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Previous issue date: 2016-06-21 / A medida da Distribuição do Tempo de Residência (DTR) em tempo real durante o processo de extrusão permite realizar uma análise global do desempenho do equipamento (extrusora), proporcionando um melhor conhecimento do comportamento do fluxo do material durante todo o processo. Neste trabalho foi desenvolvido um sistema ótico (hardware e software) para detecção de curvas DTR em tempo real durante a extrusão de polímeros. O sistema de detecção teve sua eficiência validada. Os resultados obtidos sugeriram que o sistema foi capaz de detectar as curvas de DTR com um elevado número de pontos, bem como se mostrou sensível a variação na concentração e no tipo de traçador utilizado; além disso, foi possível confirmar a boa reprodutibilidade das medições o que qualificou o sistema para o levantamento das curvas de DTR em tempo real. Posteriormente, foram avaliados os efeitos nas alterações das variáveis de processamento sobre a forma e os parâmetros das curvas de DTR. Foi possível confirmar que a variação na taxa de alimentação possui uma maior influência sobre as curvas DTR do que a velocidade da rosca, fato este corroborado com a literatura. também constatou-se que as alterações no Índice de Fluidez do material de fluxo afetaram a dispersão (capacidade de mistura) nas curvas de DTR. A eficiência energética do processo de extrusão também foi analisada através do levantamento da energia mecânica dissipada e da energia mecânica especifica, foi apresentada uma correlação destes parâmetros energéticos com o tempo de residencia médio. Neste trabalho também foi utilizado uma ferramenta computacional (WinTXS™) para simular as condições de processamento experimentais; a partir daí realizou-se a comparação entre os dados medidos experimentalmente e os simulados, de modo a estabelecer um grau de concordância entre os mesmos. Os resultados obtidos permitiram comprovar que medição da DTR e a simulação computacional unidimensinal são ferramentas importantes no estudo do processo de extrusão de polímeros. / The measurement of Residence Time Distribution (RTD) in real time during the extrusion process allows a comprehensive analysis of equipment performance (extruder), providing a better understanding of the material flow behavior throughout the process. This work developed an optical system (hardware and software) to detect RTD curves in real time during the extrusion of polymers. The efficiency in the detection system was validated. The results obtained suggest that the system it was able to detect the RTD curves with a large number of points, and is sensitive to variations in the concentration and type of tracer used; furthermore, it was possible to confirm the good reproducibility of the measurements which qualify the system for lifting the RTD curves in real time. subsequently, we evaluated the effects of changes in processing variables on the form and parameters of the RTD curves. It was confirmed that the variation in feed rate has a larger influence on cornering RTD than the speed of the screw, a fact corroborated by the literature. It was also found that the change in Melt Index affect the flow of material dispersion (mixing capacity) in the RTD curves. The energy efficiency of the extrusion process was also analyzed by surveying the dissipated mechanical energy and mechanical energy specifies a correlation is presented these energy parameters with the average residence time. This work also used a computational tool (WinTXS ™) to simulate the processing conditions; there after it conducted a comparison between the experimentally measured and simulated data to establish the degree of agreement there between. Results show evidence that measurement of RTD and unidimensinal computer simulation is important tools in the study of polymer extrusion process.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:localhost:riufcg/1045 |
| Date | 26 June 2018 |
| Creators | SOARES, Emanuel Pereira. |
| Contributors | MÉLO, Tomás Jeferson Alves de., CANEDO, Eduardo Lins., AGRAWAL, Pankaj., OLIVEIRA, Líbia de Souza Conrado., BRITO, Gustavo de Figueiredo. |
| Publisher | Universidade Federal de Campina Grande, PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIA E ENGENHARIA DE MATERIAIS, UFCG, Brasil, Centro de Ciências e Tecnologia - CCT |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Source | reponame:Biblioteca de Teses e Dissertações da UFCG, instname:Universidade Federal de Campina Grande, instacron:UFCG |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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