Orientador: Carlos Henrique Scuracchio / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC. Programa de Pós-Graduação em Nanociências e Materiais Avançados, 2013

Orientador: Wesley Góis / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, 2013.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:31:04Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009-06-02Bitstream added on 2014-06-13T21:02:05Z : No. of bitstreams: 1 alves_al_dr_bauru.pdf: 8448992 bytes, checksum: 6f09d8f5231cbff24cebe7da8169bbec (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Compósitos condutores são materiais preparados para combinar as propriedades físicas dos polímeros com partículas condutivas. Neste trabalho, são apresentadas a preparação e caracterização de compósitos condutores contendo borracha natural (BN), raspa de couro (RC) e negro de fumo (NF). As Amostras foram conformadas em diferentes percentuais em massa dos constituintes BN, RC e NF: 38/60/2.0; 37.5/60/2.5; 37/60/3.0 e 36.5/60/3.5, respectivamente, aplicando uma pressão de 12 toneladas durante o 5 minutos à temperatura de 160°C, resultando em membranas com boa qualidade e com a espessura desejada. Os compósitos BN/RC/NF foram caracterizados por microscopia óptica (MO), microscopia eletrônica varredura (MEV), Microscopia de Força Atômica (AFM), espectroscopia Raman e infravermelho, termogravimetria (TG), calorimetria exploratória de varredura (DSC), análise dinâmico mecânica (DMA), testes mecânicos (Tensão versus deformação) e medidas de condutividade elétrica. A presença do NF no compósitos BN/ RC/NF, promoveu uma condutividade elétrica da ordem de 1.5x10-3 S.cm-1. Os ensaios mecânicos mostram que o compósito BN/RC/NF possui propriedades físicas intermediárias entre as membranas de BN e o couro. Verificou-se que as membranas do compósito BN/RC/NF são de baixo custo, e podem ser facilmente preparadas. Estes compósitos apresentaram boa estabilidade térmica, adequadas propriedade mecânica e condutividade elétrica, e são apropriadas para produzir luvas, mantas e pisos antiestáticos. Além disso, o compósito BN/RC/NF são obtidos a partir de resíduos de curtumes de couro contribuindo para a redução de um problema ambiental. / Conductive composites are materials prepared combining the physical properties of polymers and conductive particles. In this work the preparation and characterization of conducting composites containing natural rubber (NR), leather residue (LR) and carbon black (CB) are presented. Samples were conformed in different percentages of mass of the NR, LR and CB constituents: 38/60/2.0; 37.5/60/2.5; 37/60/3.0 and 36.5/60/3.5, respectively, applying a pressure of 12 tons during 5 minutes at the temperature of 160°C, resulting in membranes with good quality and with the desired thickness. The NR/LR/CB composites were characterized using optical microscopy (OM), scanning electronic microscopy (SEM), atomic force microscopy (AFM), Raman and infrared spectroscopy, thermogravimetry (TG), differential scanning calorimetry (DSC), dynamic mechanical analysis (DMA), mechanical test (stress vs. strain) and he electric conductivity measurements. The presence of the CB in composites NR/LR/CB provided an electric conductivity of the order of 1.5x10-3 S.cm-1. Mechanical tests show that the NR/LR/CB composites have intermediate properties between the membranes of NR and the leather. It was found that NR/LR/CB membranes can be easily prepared with very low cost. They presented good thermal stability, adequate mechanical and electric conductivity properties that are appropriate to produce gloves, blankets and antistatic floors. In addition, the NR/LR/CB composites are obtained from leather residues from tanneries contributing for the reduction of an environmental problem.

Orientador: Jose Antonio Malmonge / Resumo: O uso de materiais inteligentes tem sido cada vez mais utilizado pelo ramo de engenharia civil, devido à crescente demanda por construções que têm como função não só atenderem ao crescente aumento populacional, como agirem também como facilitadores da vida humana. Dentro dos estudos em desenvolvimento nesta área, o que vem ganhando destaque é o desenvolvimento de sensores compósitos de materiais piezoelétricos à base de cimento, que sejam capazes de atuar no monitoramento e detecção de possíveis falhas nas estruturas civis em tempo real e contínuo. Alguns dos grandes problemas encontrados no desenvolvimento de sensores piezoelétricos baseados em matrizes cimentícias, encontram se na degradação das propriedades dos sensores frente às condições ambientais em tempo contínuo a que estes são submetidos, bem como, a possibilidades de as fases de preenchimento interferirem diretamente no processo de cura da matriz, reduzindo suas propriedades mecânicas desejáveis. Buscando resolver tais problemas, o presente trabalho teve como objetivo a obtenção e caracterização de compósitos piezoelétricos utilizando como matriz o cimento modificado com borracha natural (BN) e titanato zirconato de chumbo (PZT) como fase piezoelétrica. O PZT foi escolhido como fase piezoelétrica devido seu alto valor do coeficiente piezoelétrico enquanto a inserção da BN buscou garantir aos compósitos, resistência à passagem de água, umidade e a resistência a soluções nocivas ao cimento, atuando no aumento da dura... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The use of intelligent materials has been increasingly used by the civil engineering industry, in response to the increasing demand for constructions that serve, not only to attend to the increasing population, but also to act as facilitators of human life. Within the studies under development in this area, the one that has being gaining prominence is the development of composite sensors of cement-based piezoelectric materials, that can act in the monitoring and detection of possible failures in civil structures in real and continuous time. Some of the major problems encountered in the development of piezoelectric sensors based on cementitious matrices lie in the degradation of the properties of the sensors, both as against the environmental conditions in continuous time to which they are subjected, as well as the possibility that filling phases interfere directly in the process of curing the matrix, reducing its desirable mechanical properties. In order to solve such problems, the present study aimed to obtain and characterize of a composite piezoelectric array of modified cement with natural rubber (NR) and lead zirconate titanate (PZT) as the piezoelectric layer. The PZT was chosen as the piezoelectric phase because of its high piezoelectric coefficient, while the BN insertion sought to guarantee the resistance of the composites to the passage of water, moisture and noxious solutions to the cement, in order to increase not only the durability, as well the piezoeletric prop... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

O conhecimento das diferentes fases do ciclo básico de vida da espécie vegetal constitui uma ferramenta eficaz de manejo e que uma vez identificados possibilita alcançar boas produtividades e melhor qualidade ao produto comercial. O objetivo deste trabalho foi avaliar o desempenho produtivo e as características químicas da borracha de quatro clones de seringueira, sob diferentes sistemas de sangria, estádios fenológicos e condições edafoclimáticas. O experimento foi instalado na área experimental do Departamento de Produção Vegetal da Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz, da ESALQ/USP, no município de Piracicaba, SP (2242`30``S, 4738`00``W) e na Agência Paulista de Tecnologia dos Agronegócios (APTA) - Pólo Regional do Desenvolvimento Tecnológico de Agronegócios do Noroeste Paulista, no município de Votuporanga, SP (20°20S, 49°50W). O delineamento experimental adotado foi o de blocos casualizados em esquema parcela subdividida com três ou quatro réplicas. Os tratamentos principais (clones GT 1, PB 235, IAN 873 e RRIM 600) foram alocados nas parcelas e os tratamentos secundários (sistemas de sangria: ½S d/2; ½S d/4 ET 2,5%; ½S d/7 ET 2,5%) constituíram as subparcelas. As variáveis analisadas foram: produção de borracha seca, teores de cinzas e de macronutrientes e micronutrientes da borracha natural. As amostras de borracha natural foram obtidas nos estádios fenológicos: refolhamento; folhas maduras e senescência de folhas. Concluiu-se que a produção e as características da borracha são influenciadas pelas condições edafoclimáticas, pelos sistemas de sangria dependendo do estádio fenológico. A produção e os teores de nutrientes são mais influenciados pela prática de sangria do que pelo material genético, no estádio de senescência e em condições restritivas para a planta. / The knowledge of the different phases of the basic life cycle of plant species is an effective tool of management and that once identified possible to obtain good yields and better quality to the commercial product. The objective of this work was to evaluate the yield performance and chemical characteristics of the rubber of four rubber tree clones under different tapping systems, phenological stages and edaphoclimatic conditions. The experiment was carried in experimental area of the Departamento de Produção Vegetal da Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz, da ESALQ/USP, Brazil (2242`30``S, 4738`00``W) and in Agência Paulista de Tecnologia dos Agronegócios (APTA) - Pólo Regional do Desenvolvimento Tecnológico de Agronegócios do Noroeste Paulista, in Votuporanga city São Paulo State, Brazil (20 ° 20\'S, 49 ° 50\'W). The experimental design was in randomized block design with split plot and three or four replicates. The main treatments (GT 1, PB 235, IAN 873 and RRIM 600 clones) were allocated in the plots and secondary treatments (tapping systems: ½S d/2; ½S d/4 ET 2.5%; ½ S d/7 ET 2.5%) constituted the subplots. The analyzed variables were: dry rubber yield, ash content, macronutrients and micronutrients of the natural rubber. Samples of natural rubber were obtained in the phenological stages: leaves development, mature leaves and leaves senescence. It was concluded that the yield and chemical characteristics of the rubber are influenced by the edaphoclimatic conditions, by the tapping systems and depending of the phenological stages. The yield and nutrients content of natural rubber is more influenced by the tapping practice than the genetic material in the leaves senescence stage and under restrictive conditions for the plant.

Piracicaba-SP é situada no extremo Sul da área preferencial para plantio de seringueira no Brasil, com pouca informação disponível sobre o desempenho de clones sob suas condições ambientais. O desempenho de crescimento e produtividade de dez clones de seringueira (Hevea spp.) foi avaliado. Os clones estudados foram CATI 21, IAC 15, IAN 873, GT 1, PB 235, PB 252, PR 107, PR 261, RRIM 526 e RRIM 600. O ensaio foi instalado no campo experimental do Departamento de Produção Vegetal da ESALQ/USP, em Piracicaba-SP, Brasil, sob delineamento de blocos inteiramente casualizados com cinco repetições. Foi avaliado o número e porcentagem de plantas em sangria e a produtividade anual. A sangria iniciou-se com a idade de 6,5 anos das árvores, no sistema de explotação de ½ S d/7 9m/y ET 3.3% 9/y. IAN 873 e PB 252 foram os maiores produtores, suplantando a produção do RRIM 600, que apresentou produtividade similar a do CATI 21 e do IAC 15. PR 107 e GT1 apresentaram produtividade intermediária, logo abaixo daqueles, mas com boas características secundárias como de produtividade e crescimento tardios e crescentes. PB 235, de forma inesperada, foi pouco produtivo. RRIM 526 teve produtividade imediatamente abaixo do PB 235 e sem qualquer característica secundária atrativa para recomendá-lo. PR 261 apresentou a produtividade mais baixa entre todos os clones. IAN 873, PB 252, RRIM 600, pelo bom desempenho no campo experimental e em diversas outras situações, são elegíveis para recomendação aos produtores para plantio comercial em grande escala, na região de Piracicaba. CATI 21 e IAC 15, pelo bom desempenho no campo experimental são elegíveis para recomendação aos produtores para plantio comercial em escala experimental, na região de Piracicaba. PR 261 não deve ser recomendado para plantio na região de Piracicaba. / Piracicaba-SP is on the extreme southern region suitable for rubber planting in Brazil, with little information on the performance of clones under its environmental conditions. The performance of growth and yield of ten rubber tree clones (Hevea spp.) were evaluated. The studied clones were CATI 21, IAC 15, IAN 873, GT 1, PB 235, PB, 252, PR 107, PR 261, RRIM 526 and RRIM 600. The trial was established in the experimental field of de Crop Production Department of the ESALQ/USP, at Piracicaba-SP, Brazil, under complete randomized block design with five replications. It was assessed the number and percentage of trees under tapping and yearly rubber yield. Tapping started at the trees age of 6,5 years, with the ½ S d/7 9m/y ET 3.3% 9/y exploitation system. IAN 873 and PB 252 were the highest producers, out-yielding RRIM 600, which presented similar yield then CATI 21 and IAC 15. PR 107 and GT1 had intermediate yield, immediately below the formers, but with good secondary characteristics as late and increasing growth and yield. PB 235, unexpectedly, was a low yielder. RRIM 526 was immediately below PB 235 without any attractive characteristic to recommend it. PR 261 presented the lowest yield. IAN 873, PB 252, RRIM 600, because their good performance in the experiment and their widely-tested good performance elsewhere, should be recommended for commercial planting in large scale. CATI 21 and IAC 15, because their good performance in the experiment, should be recommended for commercial planting in small scale. PR 261 should not be recommended for commercial planting in Piracicaba.

Foi preparado o nanocompósito de borracha natural/argila chocolate B modificada por sodificação via seca com variação no processo, utilizando silicato de sódio ao invés de carbonato de sódio e tratada com sal quaternário de amônio, cloreto hexadecil trimetil amônio. A argila no seu estado natural, após sodificação e após quaternização foi caracterizada pelas técnicas de microscopia estereoscópica, análise térmica, infravermelho, difração de raios X e microscopia eletrônica de varredura. Outras cargas orgânicas foram adicionadas, como celulose e piaçava e comparadas com cargas tradicionais, como o negro de fumo. As placas obtidas, após vulcanização, tiveram medidas as suas propriedades mecânicas e foram analisadas por DRX e MEV. Os nanocompósitos obtidos mostraram melhoria nas suas propriedades mecânicas em comparação com as placas sem a adição de argila. / The natural rubber/clay chocolate B nanocomposite modified by dry sodification process with variation processing was prepared using sodium silicate instead of sodium carbonate and treated with quaternary ammonium salt, hexadecyl trimethyl ammonium chloride. The clay in its natural state after sodification and after quaternization was characterized by the techniques of stereoscopic microscopy, thermal analysis, infrared, X-ray diffraction and scanning electron microscopy. Other organic fillers were added, such as cellulose and piaçava, and compared with traditional fillers such as carbon black. The plates obtained after vulcanization had their mechanical properties measured and were analyzed by XRD and SEM. The obtained nanocomposites showed improvement in their mechanical properties in comparison with the plates without the addition of clay.

O Acre testemunhou dois momentos históricos fundamentais para a sua colonização, ambos relacionados à extração da borracha, sendo o segundo patrocinado pelos Estados Unidos da América que, na Segunda Guerra Mundial, através dos Acordos de Washington, encontrou, no Brasil, a fonte do látex, matéria prima necessária para a produção bélica, uma vez que a Malásia, fornecedora, até então, não mais o fazia por imposição do governo japonês, que tomou seus campos de produção. Esse processo migratório campanhista levou aos seringais amazônicos, no início da década de 40 do século passado, mais de 75 mil jovens, que trocaram a seca do sertão nordestino pela úmida e tropical Floresta Amazônica, enfrentando dificuldades de adaptação dramáticas, atestadas pela morte de cerca de 25 mil Soldados da Borracha, ao final da guerra. O objetivo foi o de resgatar as memórias e histórias sobre o cuidado da saúde desses brasileiros que foram submetidos a vulnerabilidades e traumas culturais, sociais, familiares e de saúde, em prol de acordo que rendeu ao governo brasileiro pouco mais que o Banco da Amazônia e a Usina de Aço de Volta Redonda (RJ). O estudo foi quali-quantitativo, através de entrevistas, gravadas e transcritas, de trabalhadores procedentes do Nordeste que atuaram nos seringais da Amazônia, e que migraram para a capital do Acre, Rio Branco, entre as décadas de 40 e 60. Para análise das entrevistas foi utilizada a técnica do Discurso do Sujeito Coletivo,por meio do programa QualiQuantiSoft®. Os relatos mostraram situações de desamparo e descreveram a luta pela sobrevivência diante das adversidades desses homens e mulheres que, se hoje estão disponíveis para relatar esses fatos, provavelmente ainda o fazem por terem se transformado, em algum momento logo após a chegada, em amazônidas / The state of Acre has testified two fundamental historical moments in its colonization, both related to rubber extraction, the second being sponsored by the United States of America that, in World War II, through The Washington Agreement, found, in Brazil, a latex source, raw material needed in the war industries, as Malaysia, the supplier until then, no longer could offer it because Japans government took the production fields. This migratory process campaign led to the amazon seringais (rubber camps), in the early 40s of the last century, more than 75 thousand young men, who had chose the wet and humid tropical Amazon rainforest instead of their home, the dry and poor brazilian Northeastern region, facing dramatics adaptation difficulties, proved by the death of approximately 25 thousand Rubber Soldiers by the end of the war. The objective was to restore the memories and histories about the health care of those Brazilians who were submitted to all cultural, social and family vulnerabilities as much as health trauma experiences, this all to participate in the Brazilian-North American agreement which promoted to the Brazilian government a little more than the Bank of Amazonia and the Volta Redonda Steel Mill (RJ). This was both a qualitative and quantitative study, made through interviews, recorded and transcribed, with the Rubber Soldiers (RBs) who had worked in the Amazon seringais and later, between the 40s and 60s, went to live in the capital of Acre, Rio Branco. The interviews analysis was done by the Collective Subject Discourse Analysis through the QualiQuantiSoft® software. Reports collected from the RBs showed helplessness scenario and described the struggle for survival facing adversities of living in the middle of the jungle. The RBs probably are still here to tell it because they have transformed themselves, at some point soon after their arrival, in amazon natives

Esta dissertação constitui-se em um estudo do Projeto Couro Vegetal da Amazônia que possui características de um projeto de design sustentável. O trabalho procura demonstrar isto através da conceituação de sustentabilidade aplicada ao projeto de produto sob os ângulos ambiental, social e econômico. A conceituação foi feita segundo parâmetros internacionais aplicadas ao contexto brasileiro. O estudo tem como ponto de partida o uso e características da matéria prima renovável, a borracha, e seu histórico do ponto de vista do extrativismo, dos conflitos sociais e dos resultados positivos destas lutas a favor dos seringueiros que resultou também em benefícios ecológicos para a preservação das florestas através da criação de Unidades de Conservação de Uso Sustentável que fazem parte das políticas públicas brasileiras atuais. Para medir o impacto ambiental do produto foi estudada a ferramenta de Avaliação de Ciclo de Vida e sua aplicação na fabricação do couro vegetal. O trabalho pretende contribuir para a criação de parâmetros de sustentabilidade aplicados ao design brasileiro que possam servir de referência na atividade de projeto de produto. / This dissertation is a study of Amazonia Vegetal Leather Project that has caracteristics of sustainable design. The aim of this work is to demonstrate it, based upon concepts of sustainability considering environmental, social and economic aspects, applied to product project. This approach has been made based in international concepts applied to brazilian reality. The starting point of the study is the use and the caracteristics of the renewable raw material, the natural rubber, its history of extractivism, social conflicts, and the positive results for the seringueiros and for the conservation of the forest by the creation of Conservation Units with Sustainable Use that is part of brazilian public politics nowadays. To measure the environmental impacts of the product the Life Cycle Assesstment has been studied and its application to vegetal leather production. The intention of this work is contribute to create parameters of sustainability applied to Brazilian design that can be a reference to the activity of product project.

A pesquisa coloca em discussão as relações do design com a sociobiodiversidade, e toma a borracha, produto típico do extrativismo amazônico, como tema de estudo. Hoje se acredita que a ideia de tornar produtivas algumas florestas públicas de uso sustentável da Amazônia é uma boa estratégia para atender simultaneamente a três objetivos distintos: ocupar áreas públicas que são constantemente invadidas para a exploração ilegal de madeira, melhorar a qualidade de vida das comunidades que habitam a região e conservar as reservas de biodiversidade. Essa estratégia, no entanto, não só é polêmica devido aos impactos gerados pelos processos de desenvolvimento econômico, como também requer uma reflexão quanto aos processos e critérios que envolvem a valorização dos produtos florestais. O texto discute como o design pode tornar-se um aliado nesse contexto, ao articular visões estratégicas para o território com a organização de processos de inovação e comunicação. Além disso, analisa questões relativas ao modelo de desenvolvimento pretendido, em relação aos mercados, à sustentabilidade dos projetos e à autonomia das comunidades que vivem nessa área. A discussão em pauta nesta tese surgiu por meio das experiências em campo com oficinas de design para o desenvolvimento de linguagens visuais e de marca para artefatos feitos com a borracha natural. As oficinas com as comunidades de Maguari e Jamaraquá, na Floresta Nacional do Tapajós, foram realizadas entre os anos de 2007 e 2012. Essas experiências mostraram a complexidade da realidade local e os desafios que envolvem a atuação do designer nesse contexto. / This research project brings into question the relationship between design and social biodiversity and takes rubber, a typical product of the Amazonian extractivism, as its object of study. Currently it is believed that the idea of making some public forests productive for sustainable use of the Amazon is a good strategy to simultaneously meet three distinct goals: occupying public areas that are constantly raided for illegal logging, improve the quality of life of communities inhabiting the region and conserve biodiversity reserves. This strategy, however, is controversial not only because of the impact of the processes of economic development, but also requires thought as to the criteria and processes that involve the use of forest products. This paper discusses how design can become an ally in this context, to articulate strategic visions for the territory with the organization of innovation processes and communication. It also examines issues related to the proposed development model in relation to markets, project sustainability and autonomy of communities living in that area. The discussion in question in this thesis arose through field experiments with design workshops for the development of visual languages and branding for artifacts made from natural rubber. The workshops with the communities of Maguari and Jamaraquá in the Tapajos National Forest were performed between 2007 and 2012. These experiments showed the complexity of local realities and the challenges involving the role of designer in this contexto.