Procés de destintatge del paper per flotació. Avaluació de l'eficàcia de l'eliminació de tinta

La tesi doctoral presentada té com a objectius principals l'estudi de les etapes fonamentals de desintegració i flotació en un procés de destintatge de papers vell de qualitats elevades per a poder millorar l'eficàcia d'aquestes etapes clau. Conté una revisió teòrica completa i molt actualitzada del procés de desintegració i flotació tant a nivell macroscòpic com microscòpic. La metodologia de treball en el laboratori, la posada a punt dels aparells, així com les anàlisis efectuades per a valorar la resposta del procés (anàlisi de blancor, anàlisi d'imatge i anàlisi de la concentració efectiva de tinta residual) estan descrites en el capítol de material i mètodes. La posada en marxa permet obtenir unes primeres conclusions respecte la necessitat de treballar amb una matèria primera homogènia i respecte la no significació de la temperatura de desintegració dins l'interval de treball permès al laboratori (20-50°C). L'anàlisi de les variables mecàniques de desintegració: consistència de desintegració (c), velocitat d'agitació en la desintegració (N) i temps de desintegració (t), permet de discernir que la consistència de desintegració és una variable fonamental. El valor de consistència igual al 10% marca el límit d'existència de les forces d'impacte mecànic en la suspensió fibrosa. A consistències superiors, les forces viscoses i d'acceleració dominen l'etapa de desintegració. Existeix una interacció entre la consistència i el temps de desintegració, optimitzant-se aquesta darrera variable en funció del valor de la consistència. La velocitat d'agitació és significativa només per a valors de consistència de desintegració inferiors al 10%. En aquests casos, incrementar el valor de N de 800 a 1400 rpm representa una disminució de 14 punts en el factor de destintabilitat. L'anàlisi de les variables químiques de desintegració: concentració de silicat sòdic (% Na2SiO3), peròxid d'hidrogen (% H2O2) i hidròxid sòdic (% Na2OH), proporciona resultats força significatius. El silicat sòdic presenta un efecte altament dispersant corroborat per les corbes de distribució dels diàmetres de partícula de tinta obtingudes mitjançant anàlisi d'imatges. L'hidròxid sòdic també presenta un efecte dispersant tot i que no és tant important com el del silicat sòdic. Aquests efectes dispersants són deguts principalment a l'increment de les repulsions electrostàtiques que aporten a la suspensió fibrosa aquests reactius químics fent disminuir l'eficàcia d'eliminació de l'etapa de flotació. El peròxid d'hidrogen utilitzat generalment com agent blanquejant, actua en aquests casos com a neutralitzador dels grups hidroxil provinents tant del silicat sòdic com de l'hidròxid sòdic, disminuint la repulsió electrostàtica dins la suspensió. Amb l'anàlisi de les variables hidrodinàmiques de flotació: consistència de flotació (c), velocitat d'agitació durant la flotació (N) i cabal d'aire aplicat (q), s'aconsegueix la seva optimització dins el rang de treball permès al laboratori. Valors elevats tant de la velocitat d'agitació com del cabal d'aire aplicat durant la flotació permeten eliminar majors quantitats de tinta. La consistència de flotació assoleix valors òptims depenent de les condicions de flux dins la cel·la de flotació. Les metodologies d'anàlisi emprades permeten obtenir diferents factors de destintabilitat. Entre aquests factors existeix una correlació important (determinada pels coeficients de correlació de Pearson) que permet assegurar la utilització de la blancor com a paràmetre fonamental en l'anàlisi del destintatge de papers vells, sempre i quan es complementi amb anàlisis d'imatge o bé amb anàlisi de la concentració efectiva de tinta residual. S'aconsegueixen expressions empíriques tipus exponencial que relacionen aquests factors de destintabilitat amb les variables experimentals. L' estudi de les cinètiques de flotació permet calcular les constants cinètiques (kBlancor, kERIC, kSupimp) en funció de les variables experimentals, obtenint un model empíric de flotació que relacionant-lo amb els paràmetres microscòpics que afecten realment l'eliminació de partícules de tinta, deriva en un model fonamental molt més difícil d'interpretar. Mitjançant l'estudi d'aquestes cinètiques separades per classes, també s'aconsegueix determinar que l'eficàcia d'eliminació de partícules de tinta és màxima si el seu diàmetre equivalent és superior a 50 μm. Les partícules amb diàmetres equivalents inferiors a 15 μm no són eliminades en les condicions de flotació analitzades. Es pot dir que és físicament impossible eliminar partícules de tinta de diàmetres molt diferents amb la mateixa eficiència i sota les mateixes condicions de treball. El rendiment del procés analitzat en funció de l'eliminació de sòlids per l'etapa de flotació no ha presentat relacions significatives amb cap de les variables experimentals analitzades. Únicament es pot concloure que addicionar quantitats elevades de silicat sòdic provoca una disminució tant de sòlids com de matèria inorgànica presents en les escumes de flotació.

Variable mixed-mode delamination in composite laminates under fatigue conditions: testing & analysis

La majoria de les fallades en elements estructurals són degudes a càrrega per fatiga. En conseqüència, la fatiga mecànica és un factor clau per al disseny d'elements mecànics. En el cas de materials compòsits laminats, el procés de fallada per fatiga inclou diferents mecanismes de dany que resulten en la degradació del material. Un dels mecanismes de dany més importants és la delaminació entre capes del laminat. En el cas de components aeronàutics, les plaques de composit estan exposades a impactes i les delaminacions apareixen facilment en un laminat després d'un impacte. Molts components fets de compòsit tenen formes corbes, superposició de capes i capes amb diferents orientacions que fan que la delaminació es propagui en un mode mixt que depen de la grandària de la delaminació. És a dir, les delaminacions generalment es propaguen en mode mixt variable. És per això que és important desenvolupar nous mètodes per caracteritzar el creixement subcrític en mode mixt per fatiga de les delaminacions. El principal objectiu d'aquest treball és la caracterització del creixement en mode mixt variable de les delaminacions en compòsits laminats per efecte de càrregues a fatiga. Amb aquest fi, es proposa un nou model per al creixement per fatiga de la delaminació en mode mixt. Contràriament als models ja existents, el model que es proposa es formula d'acord a la variació no-monotònica dels paràmetres de propagació amb el mode mixt observada en diferents resultats experimentals. A més, es du a terme un anàlisi de l'assaig mixed-mode end load split (MMELS), la característica més important del qual és la variació del mode mixt a mesura que la delaminació creix. Per a aquest anàlisi, es tenen em compte dos mètodes teòrics presents en la literatura. No obstant, les expressions resultants per l'assaig MMELS no són equivalents i les diferències entre els dos mètodes poden ser importants, fins a 50 vegades. Per aquest motiu, en aquest treball es porta a terme un anàlisi alternatiu més acurat del MMELS per tal d'establir una comparació. Aquest anàlisi alternatiu es basa en el mètode dels elements finits i virtual crack closure technique (VCCT). D'aquest anàlisi en resulten importants aspectes a considerar per a la bona caracterització de materials utilitzant l'assaig MMELS. Durant l'estudi s'ha dissenyat i construït un utillatge per l'assaig MMELS. Per a la caracterització experimental de la propagació per fatiga de delaminacions en mode mixt variable s'utilitzen diferents provetes de laminats carboni/epoxy essencialment unidireccionals. També es du a terme un anàlisi fractogràfic d'algunes de les superfícies de fractura per delaminació. Els resultats experimentals són comparats amb les prediccions del model proposat per la propagació per fatiga d'esquerdes interlaminars.

El clima laboral como variable estratégica para contribuir al éxito de las organizaciones: estudio del caso de la Fundación Mariana de Jesús (Quito)

En la actualidad todas las organizaciones se ven enmarcadas en un contexto competitivo al cual hay que responder con una serie de estrategias orientadas a satisfacer de mejor manera las expectativas cada vez más marcadas y selectivas de los clientes. Dentro de esta óptica la generación de valor agregado en los diferentes procesos productivos donde el factor humano es vital, es necesario partir de la premisa: “que el contar con Recurso Humano motivado devengará positivamente sus esfuerzos hacia la empresa traduciéndose en eficiencia y eficacia en los procesos productivos”. Es por esta razón que se ha buscado analizar la situación de los colaboradores de la Fundación Mariana de Jesús realizando un Diagnóstico del Clima Laboral que nos permita determinar la influencia ambiental en la motivación de los mismos y conocer cual es la situación actual del clima laboral según una serie de factores definidos para este caso. Además en base a estos resultados se han elaborado recomendaciones y líneas de acción de las debilidades encontradas en la institución mencionada.

La cultura organizacional como variable estratégica para el cambio empresarial: caso Óptica los Andes Cía. Ltda.

Para muchas empresas la cultura organizacional se considera como una estrategia, que puede ser efectiva a la hora de mejorar las condiciones actuales y futuras de las organizaciones, especialmente si éstas se están enfrentando a grandes cambios. Por lo expuesto, el presente trabajo de investigación sobre la cultura organizacional puede convertirse en una herramienta administrativa muy útil para los directivos de la organización. El desarrollo de la investigación tiene cuatro momentos identificados claramente: en el primer capítulo se realiza un análisis teórico, donde se hablará sobre las organizaciones, tipos de estructuras, la cadena de valor y la administración estratégica. En el segundo capítulo hablaremos sobre la cultura organizacional, tipos de culturas y especialmente analizaremos cómo se crea y mantiene una cultura. En el tercer capítulo se aborda el tema sobre el cambio organizacional y finalmente en el cuarto capítulo, se realiza el análisis de las encuestas aplicadas en la empresa Óptica los Andes de la cultura organizacional y estilos de dirección. En el último capítulo se detallan las conclusiones y las recomendaciones para llegar a la cultura organizacional deseada.

La asociación estratégica Unión Europea-América Latina: ¿unas relaciones birregionales con geometría variable? (Tema Central)

Tras quince años de la “asociación estratégica UE-ALC”, los múltiples y profundos cambios en el sistema internacional han tenido gran impacto sobre estas relaciones birregionales. Por ello hay que replantear cuáles son los cambios en la percepciones mutuas de las dos regiones, y observar el nuevo contexto geopolítico, tomando nota de la pérdida de influencia de los EEUU en la región y el auge de Asia, especialmente China. La “asociación estratégica” no ha conducido ni a una convergencia de intereses ni a una reconocible compatibilidad normativa. Además, la UE ha perdido su papel de “modelo” para los procesos de integración, en una región que tiene aún más heterogeneidad por sus diferentes modelos de desarrollo. Por ello se hace necesario asumir una geometría variable para la adaptación de las relaciones birregionales a la realidad del siglo XXI.

Evaluating the Small Population Paradigm for Rare Large-Bodied Woodpeckers, with Implications for the Ivory-billed Woodpecker

Six large-bodied, ≥ 120 g, woodpecker species are listed as near-threatened to critically endangered by the International Union for Conservation of Nature (IUCN). The small population paradigm assumes that these populations are likely to become extinct without an increase in numbers, but the combined influences of initial population size and demographic rates, i.e., annual adult survival and fecundity, may drive population persistence for these species. We applied a stochastic, stage-based single-population model to available demographic rates for Dryocopus and Campephilus woodpeckers. In particular, we determined the change in predicted extinction rate, i.e., proportion of simulated populations that went extinct within 100 yr, to concomitant changes in six input parameters. To our knowledge, this is the first study to evaluate the combined importance of initial population size and demographic rates for the persistence of large-bodied woodpeckers. Under a worse-case scenario, the median time to extinction was 7 yr (range: 1–32). Across the combinations of other input values, increasing initial population size by one female induced, on average, 0.4%–3.2% (range: 0%–28%) reduction in extinction rate. Increasing initial population size from 5–30 resulted in extinction rates < 0.05 under limited conditions: (1) all input values were intermediate, or (2) Allee effect present and annual adult survival ≥ 0.8. Based on our model, these species can persist as rare, as few as five females, and thus difficult-to-detect, populations provided they maintain ≥ 1.1 recruited females annually per adult female and an annual adult survival rate ≥ 0.8. Athough a demographic-based population viability analysis (PVA) is useful to predict how extinction rate changes across scenarios for life-history attributes, the next step for modeling these populations should incorporate more easily acquired data on changes in patch occupancy to make predictions about patch colonization and extinction rates.

Assessing range-wide habitat suitability for the Lesser Prairie-Chicken

Population declines of many wildlife species have been linked to habitat loss incurred through land-use change. Incorporation of conservation planning into development planning may mitigate these impacts. The threatened Lesser Prairie-Chicken (Tympanuchus pallidicinctus) is experiencing loss of native habitat and high levels of energy development across its multijurisdictional range. Our goal was to explore relationships of the species occurrence with landscape characteristics and anthropogenic effects influencing its distribution through evaluation of habitat suitability associated with one particular habitat usage, lekking. Lekking has been relatively well-surveyed, though not consistently, in all jurisdictions. All five states in which Lesser Prairie-Chickens occur cooperated in development of a Maxent habitat suitability model. We created two models, one with state as a factor and one without state. When state was included it was the most important predictor, followed by percent of land cover consisting of known or suspected used vegetation classes within a 5000 m area around a lek. Without state, land cover was the most important predictor of relative habitat suitability for leks. Among the anthropogenic predictors, landscape condition, a measure of human impact integrated across several factors, was most important, ranking third in importance without state. These results quantify the relative suitability of the landscape within the current occupied range of Lesser Prairie-Chickens. These models, combined with other landscape information, form the basis of a habitat assessment tool that can be used to guide siting of development projects and targeting of areas for conservation.

A regime-dependent balanced control variable based on potential vorticity

In this paper it is argued that rotational wind is not the best choice of leading control variable for variational data assimilation, and an alternative is suggested and tested. A rotational wind parameter is used in most global variational assimilation systems as a pragmatic way of approximately representing the balanced component of the assimilation increments. In effect, rotational wind is treated as a proxy for potential vorticity, but one that it is potentially not a good choice in flow regimes characterised by small Burger number. This paper reports on an alternative set of control variables which are based around potential vorticity. This gives rise to a new formulation of the background error covariances for the Met Office's variational assimilation system, which leads to flow dependency. It uses similar balance relationships to traditional schemes, but recognises the existence of unbalanced rotational wind which is used with a new anti-balance relationship. The new scheme is described and its performance is evaluated and compared to a traditional scheme using a sample of diagnostics.

The biometeorology of high-altitude insect layers.

Flight at high altitude is part of a migration strategy that maximises insect population displacement. This thesis represents the first substantial analysis of insect migration and layering in Europe. Vertical-looking entomological radar has revealed specific characteristics of high-altitude flight: in particular layering (where a large proportion of the migrating insects are concentrated in a narrow altitude band). The meteorological mechanisms underpinning the formation of these layers are the focus of this thesis. Aerial netting samples and radar data revealed four distinct periods of high-altitude insect migration: dawn, daytime, dusk, and night-time. The most frequently observed nocturnal profiles during the summertime were layers. It is hypothesised that nocturnal layers initiate at a critical altitude (200–500 m above ground level) and time (20:00–22:00 hours UTC). Case study analysis, statistical analysis, and a Lagrangian trajectory model showed that nocturnal insect layers probably result from the insects’ response to meteorological conditions. Temperature was the variable most correlated with nocturnal insect layer presence and intensity because insects are poikilothermic, and temperatures experienced during high-altitude migration in temperate climates are expected to be marginal for many insects’ flight. Hierarchical effects were detected such that other variables—specifically wind speed—were only correlated with insect layer presence and intensity once temperatures were warm. The trajectory model developed comprised: (i) insect flight characteristics; (ii) turbulent winds (which cause vertical spread of the layer); and (iii) mean wind speed, which normally leads to horizontal displacements of hundreds of kilometres in a single migratory flight. This thesis has revealed that there is considerable migratory activity over the UK in the summer months, and a range of fascinating phenomena can be observed (including layers). The UK has moved from one of the least studied to perhaps the best studied environments of aerial insect migration and layering in the world.

Equatorial Kelvin waves as revealed by EOS Microwave Limb Sounder observations and European Centre for Medium-Range Weather Forecasts analyses: Evidence for slow Kelvin waves of zonal wave number 3

[1] Temperature and ozone observations from the Microwave Limb Sounder (MLS) on the EOS Aura satellite are used to study equatorial wave activity in the autumn of 2005. In contrast to previous observations for the same season in other years, the temperature anomalies in the middle and lower tropical stratosphere are found to be characterized by a strong wave-like eastward progression with zonal wave number equal to 3. Extended empirical orthogonal function (EOF) analysis reveals that the wave 3 components detected in the temperature anomalies correspond to a slow Kelvin wave with a period of 8 days and a phase speed of 19 m/s. Fluctuations associated with this Kelvin wave mode are also apparent in ozone profiles. Moreover, as expected by linear theory, the ozone fluctuations observed in the lower stratosphere are in phase with the temperature perturbations, and peak around 20–30 hPa where the mean ozone mixing ratios have the steepest vertical gradient. A search for other Kelvin wave modes has also been made using both the MLS observations and the analyses from one experiment where MLS ozone profiles are assimilated into the European Centre for Medium-Range Weather Forecasts (ECMWF) data assimilation system via a 6-hourly 3D var scheme. Our results show that the characteristics of the wave activity detected in the ECMWF temperature and ozone analyses are in good agreement with MLS data.

Processes influencing ozone levels in Alaskan forest fire plumes during long-range transport over the North Atlantic

A case of long-range transport of a biomass burning plume from Alaska to Europe is analyzed using a Lagrangian approach. This plume was sampled several times in the free troposphere over North America, the North Atlantic and Europe by three different aircraft during the IGAC Lagrangian 2K4 experiment which was part of the ICARTT/ITOP measurement intensive in summer 2004. Measurements in the plume showed enhanced values of CO, VOCs and NOy, mainly in form of PAN. Observed O3 levels increased by 17 ppbv over 5 days. A photochemical trajectory model, CiTTyCAT, was used to examine processes responsible for the chemical evolution of the plume. The model was initialized with upwind data and compared with downwind measurements. The influence of high aerosol loading on photolysis rates in the plume was investigated using in situ aerosol measurements in the plume and lidar retrievals of optical depth as input into a photolysis code (Fast-J), run in the model. Significant impacts on photochemistry are found with a decrease of 18% in O3 production and 24% in O3 destruction over 5 days when including aerosols. The plume is found to be chemically active with large O3 increases attributed primarily to PAN decomposition during descent of the plume toward Europe. The predicted O3 changes are very dependent on temperature changes during transport and also on water vapor levels in the lower troposphere which can lead to O3 destruction. Simulation of mixing/dilution was necessary to reproduce observed pollutant levels in the plume. Mixing was simulated using background concentrations from measurements in air masses in close proximity to the plume, and mixing timescales (averaging 6.25 days) were derived from CO changes. Observed and simulated O3/CO correlations in the plume were also compared in order to evaluate the photochemistry in the model. Observed slopes change from negative to positive over 5 days. This change, which can be attributed largely to photochemistry, is well reproduced by multiple model runs even if slope values are slightly underestimated suggesting a small underestimation in modeled photochemical O3 production. The possible impact of this biomass burning plume on O3 levels in the European boundary layer was also examined by running the model for a further 5 days and comparing with data collected at surface sites, such as Jungfraujoch, which showed small O3 increases and elevated CO levels. The model predicts significant changes in O3 over the entire 10 day period due to photochemistry but the signal is largely lost because of the effects of dilution. However, measurements in several other BB plumes over Europe show that O3 impact of Alaskan fires can be potentially significant over Europe.