A utilização de fibras vegetais em materiais compósitos tem crescido significativamente nos últimos anos em diferentes aplicações, tendo em vista propriedades como baixa massa específica e alta resistência específica, quando comparadas a fibras sintéticas tradicionais (especialmente vidro), além do requisito de baixa energia para processamento e da vantagem ambiental. O foco principal desse trabalho foi identificar e avaliar o potencial de utilização de fibras vegetais como promotores de fluxo frente a materiais convencionais disponíveis e utilizados em processos de moldagem líquida. Dessa forma, foram realizadas infiltrações retilíneas e radiais, em processos de moldagem por transferência de resina (RTM), de reforços de mantas de fibra de vidro com diferentes frações volumétricas e diferentes pressões de injeção a fim de se verificar tais influências nos cálculos de permeabilidade planar através da Lei de Darcy. Foi avaliada a isotropia de mantas homogêneas de vidro e sisal em infiltrações radiais. Experimentos de infiltração retilínea foram realizados para se determinar a permeabilidade planar em função da utilização do tipo de reforço fibroso, da fração volumétrica (%Vf), do comprimento da fibra, do tipo de fluido impregnante, além de se avaliar o efeito da hibridização de reforços fibrosos e da sequência de empilhamento. A permeabilidade diminuiu com o aumento da %Vf, e a permeabilidade de mantas de sisal foi superior às mantas de fibra de vidro e de não-tecidos de polipropileno (PP) usados como promotores de fluxo. Houve uma leve tendência ao aumento da permeabilidade com o comprimento da fibra de sisal. O uso da manta de sisal como promotor de fluxo contribuiu tanto para o aumento da permeabilidade de reforços híbridos em relação aos constituídos com promotor de fluxo tradicional de PP, quanto para as propriedades mecânicas de compósitos moldados. Mesmo que o percentual de absorção de água tenha sido mais evidente nos compósitos reforçados com fibras de sisal, o envelhecimento não se mostrou muito agressivo as suas propriedades mecânicas. Dessa forma, do ponto de vista de utilização, a fibra de sisal pode ser indicada em aplicações de engenharia como potencial substituta aos promotores de fluxo comerciais empregados em processos de moldagem líquida, tais como RTM light e infusão. / The use of natural fibers to reinforce composite materials increased dramatically in the last years. These fibers have many advantages such as light weight and good specific strength compared to synthetic fibers (especially glass fiber), low energy requirements for processing and favorable environmental impact. In this way, the main focus of this work was to identify and evaluate the utilization of vegetable fibers as flow enhancement systems in comparison with traditional ones in composite manufacturing based on liquid molding. This way, rectilinear and radial infiltration experiments have been carried out using glass-fiber mats with different fiber volume content and injection pressure in order to evaluate their influence on in-plane permeability calculation by Darcy’s law. Isotropy of homogeneous fiber reinforcements (glass mats and sisal mats) was evaluated through radial infiltration experiments. Other rectilinear experiments were done to determine in-plane permeability as a function of the type of reinforcement, fiber volume ratio, fiber length, type of impregnated fluid, and also to study hybridization of fiber mats and the stacking sequence of mats. Permeability decreased for higher fiber content. For similar fiber volume content, permeability of the sisal mats was much higher than of glass mats and PP non-woven core used as commercial infiltration medium. A slight trend towards higher permeability for sisal fiber of higher length. The use of the sisal mat as a flow medium increased permeability of the hybrid reinforcement in comparison with the PP medium and slightly improved its mechanical behavior. Even though water uptake was higher for the sisal composites, their aging in water was not too detrimental regarding mechanical properties. Hence, the sisal fiber mat might be used in engineering applications as a substitute for commercial flow media, widely used in liquid molding processes, such as RTM light or infusion.

A palmeira Livistona chinensis, nativa do sul do Japão, é muito utilizada como planta ornamental em paisagismos em todo o território brasileiro, e além de adaptar-se bem a vários tipos de solos é de fácil reprodução. Essa palmeira produz uma bainha fibrosa na base de seu pecíolo, que é de fácil extração, plana, flexível e porosa, com características ainda pouco conhecidas e exploradas, é um material de fonte renovável que instiga a criatividade para seu uso tanto de forma artesanal quanto industrial. Neste contexto a caracterização da bainha fibrosa da palmeira Livistona chinensis se torna relevante, pois pode representar um leque de oportunidades para o desenvolvimento de novos produtos para o mercado. A caracterização da bainha fibrosa foi realizada com auxílio de microscópio eletrônico de varredura, espectrometria de energia dispersiva de raios-X, microtomografia, análise termogravimétrica, difração de raios-X, composição química e umidade, espectroscopia no infravermelho por transformada de Fourier Também foram obtidos valores para densidade, gramatura e resistência à tração, incluindo índice de absorção acústica, condutividade térmica e Termografia infravermelha. Os ensaios e análises realizados indicaram que a fibra possui propriedades e características que são comparáveis a outras fibras lignocelulósicas e os resultados estão bem próximas aos encontrados para as fibras de coco, como a composição química, densidade e índice de cristalinidade. Um dos fatores relevantes é o índice de condutividade térmica da bainha fibrosa que se manteve próximo aos valores de materiais isolantes utilizados industrialmente como a lã de rocha e lã de vidro. Quanto aos ensaios de termografia de infravermelho, que apontam seu potencial para ser usado como isolante térmico. / The Livistona chinensis palm, native to southern Japan, is widely used as an ornamental plant in landscaping throughout the Brazilian territory, and besides adapting well to various types of soils, it is easy to reproduce. It produces a fibrous sheath at the base of its petiole, which is easy to extract, flat, flexible and porous, with characteristics still little known and exploited, is a renewable source material, and which instigates creativity for its use both artisanly and industrial. In this context the characterization of the fibrous sheath of palmeira Livistona chinensis becomes relevant, since it can represent a range of opportunities for the development of new products for the market. The characterization of the fibrous sheath was performed with scanning electron microscope, X-ray dispersive energy spectrometry, microtomography, thermogravimetric analysis, X-ray diffraction, chemical composition and humidity, Fourier transform infrared spectroscopy We also obtained values for density, weight and tensile strength, including acoustic absorption index, thermal conductivity and infrared thermography. The tests and analyzes indicated that the fiber has properties and characteristics that are comparable to other lignocellulosic fibers and the results are very close to those found for coconut fibers, such as chemical composition, density and crystallinity index. One of the relevant factors is the thermal conductivity index of the fibrous sheath that remained close to the values of insulating materials used industrially as rock wool and glass wool. Regarding the infrared thermography tests, which point out its potential to be used as thermal insulation.

Submitted by LIVIA FREITAS (livia.freitas@ufba.br) on 2016-05-13T19:32:52Z No. of bitstreams: 1 Dissertação.pdf: 3361143 bytes, checksum: 4c0941feb2675129f9ff5bb752bf4448 (MD5) / Approved for entry into archive by LIVIA FREITAS (livia.freitas@ufba.br) on 2016-06-06T16:24:08Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação.pdf: 3361143 bytes, checksum: 4c0941feb2675129f9ff5bb752bf4448 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-06-06T16:24:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação.pdf: 3361143 bytes, checksum: 4c0941feb2675129f9ff5bb752bf4448 (MD5) / A indústria de tingimento e acabamento têxtil é uma das mais intensivas quimicamente, e a segunda em poluição de água, depois do setor agrícola. Esta indústria utiliza milhares de produtos químicos em seus processos de manufatura têxtil, incluindo tinturaria e estamparia. Muitos destes produtos são tóxicos e prejudiciais à saúde humana, direta ou indiretamente. Grandes quantidades de água são neces sários para o processamento de têxteis, tingimento e estampagem. O consumo diário de água de uma fábrica têxtil de médio porte, com uma produção de cerca de 8000 kg de tecido por dia, é de aproximadamente 1,6 milhões de litros. Quase 20% deste total é consumido no tingimento e, 8% em estampagem. O consumo de água na etapa de beneficiamento varia de 30 a 300 litros por kg de tecido, dependendo do tipo de corante usado, e da fibra a ser tingida. Novos conceitos de tecnologias de tingimento não aquoso estão sendo estudados e avaliados nos processos têxteis. Há um grande interesse em encontrar substâncias ambientalmente amigáveis com um duplo objetivo: reduzir o consumo de água em processos têxteis e melhorar a qualidade do tingimento. Os líquidos iônicos são novos meios alternativos para muitos processos como síntese química, catálise enzimática e aplicações em engenharia verde. Ao contrário de sais fundidos convencionais, estes materiais liquefazem a baixas temperaturas. Isto é alcançado pela sua constituição - estruturas funcionais volumosas - que dificultam a formação de uma rede eletrostática líquida ordenada e de uma fase sólida em condições ambiente. Devido à sua ampla janela líquida quando comparado com outros solventes orgânicos convencionais, os líquidos iônicos podem ser considerados solventes alternativos, e os chamados líquidos iônicos próticos (LIP’s) mostram vantagens adicionais devido à sua síntese simples, baixo custo e biodegradabilidade. Neste trabalho é proposta uma alternativa ao tingimento de fibras de algodão, utilizando novos LIP's como solventes substitutos da água. Com o objetivo de analisar a qualidade destes novos LIP’s como solventes de tingimento, foi realizado um estudo de propriedades (resistência à tração e fricção, gramatura e força colorística) das fibras tingidas. Estas medições permitiram a determinação da eficiência dos líquidos iônicos próticos como vetores de tingimento em processos têxteis.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Os autores têm como objetivo, investigar a matriz extra celular, musculatura lisa e densidade vascular do prepúcio de pacientes tabagistas. Espécimes de prepúcio foram obtidas de 20 jovens adultos (média de idade= 27.2) submetidos a postectomia. Dentre os pacientes analisados, um grupo (n=10) possui história prévia de tabagismo (3 to 13 maços/ano, média = 5.8 3.2), e outro grupo (n=10) formam o grupo controle, não fumantes. A coloração de Tricrômico Masson foi utilizada para quantificar tecido conectivo, musculatura lisa e vasos. A coloração Resorcina-fucsina de Weigert foi utilizada para estabelecer as fibras do sistema elástico e a coloração, Vermelho de Picrosirius para o estudo do colágeno. O estudo estereológico foi realizado utilizando o software Image J, para determinar as densidades volumétricas. Para a análise bioquímica o colágeno total foi determinado em &#956;g de hidroxiprolina por MG de tecido seco. O estudo estatístico foi realizado lançando mão do t-teste (p<0,05). Fibras do sistema elástico de fumantes apresentaram-se aumentadas em 42.5% quando comparado ao grupo controle (p=0,002). Em contraste, musculatura lisa (p=0,42) e densidade vascular (p=0,16) não mostraram nenhuma diferença estatística. Foi realizado uma análise quantitativa utilizando Vermelho de Picrosirius sob luz polarizada, que evidenciou a presença de colágeno tipo I e III, sem diferença estatisticamente significativa. A concentração total do colágeno não mostrou diferença entre tabagistas e o grupo controle. (73.1&#956;g/mg 8.0 vs. 69.2&#956;g/mg 5.9, respectivamente, p=0,23). Tabagismo está associado a um significante aumento de fibras do sistema elástico do tecido prepucial. Estes resultados podem, possivelmente, explicar os altos índices de falha na uretroplastia peniana, com uso de flap de prepúcio em fumantes / It has been speculated by McAninch et al. (1), that smokers might experience worse results after urethral reconstruction. We decided to investigate the extracellular matrix, smooth muscle and vascular density in the foreskin of smoker patients. Foreskin samples were obtained from 20 young adults (ranging in age from 23 to 36 years; mean SD = 27.2 5.8) submitted to circumcision from July 2008 to October 2009. Of the patients analyzed, one group (n=10) had a previous history of chronic smoking (3 to 13 packs/year, mean = 5.8 3.2) i.e., one pack per day for 3 to 13 years. The control group was composed of 10 non-smoker patients. Foreskin samples were studied by histology and biochemistry. Means were compared using the two-tailed t-test (p<0.05). The elastic system fibers in the foreskin of smoker patients increased in 42.5% when compared to the control group. In contrast, the smooth muscle fibers, vascular density and total collagen concentration did not show any significant variation between smokers and controls. Smoking is associated with a significant increase of elastic system fibers in foreskin tissue. These results could possibly explain the high failure rate of penile urethroplasty in smokers by using foreskin flaps

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2012-10-26T09:38:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 310070.pdf: 2736282 bytes, checksum: 230f3961a482e0932ffeb09ca9ee1ecd (MD5) / O impacto ambiental ocasionado pelo acúmulo de embalagens provenientes de materiais sintéticos e as dificuldades de reciclagem têm incentivado a busca de materiais alternativos. Os amidos, juntamente com fibras vegetais, surgem como opções de destaque para a produção de filmes. O projeto desenvolvido teve como finalidade realizar um estudo para produzir sacolas, à base de amido de mandioca, glicerol e fibras de celulose ou de sisal, a partir de filmes-compósitos de amido-fibras com diferentes espessuras, utilizando a técnica de tape-casting. Dependendo da espessura do filme, levou-se em torno de 4 a 6 horas para a sua secagem. Os filmes, obtidos pelo método descrito, foram caracterizados com ensaios de tração, resistência ao rasgamento e resistência à perfuração. Os filmes com fibras de sisal diferiram dos filmes com fibras de celulose nos ensaios de tração e de resistência ao rasgo. Os filmes que apresentaram maior resistência para os testes mecânicos foram os de maior espessura, já que ficaram mais rígidos. As sacolas foram obtidas por termossoldagem dos filmes de amido-fibras. Para testar a colagem/selagem das sacolas, foram realizados ensaios de resistência da termossoldagem à tração. A soldagem à temperatura de 150 °C foi escolhida como ideal para os filmes de amido-fibras. Além destes ensaios foram analisados o teor de umidade, a densidade, a opacidade e a capacidade de molhamento e de impressão da superfície dos filmes. Os ensaios de molhabilidade mostraram que os filmes têm afinidade com tinta de impressora e que podem ser impressos. Nos filmes incorporados com fibras de sisal, foi necessário fazer modificações iniciais nas fibras para que essas pudessem ser incorporadas na matriz polimérica. Para isso foram testados três diferentes tratamentos das fibras de sisal e a caracterização dos filmes obtidos com estas foi realizada. O filme incorporado com as fibras de sisal que apresentou as melhores características foi escolhido para a realização dos ensaios mecânicos (tração, perfuração, rasgamento e termossoldagem). Todos os resultados obtidos apontam a viabilidade técnica de obtenção de sacolas de amido de mandioca-fibras celulósicas ou de sisal para embalar produtos de superfície seca

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Quimica. / Made available in DSpace on 2013-06-25T20:21:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 310600.pdf: 1294731 bytes, checksum: bec338c00df0eb33928d910a27f6a02f (MD5) / Na indústria têxtil as operações convencionais de preparação, tingimento e acabamento são responsáveis pela geração de uma grande quantidade de carga poluidora, especialmente pelo elevado consumo de substâncias químicas como álcalis e agentes tensoativos. Para minimizar estes problemas tem-se aplicado tratamentos enzimáticos, os quais são seletivos à ação sobre componentes químicos específicos e ocorrem a baixas temperaturas, na faixa de 60°C. A celulase é uma das enzimas mais utilizadas na indústria têxtil, principalmente nos processos de preparação e acabamento, em especial no biopolimento. No presente trabalho foram investigadas diferentes condições de empacotamento das fibras de algodão, assim como determinada a influência de diferentes pré-tratamentos sobre a ação da celulase. Verificou-se que a escolha adequada do pré-tratamento pode ser uma possível rota para promover o ataque da enzima em situações onde o mesmo é desfavorável, devido ao aumento da resistência por efeitos de empacotamento. Foram investigadas diferentes meadas de fios (OE 12/1, OE 14/1, OE 16/1, penteado 13/1 e cardado 16/1), verificando-se um aumento da ação enzimática após o tratamento com vapor, onde o fio penteado 13/1 (0,98 µmol.mL-1 de Açúcares Redutores Totais (ART) liberados) apresentou uma maior ação da enzima, seguido pelo fio cardado 16/1 (0,94 µmol.mL-1 de ART liberados). Para os fios OE 12/1 e OE 14/1, a condição de maior atuação enzimática, medida pela formação de ART, foi na ausência de pré-tratamento, onde se observou uma liberação de ART após 60 min. de reação de 0,86 e 0,95 µmol.mL-1, respectivamente. A avaliação do biopolimento em bobinas mostrou que a condição que apresentou menor pilosidade, alongamento, força máxima de ruptura, torção, grau de polimerização e a maior concentração de ART liberados foi para o fio OE 16/1 pré-tratado com vapor por 15 minutos e biopolido com celulase (Quimilase BP). Observou-se encolhimento em todas as amostras de fios analisadas, sendo o maior encolhimento observado no branco do fio penteado 13/1 pré-tratado com Inchamento 24 horas, seguido pelas amostras de branco sem pré-tratamento dos fios OE 14/1 e penteado 13/1. Nas análises dos cordéis observou-se que os tratamentos enzimáticos precedidos por pré-tratamentos de vapor para os fios 24/1 auxiliam na minimização dos efeitos de variação dimensional em comparação aos não tratados. Na avaliação do DP dos cordéis (cardado e penteado) observou-se que cordéis de título 24/1 apresentaram maior grau de polimerização que os 30/1. A análise estatística dos resultados dos cordéis mostrou que o maior ataque enzimático foi obtido quando se tratou com Quimilase BP o cordel de fio cardado 30/1 pré-tratado com vapor 15 minutos Foi observada uma influência do grau de empacotamento da fibra, sendo que de acordo com as condições de pré-tratamento dos substratos podem-se obter diferentes acessibilidades da enzima à fibra, mostrando assim a importância em se adaptar as condições de biopolimento de acordo com os substratos e processos. / In the textile industry, conventional operations such as cleaning, dyeing and finishing are responsible for generating a large amount of pollutant, especially due to a high use of chemical substances such as alkalis and surfactant. To minimize these problems has been applied enzymatic treatments, which are selective for action on specific chemical components and occur at low temperatures in the range of 60 ° C. One of the most widely used enzymes in the textile industry is cellulase which acts mainly in the preparation and finishing, especially in the biopolishing. In the present work we investigated different packing conditions of cotton fibers, and determined the influence of different pretreatments on the action of cellulase. It was found that choosing the appropriate pretreatment may be in a possible route to promote the attack of the enzyme in situations where it is disadvantageous due to increased resistance to the effects of packaging. We investigated different yarn, OE 12/1, OE 14/1, OE 16/1, Combed 13/1 and Carded 16/1, and found an increase in the enzymatic activity after treatment with steam, where the Combed yarn 13/1 (0.98 µmol.mL-1 glucose released) presented an increase in the enzyme action, followed by Carded yarn 16/1 (approximately 0.94 µmol.mL-1 glucose released). For the OE 12/1 and OE 14/1 yarn, the condition of higher enzyme activity, measured by the formation of glucose, was in the absence of pre-treatment, where there was a release of glucose in the reaction medium after 60 min. of 0.86 and 0.95 µmol.mL-1, respectively. The evaluation of the biopolishing in bobbin showed wich the condition with the lowest hairiness, elongation, force of rupture, torsion, degree of polymerization and the largest concentration of glucose was released to the yarn OE 16 / 1 pre-treated with steam for 15 minutes and biopolish with cellulase (Quimilase BP). Shrinkage was observed in all yarn samples analyzed, and the greater shrinkage observed in white combed yarn 13/1 pre-treated with swell 24 hours, with the blank samples without pre-treatment of OE yarn 14/1 and combed yarn 13/1. In the analysis of the twine was observed that the enzymatic treatments preceded by pre-treatments of steam to yarns 24/1 was helped in minimizing the effects of dimensional variation compared to the untreated. In the analysis of the degree of polymerization (DP) of the twine (carded and combed) was observed that twines with title 24/1 had a higher DP that the 30/1. The statistical analysis of the twines results showed that the greater enzymatic attack was obtained when the twine of carded yarn 30/1 was treated with Quimilase BP and pre-treated with steam 15 minutes. We observed an influence of the fiber degree of packaging, and according to the conditions of substrates pre-treatment, can obtain different enzyme accessibility of the fiber thus showing the importance to adapt the biopolishing conditions according with the substrates and processes.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2013. / Made available in DSpace on 2013-12-05T23:42:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 318449.pdf: 2754019 bytes, checksum: d73daae4512a7cb151813f0d7e905cae (MD5) Previous issue date: 2013 / Interfaces fibra-matriz tem um papel muito importante no desempenho de compósitos de matriz cerâmica. Sendo a interação entre fibra e matriz for muito forte, o compósito se comportará como uma cerâmica monolítica, e sendo muito fraca, o compósito perderá sua integridade estrutural e suas propriedades interlaminares. Zircônia monoclínica (não-estabilizada) tem mostrado ser uma boa alternativa na produção de interfaces fibra-matriz para compósitos cerâmicos à base de alumina devido à sua baixa interação química durante a sinterização e também devido ao fenômeno de microtrincamento causado pela transformação tetragonal-monoclínica durante o resfriamento. Interfaces porosas à base de zircônia monoclínica, as quais apresentam baixa tenacidade devido à sua porosidade e microtrincamento, haviam sido usadas no passado para criar interfaces com baixa interação entre fibras de safira e matrizes de alumina. Neste sistema, as interfaces se mostraram quimicamente estáveis mesmo acima de 1300 °C. Compósitos tenazes à base de alumina haviam sido fabricados com zircônia monoclínica como interface. Entretanto, a porosidade da matriz era ? 13%, o que dificulta a interpretação dos resultados, pois as propriedades mecânicas do compósito não podem ser claramente atribuídas às propriedades da zircônia monoclínica. Neste trabalho, compósitos-modelo com matriz densa e fibras individuais de alumina foram produzidos. A interface fibra-matriz foi produzida através de recobrimento por dip-coating das fibras em suspensões cerâmicas de zircônia monoclínica. Diferentes tamanhos de partícula foram utilizados no processo de dip-coating com o objetivo de variar a porosidade e assim, as propriedades das interfaces. A tensão de cisalhamento interfacial foi determinada através do teste de pushin nas fibras. O fenômeno de deflexão de trincas foi avaliado através de trincas criadas por indentação Vickers e o fenômeno de pullout das fibras através de observações nas superfícies de fratura. Propriedades como tenacidade à fratura, dureza e módulo de elasticidade da matriz e interface foram avaliadas para determinar os parâmetros de deflexão de trincas propostos por He e Hutchinson.<br> / Abstract : Fibre-matrix interface properties play an important role on the performance of ceramic matrix composites. Being the fibre-matrix interaction too strong, the composite will behave such as a monolithic ceramic and being too weak, the composite will lose its structural integrity and its interlaminar properties. Monoclinic (unstabilized) zirconia has shown to be a suitable alternative for the production of fibre-matrix interfaces for alumina ceramic matrix composites due to its low chemical interaction during sintering and due to the microcracking phenomenon caused by the tetragonal-monoclinic transformation during cooling. Porous oxide coatings of monoclinic zirconia, which have low toughness because of their porosity and microcracking, have been used in the past to achieve debonding between sapphire fibres and alumina matrices and were to be chemically stable with sapphire above 1300 °C. Tough alumina matrix composites have been fabricated using monoclinic zirconia as fibres coating. However the matrix porosity was = 13%, which makes it difficult to interpret the results, because the toughness cannot be unambiguously attributed to the properties of the unstabilized zirconia interfaces. In this work, model composites with dense alumina matrix and single alumina fibres were fabricated. The fibre-matrix interface was produced via dip-coating single fibres in monoclinic zirconia suspensions. Different particle sizes were used for the dip-coating in order to vary the coating porosity. The interfacial sliding stress was determined via a modified fibre pushin test. The crack deflection behaviour was analysed from cracks created via Vickers indentations and the fibre pullout via surface fracture observations. Properties such as fracture toughness, hardness and elastic modulus for the interface and matrix were also evaluated in order to determine the crack deflection parameters established by He and Hutchinson.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Florianópolis, 2013. / Made available in DSpace on 2014-08-06T17:29:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 325146.pdf: 1714956 bytes, checksum: 64a85de0a188f90fde9d8433da14ba4c (MD5) Previous issue date: 2013 / Na área têxtil os padrões de qualidade dos produtos passam a ser cada vez mais abrangentes. O controle de resíduos químicos no produto final, especialmente resíduos de agrotóxicos no algodão é um dos quesitos já exigido no mercado internacional. Neste trabalho foi desenvolvida e testada uma metodologia adequada à determinação de multirresíduos de agrotóxicos em fibra de algodão, cujo diferencial em relação aos métodos tradicionais, além de ser um método multirresíduos, no qual, em uma só análise são determinados múltiplos compostos em um GC/MS, é aplicado ultrassom como método de extração e o método QuEChERS como um método de limpeza. Foram selecionados 30 agrotóxicos para validação da metodologia desenvolvida, sendo os seguintes grupos: organofosforados, organoclorados, piretróides, ciclodienoclorados, carbamatos e dinitroanilinas. Foram testadas as metodologias soxhlet e ultrassom com solventes de polaridades variadas. Para a limpeza do extrato foram testados os adsorventes florisil®, alumina, zeólita, sílica e o método QuEChERS. Para a validação do método analítico foi testado à seletividade, linearidade, exatidão, precisão, robustez, limite de detecção (LD) e limite de quantificação (LQ). As fortificações das amostras foram realizadas em 3 níveis de concentração, 30 ng/mL, 100 ng/mL e 200 ng/mL. Dos 30 agrotóxicos 24 apresentaram recuperação de 70% a 120%, com coeficiente de variação percentual (CV) inferior a 3%. A metodologia desenvolvida foi utilizada para análise dos mesmos agrotóxicos em 6 amostras de pluma de algodão, procedente dos EUA, Argentina, Regiões Sul e Nordeste do Matogrosso, Piauí, Bahia e amostras de tecidos procedentes da indústria têxtil dos setores de matéria-prima crua, estamparia, tingimento e acabamento. Em 03 (três) amostras analisadas, foi encontrado resíduo acima dos limites estabelecidos pela Norma Eco Tex 100. Devido ao efeito matriz (contaminação) nenhum dos métodos apresentados na literatura foi eficiente na análise de agrotóxicos em pluma de algodão, já o método desenvolvido demonstra ser rápido, eficiente e robusto para ser aplicado na determinação de resíduos de agrotóxicos em pluma de algodão.<br> / Abstract : In the textile quality standards of products become increasingly comprehensive. The control of chemical residues in the final product, especially for pesticide residues in cotton is one of the requirements already required in the International market. We have developed and tested a methodology suitable for multiresidue determination of pesticides in cotton fiber, which differentiates from traditional methods, besides being a multiresidue method, in which, in one analysis are determined multiple compounds in a GC/MS/SIS. Ultrasound is used as an extraction method and QuEChERS method as a procedure of cleaning and not as an extraction method. We selected thirty (30) pesticides the following groups to validate the methodology: organophosphates, organochlorines, pyrethroids, ciclodienoclorados, carbamates and dinitroanilines. Were tested methodologies and Soxhlet, Ultrasound with varying polarity solvents. For cleaning of the extract was tested adsorbents Florisil®, Alumina, Zeolite, Silica and QuEChERS method. The analytical parameters for validation of the method were: selectivity, linearity, accuracy, precision, robustness, limit of detection (LOD) and limit of quantification (LOQ). Samples were fortified at 3 levels of concentration: 30 ng/mL, 100 ng/mL and 200 ng/mL. Of the 30 pesticides 24 showed recovery 70% - 120%, with a coefficient of variation (CV) less than 3%. The methodology was used for analysis of these pesticides in samples of 6 raw cotton coming from the USA, Argentina, region south end northeast Mato Grosso, Piauí, Bahia. Textile Fabrics samples coming from the sectors of textile industry raw material, stamping, dyeing and finishing. Four samples showed concentrations of residues above the limits established by the Eco Tex Standard 100. Due to matrix effects (contamination) none of the methods presented in the literature was efficient for the analysis of pesticides in cotton plume, as the developed method proves to be faster, less expensive and efficient for application in the determination of pesticide residues in cotton plume.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2016. / Made available in DSpace on 2017-04-11T04:16:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 344789.pdf: 9160244 bytes, checksum: 908c5a89c601a29ba651dda87d6c88b5 (MD5) Previous issue date: 2016 / Abstract : The sea, sea salt aerosol, direct exposure to sunlight and corrosive fluids make oil and gas rigs hostile environments for its own infrastructure. Metallic pipelines and structural items are being progressively replaced by engineering plastics and composite materials with high structural efficiency and corrosion resistance. As these components require regular inspection and maintenance routines, developing non-destructive inspection techniques is required. The high cost associated with conducting maintenance in hazardous and difficult to access areas, along with the prevalence of premature failure of adhesive bonded joints between composite material pipes, creates a demand for passive long-term monitoring techniques able to act as a bridge between scheduled inspections. This work explores the use of fiber optic sensors integrated into the bonded joints as a potential long-term solution. Several optical fiber sensors were studied and one was selected for testing purposes. Sensors were then integrated internally and externally to bonded joints between pipes with similar geometry to those used in oil and gas rigs. A series of non-destructive tests plus a destructive test were realized. Shearography and computed tomography, as supporting techniques, corroborate the capacity of the selected sensors and devised sensing strategy to detect the presence of voids and debondings at various stages of the pipeline?s life cycle.<br> / O mar, a atmosfera salina, a incidência solar e a presença de fluidos corrosivos fazem de plataformas de prospecção de petróleo e gás ambientes hostis para a infraestrutura nelas instalada. Tubulações e itens estruturais metálicos vêm sendo substituídos por plásticos de engenharia e materiais compostos com alta eficiência estrutural e resistência à corrosão.Um material compósito é formado pela combinação, em escala macroscópica, de dois ou mais componentes com distintas características físicas e química, que quando combinados produzem um material cujas propriedades diferem das de seus constituintes.Visto que estes componentes também necessitam de inspeção e manutenção regular, tem-se a necessidade de desenvolvimento de múltiplas técnicas não-destrutivas de avaliação. O que levou à adaptação de técnicas como a termografia, holografia, shearografia, ultrassonografia e tomografia para a inspeção de compósitos.Ainda, o alto custo associado à realização de ensaios em áreas classificadas e de difícil acesso, conjuntamente com a prevalência de falhas prematuras em uniões adesivadas em tubulações de material composto, criam uma demanda por técnicas passivas de monitoramento a longo prazo capazes de atuar como uma ponte entre as inspeções periódicas.A união por adesivo é um processo testado, confiável e consolidado para unir substratos metálicos, plásticos, cerâmicos e compósitos. Apresenta como vantagens com relação às uniões parafusadas ou rebitadas massa reduzida, melhor distribuição de esforços mecânicos e melhor resistência à fadiga devido à maior flexibilidade e capacidade de inibição da propagação de trincas dos adesivos. Apesar disso são de difícil modelagem matemática, difícil manutenção e são consideradas como uniões permanentes. Este é o processo mais utilizado para unir tubulações de plástico e de compósito, tanto em aplicações na construção civil como na indústria.O presente trabalho explora a utilização de sensores de fibra óptica integrados às uniões adesivadas como potencial solução deste problema.Foram estudados diversos sensores de fibra óptica, como redes de Bragg, interferômetros de Fabry-Pérot e sensores distribuídos com base em deflectometria. Alguns sensores capazes de medir múltiplos parâmetros também são apresentados.Para a realização de ensaios, sensores de fibra óptica foram integrados interna e externamente a uniões adesivadas de tubulações de características similares às utilizadas em campo. Um total de doze fibras sensoras, contendo 3 redes de Bragg cada foram colocadas internamente à camada de adesivo das uniões para medir o campo de deformação axial no interior da união. Além disso, fibras mais longas contendo 12 redes de Bragg foram projetadas para serem enroladas externamente ao longo da circunferência das uniões.Uma série de ensaios não-destrutivos foram realizados, começando-se por testes de inserção dos sensores. Três uniões adesivadas foram instrumentadas, incluindo uma com defeitos planejados para fins de comparação.Por fim um dos corpos de prova foi ensaiado de maneira não-destrutiva para avaliar se a instrumentação integrada possui impacto negativo nas propriedades mecânicas das uniões. O corpo de prova ensaiado falhou em uma região distante da instrumentada, mas mais testes precisam ser realizados para que se estabeleça significância estatística de que a instrumentação não foi deletéria.Shearografia digital e tomografia computadorizada foram utilizadas como técnicas de apoio e corroboraram a capacidade dos sensores selecionados e da estratégia de medição adotada para a detecção da presença de vazios e falhas de adesão em várias etapas do ciclo de vida das uniões.<br>

Dissertação (Mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química / Made available in DSpace on 2012-10-22T05:03:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 212454.pdf: 1395236 bytes, checksum: 041111b5fa3f12fb43abfda48c0de9ea (MD5) / Nesta última década vem ocorrendo uma grande evolução de consumo das fibras no mundo; constata-se o crescimento do consumo das sintéticas frente às naturais, que alcançou 36% nos últimos seis anos, contra apenas 4% observado para as fibras naturais, no mesmo período. A fibra de poliéster é uma das fibras sintéticas que apresenta uma estrutura mais compacta e cristalina. Para o seu tingimento são utilizados corantes dispersos. Neste trabalho foi estudado o processo de tingimento de uma mistura de fibras de poliéster com elastano, de títulos 167 Dtex e 100 Dtex, obtendo-se a cinética de montagem do corante nas fibras. Para os ensaios foram utilizados três diferentes corantes: Disperse Red 60 de molécula pequena, o Disperse Orange 30 de molécula média e o Disperse Blue 60 de molécula grande. Avaliaram-se as concentrações dos corantes nas fibras, fixando-se variáveis como: pH, relação de banho, concentração do corante e concentração dos auxiliares de tingimento (igualizante e dispersante), temperatura e tempo de tingimento. Foram realizados vários ensaios, incluindo processos utilizando-se somente os corantes e processos utilizando-se os corantes e os auxiliares de tingimento. Observou-se que tanto para a fibra de PES/PUE de título 167 Dtex como para a microfibra de PES/PUE de título 100 Dtex, os corantes de molécula pequena se difundiram com maior facilidade para o interior da fibra. Os corantes de molécula média e grande encontram maior resistência na difusão para o interior da fibra. A microfibra PES/PUE, por apresentar menor porosidade quando comparada com a fibra de PES/PUE, apresenta uma maior resistência à transferência de massa. No tingimento com corante de molécula grande (Disperse Blue 60), foi realizada uma termofixação do substrato após o tingimento, a 190°C por 50 segundos, devido ao acúmulo de corante na superfície da fibra. Após a termofixação à alta temperatura, ocorre a sublimação do corante depositado na superfície da fibra. Os ensaios experimentais foram realizados no laboratório, nas mesmas condições do processo industrial. Observou-se uma grande concordância entre os perfis de concentração obtidos nos dois processos, permitindo que os resultados obtidos em escala laboratorial sejam utilizados para predizer o comportamento do processo de tingimento em escala industrial.