Orientadores: Gil Eduardo Serra, Marcos Silveira Buckeridge / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-07-23T11:03:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Panegassi_ValeriaRegina_M.pdf: 4872944 bytes, checksum: 843d64597cb44d77f72603fdf6c6237a (MD5) Previous issue date: 1998 / Resumo: As sementes de faveiro (Dimorphandra mollis) utilizadas neste trabalho foram obtidas na caatinga do Estado do Piauí. Estas sementes foram imersas em solução de NaOH 5% a 100ÜC durante 20mín, seguida de lavagem do material em água corrente, a fim de separar casca do endosperma mais embrião, O material seco sem casca foi triturado e posteriormente peneirado e separado em diferentes frações. As amostras de sementes trituradas com e sem casca e as amostras de suas frações retidas na peneira com 420µm de abertura foram submetidos à análises de composição incluindo teor de galactomanano, proteínas, cinzas, fibra bruta e lipídios. A partir de análises do extrato aquoso de galactomanano hidrolisado foi determinada a composição monossacarídica das frações separadas por peneiramento a fim de avaliar a razão manose;gafactose do poiissacarideo, que apresentou ser em torno de 2,4:1. A fração que apresentou maior rendimento foi aquela separada em peneira com 420^m de abertura. Com esta fração foram feitos ensaios iniciais de toxicidade em camundongos, e foi classificado como Praticamente Atóxico. Amostras da mesma fração foram submetidas a análise reométrica em reômetro HAAKE (Modelo Rotovisco RV20), variando a concentração do galactomanano disperso em água, temperatura, pH, concentração de NaCI e de sacarose, mostrando que a amostra tem comportamento não-newtoniano e pseudoplástico. A partir destas análises foi observada a estabilidade da viscosidade aparente com variação da concentração de NaCI e em pH variando entre 4,0 e 7,0. Também foi observado que a adição de sacarose à dispersão pode ocasionar um acréscimo na viscosidade e, o aumento da temperatura da dispersão ocasiona um decréscimo na viscosidade. A amostra também foi misturada com goma xantana (1:1) e foi observada a formação de gel. A mesma mistura apresentou um aumento significativo na viscosidade, quando comparada à viscosidade apresentada peias dispersões dos polissacarídeos separadamente / Abstract: The seeds of faveiro (Dimorphandra mollis) were obtained in the stunted vegetation of the brazilian State of Piauí. These seeds were immersed in a solution of NaOH 5% at 100°C during 20min, followed by washing the materia! in running water, to separate the skin from the endosperm plus embryo. The dry decoated materia! Was ground and later sifted and separated into different fractions. The samples of ground seeds and the fraction left on the 420pm sifter were subjected to composition analyses, including the galactomannan, protein, ash, raw fiber, and lipid contents. From the analyses of the hydrolyzed galactomannan, the monosaccharide composition was obtained by HPLC analysis of the samples obtained in the left fractionating, in order to evaluate the mannose:galactose ratio of the polysaccharide, which proved to be 2.4:1. The fraction with the largest production was obtained in the sifter with 420µm. With this fraction, primary toxicity tests were performed on mice, reaching the classification of Basically Non-toxic. Samples from the same fraction were analysed in a HAAKE RV20 rheometer, with variation of the concentration of galactomannan dispersed in water, temperature, pH, sucrose and NaCI, demonstrating that the sample had a non-newtonian pseudoplastic behavior. From these analyses, the stability of viscosity was observed in the presence of NaCI and pH varying from 4.0 to 7.0. The viscosity decreased in higher temperature and can increase in the presence of sucrose solutions. The sample was also mixed with xantan (1:1) for the observation of gel formation. The same mixture showed a significant increase in viscosity, when compared to the viscosity shown by the dispersions of the polysaccharides separately / Mestrado / Mestre em Tecnologia de Alimentos

Orientador : Carlos Alberto Gasparetto / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-07-28T20:58:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Paula_GlauciaRuizde_M.pdf: 15702458 bytes, checksum: b57c15510f667801551bb079f3968319 (MD5) Previous issue date: 2001 / Resumo: Neste trabalho experimental foi determinado o comportamento reológico de misturas multifásicas compostas por óleo de soja e gordura hidrogenada de soja, silicato simulando o catalisador e ar em situações similares ao processo de hidrogenação em batelada, utilizando-se um reômetro rotacional tipo Searle, na temperatura de 50°C. Foram construídos três agitadores do tipo turbina de Rushton com 4 pás retas para serem acoplados ao reômetro com a finalidade de medir o torque e determinar as características de Número de Potência (Npo)em função do Número de Reynolds (NRe),visando identificar o progresso da reação de hidrogenação. As curvas de agitação foram ajustadas por um modelo de potência e comparadas com a curva proposta por Rushton. As curvas obtidas estão deslocadas da curva proposta por Rushton de um fator relacionado ao NRee que foi determinado como sendo 16,7. As medidas reológicas mostram que as misturas apresentam comportamento newtoniano e as viscosidades variam de 22,1 a 31,7mPa.s, apresentando um comportamento crescente à medida que o teor de gordura hidrogenada de soja aumenta, viabilizando portanto a utilização da medida do torque solicitado pelo agitador de um reator de hidrogenação para monitorar o progresso da reação / Abstract: In this experimental work the rheological behavior of multiphasical mixtures of soybean oil and hydrogenated fat, silicate was used as catalyser and air was determined in similar situations of process of a batch hydrogenation, utilizing a rotational rheometer style Searle, in 50°C. Three shakers style turbine ofRushton with 4 straight shovel were built in order to be coupled to rheometer for measuring torque and determining haracteristics of Power Number (Npo)as a function of Reynolds Number (NRe).This process aims at identifying the progress of an hydrogenation reaction. The agitation curves were adjusted as a power model and were compared with the curve developed by Rushton. The obtained curves are dislocated ftom Rushton curve of a factor of 16,7. This factor is related to NRe. The rheological measures show that mixtures exhibit newtonian behavior and their viscosities range ftom 22.1 to 31.7 mPa.s, presenting a growing behavior when hydrogenated soybean fat content increases. This behavior is feasible for utilizying the measure of requested torque for shaker of an hydrogenation reactor for monitoring the progress of reaction / Mestrado / Mestre em Engenharia de Alimentos

Orientador : Florencia C. Menegalli / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-03T09:41:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PampaQuispe_NoeBenjamin_M.pdf: 16803128 bytes, checksum: 36c89e6ce3654d5b0eea049edfb150f1 (MD5) Previous issue date: 2003 / Resumo: No presente trabalho foi realizada a caracterização de amido de amaranto variedade "Amarathus cruentus" produzida pela Embrapa-Cerrados.O amido foi extraído da semente de Amaranto,segundo á tecnologia de moagem úmida. Foram caraterizadas diversas propriedades fisicas e quimicas como índice de absorção de água, inchamento e solubilidade.Além disso foram determinadasas isotermasde sorção a 40,50 e 60°C. Foram determinadas as propriedades reologicas em estado estacionário (curvas de escoamento)e em estado dinâmico(ensaios oscilatórios)de suspensões de amido de amaranto a concentrações de 5 a 15% previamente gelatinizadas. Os testes foram realizados em um reômetrode tensão controlada,marca Carrimed,modelo500 CLS2. Para a determinaçãodas curvas de escoamento foi utilizada a técnica de passos múltiplos de tensão controlada, variando de tensão menor 0,1 Pa até 1000 Pa, variando as taxas de deformaçãode 0,01 até 600 S-I,a temperaturasde 10,30 e 50°C. Utilizando ensaios oscilatórios na região linear de resposta foram determinandos os espectros mecânicos das amostras previamente gelatinizadas, variando a temperatura de 10 a 50°C e a concentraçãode 5 a 15%,a freqüênciade 0,002 até 10Hz. Além disso foi estudado o processo de gelatinização em suspensões de amido, determinados o G' e G" em função de rampas de temperaturas de 60 a 90°C, mantendo a frequencia constanteem ro= 1Hz.A cinética de galatinização foi medida a temperaturas constantes, realizando rampas de tempo a frequenciaconstante.A faixa de temperaturafoi variada de 65 a 80°C e a concentração de amidode 5 a 15%. As respostas das diversas medições foram ajustadas a diversos modelos utilizando Software Originv.5.0 ou Statisticav.5.0. As suspensões de amido de amaranto se comportaram como fluido pseudoplástico com uma pequena tensão inicial. Os ensaios oscilatórios refletem o caráter de gel fraco, que se estrutura com o aumento de concentração de amido. O caráter viscoelástico é função fraca da temperatura,resultandoeste amido interessante para uso emmolhose sopas instantâneas / Abstract: In the present work a complete characterizationof amaranth starch was made. The starch was isolated from amaranth (Amarantus Cruentus) seed using the wet -milling methodology. Several physicochemical properties were measured :water retention capacity, swelling index and olubility.Moreover, sorption isotherms of starch were determined at 40, 50 and 60°C by standardmethods. The rheological measurement in stationary shear flow (flow curves) and in dynamic osci1latorymeasurements were carried out for starch suspensions, previously gelatinized, in a concentrationrange from 5 to 15%.A control stress rheometer ( CarrimedCLS2500) was used with a cone-platesensor(6 cm of diameterand 2°). Flow curves were measured using multiple step methodology.The shear stress was varied from O.1Paup to 1000Pa( shear rate varied from 0.01 up to 600 S-I),at temperatures of 10, 30 and 50°C. Using oscillatorytests, mechanical spectra of gelatinizedstarch suspensionwere measured, at a temperaturerange from 10 up to 50°C, starch concentration:5, 10 and 15% and frequency was variedfrom 0.002 up to 10 Hz. Also, the gelatinizationprocess was followed by dynarnicmeasurementof G' and G" as a function of an increasing temperature ramp, at a constant frequency of 1 Hz. The temperature was increased from 60 up to 90°C (20°C/min.). Moreover, the gelatinization kinetics was measured at constant temperature as a function of time(0)=1Hz ). ln these experiences, the temperaturewas varied from 65 up to 80°C. AlIdata were fittedto several modelsusing Statistica5.0 and Origin 5.0 software. Gelatinizedamaranth starch suspensionsare viscoelasticpourable liquids. It has a shear-thinning behaviour with a yield stress. The rheologicalparameters are a strong function of concentration and a lesser one of temperature. The viscoelastic behaviour is not a strong function of temperature,so it can be used as thickeningagent in soups and salad dressings / Mestrado / Mestre em Engenharia de Alimentos

Orientador : Maria Cecilia de Figueiredo Toledo / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-07-16T15:28:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Schirmer_ManoelArtigas_M.pdf: 4352301 bytes, checksum: e7aa8d1bd9efc0fcaa0333418b141f9a (MD5) Previous issue date: 1982 / Resumo: Fosfato-monoésteres de amido de milho com D.S. de 0,01 a 0,15 foram preparados variando-se as temperaturas e tempos de pirólise e as concentrações de fosfato na mistura de reação. Os produtos obtidos foram analisados quanto a viscosidade, grau de substituição (D.S.), cor, solubilidade e absorção de água. Os efeitos do cloreto de sódio, da sacarose e do pH na viscosidade dos FMA também foram investigados. Foi observado que o incremento da concentração de tampão fosfato de 2,0 M para 4,5 M não aumentou a velocidade de reação de fosfatação. O máximo valor de D.S. foi atingido em 5,3 ou 1 h de pirólise a 155, 170 ou 185°C, respectivamente. Tempos superiores aos de obtenção do máximo D.S. em cada temperatura favoreceram, principalmente, a dextrinisacão e a formação de ligações cruzadas. Não foi encontrada uma relação linear entre D.S. e viscosidade das suspensões de FMA. A viscosidade defendeu das condições de reação, as quais observou-se, devem ser escolhidas levando-se em conta os efeitos das reações de fosfatacão, dextrinização e formação de ligações cruzadas. As características de viscosidade dos FMA foram reduzidas levemente em meio alcalino, mais acentuadamente em meio ácido e aumentadas na presença de ate 55% de sacarose (P/V). Na presença de até 3% de cloreto de sódio (P/V), suspensões a 3% de FMA não apresentaram viscosidade / Abstract: Phosphate monoester of corn starch (SPM) with degrees of substitution (D.S.) from 0,01 to 0,15 were prepared using different phosphate concentrations in the reaction mixture, and different temperatures and time of heat treatment. The starch phosphates were analyzed with respect to their viscosity, color, water solubility and water absorption. The effects of sodium chloride, sucrose and pH on the viscosity of the SPM solutions were also investigated. Increasing phosphate buffer concentration from 2.0 to 4,5 M had no effect on phosphorylation rate. Maximum D.S. value was reached in 5, 3 or 1 hour when heat treatment was at 155, 170 or 185°C, respectively. In longer heat treatments, the reactions of dextrinization and crosslink formation were increased. No linear relation was found between D.S. and viscosity of SPM solutions. The viscosity was affected by reaction conditions which should be chosen regarding the effect of phosphorilation, dextrinization and crosslink formation. The SPM solution viscosity decreased through the addition of chloridic acid and sodium hidroxide, and was increased by the addition of sucrose up to 55% (w/v). A 3% SPM solution showed no viscosity with the increase of sodium chloride from 0.5 to 3.0% (w/v) / Mestrado / Mestre em Tecnologia de Alimentos

A qualidade de produtos obtidos pelo processo de co-extrusão depende fortemente da estabilidade do escoamento multicamada nas cavidades internas da co-extrusora. Problemas de instabilidades interfaciais levam a distribuições de espessura de camadas não uniforme e, em situações mais drásticas, ao colapso de camadas. A possibilidade de ocorrência deste tipo de defeito pode limitar a escolha dos materiais a serem utilizados e a espessura mínima de cada camada do produto, bem como restringir a janela de processamento para uma determinada combinação de materiais. Na literatura existem diversos trabalhos que analisam a influência das propriedades reológicas dos materiais utilizados na formação destas instabilidades interfaciais. Um dos critérios de analise é o do sinal de TNSD (Total Normal Stress Difference), o qual serve para analisar a possibilidade de ocorrência de instabilidades interfaciais do tipo onda. A utilização deste critério requer o conhecimento das propriedades reológicas elongacionais e de cisalhamento dos materiais envolvidos, bem como a representação do estado de tensões viscoelásticas em cada uma das camadas durante o escoamento. Tendo como foco central a análise da ocorrência de instabilidades interfaciais em co-extrusão, neste trabalho foi realizada uma série de estudos relacionados ao desenvolvimento e aplicação de uma metodologia para realização desta análise em nosso grupo de pesquisa. Estes estudos envolveram os seguintes tópicos: i) adaptação da técnica Fiber-Windup para obtenção de dados de viscosidade elongacional no reômetro rotacional ARES (Advanced Rheometric Expansion System); ii) estimação de parâmetros dos modelos constitutivos utilizados; iii) solução numérica para o estado de tensões em escoamentos multicamada de co-extrusão; iv) análise experimental da ocorrência de instabilidades interfaciais em sistemas bicamadas envolvendo materiais poliestirênicos. A adaptação da técnica Fiber-Windup mostrou reprodutibilidade tendo desempenho comparável ao de outras técnicas. Também foi proposto um método de correção dos dados experimentais, visando melhor utilização destes na estimação de parâmetros de modelos constitutivos. Para a estimação dos parâmetros não-lineares do modelo constitutivo de Leonov multimodal foi utilizado um procedimento de estimação por etapas e com método estocástico de otimização, obtendo-se ajustes satisfatórios dos dados experimentais. Nos experimentos de co-extrusão foram observadas instabilidades interfaciais do tipo onda, e a ocorrência destas analisadas pelo critério do sinal de TNSD, variável obtida da solução do campo de tensões através de simulações computacionais das condições experimentais. O formato das curvas da quantidade TNSD pareceu refletir o comportamento do estado de tensões normais do escoamento, bem como os efeitos das condições de processamento neste. Porém, o critério de sinal de TNSD pareceu não ser aplicável ao caso estudado, o que, no entanto, pode ser conseqüência do método numérico utilizado para obter o campo de tensões. / The quality of thermoplastic products obtained by co-extrusion process strongly depends of multilayer flow stability in the internal co-extrusion cavities. Interfacial instabilities troubles lead up to thickness non-uniformity layers and, in more drastic situations, to collapsed layers. The occurrence possibility of this type of defect can limit the choice of materials to be used, such as restrict processing window to certain materials matching. In the literature there are a lot of papers analyzing the rheological properties influence of chosen materials in interfacial instabilities occurrence. One analyze criterion is the TNSD-signal (Total Normal Stress Difference), which is used to predict the occurrence of wave type interfacial instabilities. To using this criterion, one needs to know elongational and shear rheological properties of the used materials, such as the viscoelastic stress state presentation in each layers flow. Having as main focus the interfacial instabilities occurrence analysis in co-extrusion, in this work was done a series of researches related to development and application of a methodology to doing this analyze in our work group. This researches involved the topics as follow: i) adaptation of the Fiber Windup technique to obtain elongational viscosity data in ARES (Advanced Rheometric Expansion System) rotational rheometer; ii) parameter estimation of the constitutive models used; iii) numerical solution to the stress state in multilayer co-extrusion flows; iv) experimental analyzes of interfacial instabilities occurrence in bi-layers co-extrusion systems employing polystyrene. The Fiber Windup technique adaptation shown reproducibility, having performance comparable to other techniques. Also was proposed a correction method to experimental data, which aim for their better using in parameter estimation of constitutive models. To the estimation of non-linear parameters of the multimodal Leonov constitutive model, was used a step estimation procedure and optimization stochastic method, with which was obtained satisfactory fitting of experimental data. In the co-extrusion experiments were observed the wave type interfacial instabilities, and their occurrence analyzed by the TNSD-signal criterion, variable obtained from the stress field solution by computational simulations of the experimental conditions. The TNSD curves shape seems to show the normal stress state behavior of flow, as well as the processing conditions effects in this. However, the TNSD-signal criterion seems not be applicable in the studied case, what, yet, can be consequence of the numerical method used to obtain the stress field.

BRITO, Débora Hellen Almeida de. Síntese e caracterização de ésteres a partir do diglicerol e triglicerol e avaliação de suas aplicações em lubrificantes. 2016. 68 f. Dissertação (Mestrado em Química)-Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2016. / Submitted by Aline Mendes (alinemendes.ufc@gmail.com) on 2017-01-09T21:14:13Z No. of bitstreams: 1 2016_dis_dhabrito.pdf: 1159969 bytes, checksum: f15c18aaaf4ac591080a7bc12013db20 (MD5) / Approved for entry into archive by Jairo Viana (jairo@ufc.br) on 2017-01-11T17:29:51Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_dis_dhabrito.pdf: 1159969 bytes, checksum: f15c18aaaf4ac591080a7bc12013db20 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-01-11T17:29:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_dis_dhabrito.pdf: 1159969 bytes, checksum: f15c18aaaf4ac591080a7bc12013db20 (MD5) Previous issue date: 2016 / The increased environmental conscience gives impetus to the development of new bioproducts. Diglycerol and triglycerol esters were synthesized and its lubricating properties were evaluated. Linear diglycerol was regenerated from the diglycerol isopropylidene obtained by reaction mixture alkaline glycerol polymerization with acetone. In the esterification and transesterification reactions were used oleic acid (OA) and undecylenic acid (UA) and the esters methyl oleate (MO) and epoxidized methyl oleate (EMO), respectively, with 100% excess with respect to alcohol. The esters were purified by column chromatography and their structure confirmed by 1H and 13C NMR and FTIR. The main properties evaluated were kinematic viscosity at 40 and 100 °C, viscosity index, density at 40 °C, thermo-oxidative stability (by TGA) and pour point (by DSC). All esters showed high viscosity index (154-198). The ester of diglycerol with epoxidized methyl oleate (DGEMO) showed higher viscosity and thermo-oxidative stability and the ester of diglycerol with undecylenic acid (DGUA), lower viscosity and thermo-oxidative stability. The DGMO showed the lowest melting point (-44°C) and DGEMO the highest melting point (+9°C). Using a 5% concentration, the increase in the pure paraffinic oil (PPO) viscosity index was up to 8.2 with DGOM. Furthermore, the esters have not changed, in the concentration of 5% v / v, the PPO melting point values that make them dull. / O aumento da consciência ambiental dá impulso para o desenvolvimento de novos bioprodutos. Ésteres a partir do diglicerol e triglicerol foram sintetizados e suas propriedades lubrificantes foram avaliadas. O diglicerol linear foi regenerado a partir do diisopropilideno do diglicerol obtido da reação da mistura de poliglicerol com acetona. Nas reações de esterificação e de transesterificação foram usados o ácido oléico (AO) e ácido undecilênico (AU) e os ésteres oleato de metila (OM) e oleato de metila epoxidado (OME), respectivamente, com excesso de 100% em relação ao álcool. Os ésteres foram purificados por cromatografia de coluna e suas estruturas confirmadas por RMN-1H e 13C e FTIR. As principais propriedades avaliadas foram viscosidade cinemática a 40 e a 100 ºC, o índice de viscosidade, a densidade a 40 ºC, a estabilidade termo-oxidativa (por TGA) e o ponto de fusão (por DSC). Todos os ésteres apresentaram altos índices de viscosidade (154–198). O éster do diglicerol com o oleato de metila epoxidado (DGOME) apresentou maior viscosidade e estabilidade termo-oxidativa e o éster do diglicerol com o ácido undecilênico (DGAU), a menor viscosidade e estabilidade termo-oxidativa. O DGOM apresentou o menor ponto de fusão (–44°C) e o DGOME o maior ponto de fusão (+9°C). Usando uma concentração de 5%, o aumento no índice de viscosidade do óleo parafínico puro (OPP) foi de até 8,2 com o DGOM. Além disso, os ésteres não modificaram, na concentração de 5% v/v, o ponto de fusão do OPP em valores que os tornem desinteressantes.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Florianópolis, 2017. / Made available in DSpace on 2017-12-05T03:09:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 348924.pdf: 1918216 bytes, checksum: c2e683dbcc1d497388e52171c70417cb (MD5) Previous issue date: 2017 / Neste trabalho estudou-se a copolimerização em emulsão do monômero de estireno com o acrilato de butila, em processo batelada, a fim de se obter uma emulsão acrílica aquosa, que constitui o principal insumo para a fabricação de uma ampla classe de tintas decorativas. Foi realizada uma serie de experimento com o intuito de modificar os tempos empregados que são necessários para a obtenção do látex como também compreender melhor o processo de polimerização, estes tempos incluem: a adição da pré-emulsão, reação pós adição da pré-emulsão e etapas finais e aditivação. O presente trabalho tentou propor um novo procedimento com tempos menores de reação minimizando e otimizando as etapas que o compõem. Foi proposto também um novo modelo de agitação para o reator, tendo em vista que os resultados de tamanho de partícula, e os resultados de infravermelho, mostraram que com o modelo atual de agitação (tipo âncora) não está tendo uma repetibilidade nos lotes produzidos das emulsões, ou seja, não estão saindo polímeros com as mesmas características. Os experimentos foram realizados em um reator de vidro, buscando-se assemelhar-se o mais próximo possível ao reator utilizado na empresa onde está sendo o local de estudo. Em todos os experimentos testados, procurou-se obter uma emulsão, com as mesmas características das produzidas atualmente. Durante todo o processo de polimerização foram retiradas amostras a fim de se analisar a conversão de monômeros por gravimetria, diâmetro médio das partículas por espectroscopia de espalhamento dinâmico de luz, monômeros residuais por cromatografia em fase gasosa. A viscosidade final da emulsão foi analisada por um viscosímetro Brookfield utilizando-se um 3 com velocidades de 10 e 20 RPM. Após as emulsões caracterizadas, aplicou-se as amostras em tintas avaliando o seu desempenho em resistência a abrasão úmida através da norma NBR 14940. / Abstract : It was studied in this work the copolymerization in emulsion of styrene with butyl acrylate monomers in batch process, in order to obtain an aqueous acrylic emulsion, which is the main input for the manufacturing of a wide scale of decorative paints. A series of experiments was carried out to modify the time required to obtain the latex and to better understand the polymerization process, which includes: addition of the pre-emulsion, the reaction of the emulsion in post addition, the final steps and the additivation. The present work attempted to propose a new procedure implying shorter time of reaction minimizing and optimizing the steps that compose it. A new stirring pattern was proposed for the reactor, since the particle size and infrared results showed that with the current stirring pattern (anchor type) it is not acquiring repeatability in the emulsions produced batches, , no polymers with the same characteristics are being achieved. The experiments were carried out in a glass reactor, in order to get the result as closest as possible to the reactor used in the company where it is being studied. During all the experiments, it was sought an emulsion with the same characteristics as those currently produced. Throughout the polymerization process samples were collected to be analyzed the conversion of monomers by gravimetry, average particle diameter by light scattering spectroscopy, residual monomers by gas chromatography, and DSC glass transition. The final emulsion viscosity was analyzed by a Brookfield viscometer using a spindle 3 at speed 10 and 20 RPM. After the characterized emulsions, the samples were applied in paints evaluating their performance in resistance to wet abrasion through NBR 14940 Standard.

A qualidade de produtos obtidos pelo processo de co-extrusão depende fortemente da estabilidade do escoamento multicamada nas cavidades internas da co-extrusora. Problemas de instabilidades interfaciais levam a distribuições de espessura de camadas não uniforme e, em situações mais drásticas, ao colapso de camadas. A possibilidade de ocorrência deste tipo de defeito pode limitar a escolha dos materiais a serem utilizados e a espessura mínima de cada camada do produto, bem como restringir a janela de processamento para uma determinada combinação de materiais. Na literatura existem diversos trabalhos que analisam a influência das propriedades reológicas dos materiais utilizados na formação destas instabilidades interfaciais. Um dos critérios de analise é o do sinal de TNSD (Total Normal Stress Difference), o qual serve para analisar a possibilidade de ocorrência de instabilidades interfaciais do tipo onda. A utilização deste critério requer o conhecimento das propriedades reológicas elongacionais e de cisalhamento dos materiais envolvidos, bem como a representação do estado de tensões viscoelásticas em cada uma das camadas durante o escoamento. Tendo como foco central a análise da ocorrência de instabilidades interfaciais em co-extrusão, neste trabalho foi realizada uma série de estudos relacionados ao desenvolvimento e aplicação de uma metodologia para realização desta análise em nosso grupo de pesquisa. Estes estudos envolveram os seguintes tópicos: i) adaptação da técnica Fiber-Windup para obtenção de dados de viscosidade elongacional no reômetro rotacional ARES (Advanced Rheometric Expansion System); ii) estimação de parâmetros dos modelos constitutivos utilizados; iii) solução numérica para o estado de tensões em escoamentos multicamada de co-extrusão; iv) análise experimental da ocorrência de instabilidades interfaciais em sistemas bicamadas envolvendo materiais poliestirênicos. A adaptação da técnica Fiber-Windup mostrou reprodutibilidade tendo desempenho comparável ao de outras técnicas. Também foi proposto um método de correção dos dados experimentais, visando melhor utilização destes na estimação de parâmetros de modelos constitutivos. Para a estimação dos parâmetros não-lineares do modelo constitutivo de Leonov multimodal foi utilizado um procedimento de estimação por etapas e com método estocástico de otimização, obtendo-se ajustes satisfatórios dos dados experimentais. Nos experimentos de co-extrusão foram observadas instabilidades interfaciais do tipo onda, e a ocorrência destas analisadas pelo critério do sinal de TNSD, variável obtida da solução do campo de tensões através de simulações computacionais das condições experimentais. O formato das curvas da quantidade TNSD pareceu refletir o comportamento do estado de tensões normais do escoamento, bem como os efeitos das condições de processamento neste. Porém, o critério de sinal de TNSD pareceu não ser aplicável ao caso estudado, o que, no entanto, pode ser conseqüência do método numérico utilizado para obter o campo de tensões. / The quality of thermoplastic products obtained by co-extrusion process strongly depends of multilayer flow stability in the internal co-extrusion cavities. Interfacial instabilities troubles lead up to thickness non-uniformity layers and, in more drastic situations, to collapsed layers. The occurrence possibility of this type of defect can limit the choice of materials to be used, such as restrict processing window to certain materials matching. In the literature there are a lot of papers analyzing the rheological properties influence of chosen materials in interfacial instabilities occurrence. One analyze criterion is the TNSD-signal (Total Normal Stress Difference), which is used to predict the occurrence of wave type interfacial instabilities. To using this criterion, one needs to know elongational and shear rheological properties of the used materials, such as the viscoelastic stress state presentation in each layers flow. Having as main focus the interfacial instabilities occurrence analysis in co-extrusion, in this work was done a series of researches related to development and application of a methodology to doing this analyze in our work group. This researches involved the topics as follow: i) adaptation of the Fiber Windup technique to obtain elongational viscosity data in ARES (Advanced Rheometric Expansion System) rotational rheometer; ii) parameter estimation of the constitutive models used; iii) numerical solution to the stress state in multilayer co-extrusion flows; iv) experimental analyzes of interfacial instabilities occurrence in bi-layers co-extrusion systems employing polystyrene. The Fiber Windup technique adaptation shown reproducibility, having performance comparable to other techniques. Also was proposed a correction method to experimental data, which aim for their better using in parameter estimation of constitutive models. To the estimation of non-linear parameters of the multimodal Leonov constitutive model, was used a step estimation procedure and optimization stochastic method, with which was obtained satisfactory fitting of experimental data. In the co-extrusion experiments were observed the wave type interfacial instabilities, and their occurrence analyzed by the TNSD-signal criterion, variable obtained from the stress field solution by computational simulations of the experimental conditions. The TNSD curves shape seems to show the normal stress state behavior of flow, as well as the processing conditions effects in this. However, the TNSD-signal criterion seems not be applicable in the studied case, what, yet, can be consequence of the numerical method used to obtain the stress field.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:24:45Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2012-10-26Bitstream added on 2014-06-13T18:21:10Z : No. of bitstreams: 1 capelli_a_me_sjrp.pdf: 938078 bytes, checksum: d77a518a566e9e86362faf488ec965a9 (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Muitos trabalhos acadêmicos vêm sendo realizados atualmente a respeito da caracterização reológica de diversos fluidos. O problema é que os reômetros comerciais apresentam, em muitos casos, imprecisões, que se relacionam a diversos fatores, como os ligados às próprias condições de fluxo durante as análises. A escolha da faixa de taxas de deformação em que devem ser realizadas as análises é fundamental para a obtenção de resultados mais precisos. Neste trabalho realizou-se a caracterização reológica, em diferentes temperaturas, do diesel B, mistura de diesel (95 %) com biodiesel (5 %) que é distribuída em postos de combustíveis em todo o território brasileiro. Todas as análises reológicas foram realizadas em um reômetro rotacional AR-G2, marca TA Instruments, utilizando-se geometria de cilindros concêntricos. Verificou-se e descartou-se a influência do tempo sobre o comportamento reológico do fluido. Diferentes faixas de taxas de deformação foram testadas e fluidos de calibração foram utilizados para validar a escolha da melhor faixa de taxas de deformação. Determinaram-se curvas de escoamento e de viscosidade, e diferentes modelos reológicos – Newton, Ostwald de Waele, Bingham e Herschel-Bulkley –foram testados, buscando o melhor ajuste aos dados experimentais. As análises realizadas com os fluidos de calibração mostraram que o reômetro apresentava-se apropriado para a caracterização reológica de fluidos Newtonianos, especialmente em faixa de taxas de deformação entre 10 s -1 e 500 s -1 , para fluidos com viscosidade de ordem 10 -1 Pa.s a 1 Pa.s. A viscosidade da água foi verificada a 25 ºC e estava de acordo com a literatura, quando verificada em faixa de taxas de deformação entre 10 s -1 e 100 s -1 . O diesel B foi mais bem caracterizado reologicamente em faixa de taxas de deformação entre 10 s -1 e 500 s -1 , tendo apresentado... / Many academic studies have currently been conducted regarding the rheological characterization of several fluids. The problem is that commercial rheometers, in many cases, have inaccuracies that are associated to different factors such as those related to flow conditions during analysis. The choice of the range of strain rates in which the analysis must be performed is essential in order to obtain more accurate results. In this work the rheological characterization of diesel B, mixture of diesel (95%) and biodiesel (5%), which is distributed at gas stations throughout the Brazilian territory, was performed at different temperatures. All rheological analyzes were performed on an AR-G2 TA Instruments rotational rheometer, using concentric cylinder geometry. The time influence on the rheological behavior of the fluid was checked and discarded. Different ranges of strain rates were tested and calibration fluids were used to validate the choice of the best range of strain rates. Flow curves and viscosity were determined, and different rheological models – Newton, Ostwald of Waele, Bingham and Herschel-Bulkley – were tested, seeking the best fit to the experimental data. The analyzes performed with the calibration fluids showed that the rheometer was suitable for the rheological characterization of Newtonian fluids, especially in the range of strain rates between 10 s -1 and 500 s -1 for fluids with a viscosity of the order 10 -1 Pa.s a 1 Pa.s. The water viscosity was checked at 25 ° C and it was in agreement with the literature, when seen in the range of strain rates between 10 s -1 and 100 s -1 . Diesel B was better characterized rheologically in range of strain rates between 10 s -1 and 500 s -1 , and presented Newtonian behavior at all tested temperatures. The temperature influence on the rheological parameters obtained for diesel B was assessed between 10ºC and 40ºC... (Complete abstract click electronic access below)

Orientador: Javier Telis Romero / Coorientador: Ana Lúcia Gabas / Banca: José Francisco Lopes Filho / Banca: Luis Antonio Minin / Resumo: Muitos trabalhos acadêmicos vêm sendo realizados atualmente a respeito da caracterização reológica de diversos fluidos. O problema é que os reômetros comerciais apresentam, em muitos casos, imprecisões, que se relacionam a diversos fatores, como os ligados às próprias condições de fluxo durante as análises. A escolha da faixa de taxas de deformação em que devem ser realizadas as análises é fundamental para a obtenção de resultados mais precisos. Neste trabalho realizou-se a caracterização reológica, em diferentes temperaturas, do diesel B, mistura de diesel (95 %) com biodiesel (5 %) que é distribuída em postos de combustíveis em todo o território brasileiro. Todas as análises reológicas foram realizadas em um reômetro rotacional AR-G2, marca TA Instruments, utilizando-se geometria de cilindros concêntricos. Verificou-se e descartou-se a influência do tempo sobre o comportamento reológico do fluido. Diferentes faixas de taxas de deformação foram testadas e fluidos de calibração foram utilizados para validar a escolha da melhor faixa de taxas de deformação. Determinaram-se curvas de escoamento e de viscosidade, e diferentes modelos reológicos - Newton, Ostwald de Waele, Bingham e Herschel-Bulkley -foram testados, buscando o melhor ajuste aos dados experimentais. As análises realizadas com os fluidos de calibração mostraram que o reômetro apresentava-se apropriado para a caracterização reológica de fluidos Newtonianos, especialmente em faixa de taxas de deformação entre 10 s -1 e 500 s -1 , para fluidos com viscosidade de ordem 10 -1 Pa.s a 1 Pa.s. A viscosidade da água foi verificada a 25 ºC e estava de acordo com a literatura, quando verificada em faixa de taxas de deformação entre 10 s -1 e 100 s -1 . O diesel B foi mais bem caracterizado reologicamente em faixa de taxas de deformação entre 10 s -1 e 500 s -1 , tendo apresentado... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Many academic studies have currently been conducted regarding the rheological characterization of several fluids. The problem is that commercial rheometers, in many cases, have inaccuracies that are associated to different factors such as those related to flow conditions during analysis. The choice of the range of strain rates in which the analysis must be performed is essential in order to obtain more accurate results. In this work the rheological characterization of diesel B, mixture of diesel (95%) and biodiesel (5%), which is distributed at gas stations throughout the Brazilian territory, was performed at different temperatures. All rheological analyzes were performed on an AR-G2 TA Instruments rotational rheometer, using concentric cylinder geometry. The time influence on the rheological behavior of the fluid was checked and discarded. Different ranges of strain rates were tested and calibration fluids were used to validate the choice of the best range of strain rates. Flow curves and viscosity were determined, and different rheological models - Newton, Ostwald of Waele, Bingham and Herschel-Bulkley - were tested, seeking the best fit to the experimental data. The analyzes performed with the calibration fluids showed that the rheometer was suitable for the rheological characterization of Newtonian fluids, especially in the range of strain rates between 10 s -1 and 500 s -1 for fluids with a viscosity of the order 10 -1 Pa.s a 1 Pa.s. The water viscosity was checked at 25 ° C and it was in agreement with the literature, when seen in the range of strain rates between 10 s -1 and 100 s -1 . Diesel B was better characterized rheologically in range of strain rates between 10 s -1 and 500 s -1 , and presented Newtonian behavior at all tested temperatures. The temperature influence on the rheological parameters obtained for diesel B was assessed between 10ºC and 40ºC... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre