Esta tesis presenta los resultados del estudio de Contaminantes Orgánicos Persistentes (HAPs: Hidrocarburos Aromáticos Policíclicos; PCBs: Bifenilos Policlorados y POCLs: Pesticidas Organoclorados incluyendo Endos: Endosulfanos; DDTs: diclorodifeniltricloroetano y sus metabolitos DDE y DDD; α- β- y γ-HCHs: hexaclorociclohexanos; y CLDs: heptacloro y su epóxido, trans- y cis- clordanos y nonaclors) en el aire de 23 localidades del sur de la cuenca del Plata (Litoral: Entre Rios y Santa Fe; y Buenos Aires: CABA y provincia de B. A.) capturados con muestreadores pasivos de espuma de poliuretano (MPAs) durante dos años y medio de muestreo (n=125). Se realizaron ejercicios de validación, calibración y determinación de la cinética de muestreo de los MPA desarrollados en esta tesis, en comparación con equipos provistos por otros grupos de investigación (Ministerio de Medio Ambiente de Canadá y Universidad de Masaryk, República Checa). Se evaluaron las concentraciones de COPs en aire de la región y se compararon con resultados de otras regiones del mundo reportados para igual metodología de muestreo; se estudiaron las variaciones espaciales en relación a las actividades predominantes en cada localidad y las variaciones temporales con respecto a variables ambientales. Finalmente se caracterizó la composición de cada grupo de COPs para inferir fuentes y grado de envejecimiento de las señales registradas. Los resultados obtenidos permitieron confirmar la eficiencia de esta técnica de muestreo para integrar la señal del aire a través del tiempo y su alta sensibilidad para distinguir sitios de alta concentración o focos de emisión. El estudio permitió distinguir los COPs según fuentes/procesos predominantes: HAPs y PCBs relaccionados con aportes urbano-undustriales, correlacionados entre sí y con la población, y Endosulfanos con variación inversa a HAPs y PCBs proveniente de aplicaciones agrícolas principalmente en meses cálidos cuando se detectan valores extremos inéditos en la litertura. Asimismo, se detectaron aportes actuales de plaguicidas obsoletos (DDT). A continuación se detallan los principales resultados. El procedimiento analítico incluyó el acondicionamiento de los discos de espuma de poliuretano (PUFs, densidad: 0,03 g cm -3 ) mediante lavado con agua destilada y extracción en Soxhlet con éter de petróleo y acetona y la adición de los compuestos de depuración (PCBs 30, 119 y 207) previo al muestreo. Luego de un despliegue de 134 días promedio,los discos fueron extraídos en Soxhlet con éter de petróleo purificándose los extractos por cromatografía en gel de sílice. La cuantificación de los COPs se realizó por cromatografía gaseosa con detectores de ionización de llama y captura electrónica. Confirmación de los picos más relevantes se realizó con detector selectivo de masas. El cálculo de concentraciones de COPs en aire (pg m-3) se efectuó en función de las tasas de muestreo calculadas en base a la recuperación de los compuestos de depuración, las cuales revelaron una fuerte variabilidad (1-18 m3 dia-1) según las condiciones ambientales locales La performance de muestreo del MPA desarrollado en esta tesis, sus tasas de muestreo y la cinética de saturación de los PUFs se evaluaron mediante diversos ejercicios de validación previos al despliegue en el área de estudio: muestreo en simultáneo de los tres MPAs (Canadiense, Checo y LAQAB) para comparar la captura de COPs; calibración en paralelo con muestreador de alto volumen (tasa de muestreo conocida); y colocación de 6 MPAs que se retiraron individualmente a distintos intervalos de tiempo (32, 62, 92, 126, 155 y 196 días) para establecer la cinética de saturación. Los resultados obtenidos de estos ejercicios, permitieron determinar que el MPA es comparable con otros equipos de diseños similares, en cuanto a masas capturadas y tasas de muestreo y que los COPs de KOA < 8,5 y todos los HAPs analizados alcanzan el equilibrio en los primeros meses de muestreo (126 días) por lo que deben ser corregidas sus concentraciones por el volumen de muestreo efectivo de cada compuesto. Con el objeto de evaluar las variaciones temporales de COPs se realizó una caracterización climática de la zona sur de la cuenca del Plata para el período completo de muestreo por medio de datos meteorológicos provistos por diversas fuentes estatales y privadas. La temperatura media mensual en la región presenta variaciones estacionales, con bajas diferencias entre sitios (≤5,5 ºC) y gradiente decreciente de temperatura en sentido N-S. La velocidad media mensual del viento fue muy variable (0,8-24,7 m h-1 ), con valores mínimos durante el otoño y máximos en invierno-primavera, y un gradiente espacial inverso al de la temperatura (creciente en sentido N-S). La dirección del viento predominante fue del sector ESE y SSE en el Litoral y del NE y ENE en Buenos Aires. Por último, las precipitaciones medias mensuales (6-418 mm) presentaron mayor variabilidad geográfica durante el primer año y medio de muestreo, siendo en el Litoral más intensas, mientras que en el tiempo restante de muestreo fueron similares en ambas regiones. Se evaluaron las concentraciones medias de COPs en aire del área de estudio presentando un gradiente decreciente en el orden HAPs > Endosulfanos >> PCBs > HCHs≈ CLDs > DDTs lo que refleja la predominancia de compuestos con intensas emisiones actuales respecto de los restringidos/prohibidos en Argentina desde hace más de 15 años (HAPs y Endos vs. PCBs y POCLs obsoletos). En relación a otras regiones del mundo, las concentraciones de COPs registradas en esta Tesis (incluyendo los valores extremos), se situaron en niveles medio-altos para todos los grupos de compuestos, a excepción de los Endosulfanos cuyos valores fueron muy elevados, con un valor extremo (50.567 pg m-3 ) inédito en la bibliografía, reflejando la importancia de la actividad agrícola, principalmente relacionada al cultivo de la soja. Los patrones de distribución geográfica de concentraciones de COPs en aire de la cuenca del Plata reflejaron diferentes fuentes de emisión que se relacionan con la población, tipo y grado de actividad antrópica prevaleciente en cada localidad. En función de la importancia de los núcleos urbanos y la actividad productiva predominante se observaron dos patrones de distribución espacial contrastantes: los compuestos de fuentes industriales o no intencionales como PCBs y HAPs presentan una correlación positiva significativa entre sí y con el número de habitantes (gradiente rural – urbano/industrial), mientras que los POCLs de aplicación más reciente (Enodsulfanos) muestran un gradiente inverso y relación negativa con los demás COPs, con concetraciones máximas en las zonas agrícolas. Los POCLs obsoletos, por su parte, presentaron una distribución geográfica variable; los DDTs son ubicuos con concentraciones relativamente homogéneas en toda el área de estudio; los HCHs se detectaron de manera esporádica (56% de los sitios) con concentraciones más elevadas en Buenos Aires y los CLDs presentaron concentraciones generalmente bajas, incrementándose en sitios urbanos. Se estudiaron las variaciones temporales en cada localidad y región, observándose que en el Litoral las concentraciones máximas de la mayoría de COPs (HAPs, PCBs, DDTs y CLDs) se registraron en los períodos frío y templado de 2011, mientras que en Buenos Aires, sólo HAPs y PCBs presentaron una variación similar con un gradiente decreciente de concentración en el tiempo en CABA y hacia el Sur. Las relaciones entre las concentraciones de COPs y las variables ambientales mostraron patrones fluctuantes. Para los HAPs, la temperatura presentó una correlación positiva significativa en algunos sitios bonaerenses y en sitios de veraneo reflejando la mayor actividad antrópica en los períodos cálidos en estas localidades. Las precipitaciones y la velocidad del viento insinuaron en general una tendencia negativa con las concentraciones de estos compuestos. En cuanto a los PCBs, se observó una relación positiva con la temperatura especialmente en los sitios con niveles más elevados, indicando la revolatilización desde equipos y superficies contaminados. Los demás parámetros ambientales no mostraron tendencias claras con las concentraciones de COPs, especialmente para los POCL obsoletos. Las concentraciones de Endosulfanos fueron más elevadas durante los períodos cálidos en todas las localidades, en coincidencia con la estacionalidad de su aplicación en los cultivos en los meses de noviembre-abril; asimismo se registró una tendencia decreciente de las mismas a lo largo de todo el estudio, posiblemente debido a cambios incipientes en la regulación de este pesticida. Por último, se analizaron las composiciones de COPs en cada localidad a fin de determinar los diferentes aportes o fuentes de emisión e inferir la degradación/antigüedad de la señales. La composición general de HAPs presentó un patrón muy conservativo con predominancia de compuestos de 3 anillos, especialmente Fenantreno y sus especies metiladas que junto con los Naftalenos reflejan el aporte petrogénico, mientras que la abundancia de Fluoranteno y Pireno indican aportes pirogénicos. La comparación de índices diagnósticos con fuentes específicas (crudo, coque, combustión de madera, gas natural y carbón y escapes de motores nafteros y diésel) indicaron el predominio de fuentes pirogénicas (combustión de biomasa vegetal y carbón) en la mayoría de las localidades rurales y sitios de veraneo, mientras que el resto de las localidades presentaron aportes mixtos pirogénicos-petrogénicos. La composición de PCBs mostró predominancia de congéneres con 3-6 cloros, comparable a las mezclas comerciales de mediano grado de cloración (Aroclor 1248 y 1254), con diferentes patrones según la concentración absoluta de estos compuestos. En los sitios más contaminados, se observó una mayor proporción de congéneres más livianos (≤4-Cl), mientras que en las estaciones con niveles más bajos predominaron los pentaclorobifenilos. Esto es reflejado por el índice PCB31-28/PCB101 (3/5 cloros) que aumenta progresivamente con las concentraciones totales de PCBs reflejando la variación de señales más envejecidas a más frescas. La única excepción es la estación Zárate a (barco; fuente puntual con valores extremos de PCBs) con composición similar a la de los sitios de baja concentración sugiriendo aportes distintos, posiblemente pinturas contaminadas. El perfil de composición de Endosulfanos fue muy conservativo, con importante predominancia de los productos originales (Endo I y EndoII) por sobre el producto de degradación (EndoS), relación EndoS/(EndoI+EndoII) muy baja y relación I/II, similares a la mezcla técnica, reflejando aportes recientes. La composición de POCLs obsoletos reveló diferente grado de degradación; por un lado la señal de DDTs, con predominancia del compuesto original sobre los productos de degradación, especialmente en el Litoral y en los sitios de mayor concentración absoluta indicó aportes frescos, mientras que la señal de HCHs, semejante a la mezcla técnica con predominio del isómero α- por sobre los isómeros γ- y β-HCHs y relación α/γ HCH elevada aumentando con la concentración absoluta, indicó aportes históricos. Por último, los Clordanos con composicion heterogénea en los diferentes sitios, presentaron predominancia del producto de degradacion, epóxido de heptaclor en sitios de baja y mediana concentración, mientras que en sitios con concentraciones más elevadas se encontraron proporciones mas equilibradas de Heptaclor y su epóxido.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:23:30Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2008-08-20Bitstream added on 2014-06-13T19:29:35Z : No. of bitstreams: 1 moraes_fs_me_bauru.pdf: 757610 bytes, checksum: 7863feccc53b25ea756881d180d9d723 (MD5) / O avanço tecnológico obtido através dos tempos permitiu o surgimento de uma nova classe de materiais, os biomateriais, cujas funções principais são o auxilio ou a substituição de partes do corpo humano. Para a fabricação de próteses e/ou implantes podem ser utilizados os polímeros. A utilização de tais dispositivos médicos pode ocasionar o surgimento de alguns problemas, como a incompatibilidade da prótese com o organismo e a contaminação por bactérias, sendo o último um problema grave, podendo ser fatal. A contaminação por Pseudomonas aeruginosa e Staphylococcus aureus pode causar graves infecções. Uma das formas de se resolver este problema é através do tratamento de superfícies, pois a adesão das bactérias é dependente das propriedades superficiais dos biomateriais. Uma técnica de tratamento superficial bastante promissora é o tratamento a plasma de descarga luminescente. Foram realizados tratamentos de superfícies em poliuretano e silicone utilizando plasmas de 'SF IND. 6' com diferentes condições de tratamento, com o objetivo de se conseguir superfícies hidrofóbicas e a não adesão de microrganismos nessas superfícies. Após o tratamento as amostras foram contaminadas com as bactérias S. aureus e P. aeruginosa. Observou-se que embora o tratamento a plasma tenha conferido comportamento hidrofóbico aos polímeros, ainda não conseguiu-se chegar a superfícies ideais para inibir a adesão de microrganismos. / The technological advance attained through time, allowed the appearance of a new class of materials, the biomaterials, which main functions are: to help or to replace parts or sick organs of the human body. For the manufacture of prosthesis and/or implants, polymers can be used as biomaterials. The use of prosthesis or implants may cause the appearance of some problems, such as the incompatibility between the prosthesis and the organism and the contamination caused by bacteria. This last one is a serious problem, since it may lead to death. The contamination by Pseudomonas aeruginosa and Staphylococcus aureus can cause serious infections. One possible way to solve this problem is through the surface treatment, since the adhesion of the bacteria depends on the superficial properties of the biomaterial. A promising technique of superficial modification is the treatment through glow discharge plasma. In this work, polyurethane and silicone coupons were exposed to 'SF IND. 6' glow discharge plasmas with different conditions of treatment. After the treatment, the coupons were contaminated with the P. aeruginosa e S. aureus. Even though the plasma treatment gives a hydrophobic behavior to the polymer, it can´t obtain the ideal surfaces who inhibit the bacterial adhesion.

Avaliar a qualidade de colchões de espuma flexível de poliuretano que condiz com o bem de consumo destinado ao repouso humano, constituído, parcial ou integralmente, por lâminas flexíveis de poliuretano, devidamente revestido. Existem normas para confecção, densidade, deformação permanente à compressão, teor de cinzas, dentre outras, para que os fabricantes e importadores de colchões mantenham a mesma qualidade dos produtos oferecidos ao consumidor. Estas normas são regidas pela ABNT – Associação Brasileira de Normas Técnicas, onde esta faz referências a todos os itens normalizados que o colchão precisa ter para poder ser comercializado dentro do território nacional. Desta forma vem se tornando cada vez mais importante o conhecimento da incerteza de medição em todas as áreas de ensaios experimentais. Este trabalho visa estudar a incerteza de medição no levantamento do comportamento em indentação pós fadiga da espuma para colchões e colchonetes de espuma flexível de poliuretano. Embora existam diversas normas e códigos sobre a análise estatística dos resultados obtidos em fadiga, eles avaliam apenas a dispersão no número de ciclos para a falha, não considerando fatores como as fontes de incerteza das tensões aplicadas, da máquina de ensaios utilizada, entre outros. A metodologia de ensaio está baseada nas normas NBR 9176 [ABNT, 2003g], NBR 9177 [ABNT, 2003h] e NBR 13579-1 [ABNT, 2011], onde estas relatam o passo a passo dos ensaios realizados, inclusive o número de corpos de prova a serem utilizados. Os resultados de incerteza obtidos nos ensaios foram de até 6% sendo que os mesmos não devem ultrapassar um máximo de 8%, conforme acordos entre laboratórios que realizam tais ensaios, bem como a expectativa de resultados do LCQ – Laboratório de Controle de Qualidade do SENAI. / Assessing the quality of foam mattresses flexible polyurethane matches that is the consumer goods used for human home, consisting, in part or in full by flexible polyurethane blades, properly coated. There are rules for making, density, compressive permanent deformation, ash content, among others, for manufacturers and importers of mattresses maintain the same quality of products offered to consumers. These rules are governed by ABNT - Brazilian Association of Technical Standards, where it makes references to all the standard items that the mattress need to be marketed within the territory. This way is becoming increasingly important to know the uncertainty of measurement in all areas of experimental trials. This work aims to study the uncertainty of measurement in the survey of post-indentation fatigue behavior of foam mattresses and mats of flexible polyurethane foam. Although there are various standards and codes on the statistical analysis of results in fatigue, they only assess the dispersion in the number of cycles to failure, considering factors such as the sources of uncertainty of the applied voltages, the testing machine used, among others. The test methodology is based on the NBR 9176 [ABNT, 2003g], NBR 9177 [ABNT, 2003h] and NBR 13579-1 [ABNT, 2011], where they report a walkthrough of the tests, including the number of specimens to be used. The results of uncertainty obtained was up 6% and that they should not exceed a maximum of 8%, according to agreements between laboratories performing such tests and the expected results of the LCQ - Laboratory Quality Control SENAI.

Espumas de assentos personalizados para cadeiras de rodas se adaptam a anatomia do usuário, no entanto, ao passo que melhoram o posicionamento, podem influenciar negativamente no conforto térmico por aumentar a superfície de contato. O conforto térmico pode ser melhorado com materiais de mudança de fase (PCM), que devem ser aplicados protegidos por um invólucro para impedir seu escape na fase líquida. O invólucro mais comum são as microcápsulas. Assim, o objetivo dessa pesquisa é obter, aplicar e caracterizar microcápsulas com núcleo de material de mudança de fase, mais especificamente o eicosano, em espumas de PU flexível após sua expansão e tecido que recobre o assento, ampliando o efeito termorregulador desse material, reduzindo o tempo de aplicação e desperdício das microcápsulas. Essa é uma pesquisa de natureza aplicada, com técnica de pesquisa de documentação direta através de pesquisa em laboratório, objetivo descritivo e explicativo, com procedimento técnico experimental e abordagem quantitativa. Foram obtidas microcápsulas de eicosano com a variação de diferentes parâmetros e caracterizadas através de MEV, FTIR, granulometria, TGA e DSC. As microcápsulas foram inseridas em amostras de espuma com duas técnicas diferentes (filtração e aerografia) e essas amostras foram analisadas com um termógrafo para verificação do efeito termorregulador gerado. Pode-se concluir que a aerografia proporciona melhor aproveitamento de tempo e de material, ampliando os efeitos térmicos gerados na espuma flexível de PU. Também, o efeito térmico depende não apenas do tipo de microcápsula, mas da quantidade aplicada e sua distribuição pelo material. / Wheelchair custom seats foams can be adapt to the user’s anatomy nonetheless, although it can improve positioning, it influences negatively in thermal comfort as it increases the contact surface. Thermal comfort can be improved with phase change materials (PCM) that must be applied in a casing to prevent its escape in the liquid phase. The most common casing is the microcapsules. The main objective of this research is to obtain, apply and characterize PCM microcapsules, more specifically eicosane, into flexible PU foams after expansion and fabric that recovers the seat, enlarging the thermoregulatory effect of this material, reducing application time and microcapsule waste. It is a study of applied nature, research technique of direct documentation through laboratory investigation, descriptive and explanatory objective, and experimental technical procedure generating quantifiable data. Eicosane microcapsules were obtained varying different parameters and characterizes through SEM, FTIR, granulometry, TGA and DSC. The microcapsules were inserted into foam samples with two different techniques (filtration and aerography). These samples were analyzed through a thermographer to verify its thermoregulatory effect. It can be concluded that aerography has better use of time and material, improving the overall thermal effect in PU foam. Additionally, the thermal effect depends not only in the type of microcapsule, but also in quantity applied and distribution through out the material.

O design de assentos personalizados produzidos em espumas de poliuretano (PU) é uma opção para melhorar o conforto e o posicionamento das pessoas com deficiências que passam horas do dia sentadas na mesma posição. Estas superfícies de suporte aumentam a área de contato entre o assento e o usuário, o que melhora na distribuição do seu peso, diminuindo as pressões localizadas que geram problemas como úlceras de pressão. A grande maioria dos equipamentos destinados à produção destes assentos são dedicados, ou seja, especialmente desenvolvidos para este propósito, assim como suas ferramentas. Estes fatores aumentam o custo do produto final e restringem o número de pessoas que poderiam desfrutar de equipamentos personalizados. Neste sentido, a presente pesquisa objetiva estabelecer rotinas de desenvolvimento e produção de assentos personalizados para usuários de cadeiras de rodas manufaturados através de usinagem CNC convencional com a utilização de espumas de poliuretano. Para isto, foram ensaiados parâmetros (rotação e avanço) de usinagem CNC para cortar as espumas de PU. Os desbastes foram analisados quanto a precisão do corte e rebarbas em sua superfície, e os parâmetros selecionados como adequados para o corte foram então transpostos para ensaios de acabamento. Sendo as espumas de PU materiais flexíveis, a forma gerada foi verificada através da digitalização tridimensional. Para avaliar a deformação em peças maiores, os parâmetros foram testados em assentos e então analisados mais uma vez através da digitalização. Foram testados três combinações de velocidades de avanço, mantendo a rotação a 24.000 RPM por ter se mostrado mais adequada. Para validação da pesquisa, um estudo de caso foi executado com a melhor combinação de velocidade de avanço, verificadas anteriormente. Com esta pesquisa, foi comprovada a viabilidade da produção de assentos personalizados em espumas de PU flexível através da usinagem CNC. Também, com a produção destes é possível levar ao usuário um equipamento que melhora a distribuição das pressões na superfície do assento, fato verificado através de um tapete medidor de pressões. / The design of customized seats manufactured in polyurethane foams is and alternative to improve comfort and positioning for people with disabilities, as those people spend hours of the day seated in the same position. These support surfaces increase the contact area between the seat and user. This aspect improves weight distribution reducing localized pressures that can generate scars. The great majority of equipments and tools destined to the manufacture of these seats are dedicated, i.e. specially developed to this purpose. These factors enhance the final product cost and restrict the number of people who could enjoy customizes equipments. In this sense, the present research aims at establishing development and production routines of customized seats for wheelchair users manufactured through conventional CNC machining of polyurethane foams. It was tested parameters (spindle and feed rates) of CNC machining to cut polyurethane foams. The selected parameters were then transposed to finishing tests. As polyurethane foams are flexible materials that tend to deform, the distortions on the generated geometry were analyzed through tridimensional scanning. The parameters were then tested and the distortion was analyzes in bigger pieces. It was tested three combinations of feeds, keeping the spindle at 24.000 RPM (more adequate according t previous tests). A case study was also executed to validate the research. This study proves the viability of customized seat manufacture in polyurethane foams through CNC machining. It also provides the user an equipment that can improve the pressure distribution in seats surfaces, verified through a mat measurer system.

Nos curtumes, as operações de ribeira geram quantidades elevadas de resíduos sólidos. Durante o tratamento das peles na ribeira, especificamente na etapa de pré-descarne é removido material adiposo que constitui a camada subcutânea da pele, esse resíduo é composto de gorduras e proteínas. Através dos processos de digestão/extração e winterização, é possível produzir oleína dos resíduos sólidos do pré-descarne. A oleína é um composto de triacilgliceróis formado por ácidos graxos insaturados com potencial para ser convertido a polióis e utilizado na manufatura de poliuretanos (PU), gerando uma alternativa para substituir os derivados de petróleo comumente utilizados nesse processo. Este trabalho tem como objetivo produzir polióis de oleína por glicerólise alcalina e, a partir dos polióis produzidos, preparar espumas flexíveis de poliuretano (EFPUs) Empregou-se um planejamento experimental fatorial completo 24 com 4 repetições no ponto central para otimizar a produção de polióis de oleína. As espumas EFPUs foram preparadas com razões molares NCO/OH de 1,1 e 1,2, usando-se poliisocianatos alifáticos lineares e cíclicos, água como agente de expansão e surfactante de silicone. O poliol à base de oleína (PO2 - produzido na melhor condição de glicerólise alcalina estudada) apresentou índice de hidroxila elevado (acima de 300 mg KOH.g-1) e funcionalidade próxima a 3. A estabilidade térmica da espuma de poliuretano produzida foi maior que a estabilidade térmica do poliol de oleína. A densidade, o alongamento na ruptura e a resiliência das espumas de PU foram dependentes da razão molar de NCO/OH. As microscopias de MEV das espumas de PU mostraram estruturas das células como polígono totalmente fechados, outros com aberturas e muitas paredes enrugadas. Os materiais extrativos das espumas de PU foram inferiores a 3%, indicando a formação de estrutura reticulada. / In the tanneries, the beamhouse generate high amounts of solid waste. During the treatment of skins in beamhouse, specifically in pre-fleshing stage is removed adipose material that constitutes the subcutaneous layer of the skin, this residue is composed of fats and proteins. Through the processes of digestion/extraction and winterization, it is possible to produce olein from the solid waste from the pre-fleshing. Olein is a triacylglycerol compound formed by unsaturated fatty acids that can be converted to polyols and used to manufacture polyurethane, an alternative to replace the petroleum derivatives, commonly employed in the process. This work aims to obtain polyol from olein through alkaline glycerolysis and, from the polyols produced, to produce flexible polyurethane foams (FPUFs). A 24 full factorial design with 4 repetitions at the central point was used to optimize the production of olein polyols. EFPUs were prepared with NCO/OH molar ratios of 1.1 and 1.2, linear and cyclic aliphatic polyisocyanates, water as blowing agent and silicone surfactant. The olein-based polyol (PO2 - produced in the best alkaline glycerolysis condition studied) showed high hydroxyl number (above 300 mg KOH.g-1) and functionality near to 3. Thermal stability of produced polyurethane foams was greater than thermal stability of olein polyol. Density, elongation at break and resilience of PU foams have been dependents of NCO/OH ratio. SEM microscopy of FPUFs show cells structures with polygon totally closed, others with openings and many wrinkled walls. Extractable materials of polyurethane foams was lower than 3% indicating that a crosslinked structure is formed.

O uso de recursos florestais e madeireiros como cargas em matrizes poliméricas pode originar novos materiais com forte apelo ecológico e econômico. Dentre os resíduos do processamento mecânico e químico da madeira, há uma série de materiais de fácil acesso que podem ser manipulados a partir de certas técnicas de biorrefinaria, tais como a madeira, a casca de madeira, as pinhas (frutos do pinus), as acículas (folhas do pinus), a lignina residual (processo kraft) e o lodo de papel derivadas do processo químico de polpação celulósica. Tais matérias primas foram incorporadas em espumas rígidas e semi-rígidas de poliuretano (PU) processadas pelo método da expansão livre, utilizando-se uma mistura de óleo de mamona e glicerina loira como biopoliol, com vistas a obtenção de espumas quimicamente estáveis e ecologicamente corretas. A compatibilidade de algumas dessas cargas no sistema PU foi testada mediante reações induzidas na presença de isocianato e catalisador. As espumas PU foram caracterizadas por meio de técnicas de microscopia e espectroscopia, além de ensaios mecânicos, térmicos, higroscópicos, óticos, de resistência a chamas e de resistência à radiação UV. Por fim, foi avaliado o efeito de expansões sob confinamento nas propriedades morfológicas, mecânicas e térmicas do PU puro e de uma espuma carregada PU/madeira As espumas apresentaram estabilidade química e a inserção das cargas no PU puro possibilitou a obtenção de espumas com células homogêneas, melhor desempenho higroscópico, níveis similares de condutividade térmica e flamabilidade, além de maior brilho e diferentes padrões de cor. A farinha de madeira apresentou a maior afinidade com o sistema PU, seguida pela lignina kraft, resultando em espumas carregadas com células menores, mais arredondadas e com maior teor de células fechadas, além de espumas com maiores estabilidades térmica e dimensional. Todas as espumas apresentaram fotodegradações similares, marcadas por uma cor alaranjada, acompanhada por uma acentuada perda de brilho. As espumas carregadas naturalmente mais escuras foram mais resistentes à fotodegradação por serem capazes de causar um efeito contrário ao da descoloração natural do PU quando sujeito aos raios UV. O confinamento diminuiu o diâmetro médio de células da espuma PU/madeira e a anisotropia do PU puro, levando a formação de células mais homogêneas, marcadas por números de arestas rompidas e de células abertas aparentemente menores, que resultaram em maiores densidades aparentes e melhores propriedades mecânicas para espumas preparadas a 50% de confinamento e menor condutividade térmica para as espumas confinadas a 70%. / The use of forestry and wood-based resources as fillers in polymer matrices may originate new materials with strong environmental and economic appeals. Among the wastes from chemical and mechanical processing of wood, there are many materials readily available, which can be handled through biorrefinary techniques, like wood flour, wood bark, pine cones (fruits), pine needles (leaves), residual lignin (e.g. from kraft process) and paper sludge, the last two from the chemical processing of cellulosic pulp. In this thesis, such raw materials were incorporated into rigid and semi-rigid polyurethane (PU) foams prepared by the free-rising pouring method, using a mixture of castor oil and crude glycerin as a bio-based polyol in order to achieve chemically stable and eco-friendly foams. Compatibility of the fillers with the PU system was evaluated using induced reactions in the presence of isocyanate and catalyst. The PU foams were characterized by microscopy and spectroscopy techniques, as well as mechanical, thermal, hygroscopic, optical, flame resistance and UV radiation resistance tests. And the effect of rising under confinement on the morphological, mechanical and thermal properties of neat PU and wood/PU foam composites was also investigated The foams presented chemical stability and the addition of fillers into PU yielded foams with more homogeneous cells, better hygroscopic performance, similar thermal conductivities and flammabilities, as well as higher specular glosses and different colorimetric patterns. The wood flour presented the highest affinity with the PU system, followed by kraft lignin, resulting in foam composites with smaller and more rounded cells, with higher closed-cells content, and increased thermal and dimensional stabilities. All foams presented similar photodegradation behavior characterized by an orange color and a significant loss in specular gloss. The foam composites, being naturally darker, were more resistant to photodegradation, since they had an opposite effect related to natural discoloration under UV radiation. The confinement decreased cell diameter for the wood filled PU foam and the anisotropy index for neat PU foam, yielding more homogeneous cells, with fewer broken edges and open-cells, with greater apparent densities and better mechanical properties for foams prepared at 50% confinement and lower thermal conductivity for foams confined at 70%.

Submitted by Stéfany Moreira (stemellra@yahoo.com.br) on 2013-03-07T17:01:16Z No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO_DesgasteAbrasãoPoliuretano.pdf: 4181245 bytes, checksum: 2a694a651ae28e23782ca3732c52d3be (MD5) / Approved for entry into archive by Neide Nativa (neide@sisbin.ufop.br) on 2013-03-13T21:01:55Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO_DesgasteAbrasãoPoliuretano.pdf: 4181245 bytes, checksum: 2a694a651ae28e23782ca3732c52d3be (MD5) / Made available in DSpace on 2013-03-13T21:01:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO_DesgasteAbrasãoPoliuretano.pdf: 4181245 bytes, checksum: 2a694a651ae28e23782ca3732c52d3be (MD5) Previous issue date: 2006 / A utilização do poliuretano na indústria mineral está em processo de expansão de mercado. Na sua principal utilização, raspadores e limpadores de correias transportadoras, esse polímero tem mostrado uma boa resistência ao desgaste quando efetua a limpeza de correias transportadoras. Esse trabalho é uma tentativa de se conhecer os diversos mecanismos de desgaste através do ensaio de abrasão, buscando correlacioná-los com situações típicas como, por exemplo, a lâmina dos raspadores. Os resultados dos experimentos permitiram-nos evidenciar as propriedades dos poliuretanos sob o ponto de vista do desgaste, bem como sugeriram-nos estabelecer uma hierarquia para os diferentes poliuretanos estudados. __________________________________________________________________________________________ / ABSTRACT: The use of polyurethane in the mineral industry is in process of market expansion. In its main use, belt cleaners and scraper, this polymer has shown a good wear resistance when it effects the cleanness of conveyor belt. This work is an attempt of if knowing the different wear mechanisms through the abrasion test searching to correlate them with typical situations such as the blade of the belt cleaners. The results of the experiments had allowed to evidence the properties of polyurethane under the point of view of the wear, as well as had suggested to establish a hierarchy for the different studied polyurethane.

Dissertação apresentada ao Programa de Pós-Graduação em Ciências Ambientais da Universidade do Extremo Sul Catarinense – UNESC, como requisito parcial para a obtenção do título de Mestre em Ciências Ambientais. / O atual desenvolvimento acelerado da produção industrial e agrícola tem gerado, intermitentemente, uma grande quantidade de resíduos. Um destes resíduos é a casca de arroz, que representa 20% do volume total do grão produzido. É um material lignocelulósico que pode ser usado como reforço de materiais compósitos. Por sua vez, a resina de poliuretano à base de óleo de mamona é um triglicerídeo extraído da semente, bastante usada em substituição de resinas sintéticas que são mais agressivas ao meio ambiente. Desta forma, o objetivo deste estudo foi obter um compósito aglomerado sustentável à base de casca de arroz e resina de poliuretano de óleo de mamona. As amostras foram obtidas por moldagem a frio segundo um planejamento fatorial tipo 2k(DoE) sendo a fração volumétrica da matriz/reforço e o volume de moldagem os fatores estudados. O compósito obtido foi ensaiado conforme a NBR 14810 (2013), utilizada para compósitos de média densidade. Foram avaliadas a densidade, teor de umidade, inchamento, absorção de água, resistência à tração perpendicular e resistência à flexão. A NBR 15537 (2007) e a US EPA (1996) foram utilizadas para determinar a toxicidade aguda das amostras, utilizando minhoca da espécie Eisenia fetida e sementes de alface Lactuca sativa. Os resultados obtidos permitem classificar o compósito como de baixa densidade, com valores inferiores a 640 kg/m3 conforme a norma ANSI/A 208.1 (1999). Com relação ao comportamento mecânico, o compósito não atende à norma NBR 14810 (2013) para média densidade, mas atende à norma ANSI/A 208.1 (1999), sendo então classificado como de baixa densidade LD-1 e LD-2. Seu uso é adequado como núcleo para portas.

Submitted by Alison Vanceto (alison-vanceto@hotmail.com) on 2016-10-17T10:36:12Z No. of bitstreams: 1 TeseRP.pdf: 5529268 bytes, checksum: 93aced0ddae62347123cf0e035cc0af9 (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-10-21T13:55:45Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TeseRP.pdf: 5529268 bytes, checksum: 93aced0ddae62347123cf0e035cc0af9 (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-10-21T13:55:52Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TeseRP.pdf: 5529268 bytes, checksum: 93aced0ddae62347123cf0e035cc0af9 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-10-21T13:55:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TeseRP.pdf: 5529268 bytes, checksum: 93aced0ddae62347123cf0e035cc0af9 (MD5) Previous issue date: 2014-07-15 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / In this study the potential of cellulose nanocrystals (CNC) as a reinforcement of a thermoplastic polyurethane partially obtained from renewable sources (Bio-TPU) was investigated. The nanocomposites were obtained in the melt state and from solution casting. The CNC were obtained from acid hydrolysis of eucalyptus kraft pulp. They were freeze dried and used with and without surface treatment. Two types of surface treatment were employed: polymer grafting and oligomers grafting. Only the effectiveness of the second treatment could be confirmed by FTIR. CNC’ structural and geometric characteristics, crystallinity degree and thermal stability were determined by infrared spectroscopy (FTIR), transmission electron microscopy (TEM), wide angle X-ray diffraction (WAXD) and thermogravimetric analysis (TGA), respectively. The concentrations of CNC were varied between 0.1 and 5.0 wt %. The rheological properties of the nanocomposites were evaluated in the steady state and oscillatory measurements in order to evaluate the level of dispersion CNCs in TPU. The nanocomposites obtained by solution casting showed good dispersion. In the melt state, only those obtained with treated CNC showed good dispersion. The deformation and elastic recovery of the nanocomposites tests in the melt state were evaluated through creep and constrained recoil rheological essays. Their morphologies were studied by small angle X-ray scattering (SAXS) and scanning electron microscopy (SEM). It was possible to prove the inclusion of CNC in TPU did not change its conformation. The nanocomposites were also characterized according to their: i) mechanical properties, through tensile tests, ii) thermal properties, by using differential scanning calorimetry (DSC) and TGA, iii) thermo-mechanical properties, evaluated by dynamic mechanical thermal analysis (DMTA) and iv) optical properties, through opacity the nanocomposites with 5.0 wt % of CNC shown better performance and similar results were found from solution casting and melt state processing techniques. / Neste trabalho o potencial de reforço de Nanocristais de Celulose (NCC) em uma matriz de poliuretano termoplástico com matéria prima parcialmente de fonte renovável (Bio-TPU) foi avaliado. Os nanocompósitos foram obtidos no estado fundido e por solução. Os NCC utilizados foram obtidos por hidrólise ácida da polpa Kraft de eucalipto previamente branqueada, e foram utilizados depois de liofilizados e após tratamento superficial. Dois tipos de tratamentos superficiais foram realizados: enxertia de polímeros e enxertia de oligômeros. As características estruturais, geométricas, teor de cristalinidade e estabilidade térmica dos NCC antes e após o tratamento superficial foram determinados por técnicas de espectroscopia de infravermelho (FTIR), microscopia eletrônica de transmissão (MET), difratometria de raio-x de alto ângulo (WAXD) e análise termogravimétrica (TGA), respectivamente. Apenas a enxertia de oligômeros pôde ser comprovada por FTIR. Os Nanocompósitos foram preparados com frações mássicas de NCC variando de 0,1 a 5,0 % (m/m) e foram avaliados quanto às propriedades reológicas em regime permanente e oscilatório para determinar o nível de dispersão dos NCC no TPU. Todos apresentaram boa mistura por solução. No estado fundido apenas os NCC tratados apresentaram boa mistura. A deformação e a recuperação elástica dos nanocompósitos no estado fundido foram analisadas em ensaios reológicos de fluência. A morfologia foi avaliada por espalhamento de raio-x a baixo ângulo (SAXS) e microscopia eletrônica de varredura (MEV), sendo possível verificar que a inclusão de NCC não alterou a conformação do TPU. Os nanocompósitos também foram caracterizados quanto às suas propriedades: i) mecânicas (testes de tração), ii) térmicas ((DSC) e TGA), iii) termomecânicas (análise termo dinâmico mecânica (DMTA)) e iv) óticas. Os nanocompósitos obtidos com 5 % de reforço apresentaram melhor desempenho e comparando-se os resultados dos nanocompósitos obtidos no estado fundido e por solução conclui-se que o desempenho de ambos foi similar.