tese de doutorado utilização de técnicas ... - Pfi.uem.br - UEM

RESUMO<br />
Métodos de análise fotoacústica foram utilizados nesta tese para investigar a<br />
impregnação de filmes e fibras de Poli(tereftalato de etileno)-PET impregnados com dois<br />
processos; tingimento convencional e em CO2-Supercrítico, usando corantes dispersos (azul e<br />
vermelho). As amostras foram preparadas seguindo um planejamento fatorial esquematizado<br />
de maneira que todas as combinações possíveis entre as variáveis (temperatura, tempo,<br />
pressão e concentração de corante) fossem obtidas durante o processo de preparação. Um<br />
cálculo estatístico foi então realizado para se obter o efeito destas variáveis e então determinar<br />
a influência de cada uma usando como resposta, a absorção na banda do corante. Verificou-se<br />
que no processo convencional, o tempo de 30 min foi suficiente para impregnação tanto para<br />
o corante azul quanto para o vermelho e a temperatura foi a variável mais influente. Por outro<br />
lado, para o processo CO2-Supercrítico, o tratamento foi mais influente para o azul do que<br />
para o vermelho, com uma observação importante de que este processo produz muito mais<br />
incorporação de corante do que o tingimento convencional.<br />
Foi feito também um estudo do perfil de profundidade em amostras de 100µm,<br />
impregnadas em uma das faces. Estes experimentos mostraram uma rápida incorporação dos<br />
corantes com tempos transientes da ordem de 15 a 30 min para que se atingisse saturação na<br />
penetração em função do tempo, o que ocorreu em torno de 60 µm tanto para o Azul quanto<br />
para o Vermelho e ficou praticamente independente do processo, convencional ou CO2-<br />
Supercrítico.<br />
Ainda, para estas amostras (uma face impregnada) foi desenvolvido um modelo teórico<br />
baseado na teoria de Rosencwaig e Gersho. A equação teórica deste modelo permite ajustar a<br />
curva experimental e se obter parâmetros ópticos (coeficiente de absorção óptica) e térmicos<br />
(condutividade e difusividade térmica) destes filmes. Para amostras preparadas no processo<br />
convencional foram ajustados valores para a difusividade térmica (α~0.8 a 1.0 x 10 -3 cm 2 /s) e<br />
o coeficiente de absorção óptica (β~8 a 9 cm -1 ) para a camada do PET sem corante e também<br />
para a porção do PET impregnado (α~1.3 a 1.4 x 10 -3 cm 2 /s e β~200 a 500 cm -1 ), quando o<br />
tempo de impregnação varia de 5 a 360 min.<br />
Comparando os métodos de tingimento observou-se uma melhor incorporação de<br />
corante em CO2-Supercrítico e também um aumento no valor médio da difusividade térmica<br />
neste processo, que foi da ordem de α~1.4 a 1.8 x 10 -3 cm 2 /s.<br />
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