Desenvolvimento de compósito de pu de mamona com carga de resíduo de couro para isolação térmica

The standardization of the bovine skin thickness in the leather industry generates a residue known as wet-blue . At the end of twentieth century, the brazilian industry discarded about 131 thousand tons of this residue in nature, provoking a great environmental liability. In this paper is presented the analyses of the termophysical properties, thermal and volumetric expansion performance of a composite of vegetable resin of castor oil plant (Ricinus communis) with load of industrial residue of leather "wet-blue", for application as thermal isolation material of warm surfaces. There were considered four percentile levels of residue load in the proportions in mass of 0%, 5%, 10% and 15%, added to the expansible resin of castor oil plant in two configurations: sawed leather and crushed leather in a smaller particle (powder) by grinding in a mill of balls. Twenty-one proof bodies were produced for termophysical properties analysis (three for each configuration) and four proof bodies for rehearsals of thermal acting. Analyses of thermal acting were done in test cameras. The results of the rehearsals were compared to those obtained considering the castor oil plant foam without residue addition. A small reduction of the thermal conductivity of the composite was observed in the proportion of 10% of leather residue in both configurations. Regarding thermal conductivity, calorific capacity and diffusivity, it was verified that the proposed composite showed very close values to the commercial insulating materials (glass wool, rock wool, EPS). It was still demonstrated the technical viability of the use of composite as insulating thermal for systems of low potency. The composite presented larger volumetric expansion with 15% of sawed residue of leather.

Obtenção e caracterização de um compósito de poliuretano de mamona e pó de vidro para aplicações em insolantes térmicos

Thermal insulation is used to protect the heated or cooled surfaces by the low thermal conductivity materials. The rigid ricin polyurethane foams (PURM) are used for thermal insulation and depend on the type and concentration of blowing agent. Obtaining PURM occurs by the use of polyol, silicone, catalyst and blowing agent are pre -mixed, reacting with the isocyanate. The glass is reusable, returnable and recyclable heat insulating material, whose time of heat dissipation determines the degree of relaxation of its structure; and viscosity determines the conditions for fusion, operating temperatures, annealing, etc. The production of PURM composites with waste glass powder (PV) represents economical and renewable actions of manufacturing of thermal insulating materials. Based on these aspects, the study aimed to produce and characterize the PURM composites with PV, whose the mass percentages were 5, 10, 20, 30, 40 and 50 wt%. PURM was obtained commercially, while the PV was recycled from the tailings of the stoning process of a glassmaking; when the refining process was applied to obtain micrometer particles. The PURM + PV composites were studied taking into account the standard sample of pure PURM and the influence of the percentage of PV in this PURM matrix. The results of the chemical, physical and morphological characterization were discussed taking into account the difference in the microstructural morphology of the PURM+PV composites and the pure PURM, as well the results of the physicochemical, mechanical e thermophysical tests by values obtained of density, hardness, compressive strength, specific heat, thermal conductivity and diffusivity. In general, the structure of pure PURM showed large, elongated and regular pores, while PURM+PV composites showed irregular, small and rounded pores with shapeless cells. This may have contributed to reducing their mechanical strength, especially for PURM - PV50. The hardness and density were found to have a proportional relationship with the PV content on PURM matrix. The specific heat, thermal diffusivity and thermal conductivity showed proportional relationship to each other. So, this has been realized that the increasing the PV content on PURM matrix resulted in the rise of diffusivity and thermal conductivity and the decrease of the specific heat. However, the values obtained by the PURM composites were similar the values of pure PURM, mainly the PURM-PV5 and PURM-PV10. Therefore, these composites can be applied like thermal insulator; furthermore, their use could reduce the production costs and to preserve the environment

Preoperative warming combined with intraoperative skin-surface warming does not avoid hypothermia caused by spinal anesthesia in patients with midazolam premedication

CONTEXTO E OBJETIVO: Hipotermia inadvertida no perioperatório é freqüente durante anestesia subaracnóidea e após a administração de midazolam. O objetivo foi avaliar os efeitos do aquecimento da pele no intra-operatório, associado ou não ao aquecimento da pele durante o período de 45 minutos no pré-operatório, na prevenção de hipotermia intra- e pós-operatória determinada pela anestesia subaracnóidea em pacientes com medicação pré-anestésica com midazolam. TIPO DE ETUDO E LOCAL: Estudo prospectivo e aleatório, realizado no Hospital das Clínicas, Universidade Estadual Paulista (Unesp), Botucatu, SP. MÉTODOS: O estudo foi realizado em 30 pacientes com estado físico ASA (da Sociedade Norte-americana de Anestesiologistas) I e II submetidos à cirurgia eletiva do abdômen. Como medicação pré-anestésica, utilizou-se o midazolam, 7,5 mg via intramuscular (IM) e anestesia subaracnóidea padrão. em 10 pacientes (Gcontrole) utilizou-se isolamento térmico passivo; 10 pacientes (Gpré+intra) foram submetidos a aquecimento ativo no pré- e intra-operatório; e 10 pacientes (Gintra) foram aquecidos ativamente somente no intra-operatório. RESULTADOS: Após 45 minutos de aquecimento no pré-operatório, os pacientes do Gpré+intra apresentaram temperatura central mais elevada em relação aos dos grupos não aquecidos antes da anestesia (p < 0,05) mas não no início da cirurgia (p > 0,05). Os pacientes que receberam aquecimento no intra-operatório apresentaram temperatura central mais elevada no final da cirurgia em relação aos de Gcontrole (p < 0,05). Todos os pacientes estavam hipotérmicos na admissão da sala de recuperação pós-anestésica (temperatura central < 36º C). CONCLUSÕES: 45 minutos de aquecimento no pré-operatório combinado com aquecimento no intra- operatório não evita, mas minimiza a ocorrência de hipotermia determinada pela anestesia subaracnóidea em pacientes que receberam midazolam como medicação pré-anestésica.

Estudo experimental de um reator de gaseificação em um leito fixo de açaí

Um leito de gaseificação de pequena escala foi projetado, construído e operado com o objetivo de investigar os parâmetros que influenciam o processo de gaseificação de um leito fixo de caroço de açaí. O reator é do tipo topo aberto downdraft estratificado, de dimensões de 15 cm de diâmetro interno por 1,5 m de altura, com isolamento térmico. O gás produzido foi coletado a jusante do leito de gaseificação e condensado para remoção de alcatrão, o qual foi posteriormente quantificado em titulador Karl Fisher. Após remoção do alcatrão o gás foi introduzido em um Micro GC para quantificação dos percentuais molares de H², CO, N² e CH⁴. O perfil de temperatura do leito foi medido com termopares tipo K posicionados ao longo do eixo longitudinal do leito em distâncias de 10 cm. A vazão de ar foi medida com auxilio de um tubo de Pitot e um micromanômetro. As aquisições dos dados de temperatura foram feitas por um data logger e vazão mássica do ar sendo feita usando comunicação RS232 do micromanômetro. Os procedimentos experimentais foram feitos ao longo de 4 horas de operação do leito de gaseificação, com consumo médio de biomassa de 1,6 kg/h, com 6 dados do perfil de temperatura, vazão mássica de ar, perda de carga do leito e concentração dos gases obtidos no processo de gaseificação e quantificação do teor de alcatrão condensável presente no gás. Verificou-se que o gaseificador de leito de açaí pode ser operado através de uma gama bastante ampla de taxas de fluxo de ar de 2 a 5 kg/h, com a quantidade de energia do gás produzido variando de 5 a 15 MJ/h. As concentrações típicas dos gases obtidos no leito foram de 13% de H², 11% de CO, 1,3% de CH⁴. A eficiência máxima de gás frio de 57% e teor médio de alcatrão de 155 g/m³.

Dinâmica da troca de calor através do bico do tucano-toco, Ramphastos toco (Piciformes, Ramphastidae)

A regulação da temperatura corpórea, diante de variações da temperatura ambiente e/ou da taxa de produção de calor metabólico, envolve mecanismos reguladores da taxa de troca de calor entre o animal e o ambiente. Um destes mecanismos consiste na modulação da temperatura superficial de áreas especificas do corpo do animal, via ajustes vasomotores, que podem atuar tanto no sentido de promover a dissipação de calor (em uma situação de aumento da temperatura) quanto na retenção deste (em uma situação de queda de temperatura). Neste contexto, alguns animais exibem partes do corpo, como orelhas, membros, cauda, etc. que funcionam de maneira otimizada para realizar esta troca de calor. Nestes casos, estas partes são referidas como “janelas térmicas” e possuem em comum três características básicas: 1 - alta área superficial; 2 - baixo isolamento térmico; 3 – boa vascularização e controle do fluxo sanguineo na dependência da temperatura. Recentemente, o uso do bico como uma janela térmica foi descrito para o tucano-toco, Ramphastos toco (Aves, Ramphastidae), revelando ser esta uma estrutura com a maior capacidade de troca térmica já identificada. Naquele estudo, porém, a temperatura superficial das aves (bico) foi monitorada enquanto elas eram submetidas a mudanças bastante lentas (ao longo de várias horas) da temperatura ambiente, de forma que a dinâmica temporal da resposta exibida pelas aves permanecia ainda bastante desconhecida. Além disso, sabe-se que os membros das aves também atuam como importantes vias para troca de calor com o ambiente, e no caso do tucano toco, a regulação da temperatura superficial desses apêndices frente a variações da temperatura não tinha sido estudada. Portanto, o objetivo do presente estudo foi investigar a velocidade com que os ajustes vasomotores subjacentes à modulação... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo)

Estudos exploratórios sobre propriedades térmicas do compósito cimento-polpa celulósica(CPC)

The search for a more aware use of available raw materials has led to a need to create more sustainable products. The use of natural fibers to reinforce cement, for instance, has been widely studied in the past decades because of the possibility that they can improve material properties such as thermal resistance and to compression, besides conferring a decrease in their total weight. This present study aimed at to conduct preliminary studies on the thermal resistance of the composite cement - Cellulose Pulp, using waste from the pulp and paper industry. Through experiments, it was found that the composite manufactured using the ratio 30 % Portland cement and 70 % pulp, showed satisfactory results regarding its thermal resistance, so it could be considered as a potential thermal insulation material, for use in constructions

Análise computacional do fenômeno de transferência de calor em paredes divisórias do tipo dry wall

O presente trabalho visa a fornecer uma contribuição ao estudo dos perfis formados a frio sob altas temperaturas, em conseqüência da deflagração de um incêndio. Especificamente, abordam–se assuntos inerentes ao fenômeno da transferência de calor em paredes do tipo steel frame – dry wall com ou sem isolamento térmico na cavidade. Para tanto, propõem–se modelos computacionais capazes de fornecer, com certa precisão, o valor de temperatura em qualquer ponto do sistema estudado. Dessa forma, é possível, então, traçar configurações de distribuição de temperatura (uniforme ou não–uniforme) na seção transversal dos montantes que constituem o painel, fornecendo subsídios para análise de estabilidade e pós–flambagem dos elementos estruturais em questão. As simulações numéricas de transferência de calor são efetuadas com auxílio dos programas computacionais ABAQUS e SAFIR, ambos baseados no método dos elementos finitos.

Análise económica e financeira da reabilitação na construção

O setor da construção tem evoluído ao longo dos anos, quer em termos de processos construtivos, quer em termos de materiais aplicados, tendo sempre em conta a relação custo/prazo/qualidade. Atualmente existe uma grande quantidade de edifícios cujo tempo de vida útil está a chegar ao fim e cujas estruturas e materiais se vêm a degradar progressivamente. É então necessário proceder à sua demolição e posterior construção de uma edificação nova ou então recorrer a processos de reabilitação, que visam conservar o património arquitetónico e procurar corresponder às solicitações e exigências regulamentares requeridas. Isto leva a outro ponto, que é a análise do investimento e a verificação da rentabilidade do projeto. A presente dissertação, inserida no Mestrado em Conservação e Reabilitação do Edificado, tem como objetivos fazer uma análise económica e financeira a vários edifícios intervencionados, verificando a viabilidade do projeto e determinando o período de retorno do investimento. O caso de estudo é um conjunto de quatro edifícios de custos controlados que foram reabilitados pelo exterior com o objetivo de melhorar o comportamento térmico, bem como as condições interiores das habitações, a nível de instalações e acústica. Por sua vez, os objetivos da presente dissertação incidem especificamente no isolamento térmico dos edifícios, na substituição das caixilharias e das janelas, das caixas de estore e dos estores. Foram realizadas medições de temperatura e humidade relativa antes, durante e após a reabilitação, através de um aparelho medidor Hygropalm, da Rotronic. Foram também registados os consumos energéticos (eletricidade, água e gás) antes e após a reabilitação. Posteriormente procedeu-se à análise e comparação de resultados em termos de custos para os moradores, bem como a análise de investimento para o dono dos edifícios. Foram também registadas as rendas que os moradores poderão pagar, estando divididas em três tipos: renda mínima, renda média e renda máxima e depois procedeu-se a uma análise financeira para cada uma delas. Considerando o investimento feito na reabilitação e analisando quatro cenários diferentes e sua receita respectiva (lucros expectáveis), sendo a receita correspondente à poupança energética e a cada tipo de renda, verificou-se que o investimento tinha retorno passados muitos anos.

Desenvolvimento e caracterização de um eco-compósito de poliuretano de mamona e fibra de lã canina

The Sustainability has been evidence in the world today; organizations have sought to be more and more into this philosophy in their processes, whether products or attendance. In the present work were manufactured eco-composites with animal fiber (dog wool) that is currently discarded into the environment without any use. Project phases consisted on the initial treatment of fibers with alkaline solution (NaOH) at 0.05 mols for removal of impurities, developing methods to convert these fibers (reinforcement) blended with castor oil polyurethane (matrix) in eco-composite with different proportions (5%, 10%, 15% and 20%). Fiber properties were evaluated by analysis of SEM, XRD and FTIR. The composites were produced by compression molding with dimensions 30x30x1cm. For characterization of the composites the following tests were performed: mechanical (tensile, compression, shore hardness A) according the standards and testing water absorption, moisture regain and biodegradation. The analysis of thermal properties on fibers and composites were by TG, DSC, thermal conductivity, resistivity, heat capacity and thermal resistance. Analyzing the results of these tests, it was observed that the composite reinforced with 20% showed a better thermal performance between others composites and dimensional stability when compared to commercial thermal insulation. Also is possible to observe a balance in moisture absorption of the composite being shown with its higher absorption rate in this same sample (20%). The micrographs show the fiber interaction regions with polyurethane to fill the empty spaces. In hardness and compression testing can identify that with increasing percentage of the fiber material acquires a greater stiffness by making a higher voltage is used for forming necessary. So by the tests performed in eco-composites, the highest percentage of fiber used as reinforcement in their composition obtained a better performance compared to the remaining eco-composites, reaching values very close to the PU.

Desenvolvimento e caracterização de biocompósito de látex (borracha natural) e fibra de carnaúba

The development of composite materials encompasses many different application areas. Among the composites, it is had, especially, the materials of organic origin, which have the greatest potential for biodegradability and so, have been bringing relevance and prominence in the contemporary setting of environmental preservation and sustainable development. Following this perspective of ecological appeal, it was developed a biocomposite material with natural inputs typically brazilian. This composite was made from latex (natural rubber) and carnauba fiber in different mass proportions. Formulations had varied by 5%, 10%, 15% and 20% of fiber in relation the matrix. This material has been designed aiming at application in thermal insulation systems, which requirethermal protection surfaces and/or reduction of thermal energy loss. Therefore, the composite was characterized by thermal conductivity testing, specific heat, thermal diffusivity and thermogravimetry. As has also been characterized for their physical-mechanical, by testing density, moisture content, tensile strength, hardness and scanning electron microscopy (SEM). The characterization of the material revealed that the composite presents a potential of thermal insulation higher than the natural rubber, that was used as reference. And the formulation at 15% fiber in relation the matrix showed the best performance. Thus, the composite material in question presents itself as a viable and effective alternative for new thermal insulation material design.

Desenvolvimento e caracterização de biocompósito de látex (borracha natural) e fibra de carnaúba

The development of composite materials encompasses many different application areas. Among the composites, it is had, especially, the materials of organic origin, which have the greatest potential for biodegradability and so, have been bringing relevance and prominence in the contemporary setting of environmental preservation and sustainable development. Following this perspective of ecological appeal, it was developed a biocomposite material with natural inputs typically brazilian. This composite was made from latex (natural rubber) and carnauba fiber in different mass proportions. Formulations had varied by 5%, 10%, 15% and 20% of fiber in relation the matrix. This material has been designed aiming at application in thermal insulation systems, which requirethermal protection surfaces and/or reduction of thermal energy loss. Therefore, the composite was characterized by thermal conductivity testing, specific heat, thermal diffusivity and thermogravimetry. As has also been characterized for their physical-mechanical, by testing density, moisture content, tensile strength, hardness and scanning electron microscopy (SEM). The characterization of the material revealed that the composite presents a potential of thermal insulation higher than the natural rubber, that was used as reference. And the formulation at 15% fiber in relation the matrix showed the best performance. Thus, the composite material in question presents itself as a viable and effective alternative for new thermal insulation material design.

UBS RN-7: proposta arquitetônica para um padrão flexível de unidade básica de saúde para a zona bioclimática 7 do RN, com ênfase na sustentabilidade ambiental

Standardization and sustainability: these two apparently antagonistic words find the challenge of uniting in a flexible architectonic proposal. This was the idea that motivated the proposal of this assignment, whose appearing is bound up with the necessity of thinking about standardized spaces that attend on functional criterias and environmental sustainability, in reply to an existing real demand. The assignment consists of an architectonic proposal for a flexible standard of a Basic Unit of Health for the bioclimatic zone 7 of RN (UBS RN-7), with emphasis in the environmental sustainability. The project contemplates innumerable involved variables, such as: obedience to the current law of the Health Ministry for the UBSs; formal/aesthetic aspects; criterias of expansiveness of the UBS I for the UBS II; relative aspects to the constructive rationality and, mainly, sustainability aspects. With the intention to unite the variables and, also, glimpsing a proposal that could reach a good functional performance, aesthetic, of environment comfort and energetic efficiency, it was also necessary to consider concepts about the flexibility of the envelopment. The elaboration of the architecture first draft was based on bibliographical research, conceptual studies and references, elaboration of the architectonic program and the draft development for the UBS port I and the UBS port II. To the end, an implantation data sheet for the project is proposed for the UBS standard project, where strategies of thermal isolation, shadowing and thermal inertia are adopted and combined to three possible types of lot, resulting in 24 possibilities of implantation

Análise crítica do consumo de energia na indústria de faiança

Com este trabalho pretende-se analisar o consumo de energia na indústria de faiança e identificar medidas de poupança energética. Em 2014, o consumo específico foi de 191 kgep/t e a intensidade carbónica 2,15 tCO2e/t, tendo havido uma redução de, respectivamente, 50,2% e 1,3%, comparativamente a 2010. O consumo total correspondeu a 1108 tep, sendo 66% relativo ao consumo de gás natural. Foi utilizado um analisador de energia eléctrica nos principais equipamentos consumidores, e na desagregação de consumos térmicos, efectuaram-se leituras no contador geral de gás natural e foram utilizados dados das auditorias ambiental e energética. O processo de cozedura é responsável por 58% do consumo térmico da instalação, seguido da pintura com 24%. A conformação é o sector com maior consumo de energia eléctrica, correspondendo a 23% do consumo total. As perdas térmicas pelos gases de exaustão dos equipamentos de combustão e pela envolvente do forno, considerando os mecanismos de convecção natural e radiação, correspondem a cerca de 6% do consumo térmico total, sendo necessário tomar medidas a nível do isolamento térmico e da redução do excesso de ar. A instalação de variadores de velocidade nos ventiladores do ar de combustão do forno poderia resultar em poupanças significativas, em particular, no consumo de gás natural – redução de 4 tep/ano e cerca de 2500€/ano– tendo um tempo de retorno do investimento inferior a 1 ano. Deverá ser, no entanto, garantida a alimentação de ar combustão a todos os queimadores, bem como, a combustão completa do gás natural. O funcionamento contínuo do forno poderia resultar no aumento da sua eficiência energética, com redução de custos de operação e manutenção, sendo necessário avaliar os custos adicionais de stock e de mão de obra. Verificou-se que as medidas relacionadas com a monitorização de consumos, eliminação de fugas de ar comprimido e a instalação de variadores de velocidade nos ventiladores do ar de combustão do forno poderiam resultar em reduções de consumo de 26 tep e de emissões de 66tCO2e, num total de quase 14 000€.

Numerical analysis of wooden slabs with perforations under fire conditions

Wood is considered an ideal solution for floors and roofs building construction, due the mechanical and thermal properties, associated with acoustic conditions. These constructions have good sound absorption, heat insulation and relevant architectonic characteristics. They are used in many civil applications: concert and conference halls, auditoriums, ceilings, walls… However, the high vulnerability of wooden elements submitted to fire conditions requires the evaluation of its structural behaviour with accuracy. The main objective of this work is to present a numerical model to assess the fire resistance of wooden cellular slabs with different perforations. Also the thermal behaviour of the wooden slabs will be compared considering different material insulation, with different sizes, inside the cavities. A transient thermal analysis with nonlinear material behaviour will be solved using ANSYS© program. This study allows to verify the fire resistance, the temperature evolution and the char-layer, throughout a wooden cellular slab with perforations and considering the insulation effect inside the cavities.

Influência da vermiculita expandida na resistência à compressão e reologia de pastas cimentantes de poços de petróleo

Several problems related to the loss of hydraulic seal in oilwells, causing gas migration and/or contamination of the production zone by water, have been reported. The loss of the hydraulic seal is a consequence of cracks which can be occasioned either by the invasion of gas during the wait on cement or by the expansion of the casing causing the fracture of the cement sheath. In case of the pressure of the formation is higher than the pressure in the annulus, gas can migrate into the slurry and form microannulus, which are channels where gas migrates after the cement is set. Cracks can be also occasioned by the fracture of the cement sheath when it does not withstand the thermal and dynamic loads. In reservoirs where the oil is heavy, steam water injection operation is required in order to get the oil flowing. This operation increases the temperature of the casing, and then it expands and causes the fracture of the cement sheath in the annulus. When the failures on the cement are detected, remedial cementing is required, which raise costs caused by the interventions. Once the use of cement in the construction civil sector is older than its use in the petroleum sector, it is common to bring technologies and solutions from the civil construction and apply them on the petroleum area. In this context, vermiculite, a mineral-clay widely encountered in Brazil, has been used, on its exfoliated form, in the civil construction, especially on the manufacture of lights and fireproof concretes with excellent thermal and acoustical properties. It has already been reported in scientific journals, studies of the addition of exfoliated vermiculite in Portland cements revealing good properties related to oilwell cementing operations. Thus, this study aimed to study the rheological behavior, thickening time, stability and compressive strength of the slurries made of Portland cement and exfoliated vermiculite in 5 different compositions, at room temperature and heated. The results showed that the compressive strength decreased with the addition of exfoliated vermiculite, however the values are still allowed for oiwell cementing operations. The thickening time of the slurry with no exfoliated vermiculite was 120 min and the thickening time of the slurry with 12 % of exfoliated vermiculite was 98 min. The stability and the rheological behavior of the slurries revealed that the exfoliated vermiculite absorbed water and therefore increased the viscosity of the slurries, even though increasing the factor cement-water. The stability experiment carried out at 133 ºF showed that, there was neither sedimentation nor reduction of the volume of the cement for the slurry with 12 % of exfoliated vermiculite. Thus, the addition of exfoliated vermiculite accelerates the set time of the cement and gives it a small shrinkage during the wait on cement, which are important to prevent gas migration