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Obtenção de Nanofibras de Carbono a partir do Processo de Eletrofiação /Oliveira, Juliana Bovi de. January 2016 (has links)
Orientador: Edson Cocchieri Botelho / Coorientadora: Lília Müller Guerrini / Banca: Mirabel Cerqueira Rezende / Banca: Silvia Sizuka Oishi / Resumo: Nos últimos anos, reforços constituídos de nanoestruturas em carbono, tais como nanotubos de carbono, fulerenos, grafenos e nanofibras de carbono, vêm sendo muito pesquisados devido às suas elevadas propriedades mecânicas, elétricas e térmicas. Uma vez que, as nanofibras de carbono consistem em um reforço contínuo (ou na forma de mantas) de elevada área superficial específica, associado ao fato de que estas podem ser obtidas a um baixo custo e em grandes quantidades, estas vêm se mostrando vantajosas quando comparadas aos tradicionais nanotubos de carbono. Assim, as nanofibras de carbono são ótimas candidatas para a obtenção de materiais avançados, podendo estas serem utilizadas como reforços em compósitos com diversas aplicações, tais como em implantes neurológicos e ortopédicos, como suportes de catalisadores, artefatos para aplicações aeroespaciais, dentre outras. Desta forma, o objetivo principal deste trabalho é a produção de nanofibras de carbono, empregando como precursora a manta de poliacrilonitrila (PAN) obtida pelo processo de eletrofiação via solução polimérica, com posterior utilização como reforço em compósitos poliméricos. Neste trabalho, uma manta de poliacrilonitrila com nanofibras de diâmetro de aproximadamente (375 ± 85) nm foi obtida por eletrofiação, sendo esta posteriormente carbonizada. A massa residual resultante do processo de carbonização foi de aproximadamente 38% em massa, com uma redução de 50% nos diâmetros das nanofibras após a queima das mantas de PAN, sendo que as mesmas apresentaram um rendimento de 25%. Na análise da estrutura cristalina do material carbonizado, verificou-se que o material apresentou uma desorganização estrutural. E a partir do ensaio de condutividade elétrica da manta carbonizada, concluiu-se que o material se comporta como um ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: In recent years, reinforcement consisting of carbon nanostructures, such as carbon nanotubes, fullerenes, graphenes, and carbon nanofibers has been very researched due to its mechanical, electrical and thermal properties, besides having good thermal conductivity, mechanical resistance and high surface area. Since the carbon nanofibers comprise a continuous reinforcing with high specific surface area, associated with the fact that they can be obtained at a low cost and in large amounts, they have shown to be advantageous compared to traditional carbon nanotubes. Thus, the carbon nanofibers are excellent candidates in order to obtain advanced materials, and these can be used as reinforcements in composites with several applications such as for example, neurological and orthopedic implants, integrates in catalysts systems, devices for aerospace applications, among others. So, the main objective of this work is the processing of carbon nanofibers, using PAN as a precursor, obtained by the electrospinning process via polymer solution, with subsequent use for applications as reinforcement in polymer composites. In this work, PAN nanofibers were produced by electrospining with a diameter of approximately (375 ± 85) nm. The resulting residual weight after carbonization was approximately 38% in mass, with a diameters reduction of 50%, and the same showed a yield of 25%. From the analysis of the crystallinity structure of the carbonized material, it was found that the material presented a disordered structure. From the electrical conductivity results of the specimens, it was concluded that the material behaves as a semi-conductor. The epoxy resin/carbon nanofiber composite presented an elastic modulus value of (3.79 ± 0.48) GPa, a glass transition temperature (Tg) in the range from 108.9 to 135 5 ° C and a linear thermal expansion coefficient within the range of 68 x 10-6 /°C and 408 x 10-6 /°C / Mestre
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Perdas na colheita e qualidade da fibra de cultivares de algodão adensado em função de sistemas de colheita /Ferreira, Francielle Morelli, 1989- January 2013 (has links)
Orientador: Sérgio Hugo Benez / Coorientador: Antonio Renan Berchol da Silva / Coorientador: Paulo Roberto Arbex Silva / Banca: Aloisio Bianchini / Banca: Rogério Peres Soratto / Resumo: Escolhas no manejo cultural tais como sistema de produção e sistema de colheita podem influenciar os índices de perdas na colheita além dos parâmetros de qualidade da fibra, uma vez que, estes fatores, podem ocasionar reduções na qualidade do produto final. Nesse contexto, o objetivo do trabalho foi avaliar a produtividade de cultivares de algodão em sistema adensado, bem como as perdas na colheita e as características da fibra em função dos sistemas colhedores picker e stripper. O experimento foi conduzido na safra de 2012, com espaçamento de 0,45 m, no campo de produção da Fazenda Mirandópolis, município de Juscimeira - MT. Utilizou-se o delineamento em blocos casualizados (DBC). Para as características produtivas do algodão foram considerados apenas dois tratamentos, ou seja, duas cultivares (FMT 701 e IMACD 408), com doze repetições. Para as variáveis relacionadas a perdas na colheita e desempenho operacional das colhedoras utilizou-se DBC em esquema de parcelas subdivididas com dois fatores, sendo, fator A nas parcelas (duas cultivares) e fator B nas subparcelas (dois sistemas de colheita - picker e stripper), com seis repetições. Finalmente, para as características da fibra foram considerados dois níveis para o fator A (duas cultivares) e três níveis para o fator B, ou seja, três sistemas de colheita (sistema manual, sistema picker e sistema stripper), com seis repetições. Avaliou-se a produtividade coletando-se... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Cultural choices in handling such as production system and harvest system can influence the indexes of harvest losses in beyond the fiber quality parameters, since these factors may cause reductions in the quality of the final product. In this context, the objective of this study was to evaluate the yield of cultivars in narrow row cotton system, as well as crop losses and fiber characteristics in function of harvester systems picker and stripper. The experiment was conducted in 2012, with row spacing of 0.45 m, in Mirandopolis Farm, in Juscimeira - MT. Was used a randomized block design (RBD). For cotton productive characteristics were considered only two treatments, in other words, two cultivars (FMT 701 and IMACD 408), with twelve replications. For the variables related to crop losses and operational performance of harvesters was used DBC in split-plot scheme with two factors being the factor A in the plots (two cultivars) and factor B in subplots (two harvesting systems - picker and stripper ) with six replications. Finally, for fiber characteristics were considered two levels of factor A (two cultivars) and three levels for factor B, so three harvesting systems (manual system, picker system and stripper system) with six replications. Was evaluated productivity manually collecting all cotton present in the plant and soon after harvest proceeded to collect the losses in soil and plant. The quality of the fiber was determined in samples collected manually of the plant and after harvest, withdrawn inside the storer basket of each harvester. The analysis of the characteristics the fiber, were analyzed in Laboratory of Classification of Fiber in apparatus by HVI (High Volume Instrument). Losses in soil, plant and total losses did not differ between cultivars, however, for harvest systems, the higher total loss was observed in the picker... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre
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Efeito da superfície vítrea na resistência mecânica de fibras ópticas /Aragão, Bernardo José Guilherme de. January 2006 (has links)
Orientador: Younès Messaddeq / Banca: Norberto Aranha / Banca: Oscar Peitl Filho / Banca: Carlos Kenichi Suzuki / Banca: Joceli Maria Giacomini Angelini / Resumo: O assunto deste trabalho é o envelhecimento acelerado e natural de fibras ópticas de sílica vítrea. Este envelhecimento envolveu uma fibra óptica não cabeada, fabricada em 2000, que foi envelhecida de duas formas. O objetivo dos dois tipos de envelhecimento foi investigar a influência da água molecular e da água dissolvida na sílica na confiabilidade mecânica da fibra óptica. Baseado nos parâmetros mecânicos, químicos e físicos analisados, foi verificado se o envelhecimento acelerado de fibra óptica pode ser comparado com o envelhecimento natural. Concluiu-se que o envelhecimento acelerado de até 50 dias apresenta semelhanças com o envelhecimento natural. Esse trabalho vem assim complementar outros trabalhos realizados envolvendo envelhecimento de fibras ópticas de sílica em meio aquoso, abordando, entretanto, um aspecto pouco investigado: a interação da água molecular com a estrutura da sílica próximo da superfície vítrea em baixas temperaturas. / Abstract: This work deals with artificial ageing and with field ageing of vitreous silica optical fibers. Artificial ageing was done with a non cabled optical fiber, manufactured in the year 2000, which was exposed to two ageing conditions. The aim of the ageing treatments was to investigate the effect of molecular water and chemically dissolved water on the mechanical reliability of optical fibers. The purpose was to verify if artificial ageing is comparable to field ageing regarding the mechanical, chemical and physical parameters investigated. It was concluded that the artificial ageing treatment up to 50 days showed some similarities with field ageing. This work complements others on ageing of optical fibers in aqueous media, addressing a less investigated subject, namely the interaction of molecular water with silica structure at low temperature close to the fiber surface. / Doutor
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Resistência de união de pinos intrarradiculares cimentados à dentina com e sem tratamento com laser de Nd:YAGSimon, Rosana Simões January 2009 (has links)
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license.txt: 581 bytes, checksum: 44ea52f0b7567232681c6e3d72285adc (MD5) / Aims: to evaluate the bond strength of fibre-posts luted with two kind of resin cements to dentin of the root canal treated or not with Nd:YAG laser associated to phosphoric acid. Materials and methods: Sixty one-root teeth with similar morphology and length were submitted to the endodontic treatment with manual instrumentation. After, it were divided into six groups according to the luting protocol of the fibre post (n=10): G1 –RelyX Unicem; G2 – Nd:YAG laser + self-etching luting cement RelyX Unicem; G3 – 37% phosphoric acid gel (AG37%) + RelyX ARC; G4 – Nd:YAG laser + AG37% + RelyX ARC; G5 – etching with the Experimental Solution (ES): Patent number BRPI0903355-6) + RelyX ARC; e G6 – Nd:YAG laser + SS solution + RelyX ARC. The Nd:YAG laser were irradiated with the following protocol: 1064 nm, 60 mJ, 15 Hz and 47. 77 mJ/cm2, 1 min. Afterwards, the teeth with the luted fibre posts were stored in distilled water at 37ºC for 1 week. Next, the roots were sectioned in thirds – cervical, medial and apical – being the slices submitted to the push-out bond strength test. Results: the SS solution group associated to RelyX ARC presented together with the Nd:YAG laser associated to the RelyX Unicem the higher bond strength considering all thirds. Notwithstanding, the phosphoric acid gel associated to the RelyX ARC presented the lower bond strength together with the Relyx Unicem control group. Conclusion: The use of the ES solution increased significantly the bond strength of the RelyX Arc to dentin of the root canal. / Objetivos: Avaliar a resistência de união de pinos de fibra de vidro cimentados à dentina radicular tratada com laser de Nd:YAG, ácido fosfórico gel a 37% ou com uma solução experimental (PATENTE solicitada ao INPI nº PI0903355-6), utilizando dois tipos de cimentos resinosos. Materiais e métodos: Sessenta dentes unirradiculares com morfologia e comprimentos semelhantes foram submetidos ao tratamento endodôntico tradicional ou com laser de Nd:YAG, com instrumentação manual. Após, os dentes foram divididos em seis grupos de acordo com o protocolo de cimentação do pino de fibra de vidro (n=10): G1 –RelyX Unicem; G2 –laser Nd:YAG + RelyX Unicem; G3 –ácido fosfórico gel a 37% (AG37%) + RelyX ARC; G4 –laser Nd:YAG + AG37% + RelyX ARC; G5 – condicionamento com solução experimental (PATENTE solicitada ao INPI nº PI0903355- 6) + RelyX ARC; e G6 – laser Nd:YAG + solução experimental (PATENTE solicitada ao INPI nº PI0903355-6) + RelyX ARC. O laser de Nd:YAG foi irradiado com o seguinte protocolo: 1064 nm, 60 mJ, 15 Hz, 47,77 mJ/cm2 durante 1 min. Os dentes com os pinos cimentados foram armazenados em água destilada a 37ºC por 7 dias. Após esse período, as raízes foram seccionadas em terços cervical, médio e apical, sendo as fatias submetidas ao ensaio de resistência de união por push-out. Ainda, seis dentes foram submetidos aos tratamentos de superfície e levados à microscopia eletrônica de varredura e análise EDS. Resultados: o grupo da solução experimental (PATENTE solicitada ao INPI nº PI0903355- 6) associada ao cimento resinoso RelyX ARC apresentou juntamente com o grupo do laser 4 de Nd:YAG associado ao cimento RelyX Unicem a maior resistência de união considerando todos os terços radiculares. Por sua vez, o ácido fosfórico gel associado ao cimento RelyX ARC apresentou a menor resistência de união juntamente com o grupo do RelyX Unicem. Conclusão: O uso da solução experimental (PATENTE solicitada ao INPI nº PI0903355-6) aumentou significativamente a resistência de união do cimento resinoso RelyX ARC à superfície dentinária do conduto radicular, assim como a irradiação por laser, de uma maneira geral, também aumentou a resistência de união particularmente nos grupos G2 e G4.
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Reciclagem química por hidrólise da poliamida 6,6 reforçada com fibra de vidro após ciclos de reciclagem mecânicaMachado Neto, Lázaro Lopes [UNESP] 18 January 2013 (has links) (PDF)
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machadoneto_ll_me_bauru.pdf: 3083706 bytes, checksum: 728b4d33580fd5aa924ed37190f283ca (MD5) / A reciclagem química de Poliamida 6,6 já é conhecida em patentes e aplicada por empresas de matéria-prima. Entretanto, a reciclagem química de poliamida 6,6 com cargas de fibras de vidro é pouco conhecida. O presente trabalho buscou estudar em escala laboratorial e Reciclagem Química, via Hidrólise, de resíduos dos processos de injeção de Poliamida 6,6 reforçada com 25% de fibras de vidro, descartados pela indústria automotiva após a reciclagem mecânica. Um procedimento de experimentos foi realizado para determinar qual a melhor proporção de água e do material compósito deveria ser reagido para obter o maior teor de fibras de vidro em um menor tempo. Os resultados mostraram que foi possível despolimerizar a Poliamida 6,6 partindo de um material já submetido a três ciclos de reciclagem mecânica com Massa Molar Viscosimétrica Média de 27.604 g.mol-1 obtendo Sal de Nylon com 322 g.mol-1 e 39,29% dos monômeros de base como Ácido adípico e hexametileno diamina em reações a 260ºC por 3 horas e 30 minutos apenas com água desmineralizada. Já a separação das fibras do material polimérico foi bem sucedida por filtragem a vácuo seguida de queima do resíduo orgânico, obtendo até 97,87 das fivras de vidro. Com base nestes resultados, concluiu-se que a reciclagem química deste material foi viável para a obtenção de Ácido Adípico, Hexametileno diamina e o reaproveitamento das fibras de vidro / Chemical recycling of polyamide 6,6 is already known in patents and applied by companies of raw material. However, the chemical recycling of polyamide 6,6 with fillers of glass fibers is not well known. The present work studies in laboratory scale the Chemical Recycling, via hydrolysis, waste injection processes of Polyamide 6,6 reinforced with 25% glass fibers, discarded by the Automotive Industry. A procedure of experiments was conducted to determine the best rate water and composite should be reacter to obtain the highest level of glass fibers in less time. The experimental results show that it was possible to depolymerize the polyamide 6,6 starding form a material already subjected to threee cycles of mechanical recycling with molecular weight of 27.604 g.mol-1 and obtained salt of Nylon with 322 g.mol-1 and 39,29% of basis monomers as Adipic acid and hexamethilene diamina in reactions at 260ºC for 3 hours and 30 minutes only with demineralised water. Now the separation of the fibers of polymeric material succeeded by filtration under vacuum, followed by burning the organic residue, to obtain 97.87% of glass fibers. Based on these results, it was concluded that chemical recycling of this material was feasible to obtain adipic acid, hexamethylene diamine and reusing glass fibers
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Investigação de fibras vegetais como promotores de fluxo na moldagem por transferência de resinaSchmidt, Tiago de Medeiros January 2016 (has links)
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.
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Caracterização dos resíduos de disparo e das alterações em fibras de tecidos atingidos por tiros de arma de fogo com microscopia eletrônica de varredura e espectrometria de raios X característicosFrank, Paulo Ricardo Ost January 2016 (has links)
Tendo em vista o alto índice de criminalidade com armas de fogo no Brasil, é imperativo que a perícia forense tenha mais subsídios sobre resíduos de tiro e alterações provocadas por tiros em têxteis comumente encontrados em cenas de crime. Neste trabalho foram utilizadas munições do maior fabricante de cartuchos no Brasil (Companhia Brasileira de Cartuchos CBC). Foram comparados resíduos de munição convencional (Sinoxid) e de munição não-tóxica (Sintox) em tiros disparados a diversas distâncias, mostrando suas diferenças de composição e morfologia e que o resíduo Sintox contém partículas com composição semelhante àquelas encontradas no ambiente livre de tiros. A análise de fases do resíduo Sinoxid permitiu identificar uma nova categoria de partículas características, com composição e cristalografia específica (BaAl2O4), além das características (PbSbBa, PbBa) e consistentes (PbSb, PbBa, Pb, Sb, Ba) previstas pela norma. Nos resíduos de munição Sintox foram observadas composições contendo AlSiK, AlSi, Pb e AlSiCa. Destas categorias três tem composição semelhante a minerais abundantes na crosta terrestre (aluminossilicatos em geral). Nesta munição se propõe a presença de microesferulitos de chumbo, detectados com microscopia eletrônica de varredura, como evidência de disparo, com validade para os casos de armas em que se supõe o uso anterior ou concomitante de munição convencional, pois a origem provável destes esferulitos é a contaminação da arma com tiros anteriores (enchumbamento do cano). Exceto pela presença dos esferulitos de Pb, não se tem indicativo seguro para afirmar a origem de disparo de arma de fogo nestes resíduos. Do universo de fibras têxteis foram selecionadas fibras de vestimentas comuns entre vítimas de homicídio no Estado do Rio Grande do Sul e foram analisadas as alterações em fibras de tecidos submetidas a tiros, disparados em diferentes distâncias. Fibras de poliéster no tecido alvejado permitiram estimar distâncias de tiro tipo "encostadas" (contact) por fusão das fibras (fiber fusing), tipo "distâncias curtas", por apresentarem rompimento por fusão (fiber melting), enquanto que em distâncias maiores ocorre o rompimento mecânico. Fibras de algodão apresentaram apenas rompimento mecânico. Foi desenvolvida uma medida quantitativa através da medida com MEV do recobrimento de fibras com GSR, que mostra um decaimento exponencial em função da distância radial do furo do projétil, cuja constante de decaimento apresenta dependência da distância de disparo. / Given the high crime rate with firearms in Brazil, it is imperative to supply forensic laboratories with more subsidies on gunshot residues (GSR) from Brazilian ammunition and to analyze changes caused by firearm projectiles in textiles most commonly found at crime scenes. In this work we used ammunition from the leading supplier of cartridges in Brazil (Companhia Brasileira de Cartuchos CBC), and analyzed GSR from conventional ammunition (Sinoxid) and from non-toxic ammunition (Sintox), originated from shots fired at various distances from the target. Elemental analysis showed that both GSR are fundamentally different and that Sintox GSR is similar in composition to common environmental dust. The residue of the Sinoxid phase analysis identified a new category of characteristics particles, with specific composition and crystallography (BaAl2O4), next to the characteristic (PbSbBa, PbBa) and consistent (PBSB, PbBa, Pb, Sb, Ba) particles enumerated by the standard. In Sintox ammunition residue containing AlSiK, AlSi, Pb, and AlSiCa were found. Three of these categories have similar composition to abundant minerals in the earth's crust (aluminosilicates). To identify GSR from this ammunition, the presence of lead micro-spherulites detected with scanning electron microscopy, is proposed as evidence of shooting, valid for cases of weapons which had previous usage of conventional ammunition (weapon fouling). Among the many possible textile fibers, we selected those common on clothing of homicide victims in Southern Brazil (State of Rio Grande do Sul). Fiber modifications due to shots fired at different distances were analyzed. Polyester fibers in the targeted textiles allowed to estimate the firing distance of contact shots by fiber fusing, while at short distances fiber melting occurred. A higher distance only mechanical breakage was observed. Cotton fibers showed only mechanical disruption. The GSR-coverage of the fibers as a function of radial distance from the hole margin showed an exponential decay and the reciprocal decay constant showed a linear dependence on firing distance.
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Estudo da compatibilização da matriz poliolefínica em compósitos termoplásticos a partir de resíduos pós-usoCatto, André Luis January 2012 (has links)
Uma forma muito interessante utilizada no reaproveitamento de resíduos derivados celulósicos como a madeira é a sua incorporação a termoplásticos, formando compósitos poliméricos que são normalmente chamados de “madeira plástica”(MP). Como os polímeros olefínicos não possuem interação com os derivados celulósicos, em virtude de suas características apolares, faz-se necessário o uso de agentes interfaciais ou de acoplamento, a fim de melhorar a adesão na interface entre os componentes. Assim, alguns agentes compatibilizantes têm sido utilizados na modificação de fibras vegetais, para aumentar essa adesão interfacial entre o reforço celulósico e a matriz polimérica e com isso melhorar as propriedades do compósito polimérico. Neste sentido, o objetivo deste trabalho foi avaliar a influência da presença do agente funcionalizante ou compatibilizante (AC) nas propriedades físicas, mecânicas, térmicas, químicas, reológicas e morfológicas da madeira plástica. Os compósitos termoplásticos foram produzidos a partir de plásticos pós-uso (PEAD e PP) e pó de madeira da espécie eucaliptus grandis (EU). Este desenvolvimento foi realizado em várias etapas, porém mantendo constante o teor de pó de EU em 30 % m/m. Na primeira etapa foram testados três agentes compatibilizantes em matriz de PEAD pós-uso a fim de selecionar o melhor AC. Num segundo passo, com o AC que apresentou melhores resultados na primeira etapa, foram formulados novos compósitos utilizando diferentes concentrações de AC, a fim de definir a concentração ótima a ser utilizada de acordo com os resultados de suas propriedades. Selecionado o AC (PEgAM) e teor ótimo (3 % m/m), na terceira etapa foi incorporado um outro polímero (PP pós-consumo), produzindo compósitos através de blendas de PP/PEAD pós-uso com proporções de 80/20 e 50/50 com a fibra vegetal de EU (30%). Os AC’s usados nesta etapa foram o polietileno e o polipropileno graftizados com anidrido maleico (PEgAM e PPgAM). Todos os compósitos foram formulados com 30 % de EU e 3% m/m de AC, sendo processados por extrusão e após moldados por injeção. Resultados da caracterização mecânica mostraram que os compósitos termoplásticos polímero-madeira com AC apresentaram um melhor desempenho mecânico em relação aos compósitos não compatibilizados. Estes resultados puderam ser comprovados também pela análise morfológica, onde se percebeu uma adesão entre as fases nos compósitos compatibilizados. Em relação aos resultados do teste de ângulo de contato com a superfície dos compósitos, este mostrou que a incorporação do AC conduziu a um aumento de energia superficial da matriz polimérica promovendo assim uma melhor interação com a carga vegetal. Entre as propriedades físicas, químicas, térmicas e reológicas, mostrou-se que em geral os compósitos compatibilizados também apresentaram bons resultados em relação aos sem AC, sendo assim viável a utilização de materiais residuais, podendo diminuir o impacto ambiental e agregar valores a esses novos materiais. / A very interesting way used in the reuse of waste cellulose derivatives such as wood is its incorporation into thermoplastics, forming thermoplastics composites usually so-called "wood plastic "(WP). As the olefin polymers have no interaction with cellulose derivatives, owing to its apolar characteristics, it is necessary the use of interfacial or coupling agents in order to improve adhesion at the interface between the components. Thus, some compatibilizing agents have been used in the modification of plant fibers, to enhance the interfacial adhesion between the cellulosic reinforcement and the polymeric matrix and thereby improve the properties of the polymeric composite. In this sense, the objective of this study was to evaluate the presence of the functionalizing agent or compatibilizer (CA) in the physical, mechanical, thermal, chemical, rheological and morphological characteristics of wood plastic. The composites were produced from after use thermoplastic (HDPE and PP) and wood powder of eucalyptus grandis species (EU). This development was carried out in several stages, while maintaining constant the level of EU powder in 30% w/w. In the first stage were tested tree compatibilizing agents an only one matrix type (HDPE) to select the best CA. A second step, with the AC showed better results in the first phase, new composite made using different concentrations of AC in order to define the optimal concentration to be used according to the results of their properties. Selected the CA (HDPEgMA) and your great level (3% w/w), in the third stage was built another polymer (PP post-use), producing composites through blends of PP/HDPE post-use with proportions of 80/20 and 50/50 and with the EU plant fiber. The CA's used in these steps were graft polyethylene and polypropylene with maleic anhydride (HDPEgMA and PPgMA). All composites were formulated with 30% EU and 3% w/w of CA, being extruded and after injection molding. Results showed that the mechanical characterization of wood plastic with CA had a higher mechanical performance compared to no-compatibilized composites. These results could be supported also by morphological analysis, where we noticed a adhesion between the phases in the compatibilized composites. Regarding the results of the test contact angle with the surface of the composites, this showed that the incorporation of CA led to an increase in surface energy of the polymeric matrix promoting a better interaction with the filler plant. Among the physical, chemical, thermal and rheological properties, it was shown that generally compatibilized composites also showed good results compared to those without CA, and thus feasible to use waste materials, can reduce the environmental impact and add value to these new materials.
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Caracterização da bainha fibrosa da palmeira Livistona chinensis para aplicação no design de produtoJobim, Silvie Janis Mossate January 2018 (has links)
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.
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Comportamento de misturas solo-cimento-fibra submetidas a carregamentos estáticos e dinâmicos visando a pavimentaçãoSpecht, Luciano Pivoto January 2000 (has links)
Este trabalho teve o intuito de avaliar os efeitos da inclusão de fibras poliméricas de diferentes propriedades mecânicas, distribuídas aleatoriamente, sob condições de carregamento estático e dinâmico, sobre as propriedades de resistência e deformabilidade em um solo residual artificialmente cimentado. Para atingir o objetivo foram realizados ensaios de compressão não-confinada, compressão diametral, módulo de resiliência, retração, resistência à tração na flexão, fadiga e de resistência à compressão triaxial drenados. Utilizou-se um solo residual de arenito, cimento Portland de alta resistência inicial e dois tipos de fibras de polipropileno com características físicas diferentes, sendo a primeira (tipo I) em forma de filamentos e a segunda (tipo II) fibrilada, ou tipo mesh, formada por pequenos filamentos unidos. As amostras cimentadas foram moldadas com 3,5 e 7,0% de cimento em relação ao peso de solo seco. As fibras de polipropileno utilizadas possuíam 12 e 36 mm de comprimento, adicionadas na proporção de 0,25, 0,50 e 0,75% em relação ao peso seco da mistura de solo-cimento. Análises de regressão múltipla e variança permitiram uma visualização mais clara dos resultados experimentais e pode-se chegar aos seguintes conclusões: (1) ambas as fibras aumentam a ductilidade e a tenacidade do compósito; (2) fibras de caráter extensivo, as do tipo I, são mais efetivas na melhoria das características de pós-ruptura do compósito; (3) as do tipo II, que apresentaram caráter inextensível, são mais efetivas na redução da deformabilidade e no aumento de resistência de pico; (4) o efeito da inclusão das fibras é mais evidente para comprimentos maiores. Utilizando-se dos valores de módulos encontrados e das respectivas relações de fadiga, foram dimensionadas 48 estruturas de pavimento semi-rígido variando-se os parâmetros de tráfego e módulo do subleito e, para tanto, foi utilizado o software ELSYM5 – “Elastic Layered System”. Os resultados indicaram uma significativa redução na espessura da camada cimentada quando se utilizam reforços fibrosos do tipo I. / Unconfined compression, splitting tension, resilient modulus, linear shrinkage, flexural strength, fatigue and drained triaxial compression tests with local measurements of strain were carried out to evaluate the effects of randomly distributed polymeric fibers inclusion, on the strength and deformability properties of a soil-cement matrix. Searching such aims, a sandy soil was mixed with a rapid- hardening Portland cement and two kinds of polypropylene fibers with different physical and mechanical features. The first kind of fiber (type I) is formed by little filaments and the second type (II) has the format of a mesh. The cemented samples had 3,5 and 7,0% cement content in relation to the weight of dry soil. Fibers 12 and 36 mm long were used, added in the mixture with 0,25, 0,50 and 0,75% in relation to the weight of the soil-cement mixture. Multiple regression approach was carried out to allow a more reliable interpretation of the tests results: (1) both fibers increase the ductibility and the tenacity of the composite; (2) extensible fibers (type I), are more effective in the improvement of the ultimate strength characteristics of the composite; (3) the type II fibers, which are less extensive, are more effective in the reduction of the deformability, increasing peak strength; (4) the effect of the inclusion of fibers is more evident for longer fiber lengths. Using the values of resilient modulus and the respective fatigue relation, 48 structures of semi-rigid pavement were designed, changing the parameters of traffic and subgrade modulus. Software ELSYM5 - " Elastic Layered System " was used in such analysis. Results indicated a reduction in the thickness of the cemented layer when type I fibers are employed.
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