Luftföroreningar har en negativ inverkan på både miljön och människors hälsa. Pure Air Zone är en tystgående och energisnål luftrenare som är integrerad i en sänggavel vilket skapar en ren luftzon i huvudhöjd hos användaren. I dagsläget är denna sänggavel klädd i ett meshmaterial vilken inte lämpar sig för sovrumsmiljö på grund av dess utseende. Fokus har därför legat på att ta fram en alternativ textil som kan ersätta den nuvarande, utan att funktionen försämras. De viktigaste egenskaperna som textilien behöver uppfylla är hög luftpermeabilitet, hög formstabilitet och hög nötningshärdighet. Tester utfördes med hjälp av en Martindalemaskin, en dragprovare och en permeabilitetsmätare för att mäta dessa egenskaper. Sju stycken vävda tyger från Ludvig Svensson undersöktes för de nämnda egenskaperna och jämfördes mot det nuvarande materialet. Många av de valda tygerna var glest eller tunt vävda vilka stabiliserades genom att de kviltades samman med en filtervadd. Efter genomförda tester viktades de olika egenskaperna för att ge ett sammanställt resultat för samtliga vävar. I sammanställningen visade det sig att det nuvarande materialet fick sämst resultat. För luftpermeabiliteten, den högst prioriterade egenskapen, fick alla utom en väv bättre resultat än referensmaterialet. Den väv som fick bäst resultat efter sammanställningen var en tunn väv i tuskaftbindning som i denna rapport kallas för Day. / Air pollution has a negative impact on both the environment and the human health. Pure Air Zone is a silent and energy efficient air purifier which has been integrated in a bed frame. This creates a clean airspace where the user will place its head while sleeping. Currently a mesh material is being used to cover the bed frame but this is not well suited for a bedroom environment when looking at the appearance of the textile. The main focus has therefore been to develop an alternative textile that can replace the current mesh without impairing the function. The most important characteristics the textile has to possess are high air permeability, high dimension stability and high abrasion resistance. Tests were carried out by using a Martindale machine, a tensile tester and a permeability tester to measure these characteristics. Seven woven fabrics from Ludvig Svensson were examined for said characteristics and compared to the mesh which acted as a reference material. Majority of the chosen weaves were thinly or sparsely woven and had to be stabilized by quilting them together with filter wadding. After completed tests the characteristics were weighed against each other to present a combined result for all the weaves. In the combined results it was clear that the current mesh material being used for the bed frame got the overall lowest result. For air permeability, the highest weighed characteristic, all but one weave got a better result than the reference material. The weave that got the best combined result was a thin plain weave that will be referred to as Day in this report.

Este trabalho tem por finalidade o estudo da permeabilidade da madeira, com ênfase nas espécies de florestas plantadas do gênero de Pinus elliotti, Eucalyptus grandis e Eucalyptus citriodora. Com a sua determinação, avalia-se o quanto uma dada espécie de madeira é permeável a preservativos (tratamentos químicos) e o quanto ela é permeável a aplicação de adesivos estruturais (confecção de peças estruturais em Madeira Laminada Colada MLC). A avaliação da permeabilidade é um fator fundamental para definição do tratamento preservativo da madeira. Para isto foi projetado e construído um equipamento alternativo, para uso laboratorial, visando determinar a permeabilidade e analisar qual espécie dentre as estudadas seriam mais permeáveis a fluidos líquidos e gasosos em madeiras brasileiras de florestas plantadas. O equipamento construído permite a determinação do escoamento de fluidos em corpos-de-prova cilíndricos de madeira, em todas as suas direções ortogonais. Os resultados obtidos mostram que o equipamento é adequado para a determinação da permeabilidade a líquido ou gás em madeiras, onde na direção longitudinal, o alburno E. grandis é a parte do lenho mais permeável a líquido e gás, seguido do alburno do E. citriodora, Pinus elliottii e cerne do E. grandis. Com exceção do Pinus elliottii na direção transversal, as demais espécies não apresentaram vazão nesta direção. / This work aims to study permeability of wood especially in reforestation species like Pinus elliotti, Eucalyptus grandis and Eucalyptus citriodora in order to evaluate how much a given wood species is permeable to preservatives (chemical treatments) and how much it is permeable to application of structural adhesives (making of structural pieces in Glued Laminated - MLC). Evaluation of permeability is a fundamental factor when defining the preservative treatment to able applied in the wood, so an alternative equipment has been especially designed and built aiming to determine its permeability and analyze which one of the studied Brazilian reforestation species would be more permeable to liquid and gaseous fluids. This laboratorial equipment has allowed determination of fluid drainage in cylindrical samples of wood in all of its orthogonal directions. Obtained results have shows that it is appropriate for determining liquid or air permeability of wood where, in longitudinal direction, E. grandis sapwood has been the most permeable part, followed by E. citriodora sapwood, Pinus elliottii and E. grandis heartwood. None of the species has presented any flow in traverse direction, except Pinus elliottii.

Permeability surface layer of concrete is engaged in many research institutes around the world, because the surface layer is the weakest link in the entire concrete structure. This dissertation followed on the issue of global solutions and broadens the horizon of the covercrete issues. The aim of this work was to create the conversion relations between the methods for evaluating the permeability of concrete surface layer allow approximate evaluation of the surface layer of concrete depending on the current moisture. In practice mostly occur concrete, which surface mass of moisture is equal to 3 %, so this amount of moisture is selected as the reference. For comparison were used: the device TPT (Torrent Permeability Tester), device GWT (Germanns Water Permeability Tester) and methods ISAT (Initial Surface Absorption Test). A secondary aim was to create a unified methodology for measuring the device.

The gas diffusion layer (GDL) is one of the key components in a polymer electrolyte membrane (PEM) fuel cell. It performs several functions including the transport of reactant gases and product water to and from the catalyst layer, conduction of both electrons and heat produced in the catalyst layer, as well as mechanical support for the membrane. The overarching goal of this work is to thoroughly examine the GDL structure and properties for use in PEM fuel cells, and more specifically, to determine how to characterize the GDL experimentally ex-situ, to understand its performance in-situ, and to relate theory to performance through controlled experimentation. Thus, the impact of readily measured effective water vapor diffusivity on the performance of the GDL is investigated and shown to correlate to the wet limiting current density, as a surrogate of the oxygen diffusivity to which it is more directly related. The influence of microporous layer (MPL) design and construction on the fuel cell performance is studied and recommendations are made for optimal MPL designs for different operating conditions. A method for modifying the PTFE (Teflon) distribution within the GDL is proposed and the impact of distribution of PTFE in the GDL on fuel cell performance is studied. A method for characterizing the surface roughness of the GDL is developed and the impact of surface roughness on various ex-situ GDL properties is investigated. Finally, a detailed analysis of the physical structure and permeability of the GDL is provided and a theoretical model is proposed to predict both dry and wet gas flow within a GDL based on mercury intrusion porosimetry and porometry data. It is hoped that this work will contribute to an improved understanding of the functioning and structure of the GDL and hence advance PEM fuel cell technology.

A qualidade da germinação das sementes, exclusivamente, não é garantia de uma emergência adequada e uniforme das plântulas. As condições físicas da cama de semeadura são essenciais para uma apropriada germinação, emergência e desenvolvimento da cultura. A heterogeneidade natural do solo pode criar diferentes microambientes resultando em condições desfavoráveis para o crescimento inicial das plantas. A hipótese deste trabalho é a de que a variabilidade textural do solo pode resultar em condições físicas heterogêneas, principalmente na cama de semeadura e, essas diferenças podem influenciar na eficácia da germinação e emergência das principais culturas cultivadas no verão na região Sul do país, especificamente soja e milho. Para tanto, foi avaliada a qualidade física da cama de semeadura de um Latossolo Vermelho sob sistema plantio direto de longa duração e determinada a influência dos atributos físicos avaliados na emergência das plântulas destas culturas. O trabalho foi realizado numa transeção de 600 m localizada na Fazenda Escola da Universidade Estadual de Ponta Grossa, Paraná, em dois anos: 2010 (soja) e 2011 (milho). As avaliações em campo compreenderam a camada de 0-10 cm e as amostras de solo para determinações em laboratório foram retiradas na camada de 2,5-7,5 cm. Para cada amostra foi determinada a permeabilidade do solo ao ar, índice de continuidade de poros, porosidade bloqueada, porosidade de aeração, densidade do solo, curva de retenção de água e curva de resistência à penetração do solo. A partir dos dois últimos foi calculado o Intervalo Hídrico Ótimo (IHO) dessa camada para os trinta pontos demarcados ao longo da transeção. Os dados foram avaliados por meio de estatística descritiva, análise de variância e os dados de emergência e características das plântulas foram relacionados com os atributos físicos por meio de regressão Stepwise. Foram identificadas, de forma intercalada, duas classes texturais, argilo arenosa e franco argilo arenosa. O conteúdo de argila variou de 27,78 a 45,51 % e não teve influência no número final de plantas emergidas nos dois anos avaliados. A análise de estabilidade temporal da umidade do solo sugere que amostragens, para avaliação da umidade, devem ser realizadas na faixa da transeção que vai de 300 a 600 m por apresentarem valores mais próximos da média geral para qualquer tempo. O conteúdo de água disponível para as plantas sem que haja limitações de resistência e aeração, IHO, foi reduzido de um ano para o outro, indicando que a qualidade física da cama de semeadura do milho foi relativamente inferior a da soja. O limite inferior do IHO foi determinado pela umidade do solo, na qual a resistência à penetração é limitante, ao longo de toda a transeção. Os atributos físicos do solo não foram significativamente relacionados com os parâmetros de emergência das culturas, mas tiveram influência na altura da parte aérea e comprimento das raízes. O efeito das condições físicas do solo no crescimento radicular das plântulas de milho também foi evidenciado a partir da análise de imagens obtidas por ?TC de Raio-X. / The quality of seeds, exclusively, is no guarantee of an adequate and uniform seedlings emergence. The seedbed physical conditions are essential for a suitable germination, emergence and crop development. The natural soil heterogeneity can create distinct microenvironments resulting in unfavorable conditions for the plants initial growth. The work hypothesis is that the soil texture variability can result in heterogeneous physical conditions, mainly in the seedbed, and these differences may affect the effectiveness of germination and emergence of the major crops grown in summer in the Brazil southern, specifically, soybean (Glycine max L.) and maize (Zea mays L.). For this, it was assessed the physical quality of seedbed from an Oxisol under no-tillage long term and determined the influence of the soil physical attributes in the seedling emergence of these crops. The study was carried out in a 600 m field transection in the Universidade Estadual de Ponta Grossa farm, Paraná, in two years: 2010 (soybean ) and 2011 (maize). The field assessments were carried out in the topsoil (0-10 cm) and soil samples for laboratory determinations were taken out from the 2.5-7.5 cm layer. For each sample was determined the soil air permeability, pores continuity index, blocked porosity, air-filled porosity, soil bulk density, water retention curve and resistance to penetration curve. From the two latter was calculated the Least Limiting Water Range (LLWR) for the thirty points bounded along the field transect. The data were analyzed using descriptive statistics, analysis of variance and, the emergence parameters and seedling characteristics were related to the soil physical attributes using Stepwise regression. Two soil textural classes, sandy clay and sandy clay loam, were identified in succession. Clay content ranged from 27.78 to 45.51 % and did not affect the final number of seedlings emerged in the two years. The analysis of temporal stability of soil water content suggests that future samplings, for the soil moisture evaluation, should be performed from 300 to 600 m along the transect, as it shows soil moisture average closer to the general mean at any time.The water content available to plants without any limitations of resistance and aeration, LLWR, was reduced from one year to the other, indicating that the physical quality of the maize seedbed was relatively inferior than that of soybean. The lower limit of LLWR was determined by the soil water content in which the resistance is restrictive, along the whole transection. The soil physical attributes were not significantly related with the crops emergence parameters, but had influence at the shoot height and root length. The effect of soil physical conditions on maize root growth was also attested from images obtained by X-ray ?TC.

O objetivo deste trabalho foi verificar os efeitos de práticas de descompactação em propriedades físicas de um Latossolo Vermelho distrófico, textura argilosa, após dezesseis anos em sistema plantio direto. Os tratamentos, aplicados em maio de 2009, consistiram de: plantio direto (PD), plantio direto com escarificação mecânica feita por subsolagem a 0,25 m (PD-E) e plantio direto com escarificação biológica por meio da cultura do nabo forrageiro (PD-B). O delineamento experimental foi em blocos ao acaso, com quatro repetições, perfazendo 12 unidades experimentais. Dezoito meses após a aplicação dos tratamentos, foram coletadas amostras indeformadas de solo em cada unidade experimental, em cinco profundidades: 0,0-0,10; 0,10-0,20; 0,20-0,30; 0,30-0,40 e 0,40-0,50 m. Foram avaliados as propriedades físicas porosidade, densidade do solo (Ds), permeabilidade ao ar (Ka) e índices de continuidade de poros.. A Ka foi medida através de um permeâmetro de carga constante de ar em nove potenciais mátricos (m): -0,5; -1; -2; -3; -5; -7; -10; -50 e -100 kPa. Os resultados indicaram que as propriedades físicas do solo avaliadas não foram alteradas pelos tratamentos de descompactação do solo. Por outro lado, houve diferenças entre camadas de solo, principalmente entre 0,0-0,10 m e 0,10-0,20 m. Na camada de 0,10-0,20 m, a Ds foi maior e a porosidade total e Ka (m = -5 kPa) foram menores do que na camada de 0,0-0,10 m. No tratamento PD-E verificou-se que a macroporosidade foi maior na camada de 0-0,10 m comparado com os outros tratamentos. Os índices de continuidade de poros K1 e N não foram influenciados pelos tratamentos. Os resultados sugerem que, no solo estudado, o efeito da escarificação é de limitada persistência. / This study aimed to evaluate the effects of decompaction practices on physical properties of Typic Hapludox, clayey texture, after 16 years under no-tillage. The treatments, applied in May 2009, consisted of the following: no-tillage (PD), no-tillage mechanically chiseled at 0.25 m depth (PD-E), and no-tillage biologically loosened with radish crop (PD-B). The experiment was randomized block design, with four replicates, totaling 12 experimental units. Eighteen months after the treatment application, undisturbed soil samples were collected from each experimental unit at five depths: 0.0-0.10; 0.10-0.20; 0.20-0.30; 0.30-0.40; and 0.40-0.50 m. We assessed the following soil physical properties: porosity, bulk density (Bd), air permeability (Ka) and pore continuity indices. Ka was measured using a constant head air permeameter in nine soil matric potentials (m): -0.5, -1, -2, -3, -5, -7, -10, -50, and -100 kPa. The results indicated that the soil physical properties measured were unaltered by the soil decompaction treatments. In contrast, there were differences between soil layers, especially between 0.0-0.10 m and 0.10-0.20 m. At the 0.10-0.20 m depth layer, Bd was higher, whereas total porosity and Ka (m = -5 kPa) were lower than the 0.0-0.10 m depth layer. In the treatment PD-E, macroporosity was higher in the 0-0.10 m layer depth compared with the other treatments. The pore continuity indices were not influenced by the treatments. These results suggest that, in the soil studied, the effect of chiseling is limited.

A qualidade da germinação das sementes, exclusivamente, não é garantia de uma emergência adequada e uniforme das plântulas. As condições físicas da cama de semeadura são essenciais para uma apropriada germinação, emergência e desenvolvimento da cultura. A heterogeneidade natural do solo pode criar diferentes microambientes resultando em condições desfavoráveis para o crescimento inicial das plantas. A hipótese deste trabalho é a de que a variabilidade textural do solo pode resultar em condições físicas heterogêneas, principalmente na cama de semeadura e, essas diferenças podem influenciar na eficácia da germinação e emergência das principais culturas cultivadas no verão na região Sul do país, especificamente soja e milho. Para tanto, foi avaliada a qualidade física da cama de semeadura de um Latossolo Vermelho sob sistema plantio direto de longa duração e determinada a influência dos atributos físicos avaliados na emergência das plântulas destas culturas. O trabalho foi realizado numa transeção de 600 m localizada na Fazenda Escola da Universidade Estadual de Ponta Grossa, Paraná, em dois anos: 2010 (soja) e 2011 (milho). As avaliações em campo compreenderam a camada de 0-10 cm e as amostras de solo para determinações em laboratório foram retiradas na camada de 2,5-7,5 cm. Para cada amostra foi determinada a permeabilidade do solo ao ar, índice de continuidade de poros, porosidade bloqueada, porosidade de aeração, densidade do solo, curva de retenção de água e curva de resistência à penetração do solo. A partir dos dois últimos foi calculado o Intervalo Hídrico Ótimo (IHO) dessa camada para os trinta pontos demarcados ao longo da transeção. Os dados foram avaliados por meio de estatística descritiva, análise de variância e os dados de emergência e características das plântulas foram relacionados com os atributos físicos por meio de regressão Stepwise. Foram identificadas, de forma intercalada, duas classes texturais, argilo arenosa e franco argilo arenosa. O conteúdo de argila variou de 27,78 a 45,51 % e não teve influência no número final de plantas emergidas nos dois anos avaliados. A análise de estabilidade temporal da umidade do solo sugere que amostragens, para avaliação da umidade, devem ser realizadas na faixa da transeção que vai de 300 a 600 m por apresentarem valores mais próximos da média geral para qualquer tempo. O conteúdo de água disponível para as plantas sem que haja limitações de resistência e aeração, IHO, foi reduzido de um ano para o outro, indicando que a qualidade física da cama de semeadura do milho foi relativamente inferior a da soja. O limite inferior do IHO foi determinado pela umidade do solo, na qual a resistência à penetração é limitante, ao longo de toda a transeção. Os atributos físicos do solo não foram significativamente relacionados com os parâmetros de emergência das culturas, mas tiveram influência na altura da parte aérea e comprimento das raízes. O efeito das condições físicas do solo no crescimento radicular das plântulas de milho também foi evidenciado a partir da análise de imagens obtidas por ?TC de Raio-X. / The quality of seeds, exclusively, is no guarantee of an adequate and uniform seedlings emergence. The seedbed physical conditions are essential for a suitable germination, emergence and crop development. The natural soil heterogeneity can create distinct microenvironments resulting in unfavorable conditions for the plants initial growth. The work hypothesis is that the soil texture variability can result in heterogeneous physical conditions, mainly in the seedbed, and these differences may affect the effectiveness of germination and emergence of the major crops grown in summer in the Brazil southern, specifically, soybean (Glycine max L.) and maize (Zea mays L.). For this, it was assessed the physical quality of seedbed from an Oxisol under no-tillage long term and determined the influence of the soil physical attributes in the seedling emergence of these crops. The study was carried out in a 600 m field transection in the Universidade Estadual de Ponta Grossa farm, Paraná, in two years: 2010 (soybean ) and 2011 (maize). The field assessments were carried out in the topsoil (0-10 cm) and soil samples for laboratory determinations were taken out from the 2.5-7.5 cm layer. For each sample was determined the soil air permeability, pores continuity index, blocked porosity, air-filled porosity, soil bulk density, water retention curve and resistance to penetration curve. From the two latter was calculated the Least Limiting Water Range (LLWR) for the thirty points bounded along the field transect. The data were analyzed using descriptive statistics, analysis of variance and, the emergence parameters and seedling characteristics were related to the soil physical attributes using Stepwise regression. Two soil textural classes, sandy clay and sandy clay loam, were identified in succession. Clay content ranged from 27.78 to 45.51 % and did not affect the final number of seedlings emerged in the two years. The analysis of temporal stability of soil water content suggests that future samplings, for the soil moisture evaluation, should be performed from 300 to 600 m along the transect, as it shows soil moisture average closer to the general mean at any time.The water content available to plants without any limitations of resistance and aeration, LLWR, was reduced from one year to the other, indicating that the physical quality of the maize seedbed was relatively inferior than that of soybean. The lower limit of LLWR was determined by the soil water content in which the resistance is restrictive, along the whole transection. The soil physical attributes were not significantly related with the crops emergence parameters, but had influence at the shoot height and root length. The effect of soil physical conditions on maize root growth was also attested from images obtained by X-ray ?TC.

O objetivo deste trabalho foi verificar os efeitos de práticas de descompactação em propriedades físicas de um Latossolo Vermelho distrófico, textura argilosa, após dezesseis anos em sistema plantio direto. Os tratamentos, aplicados em maio de 2009, consistiram de: plantio direto (PD), plantio direto com escarificação mecânica feita por subsolagem a 0,25 m (PD-E) e plantio direto com escarificação biológica por meio da cultura do nabo forrageiro (PD-B). O delineamento experimental foi em blocos ao acaso, com quatro repetições, perfazendo 12 unidades experimentais. Dezoito meses após a aplicação dos tratamentos, foram coletadas amostras indeformadas de solo em cada unidade experimental, em cinco profundidades: 0,0-0,10; 0,10-0,20; 0,20-0,30; 0,30-0,40 e 0,40-0,50 m. Foram avaliados as propriedades físicas porosidade, densidade do solo (Ds), permeabilidade ao ar (Ka) e índices de continuidade de poros.. A Ka foi medida através de um permeâmetro de carga constante de ar em nove potenciais mátricos (m): -0,5; -1; -2; -3; -5; -7; -10; -50 e -100 kPa. Os resultados indicaram que as propriedades físicas do solo avaliadas não foram alteradas pelos tratamentos de descompactação do solo. Por outro lado, houve diferenças entre camadas de solo, principalmente entre 0,0-0,10 m e 0,10-0,20 m. Na camada de 0,10-0,20 m, a Ds foi maior e a porosidade total e Ka (m = -5 kPa) foram menores do que na camada de 0,0-0,10 m. No tratamento PD-E verificou-se que a macroporosidade foi maior na camada de 0-0,10 m comparado com os outros tratamentos. Os índices de continuidade de poros K1 e N não foram influenciados pelos tratamentos. Os resultados sugerem que, no solo estudado, o efeito da escarificação é de limitada persistência. / This study aimed to evaluate the effects of decompaction practices on physical properties of Typic Hapludox, clayey texture, after 16 years under no-tillage. The treatments, applied in May 2009, consisted of the following: no-tillage (PD), no-tillage mechanically chiseled at 0.25 m depth (PD-E), and no-tillage biologically loosened with radish crop (PD-B). The experiment was randomized block design, with four replicates, totaling 12 experimental units. Eighteen months after the treatment application, undisturbed soil samples were collected from each experimental unit at five depths: 0.0-0.10; 0.10-0.20; 0.20-0.30; 0.30-0.40; and 0.40-0.50 m. We assessed the following soil physical properties: porosity, bulk density (Bd), air permeability (Ka) and pore continuity indices. Ka was measured using a constant head air permeameter in nine soil matric potentials (m): -0.5, -1, -2, -3, -5, -7, -10, -50, and -100 kPa. The results indicated that the soil physical properties measured were unaltered by the soil decompaction treatments. In contrast, there were differences between soil layers, especially between 0.0-0.10 m and 0.10-0.20 m. At the 0.10-0.20 m depth layer, Bd was higher, whereas total porosity and Ka (m = -5 kPa) were lower than the 0.0-0.10 m depth layer. In the treatment PD-E, macroporosity was higher in the 0-0.10 m layer depth compared with the other treatments. The pore continuity indices were not influenced by the treatments. These results suggest that, in the soil studied, the effect of chiseling is limited.

Le filage par voie électrostatique est une technique utilisée pour la production de fibres de diamètres extrêmement petits, de l’ordre de quelques centaines de nanomètres, possédant, sous forme de non-tissés, une grande surface spécifique. Les matériaux non-tissés composés de nanofibres sont de plus en plus utilisés pour de multiples applications, notamment dans le domaine de l’ingénierie tissulaire, pour les textiles de protection, la filtration, le biomédical, l’électronique et l’ingénierie environnementale. Le contrôle des paramètres lors du filage par voie électrostatique est primordial pour obtenir des nanofibres dont les propriétés morphologiques seront optimisées (diamètres des nanofilaments obtenus fins et contrôlés ; qualité de filage acceptable). Le but de ces travaux de thèse est d’établir la faisabilité d’électrofilage des deux solutions de polyamide-imide (le KMP et le KMT) fournies par la société Kermel. Puis, une fois la faisabilité de filage établie, de déterminer plus précisément les paramètres influençant le procédé, afin d’optimiser le procédé de filage et obtenir des nanofilaments à partir des deux solutions de polymères, à l’échelle laboratoire et sur un outil de production à l’échelle semi-industrielle. Cette thèse a fait l’objet d’une collaboration entre l'entreprise alsacienne Kermel, fabricant de fibres techniques résistantes à la chaleur et aux flammes, situé à Colmar et le Laboratoire de Physique et Mécanique Textiles (LPMT) à Mulhouse. Les nanofibres ont été définies ainsi que différentes techniques de filage permettant leur obtention. Les fournisseurs d’équipement ont été identifiés dans un souci de production semi-industrielle à terme. La technique de filage par voie électrostatique (avec ou sans aiguilles) est finalement retenue, car il s’agit de l’outil de prototypage et de compétences disponibles au laboratoire LPMT et dont le passage à l’échelle industrielle est envisageable. La technique des plans d’expériences a été utilisée afin d’optimiser le nombre d’essais de filage nécessaires à l‘étude des diamètres de nanofilaments obtenus. Les différents paramètres liés aux propriétés de la solution de polymère (température, viscosité, concentration) ont été étudiés et les aspects rhéologiques affichés. Une interprétation physico-chimique des comportements observés pour les différentes solutions de polymère est faite. Elle nous permet de conclure que le meilleur régime pour obtenir des nanofibres est le régime concentré, puisqu’il s’agit du régime où la densité de macromolécules est la plus forte. La faisabilité de l’électrofilage du polyamide-imide sur l’équipement à échelle laboratoire du LPMT a été établie. La température, l’humidité et la concentration sont étudiées. Les différentes plages d’optimisation d’électrofilage du polymère considéré ont été établies et il est possible d’envisager le passage à l’échelle semi-industrielle. Le paramètre le plus influent sur les diamètres de fibres obtenus est l’humidité relative, ce qui n’avait jusqu’à présent jamais été mis en avant dans la littérature. La même démarche d’optimisation a été réalisée sur l’équipement semi-industriel. Des applications « produit » ont pu être envisagées. Notamment une application liée à la filtration où une étude de perméabilité à l’air a été réalisée. Cette étude a permis de conclure que l’ajout d’une couche de nanofibres sur un support en tissu permet de diminuer d’1/3 à 2/3 les résultats de perméabilité à l’air. Une corrélation est faite entre les diamètres de nanofibres et les résultats de perméabilité à l’air obtenus, qui est cohérente avec le comportement attendu. Enfin des tests « qualité » ont été réalisés sur des échantillons produits : le taux de solvant résiduel obtenu dans les conditions de filage optimisées est inférieur à 8% ; et des tests de résistance à l’abrasion menés sur des non-tissés recouverts de nanofibres ont donné des résultats encourageant [...] / Electrospinning process has been widely used over the past decades for manufacturing nanofibers. The control of the electrospinning parameters is crucial to obtain nanofibers (nonwoven mats) with optimized morphological properties. The aim of this PhD work is to precisely define the electrospinnability of two meta-aramid solutions through wire-based electrospinning setup processing. Although the viscosity of polymer solution as an influent parameter for electrospinning has been widely investigated, only a few studies have yet made a connection between rheological behavior of polymer and electrospinnability. In our PhD work, rheological analyzes on three meta-aramid solutions have been conducted to confirm its electrospinnability and predict the morphological behavior of resultant nanofibers. A couple polymer/solvent of meta-aramid polymer (polyamide-imide) in a polar aprotic solvent (1,3 dimethyl-2-imidazolidinone) at 60 Pa.s in working viscosity is provided by an industrial partner (KERMEL Company). It has been highlighted through rheological study that 60 Pa.s is the best polymer viscosity to obtain good macromolecular conformation of the polyamide-imide chains while electrospinning and sufficient viscoelastic properties. Experiments have been conducted following a design of experiment to study the influence of several process and ambient parameters. Individual effects and/or combined interactions on obtained fiber diameter and general morphology have been investigated. The obtained nanofibers are expected to have thin diameters with high homogeneity of the products, which means low levels of beads, residual solvent or non-fibrous area and a narrow fiber diameter distribution, in order to validate the industrial requirements. A wide range of process parameters are available at industrial-scale with the NS® technology. The five studied process parameters are: applied voltage, relative humidity, temperature, distance between spinning electrode wire and substrate material, and airflow going through the spinning chamber. Each parameter was varied at three levels. Significant effects of parameters have been observed. The obtained results have allowed us to determine the influential factors (humidity and temperature) and reduce the domain study. Moreover, an estimation of the capacity of production for the NS500 has been calculated for the tested meta-aramid solution. Several applications have been investigated. A nanofibrous coating on 50KMP/50VFR woven media has been produced and permeability air tests have been conducted. A decrease of 1/3 to 2/3 of air permeability results has been obtained. A correlation is drawn between mean diameters of nanofibers and air permeability values, which is coherent with the expected behavior. Quality tests have been conducted through thermogravimetric analyses and proton nuclear magnetic resonance. The residual solvent rate obtained in the optimized conditions of spinning is less than 8 %. Abrasion resistance tests have been conducted on KMP non-woven media coated with nanofibrous layer. The use of the bi-layer structure does not lead to the formation of breathable particles.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Soil compaction is a process inherent in the no-tillage system and therefore, it will be always observed with varying intensity degrees. However, this system has features which can be maximized in order to reduce the compression process and its consequences. The objective of this study was evaluate soil hydro-physical properties as indicators of quality in an Oxisol, long time cultivated under no-tillage system. The specific objectives were determine the critical bulk density in which the soil resistance penetration and air porosity are restrictive to development of plants, using the methodology of least limiting water range (LLWR); evaluate the relationship between permeability air with macroporosity, total porosity and bulk density in different water tensions; determine the relationship between the saturated soil hydraulic conductivity and macroporosity, total porosity and bulk density. The soil was collected in a farmer located in Ibirubá (RS). The climate falls under the classification of Köppen in zones "Cfa" and "Cfb" (humid subtropical climate with hot summers or mild). The soil is classified as Oxisol. The area dedicated to collecting of samples has been cultivated under no-tillage since 1998 with soybeans, in the spring / summer, oats and rye or wheat in the fall / winter. Determinations of LLWR, texture, bulk density, total porosity, macroporosity, saturated hydraulic conductivity and air permeability of soil (under different soil water tensions: 1, 6 33 and 100 kPa) was carried out. Soil samples with preserved structure were collected with metal cylinders (0.03 m height and 0.055 m internal diameter) at depths of 0.02 to 0.07 m and 0.12 to 0.18 m, at various points of the area in order to obtain a large variation in bulk density. The results indicated that the increase of bulk density influence the reduction of LLWR which is associated with effects of soil penetration resistance and aeration porosity. The lower the matric potential, the higher was the observations of soil air conductivity, especially on the superficial soil layer, where the frequency of macropores is bigger and its decrease by the increase in soil depth. The soil air conductivity and saturated soil hydraulic conductivity were highly correlated with macroporosity and total porosity and negatively with the bulk density in different soil water tensions. / A compactação do solo é um processo inerente ao sistema de plantio direto e, portanto, sempre será observada com maior ou menor intensidade. Entretanto, esse sistema possui características que podem ser maximizadas com vistas a reduzir o processo de compactação e suas conseqüências. Com o intuito objetivou-se avaliar indicadores físico hídricos de qualidade de um Latossolo Vermelho cultivado por longo prazo sob o sistema de plantio direto. Os objetivos específicos foram determinar a densidade do solo crítica em que a resistência mecânica à penetração e a porosidade de aeração são restritivos ao desenvolvimento de plantas, através da metodologia do intervalo hídrico ótimo; avaliar a relação da permeabilidade ao ar com a macroporosidade, a porosidade total e a densidade do solo em diferentes tensões de água; determinar a relação entre a condutividade hidráulica do solo saturado e a macroporosidade, porosidade total e a densidade do solo. O solo foi coletado em uma lavoura comercial, no município de Ibirubá (RS). O clima da região enquadra-se na classificação de Köppen, zonas Cfa e Cfb (clima subtropical úmido com verões quentes ou amenos). O solo do local é classificado como Latossolo Vermelho Distrófico típico. A área destinada à coleta das amostras vinha sendo cultivada sob plantio direto desde 1998, com soja na primavera/verão, aveia + azevém e/ou trigo no outono/inverno. Foi realizado determinações de intervalo hídrico ótimo, granulometria, densidade, porosidade total, macro, condutividade hidráulica em solo saturado e permeabilidade ao ar do solo (submetidas a diferentes tensões de água no solo: 1, 6 33 e 100 kPa). As amostras de solo com estrutura preservada foram coletadas com o auxílio de anéis metálicos (0,03m de altura e 0,055m de diâmetro interno), nas camadas 0,02 a 0,07m e 0,12 a 0,18m e em vários pontos da lavoura com o intuito de se obter grande variação na densidade do solo. Os resultados indicaram que o aumento da densidade do solo influenciou na redução do IHO associada aos efeitos da resistência do solo à penetração e da porosidade de aeração. A maior condutividade do solo ao ar foi observada nos menores potenciais matriciais e na camada superficial do solo, onde há maior presença de macroporos. Também, houve redução em profundidade. A condutividade do solo ao ar e a condutividade hidráulica do solo saturado apresentaram correlação positiva com a macroporosidade e com a porosidade total e negativa com a densidade do solo nas tensões de água no solo.