Efeito do processamento na estrutura de nanocompósitos de poli(tereftalato de etileno) e óxido de grafeno para a indústria têxtil
| dc.contributor.advisor | Andrade, Ricardo Jorge Espanhol | |
| dc.contributor.author | Lambert, Tamíris de Oliveira | |
| dc.date.accessioned | 2025-03-21T11:18:15Z | |
| dc.date.available | 2025-03-21T11:18:15Z | |
| dc.date.issued | 2021-05-20 | |
| dc.description.abstract | Nanocompósitos de poli(tereftalato de etileno) (PET) e óxido de grafeno (GO) com teores de GO inferiores a 1% em massa foram produzidos com metodologia escalonável para a indústria têxtil com o objetivo de se obter um material fiável para a manufatura de um tecido com maior resistência à abrasão. Os nanocompósitos e os materiais de referência de PET puro foram preparados por mistura em estado fundido usando o método de deposição sólido-sólido (SSD, do inglês, solid-solid deposition) sem a adição de solventes orgânicos e processadas em extrusora dupla rosca corrotante. Para avaliar o efeito combinado das variáveis de processamento taxa de alimentação e concentração de GO sobre as propriedades físicas e mecânicas dos materiais, um estudo foi conduzido com design experimental misto de 2-3 níveis e validado por ANOVA. Os resultados das análises mostram que, de acordo com a taxa de alimentação e concentração de GO empregadas, podem predominar tipos de degradação diferentes, como degradação termomecânica, termo-oxidativa e também o efeito da redução do GO durante o processamento, cujos produtos podem interagir com a matriz polimérica, causando a diminuição da massa molar média numérica. Observou-se um aumento de 430 % na tenacidade para amostras contendo GO. Foi testado também um segundo perfil de temperatura durante o processamento, mais elevado. Produziu-se um compósito com viscosidade superior ao PET puro processado nas mesmas condições, indicando que o equilíbrio entre as condições de processamento e o efeito dos diferentes tipos de degradação garante a maior dispersão das nanopartículas. Este material apresenta as características necessárias para ser manufaturado, sendo que o desempenho mecânico dos seus fios propriedades mecânicas superiores em relação ao fio comercial. O tecido produzido com estes fios também foi aprovado nos testes de resistência à abrasão e os objetivos do projeto foram atingidos. | |
| dc.description.sponsorship | IPM - Instituto Presbiteriano Mackenzie | |
| dc.identifier.uri | https://dspace.mackenzie.br/handle/10899/40273 | |
| dc.language.iso | pt_BR | |
| dc.language.iso | en | |
| dc.publisher | Universidade Presbiteriana Mackenzie | |
| dc.subject | PET | |
| dc.subject | óxido de grafeno | |
| dc.subject | nanocompósitos | |
| dc.subject | processamento | |
| dc.title | Efeito do processamento na estrutura de nanocompósitos de poli(tereftalato de etileno) e óxido de grafeno para a indústria têxtil | |
| dc.type | Dissertação | |
| local.contributor.advisorLattes | http://lattes.cnpq.br/2704277390841473 | |
| local.contributor.advisorOrcid | https://orcid.org/0000-0002-6902-8269 | |
| local.contributor.authorLattes | http://lattes.cnpq.br/6391929912951501 | |
| local.contributor.board1 | Fechine, Guilhermino José Macêdo | |
| local.contributor.board1Lattes | http://lattes.cnpq.br/8109533360196619 | |
| local.contributor.board1Orcid | https://orcid.org/0000-0002-5520-8488 | |
| local.contributor.board2 | De Paoli, Marco Aurelio | |
| local.contributor.board2Lattes | http://lattes.cnpq.br/9115204277528111 | |
| local.contributor.board2Orcid | https://orcid.org/0000-0002-3813-3293 | |
| local.description.abstracten | Poly(ethylene terephthalate) (PET) and graphene oxide (GO) nanocomposites up to 1 wt% of GO were obtained with scalable methodology for the textile industry in order to obtain a reliable material for the manufacture of a fabric with greater resistance to abrasion. Nanocomposites and pure PET reference materials were prepared by melt blending using solid-solid deposition method (SSD) without organic solvents addiction and then processed in a co-rotating twin screw extruder. To evaluate the combined effect of processing variables, meaning feeding rate and GO concentration, on the physical and mechanical properties of materials, a study was conducted by using a mixed 2-3 level experimental design validated by ANOVA. Analyses results show that according to employed feeding rate and GO concentration, different types of degradation may predominate, such as thermomechanical and thermo-oxidative degradation and also the effect of GO reduction reactions during processing, whose products could interact with polymer matrix, causing a decrease in average numerical molar mass. A 430 % increase in tenacity was observed for samples containing GO. A second higher temperature profile during processing was also tested. A higher viscosity composite than pure PET processed under the same conditions was produced, indicating that balance between processing conditions and different types of degradation effects ensures greater dispersion nanoparticles. This material has already necessary characteristics to be manufactured and its yarns mechanical performance is superior when compared to the commercial one. Fabric produced with these yarns also were approved at abrasion resistance tests and these objectives were achieved. | |
| local.description.sponsorshipOther | Outro: Vínculo empregatício autônomo com Instituto Presbiteriano Mackenzie | |
| local.keywords | PET | |
| local.keywords | graphene oxide | |
| local.keywords | nanocomposites | |
| local.keywords | processing | |
| local.publisher.country | Brasil | |
| local.publisher.department | Escola de Engenharia Mackenzie (EE) | |
| local.publisher.initials | UPM | |
| local.publisher.program | Engenharia de Materiais e Nanotecnologia | |
| local.subject.cnpq | CNPQ::ENGENHARIAS |