Made available in DSpace on 2017-07-21T20:42:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Carlos Alberto Silva de LIma.pdf: 3634642 bytes, checksum: 8583be31697ada29693d8e5c36b484b5 (MD5) Previous issue date: 2014-01-07 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Nowadays, polymeric nanocomposites are well established in terms of their importance. However, there is still a long way to be investigated, since its methods for obtaining, processing and characterization, as there are many variables to be changed to optimize the responses. There is need in understanding the behavior of such materials when subjected to degradative processes, such as nanoparticles influence responses, and maximize or minimize the occurrence of these effects. In this work the behavior of neat polypropylene, polypropylene with organically modified montmorillonite, with and without the presence of a coupling agent (polypropylene-graft-maleic anhydride) when subjected to reprocessing in a twin screw extruder. It was investigated the effect of molar mass of the polypropylene matrix. For this purpose, three types of polypropylenes (high, middle and low molar mass) were processed one, or up to five times. Compositions were prepared neat or with 5% by weight montmorillonite, with and without the presence of coupling agent in the ratio 3:1. The properties is going to be investigated by the techniques of X-ray diffraction, scanning electron microscopy, rheology, infrared spectroscopy by Fourier transform, thermogravimetry, differential scanning calorimetry, tests of Izod impact and colorimetry. First of all, it was proved the presence of iron in the nanoclay, which affects the color of the sample due to oxidation of the iron cation. It was found that the samples became darker, redder, and more yellow because of the presence of the nanoparticles, iron and degradation. These results agreed with the changes observed by infrared spectroscopy, which generally showed low occurrence of the degradation rates of carbonyl and unsaturation, concluding that the greatest degradation occurred by the reduction in molar mass due to the β -scission process, confirming the reduction the values of complex viscosity. It was possible to monitor via rheology by different modes narrowing of the distribution of molar masses and the reduction in molar mass. Along with this information the values and behaviors of the slopes of the curves allowed us to infer the possible microstructure formed state of dispersion and distribution. XRD results indicated the formation of only a sample with an increase in the interlayer spacing, while the rheological results suggest that there is more than one sample with intercalated structure. Thus, there was a little difficulty using just one technique among them to state what actually occurred, concluding that it is essential to perform the technique of transmission electron microscopy. Addition of MMT and MMT / PP - g-MA afforded more thermally stable samples compared to pure PP, this was attributed to the effect of labyrinth. Finally, the impact resistance by the addition of montmorillonite was greater, it means that the clay did not act as stress concentrators, but as energy absorbers and hindered propagation of microcracks. But with PP-g-MA had a fracture behavior intermediate between PP and PP/MMT, with intermediate values of impact resistance. The fracture analysis was possible via SEM and allows to observe the morphology of the different samples. / Nanocompósitos poliméricos são materiais bem estabelecidos do ponto de vista da sua importância, mas ainda há um longo caminho a ser investigado, desde seus métodos de obtenção, processamento e caracterização, pois existem muitas variáveis a serem alteradas para otimização das respostas apresentadas por esses materiais. Há também uma necessidade em compreender o comportamento de tais materiais quando submetidos a processos degradativos, como as nanocargas influenciam o comportamento, bem como maximizar ou minimizar determinados desempenhos. Neste trabalho, foi estudado o comportamento das composições de polipropileno puro, polipropileno com montmorilonita, com e sem agente compatibilizante (polipropileno graftizado com anidrido maleico) quando submetidos a múltiplas extrusões em extrusora dupla rosca; investigando ainda o efeito da massa molar da matriz polimérica. Para tanto, três tipos de polipropilenos com diferentes massas molares (baixa, média e alta) foram processados uma, ou em até cinco vezes. As composições elaboradas foram puras ou com 5% de montmorilonita em peso, com e sem a presença de agente compatibilizante na razão 3:1. Em seguida, as amostras foram investigadas por meio das técnicas de difração de raios X, microscopia eletrônica de varredura, reometria de placas paralelas, espectroscopia de infravermelho por transformada de Fourier, termogravimetria, ensaios de impacto Izod com entalhe e colorimetria. Primeiramente comprovou-se a presença de ferro na nanoargila, o qual afetou a coloração das amostras, devido à oxidação do cátion de ferro. Verificou-se que as amostras tornaram-se mais escuras, mais vermelhas e mais amarelas, por causa da presença das nanopartículas, do ferro e da degradação. Estes resultados concordaram com as variações observadas por espectroscopia de infravermelho, que em geral revelou pouca ocorrência de degradação pelos índices de carbonila e insaturação, concluindo que a maior degradação ocorreu pela redução na massa molar, devido ao processo de cisão-β, comprovado pela redução nos valores de viscosidade complexa. Foi possível via reologia acompanhar por diferentes modos o estreitamento da distribuição de massas molares e a redução na massa molar. Juntamente com essas informações os valores das inclinações e comportamentos das curvas permitiram inferir sobre a possível microestrutura formada, estado de dispersão e distribuição. Os resultados de DRX indicaram a formação de apenas uma amostra com aumento no espaçamento interlamelar, enquanto que os resultados reológicos apresentaram indícios de haver mais de uma amostra com estrutura intercalada. Deste modo, ocorreu uma pequena dificuldade em utilizar apenas uma técnica entre elas para afirmar o que de fato ocorreu, concluindo que é imprescindível a realização da técnica de microscopia eletrônica de transmissão. A adição de MMT ou MMT/PP-g-AM permitiu obter amostras termicamente mais estáveis em relação ao PP puro, isso se atribuiu ao efeito de labirinto. Finalmente, a resistência ao impacto com a adição de montmorilonita foi maior, ou seja, não atuaram como concentradores de tensão, mas auxiliaram na absorção de energia e dificultando a propagação de microfissuras. Já com PP-g-AM ocorreu um comportamento de fratura intermediário entre PP e PP/MMT, apresentando valores intermediários de resistência ao impacto. A análise da fratura foi possível via MEV, além de permitir observar a morfologia das diferentes amostras.

Made available in DSpace on 2016-03-15T19:36:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Cicera Soares Pereira.pdf: 1880149 bytes, checksum: 567b7a93fb26b45ecd44831c5d71f2c0 (MD5) Previous issue date: 2015-02-06 / The automotive industry uses infinity of different products and articles based on vulcanized rubber and, during the manufacturing, part of them are discarded due to the processing failures, causing damage to the environment. If these failures occur after the vulcanization of the rubber, there is no possibility of reprocessing the material. Due to the high cost of the raw materials, reusing the material from vulcanized pieces discarded can generate a reduction in the raw materials, as well as in the final cost of the formulation. Among the rubbers used to obtain these devices, the ethylene-propylene- diene monomer (EPDM) and nitrile rubber containing poly (vinyl chloride) (NBR-PVC) are included. This study aims to obtain and characterize EPDM rubber compound, vulcanized with sulfur containing different concentrations of waste ground vulcanized rubber (EPDM or mixed EPDM/NBR-PVC), observing possible changes in mechanical properties and in relation to chemical compounds without the addition of waste. Compounds were obtained containing 0wt%, 5wt% and 10wt%of ground vulcanized rubber waste. By checking the results, it was verified that the compounds containing different types of waste (EPDM or mixed EPDM/NBR-PVC), at concentrations 5wt% to 10wt% of waste, are more resistant to heat, oil immersion and coolant liquid (ethylene glycol), compared to the compound obtained without addition of waste rubber. The compounds without residue showed better surface finish compared to compounds containing waste. Comparing the surface finish of compounds containing the residue, it was observed that the surface finish obtained from the pressed samples was better than the finish obtained for the extruded samples. / A indústria automobilística utiliza uma infinidade de diferentes produtos e artefatos à base de borracha vulcanizada. Durante a fabricação, partes destes produtos são descartados em razão das falhas de processamento, gerando prejuízo ao meio ambiente. Se estas falhas ocorrem após a vulcanização da borracha, não há possibilidade do reprocessamento do material. Em razão do preço alto das matérias primas, o reaproveitamento de material proveniente das peças vulcanizadas descartadas pode gerar uma redução nos materiais utilizados e no custo final da formulação. Entre as borrachas utilizadas para a obtenção destes artefatos, destacam-se o terpolímero etileno propileno dieno (EPDM). Este estudo teve como objetivo obter e caracterizar compostos de borracha EPDM, vulcanizados com enxofre, contendo diferentes concentrações de resíduos de borrachas vulcanizadas moídas (EPDM ou misto EPDM/NBR-PVC), observando possíveis alterações nas propriedades mecânicas e químicas em relação aos compostos sem adição de resíduos. Foram obtidos compostos contendo 5% e 10% de resíduos de borrachas vulcanizadas moídas. Por meio dos resultados foi possível verificar que os compostos contendo diferentes tipos de resíduos (EPDM ou misto EPDM/NBR-PVC), nas concentrações de 5 % e 10% em massa de resíduos, são mais resistentes ao calor, à imersão em óleo e líquido refrigerante (etileno glicol) quando comparados com o composto obtido sem adição de resíduos de borracha. Os compostos sem resíduo apresentaram melhor acabamento superficial quando comparados com os compostos contendo resíduo. Comparando o acabamento superficial dos compostos contendo resíduos, observou-se que o acabamento superficial obtido para as amostras prensadas foi melhor do que o acabamento obtido para as amostras extrudadas.

Os materiais de uso único (MUU) são utilizados há décadas na assistência à saúde. Inicialmente produzidos com a finalidade de prontamente disponibilizar os materiais para uso na assistência a saúde e ao mesmo tempo diminuir a sobrecarga com o trabalho inerente ao reprocessamento dos materiais. Com o passar do tempo, principalmente por questões financeiras, estes passaram a ser reutilizados. A partir de então diversos questionamentos têm sido suscitados a respeito do risco de transmissão de infecção pelo reuso destes artigos em decorrência da dificuldade para de limpeza, desinfecção e esterilização seguras destes. Os materiais utilizados para as cirurgias vídeo-laparoscópicas encontram-se entre os MUU de preço considerável e complexidade importante em relação às dificuldades para limpeza, devido à sua conformação com espaços internos inacessíveis e impossibilidade de desmonte. Isto posto, as pinças grasper, dissector, tesoura, agulha de Veress, sistema de sonda de eletrocirurgia (ou aspirador e irrigador) e sua respectiva haste, instrumentais básicos nos procedimentos de vídeo-cirurgia-laparoscópica, foram o objeto desta investigação com o propósito de avaliar a eficácia da esterilidade destes acessórios de uso único após contaminação artificial desafio e comparar os resultados dos testes de esterilidade dos MUU com os dos materiais equivalentes reprocessáveis – denominados neste estudo como grupo controle. Tratou-se de uma pesquisa experimental, laboratorial e comparativa. O inóculo utilizado para a contaminação artificial dos instrumentais de uso único constituiu-se de suspensão de esporos bacterianos do Bacillus atrophaeus var. niger e de sangue de carneiro desfibrinado esterilizado. Para o grupo controle o microrganismo eleito foi o Geobacillus stearothermophilus acrescido também de sangue de carneiro desfibrinado. Antes de proceder aos experimentos validou-se a metodologia analítica em duas fases: fase 1 - realizada a contagem de U.F.C. em três unidades de cada um dos materiais dos grupos experimental e controle após a contaminação artificial antecedendo a limpeza; fase 2 - realizada a contagem de U.F.C. em três unidades de cada um dos materiais dos grupos experimental e controle após a contaminação artificial e procedimento de limpeza. Desta forma, assegurada a recuperação dos contaminantes em todas as amostras da primeira fase e a diminuição do bioburden inicial após a limpeza dos instrumentais na 2ª fase, deu-se prosseguimento aos experimentos. Os materiais laparoscópicos foram intencionalmente contaminados com o inóculo desafio e submetidos após ao protocolo teste para validação que consistiu da seguinte seqüência: limpeza automatizada em lavadora ultra-sônica com retrofluxo com auxílio do detergente enzimático, limpeza manual complementar com serpilhos e irrigação dos lumens dos instrumentais com água sob pressão. Por fim, foi realizado o enxágüe com água destilada esterilizada, secagem com ar comprimido medicinal, acondicionamento em embalagem de papel grau cirúrgico e filme e submetidos a esterilização em Óxido de Etileno 12/88 (materiais de uso único) e em autoclave (materiais de aço inoxidável). Os materiais esterilizados foram inoculados diretamente nos meios de cultura de caseína soja e incubados por 20 dias quando foi feita a leitura final dos resultados das culturas. Os resultados encontrados foram 100% negativos para a recuperação dos microrganismos contaminantes nos 2 grupos - experimental e controle. Estes achados permitiram concluir que o reprocessamento dos materiais de uso único foi validado em relação à esterilidade permitindo chegar a um protocolo de reprocessamento / Single use devices (SUD) have been used in healthcare for decades. They were initially produced for making them readily available for use in healthcare and at the same time lower the inherent workload for device reprocessing. After time, mainly for financial reasons, they became reused. Since then, several questioning has been raised regarding to the risk of infection transmission by reusing these devices due to their difficulty of safe cleaning, disinfection and sterilization. Devices used for videosurgeries are among the SUD of considerable price and important complexity due to cleaning difficulties, because of their adjustments in inaccessible inner spaces and impossibility of taking them out into pieces. Thus, grasper calipers, dissecting forceps, scissors, Veress insuflation needle, electrosurgery probe system (or suction and irrigation tubes) and its respective dissector cannula, basic devices in videosurgery laparoscopic procedures were all the subject of investigation aimed to evaluate the effectiveness of sterility of these single use products after challenged artificial contamination and comparing the results of sterility tests of SUD to their equivalent reprocessed devices – named in this study as control group. It’s a comparative, laboratory experimental research. The inoculum used for artificial contamination of single use devices was the suspension of Bacillus atrophaeus var. niger bacteria spores and sterilized defibrinated sheep blood. For the control group, the elected strain was Geobacillus stearothermophilus adding also the defibrinated sheep blood. Before carrying out the experiments, the analytical methodology was validated in two phases: phase 1 – counting the colony formation units in three units of each one of the devices from the experimental and control groups after the artificial contamination and cleaning procedures. This way, assured the contaminant recovery in all samples of the 1st phase and the reduction of initial bioburden after device cleaning in the 2nd phase, it was carried on the experiments. The laparoscopic devices were intentionally contaminated with challenged inoculum and submitted after the trial test to validation that was consisted of the following sequence: cleaning in automated narrow-lumen cleaner with enzymatic detergent, complementary manual cleaning with brush and lumen washing of devices with water under pressure. At last, it was made rinsing with sterile distillated water, drying with medical compressed air, packing in surgical paper and film wrapping and submitted to sterilization in ethylene oxide 12/88 (single use devices) and in autoclave (stainless steel devices). The sterilized devices were contaminated directly in the casein soy media and incubated for 20 days when it was made the final reading of media results. The outcomes found were 100% negative for recovering of contamination strains in the 2 groups – the experimental and the control. These findings permitted us to conclude that single use device reprocessing was validated regarding to sterility allowing us to get a reprocessing guideline

[pt] Os termoplásticos representam a grande maioria dos polímeros empregados hoje em dia e a grande vantagem de sua aplicação é que podem ser reaquecidos e moldados repetidamente. Com a crise do petróleo em 1973, os custos para transformar o petróleo em materiais plásticos se tornaram mais atrativos do que transformá-lo em materiais mais tradicionais. Com isso, os investimentos nas indústrias de transformação cresceram, ao mesmo tempo que a preocupação com o meio ambiente. Devido a facilidade de reprocessar esses materiais a temperaturas moderadas, muitas empresas passaram a reutilizar seus resíduos dentro de seus próprios processos. Neste escopo, esse trabalho tem como objetivo estudar o comportamento mecânico do polietileno de baixa densidade (PEBD) e de uma mistura física formada por polietileno de baixa densidade (PEAD) e polietileno de alta densidade, com uma proporção de 80/20, ao serem submetidos a diversos ciclos de processamento. Os materiais estudados foram preparados e doados pela Companhia de Canetas Compactor. Para este estudo, o material sofreu dez etapas de injeção/extrusão. A partir de ensaios de tração foram determinadas as tensões e cargas máximas suportadas, calculando-se em seguida o módulo de elasticidade, alongamento e tenacidade de cada material. A adição do PEAD é responsável por aumentar a resistência e a dureza do material. Do ponto de vista prático, o material reprocessado não apresentou mudanças significativas de performance. Análises por infravermelho mostraram que não há degradação por oxidação ao longo do processo de reciclagem. / [en] Thermoplastics are the most used polymers nowadays on account of being easily reprocessable with high temperatures. During the oil crisis in 1973 the costs of transforming oil into plastic materials became more attractive than turning them into more traditional materials. Furthermore, the investments in transformation industries grew alongside the concern for the environment. Due to the ease of reprocessing these materials a lot of companies started recycling them within their process. In this context, the present study aims to analyze the mechanical behavior of a low density polyethylene (LDPE) and high density polyethylene (HDPE) blend and pure LDPE after 10 cycles of reprocessing. The polymers were donated by Companhia de Canetas Compactor. The materials suffered up to 10 cycles of injection moulding/extrusion. Tensile tests were made to determine the maximum yield stress and maximum load allowed. Afterwards, calculations were made to determine elongation, Young modulus and toughness. The HDPE addition was responsible to raise the materials yield stress and hardness. From a practical point of view the reprocessing didn t affect significantly the materials performance. FTIR analyses didn t detect oxidation through the process.

Os materiais de uso único (MUU) são utilizados há décadas na assistência à saúde. Inicialmente produzidos com a finalidade de prontamente disponibilizar os materiais para uso na assistência a saúde e ao mesmo tempo diminuir a sobrecarga com o trabalho inerente ao reprocessamento dos materiais. Com o passar do tempo, principalmente por questões financeiras, estes passaram a ser reutilizados. A partir de então diversos questionamentos têm sido suscitados a respeito do risco de transmissão de infecção pelo reuso destes artigos em decorrência da dificuldade para de limpeza, desinfecção e esterilização seguras destes. Os materiais utilizados para as cirurgias vídeo-laparoscópicas encontram-se entre os MUU de preço considerável e complexidade importante em relação às dificuldades para limpeza, devido à sua conformação com espaços internos inacessíveis e impossibilidade de desmonte. Isto posto, as pinças grasper, dissector, tesoura, agulha de Veress, sistema de sonda de eletrocirurgia (ou aspirador e irrigador) e sua respectiva haste, instrumentais básicos nos procedimentos de vídeo-cirurgia-laparoscópica, foram o objeto desta investigação com o propósito de avaliar a eficácia da esterilidade destes acessórios de uso único após contaminação artificial desafio e comparar os resultados dos testes de esterilidade dos MUU com os dos materiais equivalentes reprocessáveis – denominados neste estudo como grupo controle. Tratou-se de uma pesquisa experimental, laboratorial e comparativa. O inóculo utilizado para a contaminação artificial dos instrumentais de uso único constituiu-se de suspensão de esporos bacterianos do Bacillus atrophaeus var. niger e de sangue de carneiro desfibrinado esterilizado. Para o grupo controle o microrganismo eleito foi o Geobacillus stearothermophilus acrescido também de sangue de carneiro desfibrinado. Antes de proceder aos experimentos validou-se a metodologia analítica em duas fases: fase 1 - realizada a contagem de U.F.C. em três unidades de cada um dos materiais dos grupos experimental e controle após a contaminação artificial antecedendo a limpeza; fase 2 - realizada a contagem de U.F.C. em três unidades de cada um dos materiais dos grupos experimental e controle após a contaminação artificial e procedimento de limpeza. Desta forma, assegurada a recuperação dos contaminantes em todas as amostras da primeira fase e a diminuição do bioburden inicial após a limpeza dos instrumentais na 2ª fase, deu-se prosseguimento aos experimentos. Os materiais laparoscópicos foram intencionalmente contaminados com o inóculo desafio e submetidos após ao protocolo teste para validação que consistiu da seguinte seqüência: limpeza automatizada em lavadora ultra-sônica com retrofluxo com auxílio do detergente enzimático, limpeza manual complementar com serpilhos e irrigação dos lumens dos instrumentais com água sob pressão. Por fim, foi realizado o enxágüe com água destilada esterilizada, secagem com ar comprimido medicinal, acondicionamento em embalagem de papel grau cirúrgico e filme e submetidos a esterilização em Óxido de Etileno 12/88 (materiais de uso único) e em autoclave (materiais de aço inoxidável). Os materiais esterilizados foram inoculados diretamente nos meios de cultura de caseína soja e incubados por 20 dias quando foi feita a leitura final dos resultados das culturas. Os resultados encontrados foram 100% negativos para a recuperação dos microrganismos contaminantes nos 2 grupos - experimental e controle. Estes achados permitiram concluir que o reprocessamento dos materiais de uso único foi validado em relação à esterilidade permitindo chegar a um protocolo de reprocessamento / Single use devices (SUD) have been used in healthcare for decades. They were initially produced for making them readily available for use in healthcare and at the same time lower the inherent workload for device reprocessing. After time, mainly for financial reasons, they became reused. Since then, several questioning has been raised regarding to the risk of infection transmission by reusing these devices due to their difficulty of safe cleaning, disinfection and sterilization. Devices used for videosurgeries are among the SUD of considerable price and important complexity due to cleaning difficulties, because of their adjustments in inaccessible inner spaces and impossibility of taking them out into pieces. Thus, grasper calipers, dissecting forceps, scissors, Veress insuflation needle, electrosurgery probe system (or suction and irrigation tubes) and its respective dissector cannula, basic devices in videosurgery laparoscopic procedures were all the subject of investigation aimed to evaluate the effectiveness of sterility of these single use products after challenged artificial contamination and comparing the results of sterility tests of SUD to their equivalent reprocessed devices – named in this study as control group. It’s a comparative, laboratory experimental research. The inoculum used for artificial contamination of single use devices was the suspension of Bacillus atrophaeus var. niger bacteria spores and sterilized defibrinated sheep blood. For the control group, the elected strain was Geobacillus stearothermophilus adding also the defibrinated sheep blood. Before carrying out the experiments, the analytical methodology was validated in two phases: phase 1 – counting the colony formation units in three units of each one of the devices from the experimental and control groups after the artificial contamination and cleaning procedures. This way, assured the contaminant recovery in all samples of the 1st phase and the reduction of initial bioburden after device cleaning in the 2nd phase, it was carried on the experiments. The laparoscopic devices were intentionally contaminated with challenged inoculum and submitted after the trial test to validation that was consisted of the following sequence: cleaning in automated narrow-lumen cleaner with enzymatic detergent, complementary manual cleaning with brush and lumen washing of devices with water under pressure. At last, it was made rinsing with sterile distillated water, drying with medical compressed air, packing in surgical paper and film wrapping and submitted to sterilization in ethylene oxide 12/88 (single use devices) and in autoclave (stainless steel devices). The sterilized devices were contaminated directly in the casein soy media and incubated for 20 days when it was made the final reading of media results. The outcomes found were 100% negative for recovering of contamination strains in the 2 groups – the experimental and the control. These findings permitted us to conclude that single use device reprocessing was validated regarding to sterility allowing us to get a reprocessing guideline