Orientador: Florencia Cecilia Menegalli / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-09-11T20:53:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Oliveira_RobertaPimenteldaSilva_M.pdf: 21164923 bytes, checksum: 77d3a83550aafb6d20e12f183a8880f3 (MD5) Previous issue date: 1997 / Resumo: Neste trabalho, o suco de acerola foi caracterizado em relação às propriedades químicas, físicas e de transporte. Estudou-se a determinação das propriedades físicas (atividade de água, densidade, calor específico, difusividade térmica e condutividade térmica para as concentrações de 8.0; 15,0 e 21ºBrix. A caracterização reológica do suco foi realizada utilizando os modelos reológicos de Ostwaíd-de-Waele, Herschel-Bulkley e Casson para as concentrações de 8,0; 15.0; 21.0 e 27°Brix e temperaturas de 10,0; 30,0 e 50°C. O modelo de Ostwald representou melhor estatisticamente o comportamento do suco de acerola nas condições estudadas. O efeito combinado da temperatura (T) e da concentração (C) (8.0 - 27°Brix) em relação ao índice de consistência (K) pode ser representado peia equação: K = [(2,83) x exp (-0,017 x T ) x (C 2,43)] Também foi utilizada a equação de Arrhenius para correlacionar os valores de viscosidade aparente (?a) em função da temperatura e concentração. Este parâmetro pode ser representado pela seguinte correlação empírica; na = [(0,0000485) x exp (1147,49/T) x (C 2,27)] Além disso, foi analisada a composição química para a concentração de 21ºBrix, determinando-se, sólidos solúveis (°Brix), pH, acidez total, açúcares redutores, não redutores e totais, sólidos totais, umidade, cinzas, proteína bruta, fibras, pectina e teor de polpa. Finalmente foram feitas míerofotografias do suco de acerola para a concentração de 8ºBrix. Os elementos da polpa estão particulados constituindo massas de tecido em torno de 50 µm de diâmetro e igual quantidade de material fino de até 10 µm de diâmetro. Os valores das propriedades obtidas em função da variáveis "temperatura e concentração" poderão ser utilizados para cálculos em engenharia e tecnologia de alimentos / Abstract: In this work, acerola juice was characterized with respect to it's chemical, physical and transport properties. The determination of the physical (water activity, density, specific heat, thermal diffusivity and thermal conductivity) properties was carried out at the concentrations of 8.0; 15,0 and 21°Brix. The rheological characterization of the juice was affected using the following rheological models: Ostwald-de-Waele, Herschei-Bulkley and Casson, at the concentrations of 8.0; 15.0; 21.0 and 27°Brix and temperatures of 10.0; 30.0 and 50°C. The Ostwald model best represented the behaviour of the acerola juice statistically under the conditions studied. The combined effect of the temperature and the concentration (8 - 27°Brix) in relation to the consistency index can be represented by the equation: K = [(2,83) x exp (-0,017 x T ) x (C 2,43)] An Arrhenius type equation was used to correlate the apparent viscosity (?a) values as a function of the temperature and the concentration. This parameter can be represented by the following empirical correlation: na = [(0,0000485) x exp (1147,49/T) x (C 2,27)] Moreover, the chemical composition at a concentration of 21°Brix was analyzed, determining soluble solids (°Brix), pH, total acidity, reducing, non-reducing and total sugars, total solids, moisture, ash, protein, fibers, pectin and pulp contents. Finally, microphotography of the acerola juice was carried out at the concentration of 8°Brix. The pulp elements are particulate consisting of tissue mass of about 50 µm in diameter and an equal quantity of fine material of up to 10 µm in diameter. The values of the properties obtained as a function of the "temperature and concentration" variables, may be used for calculations in food engineering and technology / Mestrado / Mestre em Engenharia de Alimentos

Orientador: Vânia Regina Nicoletti / Banca: Izabel Cristina Freitas Moraes / Banca: Poliana Moser / Resumo: Emulsões óleo em água (O/W) são sistemas formados por dois líquidos imiscíveis, envolvendo a presença de uma fase contínua (água), uma fase dispersa (óleo), um emulsificante e energia introduzida por meio de agitação ou cavitação. A energia transmitida é capaz de aumentar a área interfacial entre as fases dispersa e contínua, enquanto o emulsificante adsorve na interface, estabilizando o sistema. A emulsificação é uma etapa anterior e fundamental à microencapsulação de compostos lipofílicos por spray drying, em que gotas de emulsão são rapidamente desidratadas em uma câmara de secagem, possibilitando a microencapsulação da fase dispersa. Neste trabalho, objetivou-se produzir emulsões O/W utilizando microgéis de isolado proteico de soja (SPI) como estabilizantes, avaliar a estabilidade e o comportamento reológico das emulsões em diferentes concentrações de cloreto de sódio (NaCl) e, posteriormente, produzir microcápsulas por spray drying, avaliando o potencial dos microgéis de SPI como material de parede. Suspensões com 10% m/m de SPI foram preparadas em água deionizada e submetidas à desnaturação por aquecimento a 80 ºC por 30 minutos, seguido de resfriamento a 4 ºC por 12 h. Após a formação do gel, as suspensões foram diluídas para 6% m/m de SPI com água ou soluções de NaCl e homogeneizadas sob alta pressão ou sonicadas para produção dos microgéis, usados para estabilizar emulsões O/W com diferentes teores de óleo produzidas por homogeneização a alta pressão ou sonicação... / Abstract: Oil-in-water (O/W) emulsions are systems formed by two immiscible liquids, involving a continuous phase (water), a dispersed phase (oil), an emulsifier and energy input by homogenization or cavitation. The transmitted energy is able to increase the interfacial area between the dispersed and continuous phases, while the emulsifier adsorbs at the interface, stabilizing the system. The emulsification is an earlier and fundamental step to microencapsulation of lipophilic compounds by spray drying, wherein emulsion droplets are rapidly dehydrated in a drying chamber, enabling the microencapsulation of the dispersed phase. The objective of this work was to produce emulsions using soybean protein isolate (SPI) microgels as O/W emulsion stabilizers, to evaluate the stability and rheological behavior of the emulsions at different concentrations of sodium chloride (NaCl), and to produce microcapsules by spray drying of the emulsions, evaluating the potential of SPI microgels as wall material. Suspensions with 10 wt% SPI were prepared in deionized water and subjected to gelation by heating at 80 °C for 30 minutes, followed by cooling at 4 °C for 12 h. After gel formation, the suspensions were diluted to 6 wt% SPI with water or NaCl solutions and homogenized under high pressure or sonication to produce the microgels, which were used to stabilize O/W emulsions with different oil contents produced by high-pressure or ultrasound homogenization. The emulsions were then submitted to drying ... / Mestre

Este trabalho propõe contribuir no desenvolvimento do processo de extrusão para a produção de compósitos cimentícios, mediante metodologia que possibilite a obtenção de formulações extrudáveis utilizando cimento Portland de alta resistência inicial, sílica ativa, calcário, polpa de celulose de eucalipto, fibras de polipropileno e aditivos. Para isso, foram caracterizadas as matérias-primas como subsidio para as discussões. O efeito dos diferentes componentes da formulação no comportamento reológico da mistura foi avaliado utilizando reômetro extrusor. As propriedades físicas e mecânicas dos compósitos elaborados com combinações de calcário, sílica ativa e cimento foram modeladas estatisticamente com o propósito de estimar o comportamento das matrizes. A demanda de água dos sistemas cimentícios foi determinada experimentalmente e utilizada na extrusão das matrizes. Selecionada uma matriz, suas propriedades mecânicas e físicas foram modeladas, estatisticamente, com diferentes teores de polpa celulósica de eucalipto e fibras de polipropileno. As formulações com características desejadas foram avaliadas ao envelhecimento acelerado por 200 ciclos de imersão-secagem. Finalmente foi analisada a reprodutibilidade utilizando o módulo de Weibull para as formulações selecionadas. O estudo reológico constatou que as fibras de polipropileno apresentam os maiores aumentos nos valores dos parâmetros reológicos se comparados com os efeitos do calcário, sílica ou celulose de eucalipto, repercutindo em maiores pressões de extrusão. O incremento do modificador reológico hidroxipropilmetilcelulose reduz no compósito cimentício o módulo de ruptura mesmo que durante o processamento, promova o incremento da pressão de extrusão. Os modelos estatísticos empregados para modelar a matriz reforçada foram de maior complexidade e com menor coeficiente de determinação se comparados com os utilizados na modelagem das matrizes. O preço de mercado do fibrocimento é aproximadamente 64% menor do que os determinados utilizando unicamente os valores das matérias-primas e aditivos do fibrocimento extrudado no presente estudo. / This work intends to contribute in the development of the extrusion process for the production of cementitious composites, through methodology that makes it possible to obtain formulas using high resistance Portland cement, silica fume, limestone, eucalyptus pulp, polypropylene fibers and admixtures. With this intention, the raw materials were characterized as a support for the discussions. The effects of the different components of the formula on the rheological behavior of the mixture were evaluated using an extrusion rheometer. The physical and mechanical properties of the composites elaborated with the combinations of limestone, silica fume and cement were modeled statistically with the purpose of estimating the behavior of the matrix. The water demand of the cementitious systems was determined experimentally and used in the matrixes extrusion. After the Matrix Selection, their mechanical and physical properties were modeled statistically, with different pulp eucalyptus and polypropylene fibers quantities. The formulas with the expected characteristics were evaluated to the accelerated aging for 200 wet-drying cycles. Finally the reproducibility was analyzed using the Weibull module for the selected formulas. The rheological studies verified that the polypropylene fibers demonstrate the largest increase in the values of the rheological parameters when compared with the effects of the limestone, silica fume or eucalyptus pulp, inducing larger extrusion pressures. The increment of the rheological modifier hydroxypropyl methylcellulose decreases the module of rupture in the cementitious composite, and simultaneously during the process it promotes the increment of the extrusion pressure. The statistical models used to reinforce the matrix modeling were of large complexity and with smaller coefficient determination when compared to matrixes used for modeling. The fiber cement market price is approximately 64% smaller than the raw materials and admixtures used in extruded fiber cement in this study.

Devido à grande magnitude com que as correntes de turbidez ocorrem no ambiente natural, a simulação física em escala reduzida tem sido a ferramenta usada pelos pesquisadores para expandir a compreensão do desenvolvimento de tal fenômeno na natureza. O presente trabalho apresenta a caracterização reológica de misturas de água e sedimento que são utilizadas em laboratório na simulação física de correntes de turbidez. O objetivo principal deste trabalho é comparar os dados obtidos via ensaio reológico com as equações reológicas frequentemente usadas para o cálculo da viscosidade. O estudo contemplou o uso de um equipamento específico, o reômetro, para realização da medição das amostras e obtenção de reogramas (relação tensão/taxa de deformação) e o uso de 3 spindles diferentes (cone e prato, vane e cilindro concêntrico). Os ensaios foram realizados com uma mistura de água, caulim e/ou carvão em diferentes proporções de sedimentos nas concentrações volumétricas de 5, 10, 15, 20, 25 e 30%. Os resultados experimentais da caracterização reológica ajustaram-se bem aos modelos de Newton e Herschel-Bulkley. Com os resultados também foi possível determinar a máxima fração de empacotamento por meio do método gráfico de Liu (2000), cujos valores encontrados estão consonantes com os mencionados na literatura. Os resultados demonstraram que se deve ter cautela ao se generalizar a utilização de um modelo para prever a viscosidade relativa de suspensões. Por fim, foram propostas duas equações para estimativa da viscosidade relativa em função da concentração volumétrica de cada sedimento, da máxima fração de empacotamento e da porcentagem de argila presente na mistura. / Due to the large magnitude that the turbidity currents occur on the natural environment, physical simulation on a small scale has been the tool used by researchers to expand the understanding of the development of such a phenomenon in nature. This paper presents the rheological characterization of mixtures of water and sediment that are used in the laboratory in the physical simulation of turbidity currents. The main objective of this work is to compare the data obtained via rheological test with the rheological equations often used to calculate the viscosity. The study comprises the use of a specific tool, the rheometer, for realization of the measurement of the samples and obtaining of rheograms (shear stress/shear rate) and the use of three different spindles (cone and plate, concentric cylinder and vane). Assays were performed with a mixture of water, kaolin and/or coal in different proportions of sediment in the volumetric concentrations of 5, 10, 15, 20, 25 and 30%.With the results it was also possible to determine the maximum packaging fraction through the graphical method of Liu (2000), whose found values are correspondents with those mentioned in the literature. The results demonstrate that we must be careful to generalize the use of a model to predict the relative viscosity of suspensions. Finally, have been proposed two equations to estimate the relative viscosity due of volumetric concentration of each sediment, the maximum packing fraction and the percentage of clay present in the mixture.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2018. / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Mato Grosso (FAPEMAT). / Na presente tese realiza-se um estudo teórico de formulação matemática, modelagem, soluções assintóticas e numéricas, visando a caracterização reológica de líquidos elásticos ou suspensões polímericas diluídas em escoamentos permanentes e transientes. A descrição constitutiva do fluido tem como base um modelo microhidrodinâmico Dumbbell-FENE de duas equações acopladas que descrevem a evolução da deformação no tempo da macromolécula (tensor conformação) e o tensor de tensões. Uma das contribuições relevantes do presente trabalho é possibilitar uma avaliação do comportamento não linear de um fluido elástico não-Newtoniano sujeito a diferentes regimes de escoamentos. A saber: cisalhamento simples, cisalhamento oscilatório, escoamento extensional permanente e transiente, impulso de deformação e escoamento unidirecional em tubo capilar na presença de um gradiente de pressão, no qual o cisalhamento aplicado é não-linear. Com a finalidade de se identificar os parâmetros físicos adimensionais do presente estudo, o par de equações governantes é adimensionalizado segundo uma nova proposta referente `a investigações prévias. O tempo de relaxação principal da suspensão polimérica é usado como escala caraterística de tempo para definição do número de Deborah. Sendo este o parâmetro físico adimensional mais relevante para análise dos escoamentos examinados, já que o mesmo mede a importância relativa entre o tempo de relaxação elástica do fluido e uma escala característica de tempo do escoamento imposto. Soluções assintóticas para os diferentes escoamentos examinados no limite de pequenos valores do número de Deborah, correspondendo a condição nas vizinhanças do equilíbrio das macromoléculas, são densenvolvidas para validação (``benchmarks'') das simulações numéricas realizadas em números de Deborah arbitrários. Por meio da comparação das soluções assintóticas com os resultados numéricos das simulações é possível verificar uma excelente concordância entre os resultados teóricos e numéricos no limite assintótico considerado. Uma nova abordagem é apresentada no que se diz respeito `a forma de obtenção da equação de evolução temporal do tensor conformação em que utiliza-se o processo de transformação modal para desacoplar o sistema de equações diferenciais não-lineares resultante ao se analisar o comportamento reológico do fluido sujeito ao cisalhamento simples oscilatório. Regimes elásticos não lineares envolvendo maiores números de Deborah são examinados apenas por simulação numérica. Os resultados teóricos do modelo são também comparados com medidas experimentais referentes a quantidades reológicas em regimes de baixos número de Deborah. Uma boa concordância quantitativa pode ser observada, usandose apenas uma constante de calibração no termo elástico do modelo físico. Mesmo que a suspensão polimérica seja diluída, investigar regimes não-lineares para diferentes configurações de escoamentos reológicos em altos números de Deborah é uma tarefa experimental complexa. A presente proposta contribui também de forma inovadora no sentido de superar em parte essa dificuldade, fornecendo informações relevantes de quantidades reológicas que caracterizam o comportamento de fluidos viscoelásticos em regime nãolineares. Em adição, apresenta-se resultados de estudos da função relaxação de tensões, espectro de tempo de relaxação e análise de Fourier da resposta reológica do fluido em regimes viscoelásticos não-lineares. Os sistemas de equações diferenciais acopladas não-lineares são integradas numericamente usando o código numérico desenvolvido em Fortran com base no algorítimo de Runge-Kutta de quarta ordem adaptado para a solução do problema de valor inicial dos escoamentos explorados. O passo de tempo numérico é considerado de forma compatível com os parâmetros físicos envolvidos nos escoamentos, como o número de Deborah e a frequência de excitação, no caso de escoamentos transientes ou gerados por impulso de deformação. Uma proposta de um algoritmo baseado em frações continuadas é também desenvolvido para ajustar tanto dados experimentais como também dados de simulações numéricas dos módulos viscoelásticos. Resultados mostrando a eficiência dessa proposta são apresentados com base em medidas experimentais. Na parte final da tese apresenta-se um estudo téorico-numérico do escoamento da suspensão polimérica em escoamentos na presença de um gradiente de pressão. Investiga-se o desvio do perfil parabólico padrão de escoamentos unidirecionais em tubos como consequência dos efeitos elásticos em diferentes números de Deborah. Como quantidades reológicas, determina-se a viscosidade de parede adimensional em função do número de Deborah baseado na taxa de cisalhamento na parede como também a viscosidade intrínseca relativa calculada em termos da lei de Poiseuille. Um comportamento pseudoplástico com os dois regimes de viscosidade em baixos e altos números de Deborah é também capturado das simulações numéricas. / In the present thesis a theoretical study of mathematical formulation, modeling, asymptotic and numerical solutions, aiming the rheological characterization of elastic liquids or dilute polymeric suspensions in permanent and transient flows. The constitutive description of the fluid is based on a Dumbbell-FENE microhydrodynamic model of two coupled equations describing the time evolution of deformation of the macromolecule (i.e. conformation tensor) and stress tensors. One of the relevant contributions of the present work is to enable an evaluation of the non-linear behavior of a non-Newtonian elastic fluid subjected to different flow regimes. These are: simple shear, oscillatory shear, permanent and transient extensional flow, step-strain and unidirectional flow in capillary tube in the presence of a pressure gradient, in which the applied shear is non-linear. In order to identify the non-dimensional physical parameters of the present study, the pair of governing equations is made non-dimensional according to a new proposal referring to previous investigations. The main relaxation time of the polymer suspension is used as the characteristic time scale for defining the Deborah number. This being the most relevant non-dimensional physical parameter of the examined flows, since it measures the relative importance between the elastic relaxation time of the fluid and a characteristic time scale of the imposed flow. Asymptotic solutions for the different examined flows at the limit of small values limit of Deborah numbers, wich corresponds to the condition of equilibrium in the vicinity of the macromolecules, are developed for validation (``\emph{benchmarks}'') of the numerical simulations performed in arbitrary Deborah numbers. By comparing the asymptotic solutions with the numerical results of the simulations, it is possible to verify an excellent agreement between the theoretical and numerical results in the assumed asymptotic limit. A new approach is presented regarding the way of obtaining the time evolution equation of the conformation tensor in which the modal transformation process is used to uncouple the system from nonlinear differential equations resulting from the analysis of the rheological behavior of the fluid subjected to oscillatory simple shear. Nonlinear elastic schemes involving larger Deborah numbers are examined only by numerical simulation. The theoretical results of the model are also compared with experimental data concerning rheological quantities in low Deborah number. A good quantitative agreement can be observed, using only a calibration constant in the elastic term of the physical model. Although the polymer suspension is dilute, to investigate nonlinear regimes for different configurations of rheological flows in high Deborah numbers is a complex experimental task. The present proposal also contributes in an innovative way to partially overcome this difficulty by providing relevant information on rheological quantities that characterize the behavior of viscoelastic fluids in nonlinear regime. In addition, we present results from stress relaxation function, time relaxation spectrum and Fourier analysis of the fluid response in nonlinear regimes. The systems of nonlinear coupled differential equations are numerically integrated by using a numerical code developed in Fortran based on the fourth-order Runge-Kutta algorithm adapted for the solution of the initial value problem of the explored flows. The numerical time step is considered in a way compatible with the physical parameters involved in the flows, such as the Deborah number and the excitation frequency, in the case of transient flows and the flow generated by a step strain. A proposal of an algorithm based on continued fractions is also developed in order to fit both experimental data and numerical simulations data of the viscoelastic modules. The results showing the efficiency and accuracy of this proposal are demonstrated with experimental data. In the final part of the thesis is presented a theoretical-numerical study of the polymer suspension flow in the presence of a pressure gradient driving flow. We investigate the deviation of the standard parabolic profile of unidirectional flows in tubes as a consequence of the elastic effects in different Deborah numbers. In terms of rheological quantities, the non-dimensional wall viscosity is determined as a function of the Deborah number based on the shear rate on the wall as well as the relative intrinsic viscosity calculated in terms of Poiseuille's law. A shearthinning behavior for the for the both viscosities at low and high Deborah numbers is also captured by the numerical simulations.

Modified pectin is a polysaccharide rich in galacturonic acid altered by pH adjustment and thermal treatment used especially as an anti-cancer agent. The aim of this work was to study the physical and chemical properties of modified and unmodified pectins extracted from orange bagasse by using citric and nitric acids. The galacturonic acid content, degree of esterification, Fourier Transform Infrared 30 Spectroscopy profile, molar mass, intrinsic viscosity, rheological properties and antioxidant activity of the pectins were evaluated. The modification process caused the de-esterification of pectins, responsible for improving the intestinal absorption of modified pectin and a decrease of molecular weight due to removal of neutral sugars, maintaining the linear chain of galacturonic acid. Such changes also caused a significant increase in the in vitro antioxidant activity and influenced the rheological properties of pectin, reducing its viscosity. This work showed that the modification of pectin from orange bagasse with citric and nitric acids altered its structural and physical characteristics as well as its biological activity toward a free-radical, suggesting that some functional properties related to antioxidant activity activity and absorption of nutrients may be increased.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:27:12Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2012-02-28Bitstream added on 2014-06-13T20:16:14Z : No. of bitstreams: 1 girotto_ls_me_ilha.pdf: 8439548 bytes, checksum: 991ffb2c2358997a506120000ab2b2ef (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / O objetivo do trabalho e investigar os mecanismos de retração plástica e fissuração nas primeiras idades de argamassas do concreto auto-adensavel (CAA), avaliando a influência do teor de superlubrificante e da adição mineral na composição das mesmas. Usando a metodologia proposta por Repette-Melo para dosagem do concreto auto-adensavel foi realizado um estudo reológico minucioso das fases de pasta e argamassa do CAA, utilizando reometro R/S Rheometer com controle da taxa de tensao e deformação. Na investigação do mecanismo de retração plástica e fissuração nas primeiras idades das argamassas do CAA utilizou-se o aparato experimental inspirado no trabalho realizado por Turcry (2004) e, simultaneamente, realizou-se a mensuracao da perda de massa, temperatura interna e pressao capilar das composicoes analisadas. Além disso, a captura de imagens pelo procedimento de time-lapse foi empregado para analise visual do comportamento durante a processo de fissuração. A analise reológica das fases pasta e argamassa mostraram que as incorporações de adições minerais de reatividade distintas apresentam diferentes teores de adicao mineral e comportamentos distintos com a aumento do teor de superplastificante. Este diferente comportamento reológico se refletiu nos resultados de retração plástica e fissuração nas primeiras idades. Os resultados de retração plástica mostraram superiores para a composição com silica ativa independentemente da ação do vento ou teor de superplastificante. Entretanto para o assentamento plástico esta afirmativa se confirma somente para as ensaios com ventilação imposta. A fissuracao nasprimeiras idades. resuJtou em. majores areas fissuradas para a composição de sílica ativa tambem independentemente da ação do vento au teor de superplastificante. 0 efeito do comportamento... / The objective of this study is to investigate the mechanisms of plastic shrinkage and cracking at early ages of self-compacting concrete (SCC) mortars extracted, evaluating the influence of superplasticizer and the mineral addition of the same compositions. Using the Repetto-Melo methodology to measure the self-compacting concrete was conducted a detailed study of the rheology of paste and mortar phases, using the rheometer R / S Rheometer with control of stress rate and strain. In the study of plastic shrinkage and cracking mechanism at early ages of self-compacting concrete (SCC) mortars extracted used the experimental equipment inspired by the work done by Turcry (2004) and, simultaneously, analysed the measurement of mass loss, internal temperature and capillary pressure of compositions. furthermore, the capture of images by time-lapse procedure was used for visual analysis of the behavior during the cracking process. The rheological analysis of paste and mortar phases showed that the incorporation of mineral addition with different reactivity have different mineral addition contents and different behaviors with increasing superplasticizer content. This different rheological behavior was reflected in the results of plastic shrinkage and cracking at early ages. The plastic shrinkage results revealed higher for the composition with silica fume independently of the Wind action or superplasticizer content. However for vertical plastic deformation this statement is confirmed only for tests with Wind action. The cracking at early ages resulted in larger cracked areas for the composition of silica fume also independently of the Wind action or superpJasticize content. The effect of the rheological behavior of the compositions on the plastic shrinkage and cracking characterized that there is a decrease of these... (Complete abstract click electronic access below)

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Alimentos, Florianópolis, 2011 / Made available in DSpace on 2012-10-26T03:41:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 295064.pdf: 10137711 bytes, checksum: 5967e1d7227828ea1337e5d0d869ad82 (MD5) / Em processos que envolvem o escoamento de fluidos muitas vezes é exigido o uso de bombas. Para o projeto dessas bombas é necessário conhecer a perda de carga gerada pelo atrito do fluido ao longo do sistema de tubulação. Um sistema de tubulação geralmente é formado por seções retas, acessórios e válvulas, os quais também apresentam resistência ao escoamento. Essa perda de carga ocasionada é determinada através do fator de atrito e dos coeficientes de perda localizada, respectivamente. A queda de pressão em dutos é função das propriedades reológicas do fluido. Portanto, o comportamento reológico do fluido influencia no cálculo da potência e na escolha do tipo da bomba a se utilizar. Os dados experimentais de queda de pressão em escoamentos de fluidos não newtonianos são exíguos em relação aos fluidos newtonianos. Por conseguinte, existe divergência nos critérios para o uso das correlações de fator de atrito e coeficientes de perda localizada. O objetivo deste trabalho é apresentar uma revisão das correlações de fator de atrito e coeficientes de perda localizada para fluidos que seguem o modelo da lei da potência, além de determinar as faixas de operação segundo número de Reynolds generalizado e o índice de comportamento do escoamento. Para avaliar a variabilidade das correlações do fator de atrito, realizou-se uma análise estatística para escoamento turbulento segundo a metodologia proposta por Gao e Zhang. A equação implícita proposta por Dodge e Metzner, é baseada em uma análise teórica e resulta nos menores desvios relativos totais, em todas as análises desenvolvidas. Realizou-se também, um estudo de caso com o intuito de calcular o trabalho de eixo de uma bomba sob diferentes configurações de um sistema de bombeamento. Nesse contexto, foram considerados diferentes comprimentos de tubulação e quantidade de acessórios. Dessa forma, visa-se comparar o uso do método de Hooper frente ao dos coeficientes de perda localizada específicos. Concluiu-se que o método de Hooper é adequado para o cálculo das perdas localizadas no escoamento de fluidos que seguem o modelo lei da potência. A maior vantagem desse método é a sua forma generalizada e sua aplicação para diferentes diâmetros e número de Reynolds generalizado.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química / Made available in DSpace on 2012-10-26T04:43:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 303780.pdf: 1145249 bytes, checksum: 342df169017dc3c0dfce1f6e609eb2dc (MD5) / Fontes naturais sustentáveis de biomassa que existem em muitas regiões do mundo podem ser utilizadas como alternativas mais baratas para produção de gomas polissacarídicas de valor agregado industrial. Entre estas fontes que estão atualmente sendo procuradas para este propósito, plantas dos países com regiões áridas merecem atenção especial pela suas vantagens econômicas e ecológicas, como o baixo consumo de água e energia necessária para a exploração comercial. Nesse contexto, a cactácea Cereus hildmaniannus K. Schum vegeta naturalmente em solos pedregosos e com escassez de água. É uma espécie muito conhecida pela população rural do meio-oeste do Estado de Santa Catarina e tem se mostrado importante, pois apresenta potencial de domesticação e cultivo em escala. Esta cactácea apresenta-se, entre outras aplicações tecnológicas, como fonte do carboidrato complexo mucilagem. Esta possui elevada capacidade de absorver água e pode ser considerada como potencial hidrocolóide industrial, tanto na área alimentícia quanto em outras áreas. Nesse sentido, o presente trabalho visa contribuir para caracterizar este cacto quanto às suas potencialidades tecnológicas associadas à mucilagem presente em seu cladódio. Metodologia de extração aquosa e precipitação com etanol foi proposta, a qual se mostrou adequada para a obtenção do produto sólido. Foram realizadas análises de infravermelho, termogravimetria, calorimetria exploratória diferencial, difração de raios X e microscopia eletrônica de varredura para caracterização da mucilagem em pó. O comportamento da mucilagem em solução aquosa foi avaliado pelas medidas do pH no ponto de carga zero e solubilidade. O comportamento reológico foi elucidado utilizando ensaios reológicos unidirecionais em um viscosímetro de cilindros concêntricos e a viscosidade intrínseca do biopolímero foi medida utilizando um viscosímetro de Cannon-Fenske. Os resultados indicaram que a mucilagem é estável até aproximadamente 200 °C e apresenta estrutura parcialmente cristalina. O modelo reológico que melhor ajustou os dados foi o modelo de Herschel-Bulkley para todas as concentrações avaliadas, exceto para a amostra a 0,10%, que foi mais bem ajustada pelo modelo de Bingham. Desta forma, a mucilagem de Cereus hildmaniannus K. Schum possui comportamento não-newtoniano e é dependente do tempo (tixotrópico) em temperaturas na faixa de 10 °C a 25 °C. / Sustainable natural resources of biomass that exist in many regions of the world may be used as less expensive alternatives for producing add-ed-value industrial polysaccharide gums. Among resources currently being sought for this purpose, indigenous plants from arid lands deserve special attention due to their economic and ecological advantages, such as the low input of water and energy needed for their commercial ex-ploitation. In this context, the cactus Cereus hildmaniannus K. Schum naturally grows in stony soil with lack of water. The specie is well-known by the rural population of the Midwest region of Santa Catarina State and has been important, as it presents potential for domestication and scale cultivation. This cactus presents, among several technological applications, as source of the complex carbohydrate mucilage. Mucilage has high capacity to absorb water and could be considered as a potential hydrocolloid for industrial use, such in food industry as in other areas. In this sense, this work aims to contribute to characterize this cactus in terms of its technological potential of the mucilage present in the cla-dodes. A methodology for aqueous extraction and precipitation with ethanol was proposed, which was adequate for obtaining the solid prod-uct. Fourier transform infrared, thermogravimetry, differential scanning calorimetry, X-ray diffraction, and scanning electron microscopy were employed to characterize the mucilage. The behavior of the mucilage in aqueous solution was evaluated by measuring the solubility and the pH at the point of zero charge. The rheological behavior was elucidated using unidirectional rheology in a concentric cylinders viscometer and the intrinsic viscosity of the biopolymer was measured using Cannon-Fenske glass viscometer. The results indicated that mucilage is stable until temperatures near 200 °C and has a partially crystalline structure. Herschel-Bulkley model successfully correlated data for all evaluated concentrations, except for the sample at 0.10%, which was adjusted using Bingham model. Thus, mucilage from Cereus hildmaniannus K. Schum has a non-newtonian behavior and is time-dependent (thixotrop-ic) in temperatures from 10 °C to 25 °C.

A extrusão reativa do polietileno de alta densidade (PEAD) em presença de peróxidos orgânicos pode promover sua reticulação, provocando mudanças em suas propriedades. Isto deve-se à capacidade do peróxido orgânico de abstrair hidrogênios secundários e terciários da cadeia, podendo assim formar os radicais livres necessários à ocorrência da reticulação. Neste trabalho, amostras de pó de PEAD produzido com catalisador Ziegler-Natta, para utilização em processamento por injeção, sopro ou extrusão de filmes, foram extrusadas com o peróxido de dicumila e o 2,5-dimetil-2,5-di(t-butilperoxi)-hexano em teores de 0,001 a 0,08 pcp. Os produtos obtidos foram caracterizados quanto a suas taxas de fluidez (MFR), densidades, propriedades reológicas, físicas e mecânicas. Para a avaliação reológica foram analisadas as curvas de viscosidade em função da taxa de cisalhamento e determinadas as taxas de cisalhamento críticas, ambas no reômetro capilar. O comportamento viscoelástico foi avaliado pelos módulos de armazenamento e de perda e pela viscosidade complexa. A massa molar e sua distribuição foram determinadas por cromatografia de exclusão por tamanho (SEC). O percentual de reticulação foi verificado pela determinação do teor de material de solúveis em xileno. As propriedades mecânicas analisadas foram resistência à tração, à flexão, ao tensofissuramento e módulo de elasticidade. As propriedades analisadas foram relacionadas às estruturas dos produtos resultantes da extrusão reativa. Verificou-se que a extrusão reativa do PEAD com peróxidos orgânicos originou resinas com distribuição de massas molares mais larga, caráter mais pseudoplástico e com comportamento do fundido mais elástico do que as resinas não modificadas por peróxido. A reologia, dentre as técnicas analíticas utilizadas, apresentou maior sensibilidade às mudanças estruturais decorrentes da extrusão reativa. A extrusão reativa com peróxidos originou resinas com propriedades mecânicas diferenciadas, havendo incremento na resistência ao impacto Charpy e ao tensofissuramento e diminuição no módulo de elasticidade comparativamente às resinas não modificadas. A resistência à tração não apresentou variações significativas entre as resinas modificadas e as não modificadas. O peróxido que se mostrou mais eficiente na extrusão reativa foi o 2,5-dimetil-2,5-di(t-butilperoxi)-hexano.