Submitted by RENATO CARVALHO RESENDE (htc.renato@gmail.com) on 2017-03-30T23:23:31Z No. of bitstreams: 1 Dissertação Mestrado Renato Carvalho Resende.pdf: 9175175 bytes, checksum: 3d504c6ae855f8c5ee734700afd5a7cc (MD5) / Approved for entry into archive by Juliano Benedito Ferreira (julianoferreira@reitoria.unesp.br) on 2017-04-06T14:17:14Z (GMT) No. of bitstreams: 1 resende_rc_me_bauru.pdf: 9175175 bytes, checksum: 3d504c6ae855f8c5ee734700afd5a7cc (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-06T14:17:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 resende_rc_me_bauru.pdf: 9175175 bytes, checksum: 3d504c6ae855f8c5ee734700afd5a7cc (MD5) Previous issue date: 2017-03-06 / Os elastômeros termoplásticos (TPE) têm sido bastante empregados em substituição às borrachas tradicionais, por terem custo reduzido de matéria prima, facilidade no processamento e serem recicláveis. Apresentam propriedades mecânicas semelhantes, porém quando utilizados em componentes de vedação apresentam limitada resistência à corrosão em água clorada. Assim, o desenvolvimento de tratamento superficial que não modifique as características originais, mas tornem o material mais resistente são desejáveis. Para tanto, este trabalho pretende desenvolver uma metodologia a plasma para melhorar esse quesito. O elastômero termoplástico de copoliéster (COPE) foi escolhido por ser o mais empregado em componentes de vedação. O tratamento a plasma de baixa pressão com hexafluoreto de enxofre (SF6) foi empregado visando tornar a superfície do COPE hidrofóbica através da incorporação de grupos fluorados. A implantação iônica por imersão em plasmas (IIIP) de argônio foi utilizada para criar uma camada superficial mais coesa e entrelaçada, além da possibilidade de torná-la hidrofóbica após envelhecimento. Para o tratamento com SF6, os parâmetros de excitação do plasma (12 Pa e 80 W) foram mantidos, variando-se o tempo do tratamento entre 2 e 180 minutos de modo a encontrar uma condição ótima para esse processo. Para a IIIP de Ar os parâmetros de excitação do plasma (5 Pa e 60 min) foram mantidos e a potência da radiofrequência foi variada entre 10 e 150 W. A energia de superfície e ângulo de contato foram obtidos pelo método da gota séssil em um goniômetro automatizado. A morfologia da superfície foi avaliada por microscopia eletrônica de varredura (MEV) e microscopia de força atômica (AFM). Espectroscopia de energia dispersiva (EDS) e espectroscopia de fotoelétrons de raios X (XPS) foram utilizadas para análises da composição química e estrutura molecular. Corrosão por plasma de O2 e imersão em água clorada foram utilizados para avaliar a resistência antes e após os tratamentos a plasma. Os resultados mostram que as amostras tratadas por 90, 120 e 180 minutos em plasmas de SF6 tornam-se hidrofóbica, mesmo após o envelhecimento, apresentando incorporação de flúor, alterando assim a composição química e morfológica da superfície do COPE. Melhorias substanciais foram observadas nessas amostras após os ensaios de corrosão, indicando que um aumento na vida útil do material em situações reais de uso possam ter sido alcançadas. A IIIP de Ar tornou as amostras inicialmente mais hidrofílicas do que a amostra como-recebida, porém após a ação do tempo, algumas amostras permaneceram hidrofóbicas enquanto outras amostras retornaram à condição inicial. Apesar da hidrofobicidade não ter sido alcançada em todas as amostras, alterações na rugosidade e na morfologia foram verificadas, principalmente nas amostras tratada com 100 W de potência do plasma, ocasionando em melhora na resistência do COPE à água clorada. Essa melhora na resistência é atribuída ao aumento da conectividade da estrutura pelo estabelecimento de reticulações geradas pelo processo de IIIP, densificando o material tornando a permeação de íons da solução mais difícil. / Thermoplastic elastomers have been widely used in substitution for conventional rubber, given that the feedstock is cheaper, easier to process and recyclable. Its mechanical properties are similar, but when applied to sealing components its resistance is limited due to the chlorine present in water, therefore, it is interesting to develop a surface treatment that do not alter the original characteristics, but make the material more robust. To achieve such result, we chose to submit the copolyester thermoplastic elastomer (COPE) to plasma. This material was naturally chosen, once it is widely used for sealing purposes in this specific industry. By using low pressure plasma with sulfur hexafluoride, we expect to alter COPEs surface by incorporating fluorine groups, thus making it hydrophobic. We also submitted the sample to a second treatment, by submersion to argon plasma, making the outer layer less defective and more entangled with aging, as observed in previous experiments. For SF6 treatment, the exiting plasma parameters (12Pa and 80W) were kept and the treatment time was varied between 2 to 180 minutes in order to find the optimal treatment time. For Argon IIIP, the plasma exciting parameters (5Pa and 60 min) were maintained, while the radio frequency variation was between 10 to 150W. Surface energy and contact angle were obtained by and automatic goniometer, through the sessile drop method. The surface's morphology was analyzed by electronic scanning microscope and atomic force microscopy. Dispersive energy spectroscopy and X-ray photoelectric spectroscopy were responsible for the chemical composition and molecular structure analyses the new surface's resistance was tested by O2 plasma corrosion and immersed in chlorinated water. Results show the samples treated for 90,120 and 180 minutes in SF6 plasma became hydrophobic, even after aging. The samples were substantially improved and its resistance prolonged its lifespan in conventional usage. Argon IIIP made the surface more hydrophilic. However, after time part of the material restored its original characteristics. Although hydrophobic it was not achieved, the roughness and morphology alteration (especially when treated with 100W of plasma) improved COPE'S resistance. The results are explained by the increase in the structure's ability to connect by the establishment of reticulate one generated by the IIP process, making the component denser and the ionic solution less permeable.

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.

Submitted by Milena Kowalczuk Manosso Amorim (milenamanosso@gmail.com) on 2018-09-10T23:00:08Z No. of bitstreams: 1 versão repositorio 10-09.pdf: 2679208 bytes, checksum: 1f7039ea349763e1a7142ce20ee9a3de (MD5) / Approved for entry into archive by Lucilene Cordeiro da Silva Messias null (lubiblio@bauru.unesp.br) on 2018-09-11T16:47:09Z (GMT) No. of bitstreams: 1 amorim_mkm_me_bauru.pdf: 2679208 bytes, checksum: 1f7039ea349763e1a7142ce20ee9a3de (MD5) / Made available in DSpace on 2018-09-11T16:47:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 amorim_mkm_me_bauru.pdf: 2679208 bytes, checksum: 1f7039ea349763e1a7142ce20ee9a3de (MD5) Previous issue date: 2018-07-27 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Este trabalho investiga os efeitos de tratamento a plasma frio em polímeros convencionais, polipropileno e poliestireno, e em filme amorfo do tipo a-C-H, produzido através de Deposição Química de Vapor Assistida por Plasma (PECVD). Após etapas preliminares de escolha de gás e tempo a serem utilizados, as amostras foram tratadas em plasma de hexafluoreto de enxofre (SF6) em cinco diferentes potências e cinco diferentes pressões, totalizando 25 condições para cada substrato. As superfícies foram caracterizadas por goniometria, perfilometria, Espectroscopia de Infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR), Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Espectroscopia de Raios-X por Energia Dispersiva (EDS) e Espectroscopia de Fotoelétrons Excitados por Raios-X (XPS). Assim, foram examinados ângulo de contato, rugosidade, estrutura química, morfologia, composição química e composição química da superfície, respectivamente. O tratamento com SF6 aumenta a característica hidrofóbica dos três materiais, possivelmente devido à incorporação de flúor nas superfícies. A combinação de potência e pressão que promoveu aumento mais significativo em ϴ variou para cada material: 80 W e 80 mTorr para o filme amorfo, aumentando de 60,6° para 111,1° nestas condições, 20 W e 40 mTorr para o polipropileno, aumentando de 81,8° para 119° e 100 W e 60 mTorr para o poliestireno, aumentando de 74° para 95°. As análises por XPS indicaram a presença de flúor após os tratamentos com plasmas de SF6, mostrando um aumento da razão F/C de 0 para todas as amostras não tratadas para 0,03 para o filme amorfo tratado, 0,14 para o polipropileno tratado, e 0,60 para o poliestireno tratado. / The present work investigates the effects of plasma treatment on conventional polymers, polypropylene and polystyrene, and on amorphous hydrogenated carbon, a-C-H, obtained by Plasma Enhanced Chemical Vapour Deposition, (PECVD). After preliminary studies to establish the plasma gas and treatment times, samples were treated in sulphur hexafluoride (SF6) plasmas at five different powers and five different pressures. Surfaces were characterized by goniometry, profilometry, Fourier Transform Infrared Spectrometry, Scanning Electron Microscopy (SEM), EnergyDispersive X-ray Spectroscopy (EDS) and X-Ray Photoelectron Spectroscopy (XPS). Thus, contact angle, roughness, chemical structure, morphology, chemical composition and surface chemical composition were examined. Results show that SF6 treatments increase the hydrophobicity of the three substrates, possibly due to the surface incorporation of fluorine. The power and pressure combinations that caused the greatest improvements in ϴ were as follows: 80 W and 80 mTorr for the amorphous film, resulting in an increase from 60.6° to 111.11°; 20 W and 40 mTorr for polypropylene, resulting in an increase from 81,8° to 119°; 100 W and 60 mTorr for polystyrene, resulting in an increase from 74° to 95°. The presence of fluorine following the SF6 plasma treatments was confirmed by the XPS analyses, which showed that F/C increased from 0 for all the untreated samples to 0,03 on treated amorphous films, to 0,14 on treated polypropylene, and to 0,60 on treated polystyrene.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:23:26Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2008-07-29Bitstream added on 2014-06-13T19:09:11Z : No. of bitstreams: 1 rangel_rcc_me_bauru.pdf: 2357895 bytes, checksum: 465275c558853ac0d0d40c5775317d62 (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / A modificação da tensão superficial de um líquido depositado sobre uma superfície sólida pela aplicação de um campo elétrico entre estes dois elementos é denominada eletromolhabilidade. Neste trabalho foi avaliada a eletromolhabilidade em filmes poliméricos depositados sobre amostras de alumínio pela técnica de Implantação Iônica e Deposição por Imersão em Plasma, IIDIP, usando descargas produzidas a partir de misturas de acetileno ('C IND. 2 'H IND.2') e argônio. Imediatamente após as deposições, os filmes foram expostos a plasmas de 'SF IND. 6' para a obtenção de superfícies mais hidrofóbicas. Em uma primeira etapa do estudo foi variada a condição de deposição, enquanto em etapas posteriores foram variados o tempo e a potência do tratamento com 'SF IND. 6'. A composição dos filmes e a estrutura química foram analisadas por espectroscopias de fotoelétrons de raios X e de absorção no infravermelho. A energia livre de superfície e a molhabilidade foram obtidas através de medidas de ângulo de contato, usando água e diiodometano como líquidos de teste. O fenômeno da eletromolhabilidade foi avaliado medindo-se o ângulo de contato em função da diferença de potencial aplicada entre um fio de cobre em contato com uma gota de água colocada sobre o filme e o substrato de alumínio. A resistividade elétrica superficial foi medida por um eletrômetro digital usando o método das duas pontas. Foi observado que as propriedades dos filmes são fortemente dependentes das condições de deposição e tratamento. Variações tão grandes do ângulo de contato quanto 45° foram obtidas com aplicação de 110 V. / The modification of the superficial tension of a liquid deposited onto a solid surface by the application of an electric field between these two elements is denominated electrowetting. In this work it has been evaluated the electrowetting ability of thin polymeric films. The films were deposited onto aluminum plates by plasma immersion ion implantation and deposition technique, PIIID, from acetylene ('C IND. 2 'H IND.2') and argon atmospheres. Immediately after the depositions the films were exposed to 'SF IND. 6' plasmas to enhance the hydrophobicity of the surfaces. A set of samples were produced under different deposition parameters and a second set of experiments were performed submitting the samples to 'SF IND. 6' plasmas under different excitation power and exposure times. The composition of the films has been analyzed by xray photoelectron and Fourier transform infrared spectroscopies. Surface free energy and wettability have been evaluated by contact angle measurements using water and diiodomethane as probe liquids. The electrowetting effect was quantified by measuring the contact angle as a function of the DC voltage applied between a copper wire in contact with the water droplet placed onto the film and the aluminum substrate. Surface electrical resistivity was measured by a digital electrometer using the two-point probe method. It has been observed that film properties are strongly dependent on both the conditions of deposition and treatment. Variation as high as 45° in the contact angle have been observed with the application of 110 V.

Submitted by GILSON PIQUERAS GARCIA null (gilson.piqueras@gmail.com) on 2018-03-13T17:35:56Z No. of bitstreams: 1 Garcia, Gilson Piqueras. Efeito do tratamento de polímeros em plasmas de nitrogênio 2018. Tese (Doutorado).pdf: 3148171 bytes, checksum: 4ca44c01e1ec375c08f9b89261de68f3 (MD5) / Approved for entry into archive by Lucimara Kurokawa Shinoda null (lucimaraks@sorocaba.unesp.br) on 2018-03-14T17:38:12Z (GMT) No. of bitstreams: 1 garcia_gp_dr_soro.pdf: 3148171 bytes, checksum: 4ca44c01e1ec375c08f9b89261de68f3 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-03-14T17:38:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 garcia_gp_dr_soro.pdf: 3148171 bytes, checksum: 4ca44c01e1ec375c08f9b89261de68f3 (MD5) Previous issue date: 2018-02-20 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / O politetrafluoretileno (PTFE) e a poliamida 6 (PA 6) são polímeros que têm excelentes qualidades mecânicas, elétricas e químicas. Por isto, são utilizados em diversos componentes de equipamentos mecânicos e elétricos entre várias outras aplicações. Entretanto o PTFE possui um ângulo de contato com a água (WCA) de cerca de 120º e a PA 6 um WCA de cerca de 60º. Isto, especialmente no caso do PTFE, diminui a sua adesividade com outros materiais. Para resolver este problema várias técnicas têm sido sugeridas, como, por exemplo, tratamentos químicos e tratamento a plasma. Entre elas o tratamento a plasma, que tem a vantagem de produzir modificações apenas na superfície, não alterando o interior do material. O objetivo deste trabalho é estudar como o WCA varia em função dos parâmetros do tratamento a plasma de nitrogênio, a pressão do gás (p), a potência (P) e o tempo de tratamento (t). O nitrogênio foi escolhido por ser um gás cujo plasma, segundo a literatura, causa reduções significativas no ângulo de contato da superfície de polímeros. Várias séries de tratamento foram conduzidas, tanto para o PTFE quanto para a PA 6. Foram obtidas reduções significativas no WCA, ocorrendo o resultado notável de WCA = 0º para p = 2,6 Pa, P = 300 W e t = 30 min, tanto para o PTFE quanto para a PA 6. Em função dos resultados, dentro do intervalo de parâmetros utilizado, concluiu-se que, de uma forma geral, o WCA diminui com a potência e com o tempo de tratamento, e que o WCA tem um comportamento notável em função da pressão do gás, diminuindo inicialmente até atingir o valor mínimo (ótimo) de 0º para p = 2,6 Pa, e então passa a crescer a partir deste ponto. A redução do WCA das amostras tratadas foi consequência do aumento da energia de superfície, motivado pela incorporação de funções nitrogenadas e oxigenadas nas suas superfícies. A Espectroscopia de fotoelétrons excitados por raios X (XPS) foi usada para caracterizar a composição e estrutura da superfície do PTFE e da PA 6. A rugosidade e o ângulo de contato dos polímeros foram medidos por perfilometria e goniometria, respectivamente. A análise XPS mostrou, para o PTFE, que houve incorporação de oxigênio e nitrogênio, para a PA 6, o aumento da concentração de oxigênio, e para ambos, a presença de grupos químicos polares em sua superfície. As medições do WCA em função do tempo decorrido após o de tratamento, mostraram que, para o PTFE e para a PA 6, o WCA volta a crescer, estabilizando em torno de 90 dias, quando, para o PTFE atinge cerca de 80% do WCA da amostra sem tratamento. A PA 6 apresentou um resultado notável, com o WCA estabilizando com um valor de cerca do dobro do valor do WCA da amostra sem tratamento, o que transforma a sua superfície de hidrofílica para hidrofóbica, possibilitando novas possibilidades de usos em engenharia. / Polytetrafluoroethylene (PTFE) and polyamide 6 (PA 6) are polymers that have excellent mechanical, electrical and chemical properties. Therefore, they are used in diverse mechanical and electrical equipment components among many other applications. However, PTFE has a water contact angle (WCA) about of 120º and PA 6 has a WCA about of 60º. This, especially for PTFE, decreases their adhesiveness with other materials. To solve this problem, many techniques have been proposed, such as chemical and plasma treatments. Among them the plasma treatment has the advantage of producing modifications on the surface only, altering the bulk. The objective of this work is to study how the WCA varies as a function of the nitrogen plasma treatment parameters, the gas pressure (p), the applied power (P) and the treatment time (t). Nitrogen plasmas were used in this study since, according the literature, such plasmas significantly reduce the surface contact angle of polymers. Several series of treatment were conducted, for PTFE as for PA 6. Significant reductions in WCA were obtained, including a WCA of 0º notable for p = 2.6 Pa, P = 300 W and t = 30 min, for PTFE as for PA 6. Thus, from the results, within the range of the parameters studied, it was concluded that, in general, the WCA diminishes as the power and as the treatment time increases, and that the WCA has a notable behavior as a function of the gas pressure, initially decreasing to reach a minimum (optimum) value of 0 º for p = 2.6 Pa, and then increasing after this point. The reduction in WCA of the treated samples was a consequence of the increase in surface energy, motivated by the incorporation of surface functionalities. X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) was used to characterize the structure and composition of the PTFE and PA 6 surfaces. Roughness and surface contact angles of the polymers were measured using profilometry and goniometry, respectively. XPS analyses reveal, for PTFE, the incorporation of oxygen and nitrogen, for PA 6 the increase of oxygen concentration, and for both the presence of polar chemical groups on the treated surface. Measurement of the WCA as a function of the time after the treatment, showed that, for PTFE and PA 6, the WCA tends to increase, stabilizing after about 90 days, when, for PTFE, it reaches about of 80% of the value for virgin PTFE. PA 6 showed a notable result, the WCA stabilized at about double the value of the WCA of virgin PA6, indicating a switch from a hydrophilic to a hydrophobic surface, thus enabling new uses as an engineering polymer.

Submitted by Milena Rubi ( ri.bso@ufscar.br) on 2017-10-17T16:37:26Z No. of bitstreams: 1 SILVA_Barbara_2017.pdf: 2018251 bytes, checksum: 6dab58bc6d22c81d23f1cfb7011353bf (MD5) / Approved for entry into archive by Milena Rubi ( ri.bso@ufscar.br) on 2017-10-17T16:37:37Z (GMT) No. of bitstreams: 1 SILVA_Barbara_2017.pdf: 2018251 bytes, checksum: 6dab58bc6d22c81d23f1cfb7011353bf (MD5) / Approved for entry into archive by Milena Rubi ( ri.bso@ufscar.br) on 2017-10-17T16:37:47Z (GMT) No. of bitstreams: 1 SILVA_Barbara_2017.pdf: 2018251 bytes, checksum: 6dab58bc6d22c81d23f1cfb7011353bf (MD5) / Made available in DSpace on 2017-10-17T16:38:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 SILVA_Barbara_2017.pdf: 2018251 bytes, checksum: 6dab58bc6d22c81d23f1cfb7011353bf (MD5) Previous issue date: 2017-03-15 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / The application of cellulose nanofibrils to the production of composites has been studied and presents promising results, mainly due to the abundance of the material, which is of a renewable source, and to its low cost. However, the presence of the hydroxyl groups in their chain and their storage in aqueous solutions limits their application as reinforcement in nonpolar matrix composites. In this context, this work aimed to modify the wettability and adhesion properties of films of cellulose nanofibrils to apolar matrices, through plasma treatment. For this, nanocellulose films with thickness of 38 ? 8 ?m were produced by the casting method, from a suspension of nanofibrils in water. The atomic force microscopy characterization (AFM) of the suspended nanofibrils indicated that most of them have an average diameter of less than 75 nm. Each film obtained, after drying the suspension, was then cut into 13 samples with 2 x 1 cm, 12 of which were exposed to plasma and one stored as untreated. Three films were treated with oxygen plasma, with excitation power of 150 W, for 30 minutes and pressure of 0.1, 0.3 and 0.5 Torr. Another three films were treated with sulfur hexafluoride plasma at pressures of 0.1, 0.2 and 0.3 Torr, with a power of 150 W for 15 minutes. It was observed that weight loss was greater than 40% for the films treated with the most extreme conditions oxygen and sulfur hexafluoride. The results also showed that the treatments with sulfur hexafluoride promoted the reduction of the receptivity of the samples to the liquids, with contact angles of approximately 60º for water and 50º for diiodomethane. The profilometry technique revealed that the roughness of the films varied after the treatment with oxygen and sulfur hexafluoride, but the high error bars impede a definitive conclusion on the tendency of these variations. The X-ray diffraction analysis (XRD) indicated no significant change in the crystallinity of the samples with the treatments. In the Fourier Transform Infrared absorption spectra (FTIR), a C-F bonding related peak appeared for the 0.3 Torr sulfur hexafluoride treated sample, indicating the presence of fluorine in that sample. The scanning electron microscopy (SEM) allowed the visualization of the changes in the topography of the films, due to the etching processes resulting from the action of the plasma and the films ruptures caused by the high removal of surface material. In order to test the incorporation of treated films into composites using polyolefins as the matrix, polyethylene pellets were solubilized in xylene for the production of composite films. The treated and untreated nanocellulose films were placed in Petri dish jointly to the polyethylene films still dissolved and left at room temperature. After drying, adhesion between the films was tested through the adhesive tape test, resulting in class-zero adherence, according to the technical standard. It is believed that the lack of adhesion is a result of the composite production method that should be optimized for future work, in order to provide a better investigation of the effects of plasma on the surface properties of the film of cellulose nanofibrils. / A aplicação de nanofibrilas de celulose à produção de compósitos vem sendo estudada e apresenta resultados promissores, principalmente devido à abundância do material, que é de fonte renovável, e ao seu baixo custo. Contudo, a presença dos grupos hidroxila em sua cadeia e o seu armazenamento em soluções aquosas impede sua aplicação como reforço em compósitos de matrizes apolares. Nesse contexto, esse trabalho buscou modificar as propriedades de molhabilidade e aderência de filmes de nanofibrilas de celulose a matrizes apolares, através de tratamento a plasma. Para isso, filmes de nanocelulose com espessura de 38 ? 8 ?m foram produzidos pelo método de casting, a partir de uma suspensão de nanofibrilas em água. A caracterização por microscopia de força atômica (AFM) das nanofibrilas em suspensão indicou que a maior parte destas apresenta diâmetro médio inferior a 75 nm. Cada filme obtido, após a secagem da suspensão, foi então cortado em 13 amostras de 2 x 1 cm, sendo 12 destas expostas ao plasma e uma armazenada como não tratada. Três filmes foram tratados com plasma de oxigênio, com potência de excitação de 150 W, por 30 minutos e pressão de 0,1, 0,3 e 0,5 Torr. Outros três filmes foram tratados com plasma de hexafluoreto de enxofre, nas pressões 0,1, 0,2 e 0,3 Torr, com potência de 150 W por 15 minutos. Observou-se que houve perda de massa superior a 40% para os filmes tratados com as condições mais extremas de oxigênio e hexafluoreto de enxofre. Os resultados demonstraram também que os tratamentos com hexafluoreto de enxofre promoveram a diminuição da receptividade a líquidos das amostras, com ângulos de contato de aproximadamente 60º para água e 50º para o diiodometano. A técnica de perfilometria revelou que a rugosidade dos filmes variou após o tratamento com oxigênio e hexafluoreto de enxofre, porém as elevadas barras de erro impediram uma conclusão definitiva sobre a tendência dessas variações. As análises de difração de raios X (DRX) indicaram não haver alteração significativa na cristalinidade das amostras com os tratamentos. Nos espectros de absorção no infravermelho por transformada de Fourier (FTIR), foi observado o surgimento de um pico relacionado à ligação C-F para a amostra tratada com 0,3 Torr de hexafluoreto de enxofre, que indica a presença de flúor nessa amostra. As análises de microscopia eletrônica de varredura (MEV) permitiram visualizar as alterações na topografia dos filmes, devido aos processos de ecthing decorrentes da ação do plasma e os rompimentos ocasionados pela elevada remoção de material da superfície. A fim de testar a incorporação dos filmes tratados em compósitos que utilizam poliolefinas como matriz, pellets de polietileno foram solubilizados em xileno para produção de filmes compósitos. Os filmes de nanocelulose tratados e não tratados foram dispostos em placa de Petri junto aos filmes de polietileno ainda dissolvidos e deixados em temperatura ambiente. Depois de secos, a adesão entre os filmes foi testada através do teste de fita-cola, resultado em adesão classe zero, conforme a norma técnica. Acredita-se que a falta de adesão é resultado do método de produção do compósito que deve ser otimizado para trabalhos futuros, com o objetivo de proporcionar uma melhor investigação dos efeitos do plasma sobre as propriedades da superfície do filme de nanofibrilas de celulose.

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:06:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TacioDBG.pdf: 1757176 bytes, checksum: 3cabe1cee719475706ab99a62bb862f6 (MD5) Previous issue date: 2007-11-13 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior / The work presents the effect of plasma treatment when applied in fibers or carbon/glass posts in the adhesion fiber/resin and posts/cement. This has for objective the modification of the surface of the fibers, as well as the wettability of the posts, seeking the improvement of the adhesion and of the connection fiber/resin in the processing of polymeric composites reinforced with the same ones. 120 posts (Reforpost) were used and 30 meters of fibers of carbon and of glass (Fibrex), of the company Angelus. The samples were divided in three groups of 40 specimens: GROUP I - 20 posts of glass fiber and 20 of carbon without treatment to it shapes, GROUP II -20 posts of glass fiber and 20 of carbon treated to it shapes in the surface and GROUP III - 20 posts of glass fiber and 20 of carbon make with fibers in natura after plasma treatment. The plasma treatment was accomplished with oxygen and with temperature in the camera fixed at 200?C, for one hour of exhibition. The posts and the fibers were characterized before and after the treatment. The wettability was measure by pendent drop method, and interface fiber/resin and posts/cement were observed by optical and electronic microscopy. It was observed that both wettability and texture were increased with plasma treatment / O presente trabalho aborda o tratamento superficial a plasma de pinos e fibras de carbono e de vidro, para uso odontol?gico. Este tem por objetivo a modifica??o da superf?cie das fibras, bem como a superf?cie dos pinos, visando a melhoria da ades?o fibra/resina e pino/cimento. Foram utilizados 120 pinos (Reforpost) e 30 metros de fibras de carbono e de vidro (Fibrex), da empresa Angelus. As amostras foram divididas em tr?s grupos de 40 esp?cimes: GRUPO I - 20 pinos de fibra de vidro e 20 de fibra de carbono sem tratamento em plasma, GRUPO II -20 pinos de fibra de vidro e 20 de carbono tratados a plasma na superf?cie e GRUPO III- 20 pinos de fibra de vidro e 20 de carbono confeccionados a partir do tratamento em plasma da fibra in natura . O tratamento em plasma foi realizado com atmosfera de oxig?nio durante 1 hora. Tanto as fibras como os pinos foram colocados a uma dist?ncia de 7cm, de modo a evitar o aquecimento dos mesmos. A temperatura do catodo foi de 200?C. Os pinos e as fibras foram caracterizados antes e ap?s o tratamento, atrav?s de metalografia, microscopia ?tica e eletr?nica de varredura. Em seguida, foram realizados ensaios de capilaridade das fibras, tor??o e molhabilidade nos pinos. Os resultados mostram que o tratamento empregado modifica a superf?cie das fibras, aumenta a molhabilidade dos pinos, modifica a textura superficial de ambos quando em compara??o com as amostras sem tratamento, como tamb?m demonstra um aumento da ades?o das interfaces fibra/matriz e pino/cimento resinoso

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:13:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MichelleMA_DISSERT.pdf: 2721160 bytes, checksum: a6cf87e66222fcde35f5dcad4d548b9d (MD5) Previous issue date: 2011-08-05 / This laboratory study involves the participation of a group with professionals from different areas that had contributed to the construction of a multidisciplinary knowledge, about biological response of titanium surfaces modified through thermochemical treatment by plasma. Thus, the crystalline phase was previously characterized in relation to the topography, roughness, molhability and nitrogen concentration in the samples surface. It s indispensable that materials implanted can influence in a good cellular response as well as promotes a bacteria action. Surfaces modified by plasma were exposed to different cultures such as: cellular (human osteoblastic) and bacteria (Staphylococcus epidermidis ATCC35984 and Pseudomonas aeruginosa ATCC 27853) in order to evaluate the biological response. It was evaluated the adhesion, proliferation, morphology and cellular preference of human ostheoblastic cells (HOST), as well as the formation of a biofilm and bacteria proliferation. It was still analyzed the bacteria selectivity ability in relation to the surfaces. The software Image Pro Plus was used to the counting of cells and bacteria adhered to the surface of disks. The results were submitted to the variance analysis (ANOVA), and then, by the Kruskal-Wallis test, using GraphPad Instat ? software, version 3.5 to Windows. The nitrided samples in spite of show a higher roughness and molhability showed a smaller bacteria growing and higher cellular proliferation, when compared to non treated samples, indicating that the treated material present a high efficiency to biomedical implants / Este estudo laboratorial envolveu a participa??o de um grupo de profissionais de ?reas distintas, as quais contribu?ram na constru??o de um conhecimento multidisciplinar, acerca da resposta biol?gica de superf?cies de tit?nio modificadas por tratamento termoqu?mico a plasma. Para tanto, uma avalia??o da an?lise de fase cristalina, topografia, rugosidade, molhabilidade e concentra??o de nitrog?nio nas superf?cies das amostras foram previamente determinadas. ? imprescind?vel que materiais implant?veis influenciem uma boa resposta celular como tamb?m proporcionem uma a??o bacteriost?tica. Com o intuito de avaliar a resposta biol?gica, superf?cies modificadas por plasma foram expostas as seguintes culturas: celular (osteoblasto humano) e bacteriano (Staphylococcus epidermidis ATCC35984 e Pseudomonas aeruginosa ATCC 27853). Avaliou-se a ades?o, prolifera??o, morfologia e prefer?ncia de c?lulas osteobl?sticas humanas (HOST) bem como a forma??o de biofilme e prolifera??o bacteriana. Analisou-se, ainda, a capacidade de seletividade de superf?cie pelas bact?rias. O software Image Pro Plus foi utilizado para contagem das c?lulas e bact?rias aderidas ? superf?cie dos discos. Os resultados foram submetidos ? an?lise de vari?ncia (ANOVA), seguido pelo teste de Kruskal-Wallis, utilizando o GraphPad Instat ?, vers?o 3.5 para Windows. As amostras nitretadas apesar de apresentarem uma maior rugosidade e molhabilidade, quando comparadas com as amostras n?o tratadas, tiveram um menor crescimento bacteriano e uma maior prolifera??o celular. Indicando que o material tratado possui uma alta efici?ncia para implantes biom?dicos

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2016-02-17T21:48:49Z No. of bitstreams: 1 NataliaDeFreitasDaudt_TESE.pdf: 11328330 bytes, checksum: dbd5828f503f9e2ae820e46b2ab41fab (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2016-02-17T23:30:27Z (GMT) No. of bitstreams: 1 NataliaDeFreitasDaudt_TESE.pdf: 11328330 bytes, checksum: dbd5828f503f9e2ae820e46b2ab41fab (MD5) / Made available in DSpace on 2016-02-17T23:30:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 NataliaDeFreitasDaudt_TESE.pdf: 11328330 bytes, checksum: dbd5828f503f9e2ae820e46b2ab41fab (MD5) Previous issue date: 2015-03-03 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior - CAPES / Conselho Nacional de Desenvolvimento Cient?fico e Tecnol?gico - CNPq / No presente estudo, amostras de tit?nio altamente porosas foram produzidas atrav?s de Moldagem por Inje??o de p?s Met?licos (Metal Injection Moulding - MIM) com adi??o de agente espa?ante (space holder). MIM permite a produ??o de amostras com geometrias complexas, alto grau de automatiza??o e custos reduzidos em larga escala de produ??o. A adi??o de part?culas de agente espa?ante ? MIM possibilita a produ??o de amostras com porosidade funcional, fazendo com que esse m?todo seja especialmente atrativo para a produ??o de implantes biom?dicos. Entretanto, a aplica??o desta t?cnica tem sido limitada pelo fato de que a porosidade na superf?cie das amostras ? parcialmente fechada e as condi??es de processamento n?o s?o est?veis quando a quantidade de agente espa?ante excede 55 Vol.%. Deforma??o e at? o colapso das amostras foram observados quando amostras contentando mais 55 Vol.% de retentor espacial foram sinterizadas. Contudo, para implantes de tit?nio, produzidos pelo m?todo do agente espa?ante, uma porosidade final no intervalo de 60-65 Vol.% e uma porosidade aberta na superf?cie s?o necess?rias para atingir uma porosidade interligada que permita o crescimento ?sseo. Portanto, neste estudo, tr?s abordagens foram conduzidas visando a produ??o de amostras de tit?nio altamente porosas com uma porosidade aberta na superf?cie atrav?s da MIM com adi??o de KCl como agente espa?ante. Primeiro, a quantidade de s?lidos (agente espa?ante e tit?nio) no material de trabalho foi otimizada. A quantidade de s?lidos foi aumentada at? 80 Vol.%. Evitar o bloqueio da injetora durante a inje??o do material de trabalho foi o principal desafio, consequentemente um grande esfor?o foi empregado para melhorar a homogeneiza??o do material de trabalho e a otimiza??o dos par?metros de processo e, assim, permitir a inje??o dos materiais de trabalho com at? 80 Vol.% de s?lidos. O aumento na quantidade de s?lidos melhorou a estabilidade geom?trica das amostras injetadas durante a extra??o t?rmica do ligante e a sinteriza??o, permitindo a sinteriza??o de amostras contendo 70 Vol.% de agente espa?ante sem deforma??o. Depois, remo??o agente espa?ante foi realizada atrav?s de sublima??o do KCl durante a sinteriza??o a v?cuo, o que permitiu omitir a etapa mais lenta do processo: a dessaliniza??o em solvente, e aumentar ainda mais a estabilidade geom?trica das amostras. E por ?ltimo, tratamento por plasma foi introduzido nas amostras antes da etapa final de sinteriza??o. Primeiramente, o tratamento por plasma foi aplicado ?s amostras porosas obtidas por compacta??o a quente do material de trabalho com 70 Vol.% de agente espa?ante. Os resultados obtidos para amostras compactadas foram transferidos para produ??o e tratamento por plasma das Abstract ________________________________________________________________________________ amostras injetadas. Uma investiga??o detalhada foi conduzida com o objetivo de determinar o mecanismo de modifica??o por plasma das amostras injetadas com agente espa?ante. Al?m disso, ligas de a?o bem conhecidas foram tratadas por plasma a fim de avaliar a temperatura durante o tratamento das amostras injetadas. As amostras porosas de tit?nio foram analisadas com rela??o ao efeito do tratamento por plasma e da composi??o do material de trabalho na contamina??o por elementos intersticiais, precis?o geom?trica ap?s cada etapa do processamento, microestrutura, porosidade no volume e na superf?cie da amostra. O tratamento por plasma aumentou a quantidade de poros abertos na superf?cie e melhorou a precis?o geom?trica das amostras. Logo, tratamento por plasma de amostras produzidas por MIM com adi??o de agente espa?ante tem potencial para ser aplicado como processo padr?o de produ??o de amostras altamente porosas. Resumindo, todas as rotas estudadas s?o promissoras para a produ??o de implantes de tit?nio porosos atrav?s da MIM, uma vez que permitem a sinteriza??o de tit?nio altamente poroso com boa precis?o geom?trica, porosidade aberta na superf?cie e porosidade final no intervalo adequado para o crescimento ?sseo (cerca de 65 Vol.%). / A combina??o da Moldagem por Inje??o de p?s Met?licos (Metal Injection Moulding MIM) e o M?todo do Retentor Espacial (Space Holder Method - SHM) ? uma t?cnica promissora para fabrica??o de pe?as porosas de tit?nio com porosidade bem definida como implantes biom?dicos, uma vez que permite um alto grau de automatiza??o e redu??o dos custos de produ??o em larga escala quando comparado a t?cnica tradicional (SHM e usinagem a verde). Contudo a aplica??o desta t?cnica ? limitada pelo fato que h? o fechamento parcial da porosidade na superf?cie das amostras, levando ao deterioramento da fixa??o do implante ao osso. E al?m disso, at? o presente momento n?o foi poss?vel atingir condi??es de processamento est?veis quando a quantidade de retentor espacial excede 50 vol. %. Entretanto, a literatura descreve que a melhor faixa de porosidade para implantes de tit?nio para coluna vertebral est? entre 60 - 65 vol. %. Portanto, no presente estudo, duas abordagens foram conduzidas visando a produ??o de amostras altamente porosas atrav?s da combina??o de MIM e SHM com o valor constante de retentor espacial de 70 vol. % e uma porosidade aberta na superf?cie. Na primeira abordagem, a quantidade ?tima de retentor espacial foi investigada, para tal foram melhorados a homogeneiza??o do feedstock e os par?metros de processo com o prop?sito de permitir a inje??o do feedstock. Na segunda abordagem, tratamento por plasma foi aplicado nas amostras antes da etapa final de sinteriza??o. Ambas rotas resultaram na melhoria da estabilidade dimensional das amostras durante a extra??o t?rmica do ligante e sinteriza??o, permitindo a sinteriza??o de amostras de tit?nio altamente porosas sem deforma??o da estrutura.

Dentre as fibras vegetais estudadas como reforço para produção de compósitos cimentícios, as fibras de coco verde e sisal se destacam por suas características mecânicas de interesse industrial, baixo custo e baixa densidade. O objetivo deste trabalho é o estudo da funcionalização de fibras de coco verde e sisal, pela técnica de polimerização com plasma frio de metano, bem como a análise do efeito do tratamento, a fim de reduzir a hidrofilicidade natural das fibras, preservar suas propriedades mecânicas e aumentar sua durabilidade em meio alcalino. Fibras de coco verde e sisal foram tratadas com plasma frio de metano durante 4, 10 e 20 min. O experimento também incluiu ensaio de degradação das fibras, antes e após tratamento, em solução saturada de cimento Portland. Por meio de análise de molhabilidade e de espectroscopia de fotoelétrons excitados por raios X foi identificado que o tratamento tornou a superfície das fibras de sisal tratadas por 10 e 20 min menos hidrofílica, e das fibras de coco verde tratadas durante o mesmo tempo mais hidrofílica. Corroborando esses resultados, ensaio de arrancamento foi realizado em fibras de sisal tratadas por 20 min indicando boa aderência entre a fibra tratada e a matriz cimentícia. Após ensaio de degradação em solução cimentícia de ambas as fibras tratadas durante 10 e 20 min os resultados da espectroscopia na região do infravermelho por transformada de Fourier indicaram que o tratamento retardou o processo de degradação alcalina da hemicelulose e lignina das fibras de sisal, enquanto que para as fibras de coco verde a degradação das fibras sem tratamento foi igual ao daquelas sem com tratamento. Os ensaios mecânicos indicaram que as fibras de sisal tratadas tiveram maior resistência mecânica quando comparadas àquelas sem tratamento, e com relação às fibras de coco verde não houve diferença significativa entre fibras tratadas e sem tratamento. Além disso, não houve alteração do módulo de elasticidade das fibras de coco verde e sisal (sem tratamento e tratadas). Nesse contexto, os resultados obtidos indicaram que o tratamento com plasma frio de metano é eficaz para redução da hidrofilicidade da superfície das fibras de sisal, podendo vir a ser um tratamento promissor para minimizar a degradação alcalina da hemicelulose e lignina. / Among the studied plant fibres as reinforcement for the production of cement composites, green coconut and sisal fibres stand out for its mechanical characteristics of industrial interest, low cost, and low density. The aim of this work is to study of the plasma functionalization of green coconut and sisal fibres with methane cold plasma, as well as the analysis of the effect of this treatment in order to reduce the hydrophilicity of natural fibres, preserving its mechanical properties and increase its durability in alkaline medium. Green coconut and sisal fibres were treated with methane cold plasma for 4, 10 and 20 min. The experiment also included fibre degradation test before and after treatment in saturated solution of Portland cement. Wettability and XPS analyses indicated that the sisal fibres treated for 10 and 20 min presented surface more hydrophobic than green coconut fibres in the same treatment condition. Pullout test was performed in the sisal fibres treated by 20 min indicating good adherence between treated fibre and cement matrix. Both kinds of fibres were submited to degradation test imersed in the cementitious solution. The FTIR results indicated that the treatment retarded the alkaline degradation of the hemicellulose and lignin from sisal fibres whereas treated green coconut fibres showed the same degradation presented by untreated ones. The mechanical tests showed that the treated sisal fibres had higher mechanical strength compared to those without treatment, and regarding green coconut fibres there was no significant difference between treated and untreated fibres. Furthermore, there was no change in the modulus of elasticity of the green coconut and sisal fibre (treated and untreated). In this context, the results indicated that treatment with cold plasma of methane is effective in reducing the excessive hydrophilicity of the surface of sisal fibres and could be a promising treatment to minimize the alkaline degradation of hemicellulose and lignin.