Detector óptico NIR in-line para monitoramento da degradação termomecânica do polipropileno durante a extrusão
| dc.contributor.advisor-co1 | Fiori, Márcio Antônio | |
| dc.contributor.advisor-co1Lattes | http://lattes.cnpq.br/8793913102689273 | por |
| dc.contributor.advisor1 | Canevarolo Júnior, Sebastião Vicente | |
| dc.contributor.advisor1Lattes | http://lattes.cnpq.br/4153664441338178 | por |
| dc.contributor.author | Tibola, Ademar | |
| dc.contributor.authorlattes | http://lattes.cnpq.br/8236237484047996 | por |
| dc.date.accessioned | 2022-07-11T13:18:21Z | |
| dc.date.available | 2022-07-11T13:18:21Z | |
| dc.date.issued | 2022-05-02 | |
| dc.description.abstract | The present research aimed to develop an in-line NIR (near infrared) optical detector to monitor polypropylene (PP) thermomechanical degradation during extrusion. The optical detector monitors, in real time, the absorbance of OH and CH chemical bonds, specifically. Hydroperoxides, which contain an OH (hydroxyl) chemical bond, are one of the main thermomechanical degradation products that arise during PP extrusion. The absorption of electromagnetic radiation, through the OH and CH bonds, is monitored by an optoelectronic system installed immediately after the extrusion process, in the extruder die. The electromagnetic radiation emission system consists of an output module with NIR-emitting LEDs and an electronic radiation intensity control system. The electromagnetic signal is then converted into a voltage signal by the NIR receiver, amplified, converted from analog to digital, and finally transmitted to a computer via USB. A software is responsible for performing the processing and graphic display of the NIR receiver signals, monitoring the level of polymer degradation during extrusion. The optical detector was validated on a bench, monitoring the absorbance of specific chemical bonds present in the organic liquids carbon tetrachloride, ethanol, acetone and hexane. The validation included the monitoring of absorbance of PP polymeric films reprocessed in an extruder. In addition, the optical detector was validated in the extruder, by monitoring the absorbance, in the transient state, of previously reprocessed PP, as well as using a polypropylene/polyvinyl alcohol (PP/PVAl) polymer blend. Finally, the optical detector was used for in-line monitoring of the thermomechanical degradation of PP during the extrusion process. | eng |
| dc.description.resumo | A presente pesquisa teve como objetivo o desenvolvimento de um detector óptico NIR (infravermelho próximo) in-line para monitoramento da degradação termomecânica do polipropileno (PP) durante a extrusão. O detector óptico monitora, em tempo real, a absorbância das ligações químicas OH e CH, especificamente. Os hidroperóxidos, os quais contém a ligação química OH (hidroxila), são um dos principais produtos da degradação termomecânica que surge durante a extrusão do PP. A absorção de radiação eletromagnética, pelas ligações OH e CH, são acompanhados por um sistema optoeletrônico instalado imediatamente após o processo de extrusão, na matriz da extrusora. O sistema de emissão de radiação eletromagnética é composto por um módulo de saída com LEDs emissores NIR e por um sistema eletrônico de controle de intensidade de radiação. O sinal eletromagnético é então convertido em sinal de tensão elétrica pelo receptor NIR, amplificado, convertido de analógico para digital e, por fim, transmitido à um computador via USB. Um software é responsável por realizar o processamento e exibição gráfica dos sinais do receptor NIR, monitorando a degradação termomecânica do polímero durante a extrusão. O detector óptico foi validado em bancada, monitorando-se a absorbância de ligações químicas específicas presentes nos líquidos orgânicos tetracloreto de carbono, etanol, acetona e hexano. A validação incluiu a verificação da absorbância de filmes poliméricos de PP reprocessados em extrusora. Em complemento, o detector óptico foi validado na extrusora, através do monitoramento da absorbância, no estado transiente, de PP previamente reprocessado, bem como com utilização de blenda polimérica polipropileno/álcool polivinílico (PP/PVAl). Por fim, o detector óptico foi utilizado para monitoramento in-line da degradação termomecânica do PP durante o processo de extrusão. | por |
| dc.description.sponsorship | Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) | por |
| dc.description.sponsorshipId | CAPES - Processo nº 23038.021524/2016-88 | por |
| dc.identifier.citation | TIBOLA, Ademar. Detector óptico NIR in-line para monitoramento da degradação termomecânica do polipropileno durante a extrusão. 2022. Tese (Doutorado em Ciência e Engenharia de Materiais) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2022. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/20.500.14289/16370. | * |
| dc.identifier.uri | https://repositorio.ufscar.br/handle/20.500.14289/16370 | |
| dc.language.iso | por | por |
| dc.publisher | Universidade Federal de São Carlos | por |
| dc.publisher.address | Câmpus São Carlos | por |
| dc.publisher.initials | UFSCar | por |
| dc.publisher.program | Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais - PPGCEM | por |
| dc.rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil | * |
| dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/ | * |
| dc.subject | Degradação termomecânica | por |
| dc.subject | Monitoramento in-line | por |
| dc.subject | Infravermelho próximo | por |
| dc.subject | Extrusão | por |
| dc.subject | Thermomechanical degradation | eng |
| dc.subject | In-line monitoring | eng |
| dc.subject | Near infrared | eng |
| dc.subject | Extrusion | eng |
| dc.subject.cnpq | ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA::METALURGIA DE TRANSFORMACAO | por |
| dc.title | Detector óptico NIR in-line para monitoramento da degradação termomecânica do polipropileno durante a extrusão | por |
| dc.title.alternative | In-line NIR optical detector for monitoring the thermomechanical degradation of polypropylene during extrusion | eng |
| dc.type | Tese | por |