante, bem como a variação do tempo de exposição à radiação ultravioleta (UVC). Estas variações tiveram por finalidade promover de 4 a 6 reduções decimais na população inicial de esporos de Bacillus subtilis var. globigii ATCC9372, em um curto espaço de tempo, gerando o menor residual do esterilizante em água envasada. Foram inoculados uniformemente 100µL do microrganismo teste em uma superfície de 16cm2. Testou-se como agente de esterilização química, o peróxido de hidrogênio (H2O2) e, como agente físico, a radiação UVC, sendo o primeiro aplicado na forma de banho de imersão e o segundo, por uma exposição a 2,5cm de distância do filme de PEBD logo após o banho de imersão. O sistema utilizado constituiu em uma envasadora automática e um protótipo com um tanque em aço inoxidável, desenvolvido especialmente para este tipo de teste. O H2O2 e a radiação UVC apresentaram ação esporicida significativa. O H2O2 demonstrou ação esporicida entre as concentrações de 18 e 35%, em um intervalo de temperatura de 46 a 70ºC, promovendo de 3 a 7 reduções decimais de Bacillus subtilis. A concentração de 20% de H2O2 não conferiu sabor estranho à água mineral envasada em embalagens de PEBD sanificadas, não diferindo, significativamente (p<0,05), do padrão. O residual de H2O2 das superfícies-teste sanificadas com soluções contendo de 18 a 35% de H2O2 foi superior a 0,5mg/L, nível máximo permitido pela FDA presente em água envasada sob as condições de produção. Os dados obtidos forneceram dois modelos matemáticos quadráticos, representativos da ação do H2O2 e radiação UVC, em função do tempo e da temperatura, sobre esporos de B. subtilis. Tais modelos, com R2 de 0,9349 para os tratamentos sem radiação UVC, e R2 de 0,9763 para os tratamentos com radiação UVC, limitaram-se a uma concentração de 35% de H2O2 e tempo máximo de exposição à radiação UVC de 8s. Superfícies-teste sanificadas com soluções de 28% de H2O2 a 60ºC, por 8s sem exposição à radiação UVC apresentaram 4 ciclos de redução decimal. Para as mesmas condições, porém com exposição à radiação UVC por 8s, este valor elevou-se para 7, demonstrando a existência do sinergismo entre a associação destes dois agentes. O sistema de esterilização testado apresentou desempenho satisfatório, podendo ser perfeitamente utilizado por indústrias de pequeno e médio porte na esterilização de filmes plásticos, sendo capaz de promover até 7 reduções decimais na população de esporos bacterianos / Abstract: The aim of this research consisted in the processing and performance evaluation of an aseptic pilot system for Low Density Polyethylene film (LDPE). Through the screening design methodology, variations of contact time, bath temperature, sanificant concentration and exposition time variation of ultraviolet radiation (UVC) was made. Such variations had as purpose to promote from 4 to 6 decimal reductions in the Bacillus subtilis var. globigii ATCC9372 spores, when applied to the LDPE film surface, in a short time, generating the minor residual of the sanificant in the plastic surface. Was evaluated as chemical agent, the hydrogen peroxide (H2O2) and as physical agent, UVC radiation, being the first one applied as immersion bath and the second one as an exposition after the immersion bath, with 2,5cm of distance of the PEBD film. The system used was constituted in an automatic filling machine and an equipment with a stainless steel tank, especially developed for this type of test. H2O2 showed sporicidal action in from 18 to 35%, in temperatures of 46 to 70ºC, causing from 3 to 7 decimal reductions. The H2O2 20% did not confer off-taste in mineral water used as filling product, as well no significant difference from the standard was observed (p<0,05). The hydrogen peroxide residual surface-test after sanitation with 18 to 35% H2O2 was higher than 0,5mg/L. However, the use of hot air knives or roller pressers after the immersion bath will be able to diminish this residual. The quadratic model, with R2 of 0,9349 for the treatments without UVC radiation and R2 of 0,9763 for the treatments with UVC radiation are restricted to 35% H2O2 and UVC maximum exposition time of 8s. Surface-test treated with 28% H2O2 / 60ºC / 8s without UVC radiation exposition had presented 4 decimal reduction. In the same conditions, however with UVC radiation exposition (8s), this value was raised for 7, demonstrating the existence of synergism between these two agents. The sanification system tested showed satisfactory performance, effective to be used in small and medium industries, being capable to promote up to 7 decimal reductions in spores population / Mestrado / Mestre em Tecnologia de Alimentos

Submitted by Celso Magalhaes (celsomagalhaes@ufrrj.br) on 2017-06-06T11:42:39Z No. of bitstreams: 1 2016 - C?ssia Thais Silva Santos.pdf: 4767415 bytes, checksum: 7078f4a6b3c6455dd65b9fa432b3a6ff (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-06T11:42:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016 - C?ssia Thais Silva Santos.pdf: 4767415 bytes, checksum: 7078f4a6b3c6455dd65b9fa432b3a6ff (MD5) Previous issue date: 2016-07-20 / It is crescent the research by new materials and methods for creating and same market insertion. Currently, among the various types of waste, electronic waste is considered obsolete in a very short time and require proper disposal. In Brazil, the last year, the reuse of plastic materials has increased. This study aimed to research the importance of mobile phones waste recycling, which have short pace of useful life used as reinforcements, no development of new materials containing recycled thermoplastic polymer (Low Density Polyethylene LDPE) and from the analyzes mechanical and dangerousness of these new materials, so justify the replacement of the importance of some materials with longer life time and easy recyclability, that form provides a reduction of environmental impacts caused by the generated waste were developed six blends of (Low Density Polyethylene recycled and PCABS carcasses - LDPErec/PC-ABS), with composition and grain size variation of cell granulometry housing and also an analysis of pure materials. The results obtained for analysis of diffraction X-ray, density, water absorption, hardness, scanning electronic microscopy and mechanical testing showed one low interaction between polymers, beyond the performance of the amorphous polymer morphology and hence the crystallinity mix, directly affected at the thermal and mechanical properties. As for the hazard analysis of the materials developed, they were not found excess levels of metal toxicants, the limits established by ABNT NBR 10004 / ? crescente a pesquisa por novos materiais e metodologias para a cria??o e inser??o dos mesmos no mercado. Atualmente, dentre os diversos tipos de res?duos, os res?duos eletroeletr?nicos tem aumentado exponencialmente, pois estes tem sido considerados obsoletos em um intervalo de tempo muito curto e necessitam de descarte adequado. No Brasil, nos ?ltimos anos, o reaproveitamento de materiais pl?sticos tamb?m tem aumentado. Neste contexto, este trabalho teve como objetivo pesquisar a import?ncia da reciclagem de res?duos de telefones celulares (carca?as), que possuem curto tempo de vida ?til, utilizados como refor?os, no desenvolvimento de novos materiais, contendo pol?mero termopl?stico reciclado (polietileno de baixa densidade ? PEBD) e, a partir das an?lises mec?nicas e da periculosidade destes novos materiais, justificar a import?ncia da substitui??o de alguns materiais por outros com maior tempo de vida ?til e de f?cil reciclabilidade, de forma que proporcione a redu??o dos impactos ambientais provocados com os res?duos gerados. Para tal, foram desenvolvidas 6 blendas de (Polietileno de baixa densidade reciclado e carca?as de PC-ABS - PEBDrec/PC-ABS), com varia??o da composi??o e granulometria das carca?as de aparelhos celular, e tamb?m a an?lise dos mat?rias puros. Os resultados obtidos pelas an?lises de difra??o de raios-X, densidade, absor??o de ?gua, dureza, microscopia eletr?nica de varredura e ensaios mec?nicos mostraram que a baixa intera??o entre os pol?meros, al?m da atua??o do pol?mero amorfo na morfologia e, consequentemente, na cristalinidade da mistura, afetou diretamente nas propriedades t?rmicas e mec?nicas. Quanto ? an?lise de periculosidade dos materiais desenvolvidos, n?o foram encontrados n?veis excedentes de metais t?xicos, conforme limites estabelecidos pela NBR ABNT 10004.