Trabalho realizado no Grupo Indeba (ndústria de Detergentes da Bahia) /SPAR (Unidade de Produção de Embalagens Plásticas), orient. pelo Eng. Donato Cuozzo / Tese de Mestrado Integrado. Engenharia Química. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2012

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:11:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissFLS.pdf: 2608700 bytes, checksum: 39ec6e4fcd10cd34a33b62178c4f4565 (MD5) Previous issue date: 2005-08-06 / The objective of this work was to study the influence of the use of carbon black as infrared absorber to improve the PET resin heat-up during the stretching blow molding of bottles. It was investigated the correlation between the main physical properties of the carbon blacks and the source setup conditions and the PET infrared absorption. Therefore, five carbon blacks with different physical characteristics were selected and mixed with a PET resin bottle grade by injection molding. The correlation between particle size, surface area and structure of carbon black and the optical properties, rheological behavior and heat-up of the compositions were studied. The rheological measurements showed that the carbon blacks did not modify the profile of the PET rheological curve; however both the viscosity and elasticity properties of the PET were dependent on the carbon black particle size and structure. The differential scanning calorimetry (DSC) results showed that the carbon black particles modified the PET crystallization kinetics by increasing the induced crystallization temperature during the cooling step. Through the L* a* b* color measurements, it was verified that the L* color was indirectly proportional to the carbon black content. Finally, the heat-up performance was investigated using two methods: (a) the surface temperature measurement of samples heated under infrared lamps and, (b) the total absorption of each composition calculated using the spectrum data obtained by near infrared spectroscopy (NIRS). Using the scanning electron microscopy (SEM) it was verified that the carbon black content did not modify significantly the morphological aspect and the fracture surface of the compositions. / O objetivo deste trabalho foi estudar a tecnologia de utilização do negro de fumo como absorvedor de radiação infravermelha para o reaquecimento da resina PET durante o ciclo de sopro de garrafas. Foi investigada a correlação entre as principais características físicas do negro de fumo e as condições de operação da fonte de radiação empregada no reaquecimento, e o fenômeno de absorção da radiação infravermelha da resina PET. Para tal, foram selecionados cinco tipos de negro de fumo com características físicas diferentes, e incorporados em uma resina PET grau garrafa, através da moldagem por injeção. Foi estudada a correlação entre o tamanho de partícula primária, área superficial e estrutura do negro de fumo, e as características óticas, o comportamento reológico, e o reaquecimento das composições. As medidas reológicas mostraram que a incorporação de baixos teores de negro de fumo não modificou o perfil da curva reológica do PET; contudo, a viscosidade e a elasticidade foram dependentes do tamanho de partícula e da estrutura do negro de fumo. Os resultados de calorimetria exploratória diferencial (DSC) mostraram que as partículas de negro de fumo atuaram como nucleantes e modificaram a cinética de cristalização do PET, aumentando a temperatura de indução cristalina no resfriamento. Através das medidas de cor L* a* b*, verificou-se que o teor de negro de fumo e cor L* são inversamente proporcionais. Finalmente, a performance de reaquecimento foi investigada por duas metodologias: (a) medidas de temperatura na superfície dos corpos de prova reaquecido sob painel de lâmpadas infravermelhas e, (b) cálculo da absortividade total ) (a das composições a partir da espectroscopia na região do infravermelho próximo (NIR). Utilizando a microscopia eletrônica de varredura (MEV) pode-se observar que a presença de baixos teores de negro de fumo não alterou, significativamente, o aspecto da morfologia e a superfície de fratura das composições.

Made available in DSpace on 2016-03-15T19:36:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Francisco Carlos Ruiz.pdf: 2509048 bytes, checksum: 1e7d358e13bab2edb050547a42da7ae1 (MD5) Previous issue date: 2009-08-10 / Fundo Mackenzie de Pesquisa / The effect of the incorporating 20% of polyethylene with 80% of polypropylene was investigated. The main objective was to study the mechanical behavior of these blends when submitted to different doses of radiation between 25 and 500kGy, in the presence of oxygen and also facing the influence of time. Sample tests were obtained by injection molding using pure polypropylene and two different kinds of polyethylene in each blend: linear low density polyethylene and high density polyethylene. In the mechanical tests it was evaluated the resistance to the Izod impact, flexural modulus, tension resistance and deformations. Analyses of differential scanning calorimetry, infrared spectroscopy and nuclear magnetic resonance were used to help in the understanding the generation of reactive species in the polymers. Although all the samples presented the same tendency in each essay, significant differences were visualized in the resistance to the Izod impact, where the blends presented a less accentuated lose of this mechanical property, 25% in 26kGy dose of radiation, than the pure polypropylene, which lost 65% in the same dose. The behavior of stiffness for all of the samples was very similar, indicating an increase of the crystalline domain that was also verified by thermal analyses and by an increase in the yield stress during the stress-strain test. In the stress of rupture visualizes itself the crosslinking effect of the molecular chains mainly at highest doses of radiation, 200 and 500kGy. This result was also verified by nuclear magnetic resonance analysis which indicated a reduction in the molecular mobility of the linear low density polyethylene blends. Those results showed that both blends presented a better behavior facing the ionizing radiations than the pure polymer, having practical application in the polymers transformation industry. / O efeito da incorporação de 20% de polietileno com 80% de polipropileno foi investigado com o objetivo de estudar o comportamento mecânico da blenda quando submetida à diferentes doses de radiação gama, entre 25 e 500kGy, na presença de oxigênio e também seu efeito frente ao tempo de estocagem do material ao abrigo da luz. Corpos de prova foram obtidos via moldagem por injeção utilizando polipropileno puro e dois tipos de polietileno em cada blenda: polietileno linear de baixa densidade e polietileno de alta densidade, sendo avaliada a resistência ao impacto Izod, módulo de flexão e tensões e deformações no ensaio de tração. Análises de calorimetria exploratória diferencial, espectroscopia na região do infravermelho e ressonância magnética nuclear foram utilizadas para contribuir no entendimento do processo de geração de espécies reativas nos polímeros. Muito embora todas as amostras apresentaram a mesma tendência de comportamento em cada ensaio, diferenças significativas foram visualizadas na resistência ao impacto Izod, onde as blendas mostraram degeneração menos acentuada, 25% em dose de radiação de 26kGy, do que o polipropileno puro que perdeu 65% dessa propriedade em 26kGy. O comportamento de rigidez para todos os materiais foi muito semelhante, indicando um aumento de cristalinidade que foi comprovado pelas análises de calor de fusão e aumento na tensão no escoamento durante o teste de tração. Na tensão na ruptura visualiza-se o efeito da reticulação das cadeias moleculares principalmente nas maiores doses de radiação gama, 200 e 500kGy, também comprovado pela análise de ressonância magnética nuclear indicando uma menor mobilidade molecular alcançanda pela blenda com polietileno linear de baixa densidade. Com esses resultados alcançados, as blendas apresentam um melhor comportamento frente à radiação ionizante do que o polímero puro, tendo aplicações práticas na indústria de transformação de polímeros.