Aperfeiçoamento de um detector de espalhamento de luz laser em baixo ângulo (LALLS in-line) para acompanhamento em tempo real do processo de extrusão

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2015
Autor(a) principal: Gasparini, Thiago Manha
Orientador(a): Canevarolo Júnior, Sebastião Vicente lattes
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal de São Carlos
Câmpus São Carlos
Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais - PPGCEM
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Palavras-chave em Inglês:
Área do conhecimento CNPq:
Link de acesso: https://repositorio.ufscar.br/handle/20.500.14289/8865
Resumo: 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.
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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.Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)porUniversidade Federal de São CarlosCâmpus São CarlosPrograma de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais - PPGCEMUFSCarEspalhamento de luz laser em baixo ânguloCaracterização in-lineMorfologiaSistemas poliméricos polifásicosExtrusãoLow angle light laser scatteringIn-line characterizationMorphologyMultiphase polymer systemsExtrusionENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICAAperfeiçoamento de um detector de espalhamento de luz laser em baixo ângulo (LALLS in-line) para acompanhamento em tempo real do processo de extrusãoImprovement of a low angle laser light scattering – LALLS detector to access in-line the extrusion processinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisOnline6006b2d5997-da68-4e0a-acd3-60ce6225978finfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFSCARinstname:Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)instacron:UFSCARORIGINALDissTMG.pdfDissTMG.pdfapplication/pdf5915699https://repositorio.ufscar.br/bitstreams/e0fb7080-d33d-4640-bba9-9dd7a32a47f7/download6ec0af39899ad70e102eda93fa21e0e0MD51trueAnonymousREADLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; 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