<p> The effect of capillary dimensions on the die swell of molten polymers is investigated. Low and high density polyethylene, polypropylene, polystyrene are used to make investigation It is found the die swell decreases vii th L/D. The plot of die swell index (d/D) vs. L/D has the shape of anexponential decay curve. </p> <p> Bagley's decaying equation is used to fit the data. The effect of Deborah number on die swell phenomenon is also studied. 'I'he relationship between the recoverable shear strains of infinitely long capillary and the one with dimensions ratio L/D is obtained. This relationship could be used to estima te the die swell of short capillary from its value at equilibrium and polymer characteristics. </p> / Thesis / Master of Engineering (MEngr)

Made available in DSpace on 2014-12-17T15:41:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 StevieHLpdf.pdf: 1475886 bytes, checksum: e83c49569bddebb612701e2de7e607bc (MD5) Previous issue date: 2009-08-31 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior / In last years it has talked a lot about the environment and the plastic waste produced and discarded. In last decades, the increasing development of research to obtain fuel from plastic material, by catalytic degradation, it has become a very attractive looking, as these tailings are discarded to millions worldwide. These materials take a long time to degrade themselves by ways said natural and burning it has not demonstrated a viable alternative due to the toxic products produced during combustion. Such products could bring serious consequences to public health and environment. Therefore, the technique of chemical recycling is presented as a suitable alternative, especially since could be obtain fractions of liquid fuels that can be intended to the petrochemical industry. This work aims to propose alternatives to the use of plastic waste in the production of light petrochemical. Zeolites has been widely used in the study of this process due to its peculiar structural properties and its high acidity. In this work was studied the reaction of catalytic degradation of high-density polyethylene (HDPE) in the presence HZSM-12 zeolites with different acid sites concentrations by thermogravimetry and pyrolysis coupled with GC-MS. The samples of the catalysts were mixed with HDPE in the proportion of 50% in mass and submitted to thermogravimetric analyses in several heating rates. The addition of solids with different acid sites concentrations to HDPE, produced a decrease in the temperature of degradation of the polymer proportional the acidity of the catalyst. These qualitative results were complemented by the data of activation energy obtained through the non-isothermal kinetics model proposed by Vyazovkin. The values of Ea when correlated to the data of surface acidity of the catalysts indicated that there is a exponential decrease of the energy of activation in the reaction of catalytic degradation of HDPE, in function of the concentration of acid sites of the materials. These results indicate that the acidity of the catalyst added to the system is one of the most important properties in the reaction of catalytic degradation of polyethylene / Nos ?ltimos anos tem-se falado muito sobre o meio ambiente e sobre o lixo pl?stico produzido e descartado. Nas ?ltimas d?cadas, o crescente desenvolvimento de pesquisas com o intuito de obter combust?veis a partir de material pl?stico, via degrada??o catal?tica, tem-se tornado uma busca muito atrativa, j? que esses rejeitos s?o descartados aos milh?es em todo mundo. Esses materiais levam muito tempo para se degradar por meios ditos naturais e sua incinera??o n?o tem se demonstrado uma alternativa vi?vel devido aos produtos t?xicos produzidos durante sua combust?o. Tais produtos conseq?entes poderiam trazer s?rios problemas de sa?de p?blica e ambiental. Logo, a t?cnica da reciclagem qu?mica apresenta-se como uma alternativa adequada, inclusive porque podemos obter fra??es leves do petr?leo que podem ser destinadas ao setor petroqu?mico. Este trabalho tem como objetivo propor alternativas para o aproveitamento de lixo pl?stico na produ??o de combust?veis l?quidos. Ze?litas tem sido amplamente utilizada no estudo desse processo devido ?s suas propriedades estruturais peculiares e sua alta acidez. Neste trabalho, investigou-se a rea??o de degrada??o de Polietileno de Alta Densidade (PEAD) na presen?a de HZSM-12, com diferentes concentra??es de s?tios ?cidos, atrav?s da termogravimetria e pir?lise acoplada ? cromatografia ? g?s e ao espectr?metro de massa (Py-GC-MS). As amostras de catalisadores foram misturadas com PEAD na propor??o de 50% em massa e submetidas a an?lises em diferentes taxas de aquecimento. A adi??o de catalisadores com diferentes concentra??es de s?tios ?cidos produziu uma diminui??o na temperatura de degrada??o do pol?mero proporcional ? acidez do catalisador. Estes resultados qualitativos foram complementados por dados da energia de ativa??o (Ea) obtidos atrav?s do modelo cin?tico n?o-isot?rmico proposto por Vyazovkin. Os valores das Ea quando correlacionados com os dados da acidez superficial dos catalisadores, indicaram que h? uma redu??o exponencial da Ea da rea??o catal?tica de degrada??o em fun??o da concentra??o dos s?tios ?cidos dos materiais, indicando que esta propriedade ? significativa neste tipo de rea??o

The objective of my work was to develop HDPE clay nanocomposites for packaging with superior barrier (gas and water) properties by economical processing technique. This work also represents a comparative study of thermoplastic nanocomposites for packaging based on linear low density polyethylene (LLDPE), high density polyethylene (HDPE) and Nylon12. In this study properties and processing of a series of linear low density polyethylene (LLDPE), high density polyethylene (HDPE) and Nylon 12 nanocomposites based on Na-MMT clay and two different aspect ratio grades of kaolinite clay are discussed.

O presente trabalho foi desenvolvido para avaliar o potencial de utilização de um reator anaeróbico fabricado em PEAD Polietileno de Alta Densidade, produzido pelo processo de rotomoldagem em substituição aos reatores convencionais construídos em concreto e alvenaria, trabalhando em regime de batelada e enterrados no solo. Os estados de tensões e deformações foram avaliados utilizando o programa de Elementos Finitos ABAQUS versão 6.5 e a malha dos nós utilizando o programa MSC PATRAN 2005 formando 7329 nós e 2004 elementos, em uma malha otimizada para as regiões de maior curvatura (pontos concentradores de tensão). O carregamento é formado com uma pressão interna do biogás de 5 kPa acrescido da carga hidrostática de biomassa de 6000 kgf em uma fundação elástica calculada pela razão tensão/recalque a partir do Módulo de Elasticidade equivalente do solo (Esolo). Comparando o estado de tensões avaliado durante o carregamento foi possível constatar que a maior tensão obtida no elemento mais crítico para a utilização mais provável do reator atingiu o valor de 7,46 MPa (não supera 40% do menor valor de resistência à tração e ao cisalhamento do PEAD de 20 MPa) e a maior razão de deformação dR/R foi de 1.0%. O caso mais crítico avaliado foi quando o reator está enterrado, totalmente vazio, em solo com Esolo = 1,55 MPa e o material com EPEAD = 1550 MPa e com uma sobrecarga superficial no terreno de 20kN/m2 gerando uma tensão de 17,80 MPa no elemento 1955 (atingindo 89% do menor valor de resistência à tração e ao cisalhamento do PEAD igual a 20 MPa). Os resultados obtidos comprovam que o reator produzido em PEAD substitui com vantagens os modelos fabricados em concreto ou alvenaria, suportando a pressão interna do biogás e a carga de biomassa. / The present work was developed to evaluate the potential of uses of an anaerobic reactor manufactured in HDPE High Density Polyethylene produced by the rotomolding process in substitution to the conventional reactors built in stonemasonry, working in a batch regime and buried in the soil. The state of tensions and the deformations were assessed using the program of Finite Elements ABAQUS version 6.5 and the mesh of the knots using the program MSC PATRAN 2005 forming 7329 knots and 2004 elements, in an optimized mesh for the areas of larger curvature (tension concentrator points). The loading is formed with an internal pressure of the biogas of 5kPa added of biomass hydrostatic load of 6000 kg in an elastic foundation calculated by the ratio pressure/settling starting from the Module of equivalent Elasticity of the soil (Esolo). Comparing the state of tensions assessed during the loading was possible to verify that the largest tension obtained in the most critical element goes the most probable utilization of the reactor, reached the value of 7, 46 MPa (it doesn't surpass 40% of the smallest resistance value to the traction and to the shearing strain of HDPE of 20 MPa) and the largest ratio of dR/R deformation was of 1.0%. The most critical assessed case was when the reactor is buried in soil with Esolo = 1,55 MPa and material with EPEAD = 1550 MPa, totally empty and with a superficial overload in the land of 20kN/m2 generating a tension of 17,80 MPa in the element 1955 (reaching 89% of the smallest resistance value to the traction and the shearing strain of a 20 MPa HDPE). The obtained results confirmed that the reactor produced in HDPE substitutes with advantages the models manufactured in stonemasonry, supporting the internal biogas pressure and the biomass load.

O presente trabalho foi desenvolvido para avaliar o potencial de utilização de um reator anaeróbico fabricado em PEAD Polietileno de Alta Densidade, produzido pelo processo de rotomoldagem em substituição aos reatores convencionais construídos em concreto e alvenaria, trabalhando em regime de batelada e enterrados no solo. Os estados de tensões e deformações foram avaliados utilizando o programa de Elementos Finitos ABAQUS versão 6.5 e a malha dos nós utilizando o programa MSC PATRAN 2005 formando 7329 nós e 2004 elementos, em uma malha otimizada para as regiões de maior curvatura (pontos concentradores de tensão). O carregamento é formado com uma pressão interna do biogás de 5 kPa acrescido da carga hidrostática de biomassa de 6000 kgf em uma fundação elástica calculada pela razão tensão/recalque a partir do Módulo de Elasticidade equivalente do solo (Esolo). Comparando o estado de tensões avaliado durante o carregamento foi possível constatar que a maior tensão obtida no elemento mais crítico para a utilização mais provável do reator atingiu o valor de 7,46 MPa (não supera 40% do menor valor de resistência à tração e ao cisalhamento do PEAD de 20 MPa) e a maior razão de deformação dR/R foi de 1.0%. O caso mais crítico avaliado foi quando o reator está enterrado, totalmente vazio, em solo com Esolo = 1,55 MPa e o material com EPEAD = 1550 MPa e com uma sobrecarga superficial no terreno de 20kN/m2 gerando uma tensão de 17,80 MPa no elemento 1955 (atingindo 89% do menor valor de resistência à tração e ao cisalhamento do PEAD igual a 20 MPa). Os resultados obtidos comprovam que o reator produzido em PEAD substitui com vantagens os modelos fabricados em concreto ou alvenaria, suportando a pressão interna do biogás e a carga de biomassa. / The present work was developed to evaluate the potential of uses of an anaerobic reactor manufactured in HDPE High Density Polyethylene produced by the rotomolding process in substitution to the conventional reactors built in stonemasonry, working in a batch regime and buried in the soil. The state of tensions and the deformations were assessed using the program of Finite Elements ABAQUS version 6.5 and the mesh of the knots using the program MSC PATRAN 2005 forming 7329 knots and 2004 elements, in an optimized mesh for the areas of larger curvature (tension concentrator points). The loading is formed with an internal pressure of the biogas of 5kPa added of biomass hydrostatic load of 6000 kg in an elastic foundation calculated by the ratio pressure/settling starting from the Module of equivalent Elasticity of the soil (Esolo). Comparing the state of tensions assessed during the loading was possible to verify that the largest tension obtained in the most critical element goes the most probable utilization of the reactor, reached the value of 7, 46 MPa (it doesn't surpass 40% of the smallest resistance value to the traction and to the shearing strain of HDPE of 20 MPa) and the largest ratio of dR/R deformation was of 1.0%. The most critical assessed case was when the reactor is buried in soil with Esolo = 1,55 MPa and material with EPEAD = 1550 MPa, totally empty and with a superficial overload in the land of 20kN/m2 generating a tension of 17,80 MPa in the element 1955 (reaching 89% of the smallest resistance value to the traction and the shearing strain of a 20 MPa HDPE). The obtained results confirmed that the reactor produced in HDPE substitutes with advantages the models manufactured in stonemasonry, supporting the internal biogas pressure and the biomass load.