Investigação Da Influência Do Tamanho Das Partículas De Materiais Pulverulentos Sobre A Força De Adesão Em Diferentes Substratos Aplicando A Técnica Centrífuga – Marcos Alceu Felicetti

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Resumo:

Investigou-se neste trabalho a influência do tamanho das partículas do material pulverulento orgânico e inorgânico sobre a força de adesão dessas partículas e um substrato construído de diferentes materiais: aço inoxidável; PVC; Teflon e vidro; aplicando a técnica centrífuga para diferentes velocidades de compressão e desprendimento. Utilizou-se para tanto uma microcentrífuga (MA – 860; Marconi Equipamentos); cuja velocidade máxima de rotação é de 14000 rpm. A velocidade centrífuga é gerada para promover a compressão (press-on) e o desprendimento (spin-off) das partículas sobre a superfície do substrato. Um programa de análise de imagens (Image-Pro Plus 4.5) foi usado para a coleta e o tratamento das imagens. Para determinar a força de adesão utilizando-se a técnica centrífuga; no cabeçote da microcentrífuga foi necessário instalar dois tubos; construídos em alumínio; para a contenção dos adaptadores; também construído em alumínio. A finalidade dos adaptadores era de sustentar os substratos contendo as partículas do material pulverulento. Após a aplicação da velocidade centrífuga de compressão (press-on) e da contagem das partículas inicialmente aderidas na superfície dos substratos; pelo programa de análise de imagens; os substratos retornaram para a microcentrífuga para a aplicação da velocidade centrífuga de desprendimento (spin-off) em diferentes velocidades de rotação. Após cada aumento da velocidade rotacional; o número de partículas remanescentes da compressão foi monitorado. O material pulverulento inorgânico; concentrado fosfático (ρp = 3;07 g/cm3 e dp = 39;38 µm); e os orgânicos; polvilho doce (ρp = 1;49 g/cm3 e dp = 25;24 µm) e maisena (ρp = 1;47 g/cm3 e dp = 23;08 µm) foram os pós utilizados na investigação da influência da força de adesão partícula substrato aplicando a técnica centrífuga. O critério de escolha dos materiais para a construção dos substratos e do tipo de material pulverulento utilizado foi a sua empregabilidade na indústria. As faixas de diâmetro estudadas para esses materiais pulverulentos foram de 8 – 13 µm; 13 – 18 µm; 18 – 23 µm; 23 – 28 µm e 28 – 33 µm. As partículas de cada material pulverulento foram inicialmente pressionadas sobre a superfície do substrato centrifugado a uma velocidade centrífuga de compressão particular; e imediatamente depois desta fase; o perfil de adesão foi determinado. Todos os pós obedeceram uma distribuição log-normal de porcentagem de partículas aderidas em relação a força de adesão. Foi obtida a força de adesão mediana geométrica para todos os pós e verificou-se que houve um aumento linear com a força de compressão aplicada preliminarmente. Para partículas polidispersas aderidas a uma superfície; a força necessária para separar as partículas varia proporcionalmente ao seu tamanho. E a força de adesão; entre as partículas dos materiais pulverulentos utilizados nos experimentos e a superfície dos diferentes substratos; aumentou com o aumento do tamanho das partículas e com o aumento da velocidade centrífuga de compressão (press-on). A ordem de aderência indicou a seguinte relação para os materiais pulverulentos: polvilho doce > concentrado fosfático; e para os substratos: vidro > aço inoxidável > PVC > Teflon. Utilizando-se os resultados experimentais levantados neste trabalho; estimou-se uma equação que representasse de forma mais geral os dados experimentais obtidos para os materiais.

Detalhes:

  • Categoria: Teses e dissertações
  • Instituição: UFSCAR/ENGENHARIA QUÍMICA
  • Área de Conhecimento: ENGENHARIA QUÍMICA
  • Nível: Doutorado
  • Ano da Tese: 2008
  • Tamanho: 3.91 MB
  • Fonte: Portal Domínio Público

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