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Tese de Doutorado
Documento
Autor
Nome completo
Erika Yukari Nakanishi
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
Pirassununga, 2018
Orientador
Banca examinadora
Savastano Júnior, Holmer (Presidente)
Brazolin, Sérgio
Fiorelli, Juliano
Lahr, Francisco Antonio Rocco
Pereira, Danilo Florentino
Santos, Sérgio Francisco dos
Título em português
Estudo de biofilmes funcionais como revestimento em painéis multicamada para uso em instalação agroindustrial
Palavras-chave em português
Ambiência
Antimicrobiano
Filme polimérico
Impermeabilização
Material lignocelulósico
Painel particulado
Resíduo
Resumo em português
Este projeto tem como objetivo o estudo do recobrimento superficial de filmes poliméricos à base de látex e breu, com microbicida de prata em painéis multicamadas de bagaço de cana-de-açúcar, reforçados com partículas de bambu (PMBB), visando seu o uso como material isolante térmico em instalação agroindustrial sujeita a ambientes úmidos e com grande carga bacteriana. O projeto foi desenvolvido em quatro etapas. Na etapa 1 (Estudo dos painéis multicamadas), foi realizado o estudo de dois diferentes procedimentos de moldagem, sendo moldagem 1 (PMBB-M1) com prensagem nas camadas e a moldagem 2 (PMBB-M2) sem prensagens nas camadas. Na avaliação física e mecânica o painel PMBB-M2 apresentou melhor desempenho físico e mecânico, por conta da melhor interação entre as camadas, quando comparado ao painel PMBB-M1. A etapa 2 (Estudo do tratamento superficial dos painéis) consistiu na produção e caracterização dos filmes de breu, látex-LT e látex-LS, e na avaliação do recobrimento do painel PMBB e da sua durabilidade expostos às intempéries ambientais (sol, chuva, vento e orvalho). Os filmes apresentaram bom desempenho físico, dificultando a penetração de água no material, contudo, a exposição à radiação e as intempéries climáticas promoveram a degradação dos filmes, apesar disso o látex-LT e o breu apresentaram, até os três meses de envelhecimento natural, melhor desempenho mecânico. A etapa 3 (Estudo da impregnação de nanopartículas de prata (AgNPs) nos filmes) consistiu na preparação e avaliação dos filmes com AgNPs. Por meio da análise microbiológica constatou-se que os filmes de látex-LT e breu apresentaram caráter bacteriostático. Por fim, na etapa 4 (Aplicação dos painéis PMBB em Instalação Suinícola), foi analisado o potencial do painel PMBB-M2 como material isolante térmico, na forma de abrigo para leitão (escamoteador) em uma granja de suínos. Nessa etapa, foi avaliado o microclima gerado no interior dos escamoteadores aquecidos com lâmpada incandescente, por meio da coleta de dados ambientais e análise dos índices de conforte térmico. O painel apresentou bom desempenho, atendendo a faixa de temperatura e umidade de conforto térmico para os leitões na primeira semana de vida. Portanto, pode-se concluir que os filmes de breu e látex-LT no painel PMBB-M2, promoveram uma impermeabilização do material e por apresentarem caráter bacteriostático, evitaram a proliferação de bactérias quando em contato com os filmes, sendo assim, a aplicação deste material como isolante térmico em instalação para suíno apresenta um grande potencial, pois, o recobrimento no material propicia sua aplicação em um ambiente úmido e com grande carga bacteriana.
Título em inglês
Study of functional biofilms as coating in multilayer panels for use in agroindustrial facilities
Palavras-chave em inglês
Ambience
Antimicrobial
Lignocellulosic material
Particleboards
Polymer film
Waste
Waterproofing
Resumo em inglês
This project aims the study of surface coatings with polymeric films based on latex and rosin, by using a microbicide agent of' silver in multilayer panels of sugarcane bagasse reinforced with bamboo particles (PMBB) to be used as an insulate material in agroindustrial facilities subject to humid environments with high bacterial load. This project was conducted into four steps. In the step 1 (Study of the multilayer panels), the evaluation of two different molding procedures was conducted, with molding 1 (PMBB-M1) with pre-pressing in the layers and molding 2 (PMBB-M2) without pre-pressing in the layers. Physical and mechanical properties of the PMBB-M2 panel presented better physical and mechanical performance due to the best interaction between the layers compared to the PMBB-M1 panel. In the step 2 (Study of the superficial treatment of panels), it was studied the production and characterization of the films of rosin, latex-LT and latex-LS, as well as the evaluation of the PMBB panel covering, and evaluation of the durability of these panels exposed to weather conditions (sun, rain, wind and dew). The films presented good physical performance, making it difficult to penetrate water in the material, on the other hand, by exposing the materials to radiation and weather conduction it was noticed the degradation of the films, despite the fact that latex-LT and rosin presented better mechanical performance until three months of age. In the step 3 (Study of impregnation of silver nanoparticles (AgNPs) in the films) it was conducted the preparation and evaluation of the films with AgNPs. By means of the microbiology analyses it was stated that the latex-LT and rosin presented bacteriostatic character. In the step 4 (Application of PMBB panels in Poultry facilities) it was evaluated the potential of the PMBB panel as an insulation material in a pig-farm as a piglet shelter. In this step, the microclimate generated inside of the pig shelter heated by incandescent lamps was evaluated through the collection of environmental data and evaluation of the thermal comfort indices. The panel presented good performance, taking into account the temperature and humidity range of thermal comfort for the piglets in the first week of life. Therefore, it can be concluded that the films of rosin and latex-LT in the PMBB panel, promoted a waterproofing of the materials and due to the bacteriostatic character, it was noticed that proliferation of the bacteria when in contact with the films was avoided, thus, the application of this material as thermal insulation in pig installation presents a great potential, due to the coating in the material and propitiates its application in a humid environment and with bacterial load.
 
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DO7411112COR.pdf (6.62 Mbytes)
Data de Publicação
2018-05-03
 
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