Usualmente as propriedades do solo não são adequadas às características e às necessidades de projeto. É apresentada, como alternativa, a técnica de reforço com inclusão de elementos fibrosos à matriz de solo. Nesse sentido, a análise do comportamento mecânico de um solo micro-reforçado com fibras de distintos índices aspecto é objetivada. Para tanto, uma célula de compressão triaxial com medidas internas de deformações é construída, instrumentada e calibrada para realização de ensaios, sob trajetórias de tensões convencionais, em amostras com 100mm de diâmetro e 200mm de altura. O solo, uma areia fina, de granulometria uniforme, é reforçado com fibras de polipropileno com diferentes comprimentos, 12, 24, 36 e 50mm, e diferentes diâmetros, 0,023 e 0,100mm, equivalentes a índices aspecto entre 120 e 2174. As amostras apresentam densidade relativa de 50%, teor de umidade de 10% e adição de 0,5% de fibras em relação à massa de solo seco. Os resultados demonstram a eficácia da utilização do reforço no ganho de resistência das amostras em relação ao material nãoreforçado. Dessa forma, os parâmetros de resistência da matriz reforçada apresentam notável aumento. Os valores de ângulo de atrito interno das misturas não são influenciados pelo índice aspecto das fibras. Em contrapartida, os valores de intercepto coesivo dos compósitos são fortemente influenciados pelo índice aspecto dos reforços. Ainda, é verificado um valor de índice aspecto a partir do qual o compósito passa a apresentar comportamento de enrijecimento mais pronunciado, em torno de 300 neste estudo. É verificado, também, que a rigidez da areia não é alterada pela inclusão dos micro-reforços. Semelhantemente, o comportamento dilatante da areia não é sensivelmente afetado pela adição de fibras. Todavia, a relação de tensões final das misturas é reduzida com o aumento da tensão confinante e ampliada com o aumento do índice aspecto das fibras. Por fim, a medida dos comprimentos das fibras antes e após a realização dos ensaios mostra que os reforços não rompem por tração. A interação entre a matriz de solo e as fibras se dá através do deslizamento e do alongamento das fibras. / The study of the mechanical behavior of a soil micro-reinforced with distinct aspect ratios fibers is the purpose of this investigation. Thus, a triaxial compression cell is built and drained standard triaxial tests on 100mm diameter and 200mm high specimens are carried out. The soil, a uniform fine sand, is reinforced with polypropylene fibers with different lengths, 12, 24, 36 and 50mm, different diameters, 0.023 and 0.100mm, and consequently with a large spectrum of aspect ratios, up to about 2200. The samples are compacted to a relative density of 50% and a water content of 10% with a fiber content of 0.5% by weight of soil. The results show the effectiveness of fiber reinforcement in the strength increase of the samples compared to non-reinforced material. Thus, the parameters of resistance of the reinforced matrix exhibit remarkable increase. The values of mixtures friction angles are not influenced by aspect ratio of the fibers. However, the values of cohesive intercepts of the composites are strongly influenced by fibers aspect ratio. In addition, it is found an aspect ratio value from which the composites present more pronounced strain hardening features, around 300 in this study. It is also found that sand stiffness is not influenced by the micro-reinforcements inclusion. Similarly, the dilation behavior of sand is not significantly affected by fibers addition. However, the mixtures final stress ratio is reduced with the confining pressure increase and with the decrease of fibers aspect ratio value. Finally, the measurement of fiber lengths before and after the tests shows that the reinforcements do not break in tension. The failure is a composite of slippage and yielding of fibers.

Este trabalho investigou a influência do TiO2 em diferentes concentrações pelo processo convencional e sol-gel in situ. Essa avaliação foi baseada no efeito do TiO2 na cinéticas de formação do TiO2 a partir do precursor tetrabutóxido de titânio Ti(OBu)4, análises térmicas de degradação e cristalização, microscopia óptica de luz polarizada, morfologias, grau de cristalinidade por difração de raios-X, fotocalorimetria, comportamento viscoelástico, visando novos métodos e aplicações na indústria. Na cinética de conversão ficou evidenciado que para 10 min e 250°C o rendimento da reação foi maior. Na cinética de degradação o nanocompósito de PP/TiO2b1,5 demonstrou ter a maior estabilidade térmica. O ajuste linear a partir do modelo de FWO permitiu calcular a energia de ativação para entender o mecanismo de degradação e o método foi satisfatório onde os valores de α demonstraram um R2 de aproximadamente 0,998. A energia de ativação apresentou variações por causa da dispersão das nanopartículas e diferentes mecanismos de degradação. Para os dois sistemas estudados a adição das nanopartículas aumentaram a temperatura de cristalização e grau de cristalinidade pelo efeito nucleante. A nucleação e o crescimento dos cristais também foram afetados, como apontados no DSC e MOLP. Pode ser demonstrado por TEM que o nanocompósito de PP/TiO2b1,5 pode dispersar melhor a nanocarga quando comparado aos outros nanocompósitos. Na MOLP ficou evidenciado que a presença de TiO2 provocou a formação de mais sítios de nucleação e um crescimento heterogêneo de cristais quando comparado ao PP puro. Tanto o PP puro quanto os nanocompósitos obtidos pelos dois sistemas apresentaram os mesmos picos nos mesmos 2θ identificando então, os mesmos planos cristalinos, sem mudança no polimorfismo, mas heterogeneidade no tamanho dos cristais foi identificada. O aumento da rigidez nos nanocompósitos foi mais pronunciado acima de 100°C e na Tg houve uma queda para o sistema sol-gel in situ quando comparado ao PP puro. Com a adição de TiO2 os nanocompósitos para os dois sistemas apresentaram maior fluxo de calor com incidência da radiação UV sendo mais significativo para o nanocompósito de PP/TiO2b2,5 pelo TiO2 apresentar maior difusividade térmica em relação ao PP. / This work aimed to investigate the influence of TiO2 in several concentrations by conventional and sol-gel in situ process. This evaluation was based on the formation kinetics of TiO2 from titanium tetrabutoxide (Ti(OBu)4) precursor, degradation and crystallization thermal analysis, polarized optical light microscopy, transmission electronic morphology and degree of crystallinity by X-ray diffraction, photocalorimetry, viscoelastic behavior, looking for new methods and applications in industry. In the conversion kinetics was shown that for 10 min and 250°C, the reaction yield was higher. In the degradation kinetics of the nanocomposite of PP/TiO2b1,5 proved to have the highest thermal stability. The linear fit from FWO model allowed us to calculate the activation energy to understand the degradation mechanism and the method was satisfactory where the values of α showed R2 of approximately 0,998. The activation energy was varied because of the dispersion of nanoparticles and different degradation mechanisms. For the two systems studied the addition of nanoparticles increased the crystallization temperature and degree of crystallinity by nucleating effect. The nucleation and crystal growth were also affected, as indicated in the DSC and MOLP. It can be shown by TEM that the nanocomposite of PP/TiO2b1,5 could disperse better when compared to other nanocomposites. In MOLP evidenced that the presence of TiO2 caused the formation of more nucleation sites and heterogeneous crystal growth when compared to pure PP. Both the pure PP and nanocomposite obtained by two systems showed the same peaks at 2θ with the same crystal planes, without changing the polymorphism, but heterogeneity in size of the crystals was identified. The increased stiffness in the nanocomposites was more pronounced above 100°C and there was a decrease in the Tg for the sol-gel in situ system when compared to pure PP. With the addition of TiO2 the nanocomposites for both systems had higher heat flux to UV radiation incidence being more significant for the nanocomposite of PP/TiO2b2,5 by TiO2 present at greater thermal diffusivity compared to PP.

Orientador: Marco Antonio de Oliveira Peres / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciencias Medicas / Made available in DSpace on 2018-08-07T03:24:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Nieri_TamaraMaria_D.pdf: 4800971 bytes, checksum: 479a127e9ad76c6ea9d61025a1714615 (MD5) Previous issue date: 2005 / Resumo: Hérnia incisional, afecção que incide em 2 a 15% das laparotomias, é uma complicação cirúrgica que continuará acompanhando, como vem fazendo até hoje, as cirurgias abdominais. A utilização mais freqüente de próteses tem alcançado resultados mais significativos na cura desta afecção. Diversos estudos vêm sendo realizados com diferentes métodos de avaliação da biocompatibilidade dos materiais protéticos. Modelos experimentais permitem estudos detalhados destas interações, no campo da anatomia, da fisiologia, da bioquímica, da microbiologia e da mecânica. O presente trabalho apresentou a criação de um modelo animal, que se mostrou viável, para o estudo da atividade tecidual da parede abdominal em sua interação com um material protético, utilizando um dos fenômenos ópticos da luz coerente (Laser), o biospeckle. Foram analisados 50 ratos Wistar machos, divididos em quatro grupos: Grupo 1 com 10 animais não submetidos à cirurgia; Grupo 2 com 10 animais submetidos a cirurgia sem a colocação de tela; Grupo 3 com 20 animais submetidos a cirurgia com colocação de tela de polipropileno pré-peritonial; Grupo 4 (Sham) com 10 animais. Nenhum animal apresentou complicações pós-operatórias, sendo levados, no 20º PO, ao ensaio óptico, que consistiu no posicionamento do animal anestesiado, em decúbito dorsal horizontal, sobre uma mesa óptica, tendo um feixe de Laser iluminando um ponto da linha média da parede abdominal. Um sistema de aquisição de imagens (LSI), composto por uma câmera (Charge Coupled Device - CCD), um processador digital de imagens e um microcomputador, captaram e processaram as imagens gerando um padrão STS (Space Time Speckle); este padrão, processado por um software, gerou uma Matriz de Ocorrências Modificada (MOM). O mesmo software calculou, a partir da MOM, o Módulo de Dispersão, um valor absoluto sem unidade, que foi o parâmetro de comparação dos espécimes, após tratamento estatístico. A análise dos dados obtidos permitiu concluir que o modelo animal criado é viável e que não houve diferença significativa, nos quatro grupos estudados, da atividade tecidual da parede abdominal de ratos, com e sem a implantação cirúrgica de prótese de polipropileno, quando utilizado o biospeckle / Abstract: Incisional hernia is an affection that occurs on 2% to 15% of laparotomy procedures, being also considered a surgical complication which has been following abdominal surgical procedures. Prosthesis applications have been conquered satisfactory results in heeling such affection. The literature discloses many research work reports on biocompatibility evaluation of prosthetic materials. Experimental models allow detailed studies of theses interactions under the anatomy point of view, as well as under the physiology, biochemistry, microbiology and mechanics. This research work reports the generation of an animal model useful in supporting the abdominal tissue activity considering its interaction with a prosthetic material, by means of technique based on the biospeckle phenomena. This way, 50 Wistar male rats were divided into four groups: Group 1, composed of ten animals not submitted to surgery; group 2, composed of ten animals submitted to surgery without polypropylene mesh; group 3, composed of 20 animals submitted to surgery followed by the mesh placement; group 4, sham with ten animals. None of the animals presented post surgical complications being submitted to the optical tests at the 20th postoperative day. The analysis from the biospeckle tests indicated that no significative difference was observed on the abdominal wall tissue activity in the four groups considered, with and without polypropylene mesh prosthesis implantation / Doutorado / Cirurgia / Doutor em Cirurgia

The present work had as objective productions and images of homopolymer PP with heterophasic PP copolymer, seeking to investigate how the fluidity index influenced as the good of the blends. As Blends PPh11 / CP and PPh1.5 / CP were produced by varying the copolymer content (CP) by 25, 50 and 75%. The melt flow indexes of homopolymer PP and PP copolymer were: 11g / 10min (PPh11), 1.5g / 10min (PPh1,5) and 0,8g / 10min (CP). As the legends were prepared in a monorail extruder. The oscillatory dynamic rheological properties were evaluated in an oscillatory shear rheometer. Through the tensile test an evaluation of the mechanical properties was made. A determination of the crystalline phases of the compositions at the exit of the X-ray Diffraction. An analysis of the thermal properties and the study of the non-isothermal crystallization kinetics was performed from Differential Exploratory Calorimetry (DSC). There is no non-isothermal study, as samples were warmed from room temperature to 200 ° C and cooled using 10, 15 and 20 ° C / min cooling rates. A non-isothermal crystallization kinetics for the study of Ozawa, Jeziorny and Kissinger Methods. The results showed that the heterophasic copolymer acted as a nucleant in the more viscous compositions, prepared with PPh1.5. And as crystallization (Ti) and peak crystallization (Tc) temperatures were shifted to higher values. The kinetic parameters, n and kc, behaved in the same manner for all compositions, indicating the growth geometry of the crystal was not affected. Rheological and mechanical characterizations indicate that all systems studied are miscible. / O presente trabalho teve como objetivo produzir e caracterizar blendas de PP homopolímero com PP copolímero heterofásico, buscando investigar como o índice de fluidez influencia as propriedades das blendas. As blendas PPh11/CP e PPh1,5/CP foram produzidas variando-se o teor de copolímero (CP) em 25, 50 e 75%. Os índices de fluidez dos PPs homopolímeros e do PP copolímero foram: 11g/10min(PPh11), 1,5g/10min(PPh1,5) e 0,8 g/10min(CP). As blendas foram preparadas em uma extrusora monorrosca. As propriedades reológicas em regime dinâmico oscilatório foram avaliadas em um reômetro de cisalhamento oscilatório. Através do ensaio de tração foi feita a avaliação das propriedades mecânicas. A determinação das fases cristalinas das composições foi feita a partir da Difração de raios-X. A análise das propriedades térmicas e o estudo da cinética de cristalização não isotérmica, foi realizada a partir da Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC). No estudo não isotérmico, as amostras foram aquecidas da temperatura ambiente até 200ºC e, resfriadas usando as taxas de resfriamento de 10, 15 e 20 ºC/min. A cinética de cristalização não isotérmica foi estudada aplicando os Métodos de Ozawa, Jeziorny e Kissinger. Os resultados mostraram que o copolímero heterofásico atuou como nucleante nas composições mais viscosas, preparadas com o PPh1,5. E as temperaturas de início de cristalização (Ti) e de pico de cristalização (Tc) foram deslocadas para valores mais elevados. Os parâmetros cinéticos, n e kc, se comportaram da mesma maneira para todas as composições, indicando que a geometria de crescimento do cristal não foi afetada. Os resultados das caracterizações reológica e mecânica indicam que os sistemas estudados são miscíveis. / São Cristóvão, SE

Orientador: Ana Rita Morales / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-14T07:32:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Paiva_LucileneBetegade_D.pdf: 25147063 bytes, checksum: a98b5c9f475d3fb0e39af5793bb3acee (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: Sete bentonitas foram avaliadas quanto ao potencial na obtenção de formas organofílicas, através da caracterização por difração de raios-X para avaliar os espaçamentos basais, pelo teste de inchamento, em água e em xileno, para avaliar o caráter a hidrofílico e organofóbico, por energia dispersiva de raios-X para identificar os elementos presentes, e da capacidade de troca de cátions pelo método de adsorção do azul de metileno. Somente uma não apresentou potencial para organofilização e foi descartada. As bentonitas que apresentaram potencial para serem organofilizadas, foram tratadas com um sal quaternário de amônio por troca de cátions em dispersão aquosa, metodologia convencionalmente usada, e intercalação em meio semi-sólido, como metodologia alternativa. Posteriormente, as bentonitas foram caracterizadas por difração de raios-X, para avaliar intercalação dos cátions orgânicos, pelo teste de inchamento, em água e em xileno, para avaliar o caráter organofílico e hidrofóbico adquirido, por energia dispersiva de raios-X para identificação dos elementos presentes. Adicionalmente, ambas bentonitas sódicas e organofilizadas, foram caracterizadas por análise termogravimétrica para avaliar a estabilidade térmica e o teor de cátions orgânicos incorporado, por microscopia eletrônica de varredura para avaliar a morfologia das partículas e por medida da área específica baseada na adsorção de nitrogênio. Todas as bentonitas adquiriram caráter organofílico. Foram preparados nanocompósitos com polipropileno e as bentonitas organofílicas obtidas. Após o processamento, foi feita uma caracterização por difração de raios-X e por microscopia eletrônica de transmissão para avaliar a dispersão das bentonitas organofílicas na matriz polimérica e o tipo de estrutura formada. Foram obtidos nanocompósitos com estruturas esfoliadas, parcialmente esfoliadas e intercaladas, e intercaladas. O estudo mostra uma grande potencialidade das bentonitas em estudo na obtenção de bentonitas organofílicas para nanocompósitos poliméricos, bem como a eficiência da metodologia de organofilização em meio semi-sólido. / Abstract: Seven bentonites were evaluated to verify the potential to obtain the organophilic clay. The characterization by X-ray diffraction to evaluate the basal spacings was made, as well as the characterization by swelling capacity test, in water and in xylene, to evaluate the hydrophilic and organophobic character, by X-ray dispersive energy to indentify the present elements, and by cations exchange capacity using the method of blue methylene adsorption. Only one bentonite didn't show potential to be organophilized and was rejected. The bentonites that showed potential to be organophilized, were treated with a quaternary ammonium salt by cation exchange in aqueous dispersion, the conventional methodology used, and by intercalation in semi-solid medium, as an alternative methodology. Subsequently, they were characterized by X-ray diffraction, to evaluate the intercalation of the organic cations, by the swelling capacity test, in water and in xylene, to evaluate the organophilic and hidrophobic acquired, by X-ray dispersive energy to identify the present elements. Furthermore, both sodium and organophilized bentonites were characterized by thermogravimetric analysis to evaluate the thermal stability and the tenor of organic cations incorporated, by scanning electronic microscopy to evaluate the morphology of the particles, and by measurement of specific area based on the adsorption of nitrogen. All bentonites acquired organophilic character. Nanocomposites with polypropylene as matrix and the organophilic bentonites obtained were prepared. After the processing, a characterization by X-ray diffraction and by transmission electronic microscopy to evaluate the dispersion of the organophilic bentonites in the polymeric matrix and the type of structure formed were made. Nanocomposites with exfoliated, or partially exfoliated and intercalated, and intercalated structures were obtained. The study shows a large potential of the bentonites in study in obtaining organophilic bentonites for polymeric nanocomposites, as well as the efficiency of the methodology of organophilization in semi-solid medium. / Doutorado / Ciencia e Tecnologia de Materiais / Doutor em Engenharia Química

Orientadores: Sidney Glina, Paulo Cesar Rodrigues Palma / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciencias Medicas / Made available in DSpace on 2018-08-08T16:27:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Maciel_LuizCarlos_M.pdf: 1549076 bytes, checksum: f3d6484f2a41fafdf24e583249442169 (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: Introdução: As operações para correção das hérnias inguinais podem ocasionar lesões nos ductos deferentes levando à infertilidade, sendo que a incidência destas lesões varia de 6,65% a 26,7%. As telas de polipropileno têm sido utilizadas em indivíduos jovens nas últimas décadas. Este material induz processo inflamatório e fibrose adjacente conferindo maior reforço à parede posterior do canal inguinal, entretanto não se conhece claramente a repercussão desta reação sobre a histologia e fisiologia do ducto deferente. Objetivo: Este estudo avaliou o comprometimento ou não do ducto deferente de ratos expostos à tela de polipropileno. Método: Quarenta ratos, wistar, machos com três meses de idade, foram submetidos à dissecação bilateral dos ductos deferentes seguidos do implante da tela de polipropileno em um dos lados, tomando-se o lado contra-lateral como seu controle. Os animais foram sacrificados após 90 (Grupo I) e 120 (Grupo II) dias de pós-operatório, e os ductos deferentes, epidídimos e testículos avaliados histopatologicamente por microscopia óptica. Na análise estatística foram utilizados os testes de ?t? de Student e comparação de proporções. Resultados: Houve reação inflamatória tipo corpo estranho em todos os segmentos do ducto deferente exposto à tela e a montante desta, mas em nenhum no lado controle. Não houve obstrução completa do lúmen dos ductos deferentes expostos à tela de polipropileno em nenhum dos animais. O lúmen do ducto deferente apresentou dilatação a montante da tela em relação ao lado controle tanto no grupo I, que apresentou área média de 0,46441 mm², quanto no grupo II, área média de 0,37052 mm², no segmento controle do grupo I a área média foi de 0,2394 mm² e grupo II de 0,20789 mm², e as diferenças entre estes segmentos foram significativas (grupo I: p=0,002 / grupo II: p=0,044). Nos segmentos à montante da tela dos grupos I e II evidenciou-se a presença de espermatozóides no lúmen em 100% dos cortes histológicos, e nos controles de ambos os grupos a presença de espermatozóides ocorreu em 73,68%, sendo estas diferenças significativas (grupo I: p=0,009 / grupo II: p=0,022). A espessura da parede do ducto deferente foi significativamente menor nos segmentos expostos à tela (média de 0,15952 mm / p=4,348E-5) e a montante destes (média de 0,08348 mm / p=9,719E-10) em relação ao ducto deferente controle (média de 0,29968 mm) no grupo I. No grupo II, a espessura média foi de 0,294 mm e 0,1553 mm respectivamente nos segmentos exposto à tela e a montante desta, e 0,3034 mm no controle, apresentando significância apenas entre o segmento a montante da tela e o controle neste grupo (p=0,001). Houve perda do aspecto festonado da mucosa do ducto deferente em todos os segmentos à montante e nenhum no lado controle em ambos os grupos. Nenhum animal apresentou alterações significativas dos epidídimos e testículos, exceto um que apresentou atrofia testicular por provável torção do cordão espermático durante o ato operatório. Conclusão: A tela de polipropileno induz reação inflamatória, a qual resulta em alterações histológicas do ducto deferente que levam à dilatação e represamento de espermatozóides à montante da tela, assim como diminuição da espessura da parede do ducto deferente nos segmentos expostos à tela e à montante dela / Abstract: Background: Vas deferens lesions, leading to infertility, may occur in 6.65% to 26.7% of inguinal herniorraphy. Tension-free herniorraphy using polypropylene mesh, which induces an inflammatory process and adjacent fibrosis, strengthening the posterior inguinal wall, has become very popular. However its histological and physiological effects are not completely known. Objective: This study intended to evaluate the effects of polypropylene mesh in the rat vas deferens. Method: Forty, three-month-old male Wistar rats underwent bilateral vas deferens dissection, followed by mesh implantation on one side. The contra-lateral side was the control. The animals were sacrificed after 90 (Group I) and 120 (Group II) postoperative days. The vas deferens, epididymis and testicles underwent histopathological assessment. Statistics methods used were the ?t? test and the compare proportion. Results: A foreign body reaction occurred after implantation in all animals. Control presented no reaction. The mean lumen dilation in regions before mesh was 0.46441mm² and 0.37052mm², in Group I and II, respectively, and all sections presented spermatozoids. The mean dilation in control rats of Groups I and II was 0.2394mm² and 0.20789mm², respectively and spermatozoids were present in 73,68%. Those differences, between experimental and control animals were significant (group I: p=0,002 / group II: p=0,044). In Group I the average wall thickness of vas deferens segments exposed to mesh was 0.15952mm and the average wall thickness segments before mesh was 0.08348mm while the average wall thickness of control vas deferens was 0.29968mm (p=9,719E-10). In Group II, the mean wall thickness of vas deferens exposed to mesh and before mesh segments was 0.294mm and 0.1553mm, respectively, while the control was 0.3034mm (p=0,001). Mucosal fold loss occurred in all segments before mesh but none in the control. The epididymis and testicles presented no alterations. Conclusion: Polypropylene mesh induces a foreign body reaction with histological alterations in the vas deferens that cause functional obstruction with dilation and spermatozoid repression / Mestrado / Cirurgia / Mestre em Cirurgia

Neste trabalho, filmes planos de polipropileno (CPP) cobertos com nanopartículas de dióxido de titânio (TiO2) foram feitos a partir da metodologia spray coating, facilmente reproduzida para a imobilização das nanopartículas de titânia nos suportes de polipropileno (PP). O tratamento superficial dos filmes CPP com plasma de nitrogênio (N2) e oxigênio (O2) foi utilizado com sucesso para a produção de polipropileno revestido com TiO2 com excelente estabilidade mecânica do revestimento, assim como atividade fotocatalítica / de autolimpeza como evidenciado pelos testes com corante cristal violeta (CV). Microscopia eletrônica de varredura (MEV) e microscopia confocal à laser de varredura (MCLV) foi utilizada para observar a morfologia de superfície / das fibras e topografia. A presença do revestimento de titânia foi confirmada por espectroscopia de emissão de raios-x com detecção dispersiva de energia (EDX). Tanto o tratamento com plasma como o carregamento significativo de revestimento de titânia resultam em maior hidrofilicidade, como observado pelas medidas de ângulo de contato estático em água. Os filmes CPP revestidos foram testados quanto à sua atividade fotocatalítica contra o corante CV. Os espectros eletrônicos no UV-vis mostraram que a eficiência da atividade fotocatalítica das amostras foi afetada pela quantidade de titânia. A fotoestabilidade do PP revestido com titânia foi medida por ressonância paramagnética eletrônica (RPE), uma vez que esta técnica é capaz de detectar pequena quantidade de radicais livres formados durante a precoce etapa de oxidação do polipropileno. Observa-se a partir das medições de RPE que o polipropileno tratado com plasma gerou as mesmas espécies de radicais livres que foram produzidas durante a radiação UV do polipropileno revestido e não-revestido. Entretanto, aumentando o número de ciclos de deposição da titânia a quantidade relativa de radicais livres diminui, sem perda de atividade fotocatalítica. Portanto, a metodologia empregada se mostrou eficiente para produzir uma superfície fotoativa/autolimpante no polipropileno revestido com dióxido de titânio, levando à diferentes aplicações neste campo, como por exemplo sistemas de filtragem de ar/água, remoção de poluentes orgânicos, produtos termoplásticos com características antibacterianas para uso doméstico e hospitalar, dispositivos de autolimpeza, entre outros. / Cast polypropylene (CPP) films were coated with titanium dioxide (TiO2) nanoparticles by na easily scaled-up spray coating methodology. The O2 and N2 plasma surface treatment of polypropylene was successfully used to produce TiO2-coated polypropylene with outstanding mechanical stability of the coating, as well as photocatalytic/self-cleaning activity toward crystal violet dye. Scanning Electron Microscopy and Confocal Scanning Laser Microscopy were used to observe surface / fibers morphology and topography. The presence of titânia coating was confirmed by X-ray Emission Spectroscopy with Energy Dispersive Detection (EDX). Titania coating results on higher hydrophilicity, as observed by measurements of static water contact angle. The CPP films were tested for their photocatalytic activity against Crystal Violet dye (CV). The UV/Vis electronic spectra showed that the photocatalytic activity efficiency of TiO2-coated CPP film was affected by both the plasma treatment and the titânia amount. The photostability of the titania coated polypropylene was measured by Electron Paramagnetic Resonance (EPR) since this technique is capable to detect tiny amount of free radicals formed during the early oxidation step of the polypropylene. It was observed from EPR measurements that the plasma treated polypropylene generated the same free radicals species that were produced during UV irradiation of the uncoated and TiO2-coated polypropylene. However, by increasing the number of deposition cycles of the titania the relative amount of free radicals decreases without loss of the photocatalytic activity. Therefore, the essayed methodology has been proved efficient to produce photoactive/selfcleaning surface of titania coated polypropylene, leading to different applications in this field, as water/air filtration systems, organic pollutant removal, hospital and domestic thermoplastic goods with antibacterial features, self-cleaning devices and others.

O polipropileno com carga ou reforço de fibras de sisal (PP Sisal) é um composto desenvolvido para ser aplicado no processo de injeção de peças plásticas automotivas. Compósitos de polipropileno reforçados com cargas minerais (talco) ou fibras de vidro têm sido largamente aplicados nesse segmento. Porém, fibras naturais são uma importante alternativa considerando-se os aspectos de sustentabilidade, reciclabilidade, abundância e baixo custo, se comparadas a fibras de vidro e ao talco industrial. Neste trabalho escolheu-se o sisal como reforço em função dos resultados obtidos em testes de tração, impacto, homogeneidade, resistência a riscos, a não formação de pontas quando fraturado e ao menor peso específico da peça final. Este trabalho conduziu ensaios e testes para comparar o desempenho do novo composto aos compostos atualmente em uso. Resultados mostraram que o PP - sisal apresenta melhor rigidez e maior resistência do que os seus concorrentes, ainda contando com o apelo natural e ecológico do composto. Outro aspecto muito importante neste estudo foi o uso de polipropileno reciclado, o que transformou o resultado final num produto ainda mais ecológico e rentável. / Reinforced with sisal fibers, polypropylene (PP - Sisal) is a compound developed to be applied in the injection process of plastic automotive parts. Polypropylene compounds reinforced with mineral fillers (talc) or fiber glass have been widely applied in this segment. However, natural fibers are an important alternative considering the following aspects: sustainability, recyclability, abundant availability and low cost, if compared with fiber glass and mineral fillers. This work chose sisal as reinforcement in function of the results achieved in the tests of traction, impact, homogeneity and scratch resistance. Besides that, no sharp is formed when broken and specific weight is light in the final part. We conducted try-outs and test to compare the performance of the new composition with that of current ones, and results have shown that the PP - sisal presents better rigidity and greater resistance than its competitors, still counting with natural and ecological appeal. Another very important aspect in this study was the use of recycled polypropylene, which made final results more ecological and profitable.

Made available in DSpace on 2016-03-15T19:36:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tatiana Mayumi Moori.pdf: 3436336 bytes, checksum: 9ea3816e6a9a6addbd1457ef13fc9ef6 (MD5) Previous issue date: 2014-02-07 / IPEN - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares / In the polymer industry the blends have become an interesting alternative to the technological field, therefore, added different properties in a shorter period of polymers developing. The high consumption and low cost of polyolefins, PP and PE, were responsible for the growing interest in many researches, aimed to improve the limitations of the PP. In addition, new needs for future interests emerged elimination of matter, since these two components are the main constituents of domestic waste and plastics recycling. The immiscibility of PP and PE has been discussed, according to the method used, the system may or may not be homogeneous. The γ radiation results in the formation of very reactive intermediate elements, which, applied to the blend compatibility component influences some properties and benefits. The objective of this study was characterize the blends of PP/LDPE and PP/HDPE with different concentrations, investigating the best combination of polymers before and after γ radiation. The material was irradiated with doses of 30kGy, 50kGy, 100kGy and 200kGy, at a fixed rate of 11.6 kGy/h and subsequently performed the tests of mechanical and thermomechanical resistance in order to observe its effects. It concluded that the changes were directly related to the factors: dose and concentration. For each type of combined, there was a specific result. The ionizing radiation change the compatibility of the components, promoting some properties of the blends, showing strong and economical materials. / No setor polimérico as blendas passaram a ser uma interessante alternativa para o campo tecnológico, pois, agregaram propriedades de polímeros distintos em um menor prazo de desenvolvimento. O alto consumo e baixo custo das poliolefinas, PP e PE, foram responsáveis pelo crescente interesse em diversas pesquisas, almejando melhoria as limitações do PP. Além disso, novos interesses surgiram pelas necessidades futuras de eliminação da matéria, uma vez que estes dois componentes são os principais constituintes dos resíduos domésticos de plástico e de reciclagem. A imiscibilidade do PP e PE foi bastante discutida, pois, de acordo com o método de ensaio utilizado, o sistema pode ou não ser homogêneo. A radiação γ proporciona a formação de elementos intermediários muito reativos, do qual, aplicadas nas blendas influencia na compatibilidade dos componentes e beneficia algumas propriedades. Assim, o objetivo desse trabalho foi caracterizar as blendas de PP/PEBD e PP/PEAD com diferentes concentrações, investigando a melhor combinação dos polímeros antes e após a radiação γ. O material foi irradiado com doses de 30kGy; 50kGy; 100kGy e 200kGy, numa taxa fixa de 11,6 kGy/h e, posteriormente, realizou ensaios de resistência mecânica e termomecânica a fim de observar seus efeitos. Concluiu-se que as modificações ocorridas estavam, diretamente relacionadas aos fatores: dose e concentração. Para cada tipo de combinação observou-se um resultado específico. A radiação ionizante alterou a compatibilidade dos componentes, favorecendo algumas propriedades das blendas, revelando materiais resistentes e de baixo custo.

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