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Previous issue date: 2015-02-27 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / The morphology of extruded multiphase polymer systems is usually
assessed through off-line characterization methods such as microscopy, which
require much time for sample preparation and analysis of the results. This work
aimed to the improvement of an optical detector to measure in real time the
morphology of blends and polymeric composites in processing by extrusion, by
laser light scattering at low angle (LALLS). Such equipment includes hardware
and software and is based on measuring the intensity of light from a laser and is
spread across and under the melt flow. The signals are collected by an array 91
of photodetectors sent to a computer, and displayed in real time on a three-
dimensional plot of scattered light intensity to form a surface defined by 321
points. When analyzing the scattering profile valuable information can be
determined that help to elucidate the morphology of the second phase particles.
The LALLS detector was tested on bench using standard samples, which were
prepared so that one of its parameters (orientation, second phase
concentration, dispersed particle size or type of dispersed particle) were known.
This allowed the systematic study of these samples and the detector device
validation. Finally, the device was tested in real time on the extrusion process,
and under different materials and operating conditions. Thus, the LALLS
detector device created by the group was improved making it possible to
evaluate in a practical way and in real time polymer blends in solid films and
morphology of some blends and polymeric composites during extrusion. / A morfologia de sistemas poliméricos polifásicos é usualmente avaliada
através de métodos de caracterização off-line, tal como a microscopia, os quais
demandam muito tempo para a preparação das amostras e para a análise dos
resultados. Este trabalho teve como principal objetivo o aperfeiçoamento de um
detector óptico para medida em tempo real da morfologia de misturas e
compostos
poliméricos
no
processamento
por
extrusão,
através
do
espalhamento de luz laser em baixo ângulo (LALLS). Tal equipamento inclui
hardware e software e baseia-se na medida da intensidade da luz que provém
de um laser e que é espalhada através do material fundido e sob fluxo. Os
sinais são coletados por um arranjo de 91 fotodetectores, enviados a um
computador, e apresentados em tempo real num gráfico tridimensional da
intensidade de luz espalhada formando uma superfície definida por 321 pontos.
Ao se analisar o perfil de espalhamento tem-se valiosas informações que
ajudam elucidar a morfologia das partículas de segunda fase presentes. O
detector de LALLS foi testado em bancada com o uso de amostras-padrão, as
quais foram elaboradas de maneira que um de seus parâmetros (orientação,
concentração de segunda fase, tamanho de partícula dispersa ou tipo de
partícula dispersa) tivesse sido alterado de forma conhecida. Isso permitiu o
estudo sistematizado dessas amostras e a validação do dispositivo detector.
Por fim, o dispositivo foi testado em tempo real no processo de extrusão, sob
diferentes condições materiais e de operação. Com isso, o dispositivo detector
de LALLS criado pelo grupo foi aperfeiçoado possibilitando avaliar-se de forma
prática e em tempo real: a morfologia de misturas poliméricas na forma de
filmes sólidos e algumas misturas e compostos poliméricos durante a extrusão.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufscar.br:ufscar/8865 |
| Date | 27 February 2015 |
| Creators | Gasparini, Thiago Manha |
| Contributors | Canevarolo Júnior, Sebastião Vicente |
| Publisher | Universidade Federal de São Carlos, Câmpus São Carlos, Programa de Pós-graduação em Ciência e Engenharia de Materiais, UFSCar |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFSCAR, instname:Universidade Federal de São Carlos, instacron:UFSCAR |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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