Características Físico-Químicas, energéticas e desempenho da fibra de coco na sorção de óleo diesel e biodiesel

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Influência do retardante de chamas nas propriedades mecânicas e flamabilidade em compósitos poliméricos de epóxi/fibra de curauá

Currently, there is a great search for materials derived from renewable sources. The vegetable fibers as reinforcement for polymer matrixes, has been used as an alternative to replace synthetic fibres, being biodegradable and of low cost. The present work aims to develop a composite material with epoxy resin reinforced with curauá fibre with the addition of alumina trihydrate (aluminum hydroxide, Al(OH)3) as a flame retardant, which was used in proportions of 10 %, 20% and 30% of the total volume of the composite. The curauá fibers have gone through a cleaning process with an alkaline bath of sodium hydroxide (NaOH ), parallelized by hand and cut carding according to the default length . They were molded composites with fibers 30cm. Composites were molded in a Lossy Mold with unidirectional fibres in the proportion of 20% of the total volume of the composite. The composites were prepared in the Chemical Processing Laboratory of the Textile Engineering Department at UFRN. To measure the performance of the material, tests for the resistance to traction and flexion were carried out. with samples that were later analyzed in the Electronic Microscopy Apparatus (SEM ). The composites showed good mechanical properties by the addition of flame retardant and in some cases, leaving the composite more vulnerable to breakage. These mechanical results were analyzed by chi-square statistical test at the 5% significance level to check for possible differences between the composite groups. Flammability testing was conducted based on the standard Underwriters Laboratory 94 and the material showed a satisfactory result taking their average burn rate (mm / min) decreasing with increasing addition of the flame retardant composite.

Obtenção e caracterização de um compósito polimérico de matriz poliéster e reforço/carga de tecido plano de algodão

He was obtained and studied the feasibility of using TPA (Tissue Cotton Plan) screen type, for bagging, with a weight of 207.9 g / m2 in a composite of orthophthalic crystal polyester resin matrix. The process for obtaining the composite was tested against the maximum number of layers that could be used without compromising the processability and manufacturing of CPs in compression mold. Five configurations / formulations were selected and tested at 1, 4, 8, 10 and 12 layers of cotton tissue - TPA. TPA was not subjected to chemical treatment, only by passing a mechanical washing process. The composite in its various configurations / formulations was characterized to determine its physical properties. The properties of the composite were higher viability resistance to bending, approaching the matrix and impact resistance, superiority in relation to the polyester resin. Another property that has shown good result compared to other composite has water absorption. Analyzing all the properties set the settings / formulations with higher viability were TA8 and TA10, by combining good processability and higher mechanical strength, with lower loss compared to polyester resin matrix. The composite showed lower mechanical behavior of the resin matrix for all the formulations studied except the impact resistance. The SEM showed a good adhesion between the layers of TPA and polyester resin matrix, without the presence of micro voids in the matrix confirming the efficient manufacturing process of the samples for characterization. The composite proposed proved to be viable for the fabrication of structures with low requests from mechanical stresses, and as demonstrated for the manufacture of solar and wind prototypes, and packaging, shelving, decorative items, crafts and shelves, with good visual appearance.

Obtenção e caracterização de um compósito polimérico de matriz poliéster e reforço/carga de tecido plano de algodão

He was obtained and studied the feasibility of using TPA (Tissue Cotton Plan) screen type, for bagging, with a weight of 207.9 g / m2 in a composite of orthophthalic crystal polyester resin matrix. The process for obtaining the composite was tested against the maximum number of layers that could be used without compromising the processability and manufacturing of CPs in compression mold. Five configurations / formulations were selected and tested at 1, 4, 8, 10 and 12 layers of cotton tissue - TPA. TPA was not subjected to chemical treatment, only by passing a mechanical washing process. The composite in its various configurations / formulations was characterized to determine its physical properties. The properties of the composite were higher viability resistance to bending, approaching the matrix and impact resistance, superiority in relation to the polyester resin. Another property that has shown good result compared to other composite has water absorption. Analyzing all the properties set the settings / formulations with higher viability were TA8 and TA10, by combining good processability and higher mechanical strength, with lower loss compared to polyester resin matrix. The composite showed lower mechanical behavior of the resin matrix for all the formulations studied except the impact resistance. The SEM showed a good adhesion between the layers of TPA and polyester resin matrix, without the presence of micro voids in the matrix confirming the efficient manufacturing process of the samples for characterization. The composite proposed proved to be viable for the fabrication of structures with low requests from mechanical stresses, and as demonstrated for the manufacture of solar and wind prototypes, and packaging, shelving, decorative items, crafts and shelves, with good visual appearance.

Aproveitamento da fibra do epicarpo do coco babaçu em compósito com matriz epóxi: estudo do efeito do tratamento da fibra

Nowadays the environmental issues are increasingly highlighted since the future of humanity is dependent on the actions taken by man. Major efforts are being expended in pursuit of knowledge and alternatives to promote sustainable development without compromising the environment. In recent years there has been a marked growth in the development of reinforced composite fiber plants, as an alternative for economic and ecological effects, especially in the substitution of synthetic materials such as reinforcement material in composites. In this current study the chemical- physical or (thermophysics )characteristics of the babassu coconut fiber, derived from the epicarp of the fruit (Orbignyda Phalerata), which the main constituents of the fiber: Klason lignin, insoluble, cellulose, holocellulose, hemicellulose and the content of ash and moisture will be determined. A study was conducted about the superficial modification of the fibers of the epicarp babassu coconut under the influence of chemical treatment by alkalinization, in an aqueous solution of NaOH to 2.5% (m/v) and to 5.0% to improve the compatibility matrix / reinforcement composite with epoxy matrix. The results of the changes occurred in staple fibers through the use of the techniques of thermogravimetric analyses (TG) and differential scanning calorimetry (DSC). The results found on thermal analysis on samples of fiber without chemical treatment (alkalinities), and on fiber samples treated by alkalinization show that the proposed chemical treatment increases the thermal stability of the fibers and provides a growth of the surface of area fibers, parameters that enhance adhesion fiber / composite. The findings were evaluated and compared with published results from other vegetable fibers, showing that the use of babassu coconut fibers has technical and economic potential for its use as reinforcement in composites

Adsorção de cobre e cromo utilizando fibra de sisal visando o tratamento da água produzida pela indústria petrolífera

Currently, the oil industry is the biggest cause of environmental pollution. The objective was to reduce the concentration of copper and chromium in the water produced by the oil industry. It was used as adsorbent natural sisal fiber Agave sp treated with nitric acid and sodium hydroxide. All vegetable fibers have physical and morphological properties that enablies the adsorption of pollutants. The basic composition of sisal is cellulose, hemicellulose and lignin. The features are typically found in the characterization of vegetable fibers, except the surface area that was practically zero. In the first stage of adsorption, it was evaluated the effect of temperature and time skeeking to optimize the execution of the factorial design. The results showed that the most feasible fiber was the one treated with acid in five hours (30°C). The second phase was a factorial design, using acid and five hours, this time was it determined in the first phase. The tests were conducted following the experimental design and the results were analyzed by statistical methods in order to optimize the main parameters that influence the process: pH, concentration (mol / L) and fiber mass/ metal solution volume. The volume / mass ratio factor showed significant interference in the adsorption process of chromium and copper. The results obtained after optimization showed that the highest percentages of extraction (98%) were obtained on the following operating conditions: pH: 5-6, Concentration: 100 ppm and mass/ volume: 1 gram of fiber/50mL solution. The results showed that the adsorption process was efficient to remove chromium and copper using sisal fibers, however, requiring further studies to optimize the process.

Aplicações para valorização da lignina.

2015

Características bioquímicas em cascas, folhas e talos de vegetais pós-colheita em sistema de produção convencional e orgânico

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Análise da influência da concentração de feixeis de fibras de bambu em ensaios de piso

Bamboo has one of the highest growth rates among plants, however, its lignifications (which confers resistance) takes around a few years and, therefore, certain physical characteristics and mechanical, that depend on this process will only be acquired between the three to six years old. In addition, bamboo also has significant density variations in different parts of the stem, both in the radial direction as the axial. In particular the radial direction, where the density found in the inner and outer (near the bark) of a single stem can range on average from 0.5 to 0.9 g/cm3. Thus, the application of bamboo as a floor, there to examine whether both sides of the bamboo (internal and external), provide resistance properties required for that purpose. In this study sought to characterize and quantify the influence of the concentration of fiber bundles in the inner and outer sides of rules or bamboo strips of bamboo flooring through testing service. Analyses performed were based on ASTM D 2394- 83 for wooden floors and derivatives. This was necessary because of the absence of a specific prohibition of the use and testing of floors made of bamboo and its products. The data were analyzed by ball indentation test shooting, test for resistance to abrasion, indentation test for stress / load treadmill test and by indentation loads applied to small areas - test the jump. The results of the tests were extremely friendly bamboo, even this presents considerable differences between the resistances obtained from assay of the cover of the inner and outer face, being comparable with those of many commonly used to manufacture wood flooring. This comparison was made possible by information from technical trials of several floors made with wood

Características estruturais e físicas de material biodegradável produzido a base de zeína e fibras de milho e bananeira

Pós-graduação em Engenharia e Ciência de Alimentos - IBILCE

Avaliação da contaminação microbiológica de drogas vegetais e potencial descontaminação por plasma

A qualidade, eficácia e segurança no emprego de drogas vegetais dependem, entre outras questões, de sua qualidade sanitária. Sua origem e manuseio, em condições no geral inadequadas, propiciam biocarga elevada e abrangente, o que implica riscos para saúde. O presente trabalho objetivou conhecimento da microbiota das plantas estudadas e o desenvolvimento de estudos de sua descontaminação por plasma, tendo-se analisado os parâmetros físicos que influenciaram este processo. O projeto possibilitou a descontaminação de drogas vegetais com alta carga microbiana. Estudou-se a alcachofra (Cynara scolymus L.), camomila (Chamomilla recutita (L.) Rauschert.), ginco (Ginkgo biloba L.) e guaraná (Paullinia cupana Kunth), adotando parâmetros de processo que alegadamente permitem a integridade dos princípios ativos termossensíveis. Para isso, foi empregado reator disponível no Laboratório de Sistemas Integráveis, pertecente à Escola Politécnica da Universidade de São Paulo, em sistema com acoplamento capacitivo modo RIE (Reactive Ion Etching). Neste sistema, trabalhou-se com oxigênio adicionado de peróxido de hidrogênio. Todos os processos de descontaminação foram desenvolvidos a temperatura ambiente, sob diferentes parâmetros físicos complementares. A eficácia do processo foi investigada, empregando-se contagem de microrganismos heterotróficos, assim como pesquisa de indicadores de patogênicos (Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa, Salmonella spp, Escherichia coli). As avaliações microbiológicas, quantitativas e qualitativas, assim como os estudos decorrentes dos dados obtidos, foram desenvolvidos no Laboratório de Controle Biológico da Faculdade de Ciências Farmacêuticas - USP. Os resultados obtidos após a descontaminação por plasma de oxigênio (100%), a potência de 150 W, evidenciaram redução de até 4 ciclos de aeróbicos totais. No processo por plasma peróxido de hidrogênio (20%) e oxigênio (80%), a uma potência de 150 W, observou-se a redução de até 4 ciclos log de aeróbios totais para as drogas vegetais deste estudo. A presença de substâncias químicas complexas da camomila, que contêm óleo volátil, flavonóides, aminoácidos, ácidos graxos, sais minerais, cumarinas, mucilagens e ácidos orgânicos, interferem no processo por plasma provavelmente em decorrência de a mucilagem formar um filme protetor, impedindo a difusão gasosa em ambos os processos por plasma. Assim, não só a camomila mas também o guaraná, com biocargas iniciais respectivamente de 6,6x106 UFC/g e 2,7x106 UFC/g, mantiveram-se com níveis de contaminação da mesma ordem de grandeza, após os desafios com plasma. A contagem bacteriana da alcachofra (fornecedor B), que foi submetida ao processo de descontaminação através do plasma O2 (100%), (potência de 150 W, pressão de 100 mTorr e vazão de 200 sccm), sofreu redução de dez vezes, independentemente do tempo do processo. Possivelmente este resultado, que aparenta inconsistência, decorre da ação apenas superficial do plasma. A descontaminação por processo de plasma de oxigênio e de peróxido de hidrogênio para a alcachofra (fornecedor B) não foi eficaz, devido à predominância de elementos lignificados. As amostras de alcachofra (fornecedor C), com baixa percentagem de vasos de xilema lignificados e fibras lignificadas evidenciaram a maior eficácia do processo por plasma, pois possibilitou grande difusão gasosa sobre as amostras. O estudo permitiu ainda concluir que à aplicabilidade do plasma na descontaminação de drogas vegetais depende da resistência dos microrganismos, mas igualmente das características da planta, sejam aquelas de natureza morfoanatômica, enzimática ou química. Estudos específicos devem ser desenvolvidos para cada situação.

Optimización del Uso de Hormigones Autocompactantes Reforzados con Fibras de Acero en Aplicaciones Convencionales de Resistencias Moderadas

El objetivo de la presente tesis doctoral, se centra en plantear las posibilidades estructurales de fibras cortas de acero como refuerzo de la matriz de hormigón, habitualmente denominado HRFA, junto con la posibilidad de proporcionarle propiedades autocompactantes, que mejoren ciertos aspectos del material, formando el denominado Hormigón Autocompactante Reforzado con Fibras de Acero (HACRFA), en determinadas condiciones, gracias a las propiedades y características que se han atestiguado en este documento. Para tal fin y a diferencia de la mayoría de las experiencias anteriores que conocemos, se construye y analiza un tramo de muro de gran envergadura (3 metros de alto y 6 metros de largo). Este planteamiento permite estudiar la disposición de las fibras de acero dentro de un elemento estructural de gran tamaño y ejecutado en condiciones reales de obra, para determinar el comportamiento del material teniendo en cuenta todos los condicionantes posibles, algunos de los cuales no están presentes en las investigaciones de laboratorio. La exhaustiva caracterización del material que compone la estructura, conlleva la división del muro en 380 probetas de diversos tamaños que se someten a prometedores ensayos no destructivos y a los habituales ensayos destructivos. Las correlaciones establecidas entre ambos campos, posibilitan la determinación de aspectos resistentes de forma indirecta y sin dañar el material, estableciendo nuevas vías para un interesante control de calidad sobre la propia estructura. Para complementar el análisis a posteriori, se establece una metodología para determinar de manera previa a la ejecución de los trabajos la orientación de las fibras dentro de la masa de hormigón. Las simulaciones realizadas por medio de la Dinámica Computacional de Fluídos, permiten además establecer una serie de estimaciones de las resistencias residuales del material a partir de la orientación de las fibras prevista, detectando a priori puntos débiles o inadecuados procesos de hormigonado. Como colofón se realiza una comparativa económica y sostenibilidad medioambiental entre la aplicación a depósitos de contención cilíndricos propuesta, ejecutada por un lado mediante un hormigón convencional y el HACRFA por el otro. Cada sistema presenta sus ventajas y desventajas pero se concluye que el HACRFA puede resultar igual o más económico y sostenible, que un diseño estructural convencional. Estos trabajos se enmarcan dentro de las investigaciones desarrolladas por el Área de Conocimiento de Ingeniería de la Construcción adscrito al Departamento de Ingeniería Mecánica de la Universidad del País Vasco / Euskal Herriko Unibertsitatea (UPV/EHU).

Análisis de la influencia de la orientación de las fibras metálicas en la resistencia de la matriz de hormigón de acuerdo al Ensayo Barcelona

[ES]El objetivo de este trabajo de fin de grado es analizar la influencia que tiene la cuantía y orientación de fibras metálicas presentes en el interior de probetas de hormigón autocompactante y cuyo objetivo es reforzar y aumentar la resistencia a tracción de este material. Se expondrán las propiedades que combina el HACRFA gracias a la autocompactación del hormigón y la inclusión de fibras en su interior y los beneficios que este nuevo material aporta. Por otro lado, se tratara de situar este estudio en un contexto, analizando a la vez cuál es el alcance y los objetivos más importantes que se han tenido en cuenta. A continuación, y a modo de complementación de su contexto, este trabajo tiene un estado del arte, en el que se mencionarán métodos y ensayos necesarios para llegar a un resultado que permita predecir cuál será la resistencia del material, y por tanto su tenacidad o capacidad de absorber energía, sin necesidad de emplear más que un método fácil y rápido, obviando el resto de ensayos destructivos utilizados en este trabajo. Para tal fin, se establece una metodología que, gracias a ensayos de laboratorio, permita establecer una relación entre el método sencillo que se ha mencionado, el método inductivo, y un resultado teórico de la tenacidad que presenta el HACRFA. Se observará cómo la desviación entre los ensayos experimentales y los resultados teóricos obtenidos es prácticamente nula, despreciando situaciones en las que se presenten comportamientos muy diferentes debido a fallos durante los ensayos.

Caracterização de concreto reforçado com fibras pela técnica de microtomografia computadorizada por transmissão de raios X

Nesta dissertação de Mestrado do programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia dos Materiais é apresentado um estudo para a caracterização do concreto reforçado com fibras de polipropileno e de aço pela análise das imagens de microtomografia computadorizada por transmissão de raios X (μCT). Foram produzidos corpos de prova de concreto para determinar a sua resistência mecânica à compressão. As imagens foram obtidas no sistema Skyscan, modelo 1174, reconstruídas e analisadas. Foi possível observar na análise das imagens a estrutura da fibra de aço dispersa na matriz do concreto e quantificá-las pelo programa de análise de imagens Ctan e perceber um ganho na resistência mecânica em relação ao concreto sem fibras. Não foi feito a quantificação das amostras de fibras de polipropileno dispersas na matriz de concreto, mas foi observada a presença de aglomerados dessa fibra que resultaram na perda da resistência mecânica em relação ao concreto sem fibras.

Análise da concordância entre o plano dietético Dietary Approaches to Stop Hypertension (DASH) e o padrão alimentar de pacientes hipertensos

A adoção do plano dietético Dietary Approaches to Stop Hypertension (DASH) tem sido enfatizado na população hipertensa como uma importante estratégia no controle dos níveis pressóricos elevados. O objetivo deste estudo foi analisar o consumo alimentar de macro e micronutrientes em pacientes hipertensos, em especial do sódio, cálcio, potássio e magnésio, e comparar com as recomendações dietéticas contidas no plano DASH. Estudo transversal envolvendo uma amostra de conveniência composta por 113 hipertensos entre 40 e 69 anos. A medida da pressão arterial (PA) foi determinada com aparelho eletrônico devidamente calibrado e a avaliação dietética obtida pelo questionário de freqüência do consumo alimentar. Os alimentos ingeridos foram convertidos em porções e distribuídos em diferentes grupos alimentares. A faixa de porções recomendadas pelo plano DASH foi determinada com base na média das necessidades energéticas desta amostra permitindo assim uma posterior comparação com o hábito alimentar dos hipertensos, utilizando um escore de pontos com pontuação máxima de 9 pontos. A amostra foi dividida em três grupos: grupo B que obteve 2,5 a 4,0 pontos (n=34; 30%), grupo M entre 4,5 a 5,0 pontos (n=43; 38%) e grupo A que obteve 5,5 a 8,0 pontos (n=36; 32%). Não foram observadas diferenças significativas na média da PA sistólica (14024 vs 13823 vs 13515 mmHg) e diastólica (8617 vs 8813 vs 8410 mmHg). Apesar do grupo A consumir mais proteínas e gordura monoinsaturada, foi detectado um excesso pronunciado na ingestão de gordura saturada, colesterol e das calorias totais, por este grupo de pacientes. No que tange a ingestão dos micronutrientes, o grupo A apresentou consumo significativamente maior de cálcio, potássio e magnésio, refletido pela maior ingestão de vegetais e frutas em comparação aos grupos B e M. A média de ingestão do sódio intrínseco foi significativamente maior no grupo A (4,12,0 vs 3,11,1 vs 2,71,1 g/dia). Foram detectadas, apenas no grupo A, correlações entre PA sistólica e o percentual de proteína (r = -0,5; p=0,002) e PA sistólica e o percentual de carboidrato (r = 0,4; p=0,02). Apenas um terço dos hipertensos avaliados apresentaram padrão alimentar mais concordante com o plano DASH e com maior ingestão de proteínas, gordura monoinsaturada, fibras, cálcio, potássio e magnésio. Entretanto, o consumo mais elevado de sódio, gordura saturada, colesterol e das calorias totais por este grupo de pacientes poderia restringir uma maior queda dos níveis pressóricos elevados.