AgÃncia Nacional do PetrÃleo / O dano por fadiga à um dos principais problemas encontrados em pavimentos asfÃlticos. A fadiga à ocasionada pelo carregamento dinÃmico ou ciclos tÃrmicos. Na pavimentaÃÃo, este tipo de dano à provocado pelo trÃfego de veÃculos e à diretamente influenciado pela constante mudanÃa nas condiÃÃes climÃticas Ãs quais a mistura asfÃltica està submetida. Problemas como fadiga e deformaÃÃo permanente estÃo relacionados a fenÃmenos de pequena escala e sÃo afetados pelo teor de ligante, pelas caracterÃsticas dos agregados (forma, tamanho e distribuiÃÃo das partÃculas), bem como pelas propriedades da interface ligante-agregado. O presente trabalho visa realizar a caracterizaÃÃo da viscoelasticidade linear e do dano por fadiga da parte fina da Mistura AsfÃltica Completa (MAC), composta por Cimento AsfÃltico de PetrÃleo (CAP) e pela Matriz de Agregados Finos (MAF), que corresponde aos agregados miÃdos e ao fÃler. Os resultados obtidos destas caracterizaÃÃes foram comparados com os resultados obtidos na caracterizaÃÃo dos CAPs e das MACs. Para que a caracterizaÃÃo das MAFs fosse feita em amostras que representassem de maneira realÃstica a parte fina de suas respectivas MACs, foi proposto um novo mÃtodo de dosagem de MAFs. A caracterizaÃÃo do dano por fadiga em MAFs foi realizada atravÃs de um mÃtodo tradicional (varredura de tempo) e de um mÃtodo que foi adaptado para ser utilizado em MAFs (varredura linear de amplitude de deformaÃÃo e o conceito de dano contÃnuo em meio viscoelÃstico). Foi observado que o mÃtodo adaptado para a caracterizaÃÃo do dano por fadiga em MAFs apresentou resultados semelhantes aos encontrados na abordagem tradicional (erro mÃximo de 15%), sendo o primeiro realizado em poucos minutos enquanto que o mÃtodo tradicional pode demorar horas ou dias. AlÃm disso, foi observado que a caracterizaÃÃo da MAF como passo intermediÃrio para a previsÃo do comportamento do dano por fadiga de MACs apresentou resultados satisfatÃrios. / Fatigue cracking is a major damage found in asphalt pavements. Fatigue is caused by dynamic loading or temperatures cycles. This damage is caused by vehicle traffic and is directly affected by variation in climatic conditions to which the asphalt mixture is subjected. Problems such as fatigue and rutting are related to small-scale phenomena. Some factors which influence the development of fatigue cracks are the asphalt content, aggregate characteristics (shape, size and particles distribution) as well as by the properties of the binder-aggregate interface. This study aims to characterize the linear viscoelasticity and the fatigue damage of the fine part of Hot Mixes Asphalt (HMAs), consisting of Asphalt Cement (ACs), fine aggregates and fillers, called Fine Aggregates Matrices (FAMs). The results were compared with those obtained in the characterization of ACs and HMAs. For the characterization of FAMs, samples were prepared to represent realistically the fine part of their respective MACs. A new design method has been proposed for MAFs. The characterization of fatigue damage in FAMs was performed using a traditional method (time sweep) and the Linear Amplitude Sweep test (LAS). The LAS is based on the viscoelastic continuum damage (VECD) mechanics theory. The results showed that the LAS obtained similar results to those found in the traditional method (maximum error of 15%). Moreover, it was observed that the use of FAM as an intermediate step for predicting fatigue damage behavior of HMAs showed satisfactory results.

O objetivo deste trabalho foi sintetizar emulsÃes de Pickering a partir da goma do cajueiro (GC) enxertada com poli lactÃdeo (PLA) para incorporaÃÃo de anfotericina B (AB), utilizando como fase oleosa o miglyol. A GC foi isolada do exsudato por precipitaÃÃo em etanol e modificada por reaÃÃo de enxertia na cadeia lateral com o PLA. O copolÃmero foi purificado por lavagem com hexano e denominado GCPLAP. Foram realizadas trÃs condiÃÃes reacionais, 1:1; 1:5 e 1:10, variando a razÃo molar GC/PLA. A confirmaÃÃo da reaÃÃo foi possÃvel atravÃs dos espectros de FTIR, pelo aparecimento de uma banda em 1700 cm-1, caracterÃstica de estiramento C=O da carbonila. O grau de substituiÃÃo foi determinado por RMN H1, que aumentou com o aumento da proporÃÃo molar de PLA. O TGA mostrou que a enxertia do PLA confere uma maior estabilidade tÃrmica à GCPLAP quando comparado a GC. Na anÃlise tÃrmica de DSC observa-se um estreitamento do pico endotÃrmico a medida em que se aumenta a proporÃÃo de PLA. NÃo foi possÃvel detectar os cristais de PLA enxertados na GC por difraÃÃo de raios-X. Pelos dois mÃtodos de citotoxicidade in vitro, MTT e LDH, foi comprovada a nÃo citotoxicidade do copolÃmero. As emulsÃes foram sintetizadas vertendo a fase orgÃnica sob a fase aquosa e houve a formaÃÃo instantÃnea das emulsÃes. O teste do fenol sulfÃrico demonstrou que para todas as condiÃÃes de emulsÃes o processo de isolamento por centrifugaÃÃo nÃo desestabiliza nem separa as nanopartÃculas das gotas de Ãleo. O tamanho das emulsÃes, determinados por espalhamento dinÃmico de luz, apresentaram distribuiÃÃo unimodal e diminuÃram apÃs o isolamento em centrÃfuga. As emulsÃes com copolÃmero GCPLAP 1:1 obtiveram os menores valores de tamanho e IPD, alÃm de melhor estabilidade com a variaÃÃo do tempo. A AB foi incorporada Ãs emulsÃes e atravÃs do espectro de UV-Vis foi possÃvel verificar que a eficiÃncia de encapsulamento em torno de 25% para todas as formulaÃÃes testadas. / The aim of this work was to synthesize Pickering emulsions from the cashew tree gum (GC) grafted with polylactide (PLA) using miglyol as oily phase as potential matrix for Amphotericin B (AB) incorporation. GC was isolated from exsudate by precipitation with ethanol and it was modified through the PLA graft reaction. The copolymer was purified and named GCPLAP. The graft reaction was performed in three GC/PLA molar ratio conditions (1:1, 1:5 and 1:10). The presence of PLA gratf to GC was confirmed by FTIR and NMR spectra. The degree of substitution was measured by RMN 1H, and it increases with increase of PLA amount in the CG/PLA molar ratio conditions. TGA analysis showed the graft of PLA provides a better thermal stability in comparison with GC. DSC thermal analysis showed a more well define peak as the PLA ratio increases. It was not possible to detect crystallization due the insertion of PLA into GC through X-ray microscopy. In vitro citotoxicity methods (MTT and HDL) confirmed the non-toxicity of the grafted polymer. Emulsions were prepared by adding the organic phase in the aqueous phase, resulting the immediate emulsion formation. The sulfuric phenol test showed the presence of CG in all emulsion prepared with differents GC/PLA molar ratio samples. The isolation by centrifugation does not destabilize or separate nanoparticles from oil droplets. The emulsion size, measured by dynamic light scattering, presented unimodal distribution and they decreased after the isolation by centrifugation. Emulsions with GCPLAP 1:1 presented the less values in size and IPD, in addiction to the best stability over time. The AB was incorporated in the emulsions and it was possible to verify the encapsulation efficiency by UV-VIS, was about 25% in all of the tested formulations.

Submitted by Gabriela Lopes (gmachadolopesufpel@gmail.com) on 2018-07-30T17:31:21Z No. of bitstreams: 1 tese.pdf: 5070792 bytes, checksum: e3c93d2e0995cdf58a61f24f273d2f40 (MD5) / Approved for entry into archive by Aline Batista (alinehb.ufpel@gmail.com) on 2018-07-31T19:13:06Z (GMT) No. of bitstreams: 1 tese.pdf: 5070792 bytes, checksum: e3c93d2e0995cdf58a61f24f273d2f40 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-07-31T19:13:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese.pdf: 5070792 bytes, checksum: e3c93d2e0995cdf58a61f24f273d2f40 (MD5) Previous issue date: 2018-06-04 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / A busca pela minimização do impacto ambiental pelos materiais sintéticos e alternativas naturais para conservação de alimentos, direciona as pesquisas para o desenvolvimento de embalagens biodegradáveis e bioativas. O objetivo desse trabalho foi desenvolver hidrogéis bioativos a base de amido de arroz incorporados com óleo essencial de alecrim. Amidos de arroz com diferentes teores de amilose, nativos e modificados por intercruzamento, e poli(álcool vinílico) foram utilizados para elaboração de hidrogéis via gelatinização alcalina e por aquecimento. O óleo essencial de alecrim (OEA) foi avaliado pela composição química e contra a ação das bactérias: Salmonella Typhimurium ATCC 14028, Escherichia coli O157:H7 NCTC 12900 e Pseudomonas aeruginosa ATCC 15442. O OEA foi encapsulado por electrospraying de uma emulsão de amido modificado pelo reagente anidrido octenil succínico (amido- OSA) com diferentes concentrações de etanol (20-40%, v/v) e OEA (20-50%, p/p). Para a elaboração dos hidrogéis bioativos uma emulsão de amido-OSA e OEA foi adicionada antes e após a gelatinização do amido. A absorção de água, perfil de análise em textura, morfologia e integridade estrutural dos hidrogéis foram avaliadas. A gelatinização alcalina permitiu obtenção de hidrogéis mais rígidos, insolúveis em água e com menor absorção de água em relação aos hidrogéis elaborados pelo método de gelatinização por aquecimento. Estas características também foram influenciadas pelo teor de amilose do amido de arroz. As emulsões foram estáveis e apresentaram baixa tendência a agregação quando utilizado 20% de etanol. O electrospraying das emulsões permitiu a obtenção de cápsulas esféricas e com alta eficiência de encapsulação (82% a 98%). Com base nas propriedades dos hidrogéis, como integridade estrutural e resistência mecânica o amido de arroz modificado de média amilose foi escolhido para elaboração dos hidrogéis bioativos via gelatinização alcalina. Os hidrogéis bioativos apresentaram diferentes características dependendo da etapa de adição da emulsão, com maior absorção de água e menor dureza quando a emulsão foi adicionada antes da gelatinização. O óleo essencial de alecrim apresentou atividade antibacteriana contra S. Typhimurium ATCC 14028, E. coli O157:H7 NCTC 12900 e P. aeruginosa ATCC 15442. O. A ação dos hidrogéis com óleo essencial de alecrim contra proliferação dessas bactérias será foco de estudos futuros. / The aim of minimization of environmental impact by synthetic materials and natural alternatives for food preservation, leads the researches for the biodegradable and bioactive packaging development. The objective of this study was to develop bioactive hydrogels based on rice starch filled with rosemary essential oil. Native and crosslinked rice starches with different amylose contents, and poli(vinyl alcohol) were used to prepare hydrogels via alkaline- and heating-induced gelatinization. The rosemary essential oil (REO) had the chemical composition evaluated and antibacterial activities against Salmonella Typhimurium ATCC 14028, Escherichia coli O157:H7 NCTC 12900 e Pseudomonas aeruginosa ATCC 15442. The REO was encapsulated by electrospraying the emulsion of OSA-starch with different ethanol (20-40%, v/v) and REO (20-50%, w/w) contents. For bioactive hydrogels the OSA-starch/REO emulsion was added before and after the starch gelatinization. The water absorption, texture profile analysis, morphology and structure of the hydrogels were evaluated. The alkaline-gelatinization produced a more rigid, insoluble in water and with less water absorption hydrogel than the heating-gelatinization hydrogels. These amylose content also influenced the hydrogels properties. The 20% ethanol content emulsions were more stable and showed low tendency to aggregate than the others ethanol content emulsions. The electrosprayed emulsions formed spherical capsules with high encapsulation efficiency (82% to 98%). Based on the hydrogels properties, such as mechanical strength, the medium amylose modified rice starch was chosen for the bioactive hydrogels preparation via alkaline-gelatinization. Bioactive hydrogels presented different characteristics depending on the time the emulsion was added. When the emulsion was added before the gelatinization a higher water absorption and lower hardness was obtained. Rosemary essential oil presented antibacterial activity against S. Typhimurium, E. coli and P. aeruginosa. Rosemary essential oil presented antibacterial activity against S. Typhimurium, E. coli and P. aeruginosa. The bioactive hydrogels filled with REO activities against these bacteria will be further studied.

Orientador: Ana Maria Frattini Fileti / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-13T11:28:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Pereira_PauloRobertoAlves_D.pdf: 4037300 bytes, checksum: da84be7f1c008bf7d365f44936f53414 (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: Um grande número de indústrias químicas, bioquímicas e farmacêuticas, utiliza reatores de polimerização em batelada para a produção de polímeros especiais de alto valor agregado. Para tanto, são requeridas ferramentas de controle que forneçam informações confiáveis e otimizem as principais variáveis envolvidas na reação, conferindo propriedades específicas aos polímeros. Para o presente trabalho, adotou-se a reação de polimerização em batelada do metacrilato de metila (MMA) via radicais livres em solução, formando o polimetacrilato de metila (PMMA). O peróxido de benzoíla foi usado como iniciador e o acetato de etila como solvente. Para as etapas da reação do MMA, utilizou-se um modelo matemático fenomenológico conhecido e testado experimentalmente. Para o controle ótimo da temperatura do reator (T), manipulou-se a vazão do líquido de resfriamento (Fcw) e a potência de aquecimento on/off (Q) para o reator em batelada, composto de vidro encamisado, com capacidade para um litro de mistura reacional e um litro de fluido de resfriamento em sua jaqueta. Para a otimização do sistema MMA-PMMA, optou-se pela metodologia IDP (Iterative Dynamic Programming). Desenvolveu-se um programa IDP em Matlab, cuja confiabilidade foi testada com sucesso por um exemplo disponível na literatura especializada. Os resultados mostraram que o programa IDP é capaz de otimizar diferentes características de interesse como a conversão do monômero (Xm), representando um potencial de melhoria econômica. A comparação dos resultados das trajetórias de T e de Fcw obtidos pela otimização off line via IDP, com os resultados experimentais obtidos por Nunes (2004) e Antunes et al. (2005), apresenta comportamentos discrepantes ao longo do tempo. Esta discrepância pode explicar o rendimento experimental de 0,4 para Xm, cujo setpoint para T foi fixado em 63 ºC (336 K) e o seu controle executado pelo modelo PIDFuzzy, contra 0,6 da otimização off line via IDP, que considera os valores de Xm obtidos em cada estágio P para indicar novos setpoints de T. Logo, pode-se inferir que não é o controle de T através de um setpoint fixo que irá permitir um valor máximo de Xm, mas o controle de T para setpoints variáveis em cada estágio de tempo P, definidos pela trajetória de Xm obtida na otimização off line. Esta constatação pode ser considerada a grande contribuição da metodologia IDP para este trabalho. Portanto, pode-se afirmar que o programa IDP desenvolvido é adequado para a otimização off line do processo de polimerização do MMA. / Abstract: A considerable number of chemical, biochemical and pharmaceutical industries, make use of batch polymerization reactors in their processes, mainly to produce polymers with special characteristics and high aggregated value. In order to supply products with high quality standards required by the market, control tools are necessary to provide as fast as possible reliable processes information and at the same time, to optimize the main variables involved in the reaction and attribute special properties to the polymers. This work is concerned with the methyl metacrilate (MMA) free-radical batch solution polymerization reaction, which produces the polymethyl methacrilate (PMMA). Ethyl acetate is used as solvent and benzoyl peroxide as the reaction initiator. To represent the MMA polymerization reaction, a known and experimented phenomenological mathematical model was used. For the reaction optimal temperature (T) control were defined as manipulated variables the inlet cooling water flow rate (Fcw) and the heating power (Q). The equipment is a glass reactor of one liter capacity surrounded by a glass jacket for the heat exchange with the cooling water. To optimize the MMA-PMMA system, a program based on IDP (Iterative Dynamic Programming) technique was developed in Matlab and successfully tested through an example from the specialized literature. The results showed that the IDP program is capable of optimizing different characteristics of interest as the monomer conversion (Xm), and may represent a potential of economic improvement. The comparison between the results of trajectories T and Fcw from the off line optimization via IDP, with the experimental results presented by Nunes (2004) and Antunes et al. (2005), shows discrepant behaviors along the reaction time. This discrepancy may explain the poor experimental value of 0.4 for Xm, once the set point for T was set up in 336 K and its control performed by a PID-Fuzzy model during the runs, against a value of 0.6 for Xm from the off line optimization trough IDP program, which suggests new set points based on the results of Xm for each stage P. Therefore, it is possible to affirm that the use of a fixed set point to control T during the reaction probably will not lead the reaction to a maximum value of Xm, but the use of variable set points for each time stage P, according to off line optimization results for Xm. This description may be considered the major contribution from the IDP methodology for this work. Therefore, the program IDP developed in this work can be considered suitable for the off line optimization of MMA polymerization reaction. / Doutorado / Sistemas de Processos Quimicos e Informatica / Doutor em Engenharia Química

Orientadores: Ranulfo Monte Alegre, Mauro de Paula Moreira / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-08T03:48:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Andrade_VivianTavaresde_M.pdf: 509667 bytes, checksum: c01614971b8549f57b3ad1b82a597e93 (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: Neste trabalho foram construídos cinco tipos de hidrociclones, seguindo as geometrias recomendadas por Rietema (1961) e Bradley (1965), para avaliação da eficiência de separação de óleo emulsionado em água. O objetivo foi maximizar a eficiência do hidrociclone como prédepurador de águas residuárias. Emulsões de óleo em água e soluções com partículas de carvão e Sacaromyces cerevisiae foram mantidas num tanque de alimentação com agitador mecânico, para completa homogeneização das emulsões e suspensões. Os hidrociclones foram alimentados por meio de uma bomba centrífuga. Um dos hidrociclones tinha uma parte cônica no topo, sem a presença do tubo inserido na parte cilíndrica (CM1). Em um segundo modelo (CM2) foi introduzido uma rosca sem fim com onze passos, na parte cilíndrica do hidrociclone para aumentar o tempo de residência das partículas no campo centrífugo. O hidrociclone (CM3) foi diferenciado do CM2 pela inserção de um tubo cilíndrico na parte central. O hidrociclone (CM4) foi diferenciado do modelo de Bradley pela inserção de uma rosca sem fim. Também foi construído um hidrociclone modelo de Bradley para fins de comparação. Amostras foram coletadas na alimentação, underflow e overflow para posterior determinação da concentração de óleo emulsionado em água. O método de DQO, conforme descrito no Standard Methods, foi usado na determinação da concentração de óleo, usando uma curva padrão. A eficiência global do hidrociclone de Bradley foi maior que dos modelos CM1 e CM2, entretanto a eficiência global de separação desses hidrociclones operando sob condições de reciclo foi significativamente maior que em modo contínuo. O hidrociclone CM2 apresentou maior eficiência que o modelo CM1. O hidrociclone CM3 não apresentou diferença significativa de eficiência global em relação ao modelo tradicional de Bradley, apresentando eficiência global semelhante à do hidrociclone CM2 operando em sistema de reciclo, portanto em relação ao CM2, o hidrociclone CM3 foi um pouco mais eficiente. A eficiência global do hidrociclone CM4 foi semelhante à apresentada pelo hidrociclone de Bradley. Os hidrociclones estudados não foram eficientes para a concentração de células de Saccharomyces cerevisiae e nem na separação de finas partículas de carvão / Abstract: In this work five different hydrocyclones were constructed based on geometry recommended by Rietema (1961) and Bradley (1965), for evaluation of the efficiency to separate emulsified oil from water. Its aim was to maximize the hydrocyclone efficiency as wastewater pre-depurator. Oil-in-water emulsions and solutions with particles of coal and Sacaromyces cerevisiae in water were maintained in a agitate tank to ensure the complete homogenization of the emulsions and solutions. The hydrocyclones were feed through a centrifugal pump. One of the hydrocyclones has two conical parts and one cylindrical part (CM1). In a second model a static screw with eleven threads was inserted in the cylindrical part of the hydrocyclone to increase the course of the particles in the centrifugal field (CM2). The hydrociclone (CM3) was differentiated of CM2 for the insertion of a tube in its central part. The hydrocyclone (CM4) was constructed from Bradley model hydrocyclone for the insertion of a static screw with six threads. Also it was constructed a Bradley model for ends of comparisons. Samples of the water-oil emulsion were collected at the feed, underflow and overflow to determined the oil concentration. The COD test, as recommended by Standard Methods, was used to determine the oil concentration, after the sample dilution. The overall efficiency of separation oil of the Bradley model hydrocyclone was better than the hydrocyclones CM1 and CM2, therefore the overall efficiency of separation of these hydrocyclones operating in recycle was significantly higher than without recycle, under same operating conditions. The CM2 model had overall efficiency higher than the CM1 model. No higher significant difference was found with the increase of the power pump, as well as no higher significant difference of overall efficiency was found between CM3 and Bradley model hydrocyclones. The hydrocyclones studied cannot efficiently separate Sacaromyces cerevisiae or coal powder from water with high efficiencies / Mestrado / Mestre em Engenharia de Alimentos

Orientador: Lucia Helena Innocentini Mei / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-11T12:29:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Oliveira_JorgeMayerde_M.pdf: 2881095 bytes, checksum: e00a73f8e95aefd825ead7bdff943f4d (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: A indústria de tintas é uma grande consumidora de látex obtido pela técnica da polimerização em emulsão. Os surfactantes, essenciais à estabilidade do látex, exercem um papel fundamental na produção e na aplicação destes polímeros, pois agem de forma a estabilizar as gotas de monômero na forma de emulsão. Eles são necessários para a formação de micelas, onde ocorre a polimerização, e para a estabilidade coloidal das partículas, durante e após a polimerização. Contudo, podem também produzir efeitos adversos nas propriedades do produto em razão de sua adsorção física às partículas de polímero. Os surfactantes não ligados podem migrar através do filme para as interfaces, formando agregados que podem aumentar a sensibilidade à água e afetando desta forma as propriedades de barreira, que são um dos requisitos principais em aplicações para tintas e outros revestimentos protetores. Um caminho promissor para minimizar este efeito dos surfactantes convencionais tem sido o uso de surfactantes polimerizáveis, ou reativos, que estão covalentemente ligados ao polímero e, desta forma, não podem ser dessorvidos e migrarem durante a formação do filme. Neste trabalho foram preparados látices de acetato de vinila ¿ vinil neodecanoato (VeoVa 10 ®), estabilizados com surfactantes não-iônicos convencionais e reativos, e avaliado o desempenho das dispersões e dos filmes poliméricos obtidos a partir destes látices. Foi observado que os látices estabilizados com surfactantes não-iônicos polimerizáveis em combinação com surfactantes aniônicos conduzem a dispersões estáveis com melhor resistência à permeabilidade à água e ao vapor de água. Contudo, os resultados obtidos sugerem que o principal fator de sucesso no uso de surfactantes não-iônicos polimerizáveis é sua incorporação à superfície da partícula de látex através de copolimerização com os monômeros principais. Foi também observado que para sintetizar látices utilizando um surfactante polimerizável no lugar de um convencional, mantendo propriedades similares tais como o tamanho de partícula, a estabilidade mecânica e eletrolítica, bem como a sensibilidade à água do filme formado, os produtores de látex terão de ajustar a quantidade e a reatividade do surfactante reativo no processo de polimerização / Abstract: The paint industry is a huge consumer of latex from emulsion polymerization. The surfactants, essential to the stability of the latex, play a crucial role in the production and application of emulsion polymers. They act to stabilize the monomer droplets in the emulsion form and are required for the formation of micelles, where the polymerization will occur, they are also essential for the colloidal stability of the polymer particles, during and after the polymerization process. However, they can also have adverse effects on the product properties due to their physical adsorption on the polymer particles. The unbound surfactants can migrate through the film toward the interfaces forming aggregates which increase water sensibility of the film, affecting in this way barrier properties which is one of the main requirements in applications for paints and other protective coatings. A promising way to reduce the negative effects of the conventional surfactants is to use polymerizable or reactive surfactants (surfmers) that are covalently linked to the polymer which avoid its desorption and migration towards the interface during the film formation. For this work, vinyl acetate ¿ vinyl neodecanoate (VeoVa 10 ®) latexes stabilized with conventional and reactive nonionic surfactant were prepared and the performance of dispersions and films obtained was compared. It was seen that the latexes stabilized with nonionic polymerizable surfactants in combination with anionic surfactant lead to stable dispersions with better resistance to water and water vapor permeability. However the results obtained suggested that the main factor of success for the use of nonionic polymerizable surfactants is its incorporation at the surface of the latex particle by copolymerization with the main monomers. It was also observed that to synthesize similar latexes by using a reactive surfactant instead of a conventional one, maintaining the same properties such as the particle size, the electrolyte and mechanical stability as well as the water sensibility of the formed film, latex producers will have to adjust the amount and the reactivity of the reactive surfactant in the emulsion polymerization process / Mestrado / Ciencia e Tecnologia de Materiais / Mestre em Engenharia Química

Esse trabalho avaliou três diferentes procedimentos de preparo de amostra para determinação de Na, K, Ca, Mg, P e S em biodiesel por ICP OES. O primeiro procedimento avaliado foi uma modificação daquele proposto pela ANP para o controle da qualidade do biodiesel, onde a amostra foi introduzida diretamente no equipamento com e sem diluição em solvente orgânico (querosene ou xilol). Essa forma de preparo, apesar de ser bastante simples, apresentou interferências físicas graves que só puderam ser corrigidas com o uso de vaselina líquida nas soluções de calibração do equipamento para igualar a viscosidade às amostras e com o uso do carbono como padrão interno. O segundo método estudado baseou-se na introdução de biodiesel na forma de emulsão. Para esse caso, preparou-se emulsões contendo 500 mg de biodiesel, 1% m v-1 de Triton X-100 como agente emulsificante e 10% v v-1 de ácido nítrico, misturados com água ultra-pura até o volume final de 10 mL. Esse método de preparo foi bastante simples e eliminou as grandes dificuldades de se trabalhar com solução orgânica no plasma. No entanto, o agente emulsificante apresentou elevadas concentrações de alguns dos analitos, aumentando o sinal dos brancos, além de gerar resultados com altos desvios padrões. O terceiro método foi a digestão das amostras usando aquecimento assistido por micro-ondas. Esse método eliminou quase que completamente a matriz orgânica, gerando os menores limites de detecção e tornou a introdução da amostra no equipamento mais fácil. Contudo, o tempo de preparo da amostra para o método da digestão, assim como os custos associados a este método, foram os maiores obtidos em relação aos outros. Outro ponto negativo foi e elevado fator de diluição desse método que dificultou a detecção dos analitos. Testes de adição e recuperação de analitos foram realizados nos três métodos e os resultados obtidos nos três casos ficaram dentro da faixa considerada satisfatória de 80 a 120% de recuperação. Ao final do desenvolvimento, 7 amostras foram analisadas pelos três métodos e seus resultados comparados. Em certos casos, a comparação foi dificultada pelo grande número de resultados abaixo dos limites de detecção. No entanto, pôde-se observar que, com exceção do S, os resultados obtidos pelos diferentes métodos não apresentaram boa concordância entre si. Entretanto, devido à falta de material certificado, não se pode avaliar qual método seria o mais exato. Todavia, considerando-se o preparo mais simples e com a menor taxa de diluição, a análise de biodiesel puro (100%), com o uso do carbono como padrão interno foi considerado o método com resultados mais confiáveis. / The present work has evaluated three different sample preparation methods for determination of Na, K, Ca, Mg, P and S in Biodiesel by ICP OES. The first one was similar to the method required by ANP for Biodiesel quality control, based on the introduction of organic samples into the ICP. In this case, the samples were analyzed with and without dilution in organic solvents (kerosene or xylol). Even though this sample preparation procedure has shown to be very simple, the physical interferences observed were severe and required the use of two different strategies to be overcome: addition of high viscosity oil (vaseline) to the calibration solutions and carbon as internal standard. The second method was based on the introduction of Biodiesel emulsion into the ICP. These emulsions were prepared by the addition of 500 mg of sample, 1% w v-1 Triton X-100 as emulsifying agent and 10% v v-1 of nitric acid in ultrapure water up to 10 mL of final volume. Although this simple sample preparation method has eliminated the challenges associated with the use of organic solvents, the blank solution presented a high concentration of some analytes, due to the contamination by the emulsifying agent and this method generated results with high blank signal and standard deviation. The third method was based on microwave assisted digestion of Biodiesel samples. This method was the only one capable of eliminating the organic matrix and all the challenges associated with it, which made the sample introduction easier and improved the method detection limits. Nevertheless, the time consumed in this sample preparation was higher than in the other cases, as also were the associated costs of analysis. The dilution factor was also very high, making difficult the detection of the analytes. The spike recoveries obtained for each method were in the range of 80 to 120%, which were considered satisfactory. Seven different samples were analyzed by each method, but the comparison of the results was difficult because many results were lower than the detection limits. Even though, it was possible to conclude that the concentrations obtained in each method were very different for all elements, excluding S. Without a certified reference material, it was not possible to point out which results were more exact, but considering the simpler sample preparation procedure, with the lower dilution factor, we concluded that the direct analysis of Biodiesel 100%, using carbon as an internal standard was the method that presented more reliable results

Orientador: Liliane Maria Ferrareso Lona / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química / Made available in DSpace on 2018-08-19T13:42:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ChaparroMontezuma_GermanGiovanny_M.pdf: 3877380 bytes, checksum: 8f8924d77c55a7ec361451caa074630e (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: A Polimerização radicalar mediada por nitróxido (NMRP) é uma técnica da polimerização controlada com a habilidade de produzir polímeros com um alto controle da sua microestrutura, estreita distribuição de massa molar e baixos valores de polidispersidade (muito próximos a um). As características do polímero obtidas na polimerização controlada têm aumentado o interesse de levar essa técnica para um nível industrial, no entanto a polimerização controlada ainda apresenta desafios como, por exemplo, desenvolver com sucesso a NMRP em emulsão, a baixas temperaturas e usando nitróxidos de baixo custo e disponíveis comercialmente, como 2,2,6,6-tetrametil-1-piperidiniloxi (TEMPO). A NMRP em emulsão de estireno a temperaturas inferiores a 100 ° C foi realizada com sucesso neste trabalho. TEMPO foi utilizado como agente controlador ainda que este nitróxido normalmente opere a temperaturas acima de 120 °C, sendo demonstrado o controle da massa molar e da polidispersidade, juntamente com uma rápida taxa de polimerização em um sistema de emulsão / Abstract: Nitroxide-mediated radical polymerization (NMRP) is a controlled polymerization technique with the ability to produce polymers with a highly controlled microstructure, narrow molecular weight distribution and low polydispersity values (very close to one). The polymer characteristics obtained in controlled radical polymerization have increased the interest of bringing this technique to an industrial level, however there are still some challenges to be faced, like, successfully develop NMRP in emulsion at low temperatures (lower than 100 °C) with inexpensive nitroxides commercially available, as 2,2,6,6- tetramethyl-1-piperidinyloxy (TEMPO). In this work NMRP of styrene in emulsion at temperatures below to 100 °C was carried out successfully. TEMPO was used as controller agent although this nitroxide usually works at temperatures above 120 °C. It was demonstrated an optimal control of molecular weights and polydispersities, together with a fast polymerization rate in an emulsion system / Mestrado / Desenvolvimento de Processos Químicos / Mestre em Engenharia Química

Orientador: Antonio Carlos Bannwart / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica e Instituto de Geociencias / Made available in DSpace on 2018-08-04T02:30:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Silva_RosivaniadaPaixao_M.pdf: 2594655 bytes, checksum: b6c2b50ec1aafc9b617cd07d018c8efc (MD5) Previous issue date: 2004 / Resumo: O processamento primário dos fluidos na produção do petróleo consiste na separação entre o óleo, gás, água e as impurezas em suspensão, no condicionamento dos hidrocarbonetos para que possam ser transferidos para as refinarias, e no tratamento da água para reutilização ou descarte apropriado. Com a crescente importância de campos de óleos pesados, cuja densidade é mais próxima da água e a viscosidade é da ordem de centenas de vezes a da água, a produção deste óleo e o processamento primário dos fluidos produzidos com as tecnologias usuais tornam-se pouco atraente e muitas vezes inviável. Este trabalho investiga o comportamento da dispersão de água em óleo pesado que pode se transformar em emulsão. Portanto, o estudo sobre o conceito e a classificação das emulsões de água em óleo e de óleo em água e a revisão das principais técnicas para sua geração e separação, visam definir estratégias para a separação eficaz desses fluidos. A partir disso, investiga-se os critérios de projeto de vasos separadores gravitacionais trifásicos, tais como o tempo de retenção, tamanho e velocidade terminal das partículas, enfatizando-se os aspectos físicos da separação. Utilizou-se o software Mathematica??para a modelagem das equações que governam o dimensionamento de vasos separadores horizontais, permitindo-se observar a influência de diversas variáveis nas dimensões do vaso separador / Abstract: The primary processing of the produced fluids from an oil field consists in the separation of oil, gas, water and solids suspensions, in the conditioning of the hydrocarbons for transporting to the refinery, and in the water treatment for reuse or proper disposal. For heavy oils, whose densities are almost the same as water and viscosities about two hundred times higher than water, the production and primary processing with the usual technologies is not attractive and many times unfeasible. This work investigates the behavior of the water dispersion in a heavy oil, that can become an emulsion. The scope of the study of water-in-oil and oil-in-water emulsions and the review of the principal techniques for its generation, leads to strategies to efficiently separate these liquids. Considering the presence of a free gas phase, design criteria for three-phase separator, such as retention time, size and terminal velocity of the particles, emphasizing the physical aspects of separation, are investigated. Mathematica??software was used for solving the equations that rule the design of horizontal separators vases, allowing observation of the influence of several parameters on the separator dimensions / Mestrado / Explotação / Mestre em Ciências e Engenharia de Petróleo

Orientador: Liliane Maria Ferrareso Lona / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química / Made available in DSpace on 2018-08-27T17:40:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Bigon_JoicePalma_M.pdf: 3554482 bytes, checksum: 613d2feb1ca89033c773d6e4555ce420 (MD5) Previous issue date: 2015 / Resumo: O estudo das nanocápsulas poliméricas tem crescido significativamente nas últimas décadas em diversas áreas, pois estas permitem a encapsulação de materiais com diferentes princípios ativos, contribuindo com uma ampla variedade de funções que vão desde a liberação controlada de medicamentos e perfumes até a melhora na retenção de pigmentos de tintas para impressão. Uma das técnicas que tem sido utilizada para a síntese das nanocápsulas poliméricas é a polimerização em miniemulsão, que apresenta como uma de suas vantagens a praticidade de se poder utilizar um iniciador organossolúvel ou hidrossolúvel, bem como obter as nanocápsulas poliméricas com um alto grau de eficiência em apenas uma única etapa. Além disso, a polimerização em miniemulsão é conduzida em água, sendo um importante fator quando relacionado ao aspecto ambiental. Entretanto, para se obter uma polimerização em miniemulsão estável, é necessária a adição de um coestabilizador. Muitos artigos na literatura apresentam o hexadecano como um coestabilizador eficiente, uma vez que ele apresenta baixa massa molar e é insolúvel em água. Entretanto, a aplicabilidade das nanocápsulas pode ser aumentada quando materiais biodegradáveis e biocompatíveis são usados. Por isso, neste trabalho foi proposto o estudo de três óleos vegetais (coco, argan e jojoba) como novos coestabilizadores para reações de polimerização em miniemulsão. O óleo de coco é constituído principalmente de ácido láurico, e possui propriedades anti-inflamatórias. O óleo de jojoba é formado principalmente de ésteres, e assim como o óleo de coco, possui propriedades anti-inflamatórias, entre outras. Já o óleo de argan é constituiído principalmente de ácido oleico e linoleico, e possui propriedades muito benéficas para a pele e cabelo. Para as reações de polimerizaçãoem miniemulsão, foi utilizado o iniciador organossolúvel 2,2¿-azobis-isobutironitrila, o monômero metacrilato de metila e o lauril sulfato de sódio como surfactante. Diferentemente da literatura estudada, a polimerização foi realizada em reator tanque agitado de 1 litro de capacidade, e foram estudados os efeitos dos óleos vegetais como coestabilizador na polimerização em miniemulsão de metacrilato de metila. Além disso, foi estudada a distribuição da massa molar, a cinética da reação, a temperatura de transição vítrea bem como o tamanho médio das nanocápsulas poliméricas. A partir dos resultados obtidos, concluiu-se que todos os óleos vegetais atuam como eficientes coestabilizadores, prevenindo o sistema da degradação difusional e da coalescência das gotas / Abstract: The study of polymeric nanocapsules has grown significantly in recent decades in many areas, as they enable the encapsulation of materials with different active ingredients, contributing to a wide variety of functions ranging from the controlled release of drugs and perfumes to the improvement in retention paint pigments for printing. One of the techniques that has been used for the synthesis of polymeric nanocapsules is the miniemulsion polymerization, presenting as one of its advantages the convenience of being able to use either a water or oil soluble initiator, and to obtain the nanocapsules with a high efficiency degree in only one step. Furthermore, miniemulsion polymerization is conducted in water, being an important factor when relating to the environmental aspect. However, to obtain a stable miniemulsion polymerization, adding a co-stabilizer is required. Many articles in the literature cited hexadecane as an efficient co-stabilizer, since it presents low molar mass and it is insoluble in water. However, the applicability of the nanocapsules can be increased when biodegradable and biocompatible materials are used. Therefore, this study proposed the study of three vegetable oils (coconut, argan and jojoba) as new co-stabilizers for polymerization miniemulsion reactions. The coconut oil is composed primarily of lauric acid, and it has anti-inflammatory properties. Jojoba oil is composed primarily of esters, and as coconut oil, presents anti-inflammatory properties, among others. Argan oil is composed mainly of oleic and linoleic acid and it has very beneficial properties for skin and hair. For miniemulsion polymerization reactions, it was used the oil soluble initiator 2¿2-azobisisobutyronitrile, the monomer methyl methacrylate and sodium lauryl sulfate as surfactant. Different from other studies, the polymerization was conducted in stirred tank reactor of 1 liter of capacity, and the effect of the vegetable oils acting as co-stabilizer in the methyl methacrylate miniemulsion polymerization was studied. In addition, the molar mass distribution, the kinetics of the reaction, the glass transition temperature and the average size of the polymeric nanocapsules were studied. It was concluded that the vegetable oils act in the stability of the miniemulsion polymerization, preventing the system from diffusion of monomers and coalescence / Mestrado / Desenvolvimento de Processos Químicos / Mestra em Engenharia Química