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Master's Dissertation
DOI
10.11606/D.75.2005.tde-18052007-144050
Document
Author
Full name
Bianca Machado Cerrutti
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Carlos, 2005
Supervisor
Committee
Frollini, Elisabete (President)
Mei, Lucia Helena Innocentini
Ruggiero, Reinaldo
Title in Portuguese
"Estabilização de suspensões aquosas de alumina pela adição de taninos e quitosana quaternizada"
Keywords in Portuguese
diâmetro partículas
estabilização
macromoléculas naturais
potencia zeta
suspensões
Abstract in Portuguese
A indústria cerâmica tem destinado produtos para as mais diversas áreas e, com a crescente exigência de alta qualidade, tornou-se necessário desenvolver novas técnicas para o processamento cerâmico. O objetivo consiste em produzir corpos a verde (antes da queima) mais homogêneos, com menor incidência de micro-defeitos. Tais materiais podem ser produzidos preparando-se suspensões aquosas de pós cerâmicos como o óxido de alumínio (Al2O3), conhecido como alumina. Estas suspensões possuem um alto teor de sólidos no meio. A adição de outras espécies ao meio auxilia a dispersão das partículas, aumentando a estabilidade da suspensão. Estas espécies podem ser polieletrólitos (polímeros com cargas) que interagem com a superfície das partículas de alumina, através de vários mecanismos, promovendo um impedimento à aproximação de outras partículas. Neste trabalho, foram utilizados três tipos de taninos, que são macromoléculas de origem vegetal, de nome comercial Weibull e Macrospec; e Dispersan, sendo que a diferença entre eles está na quantidade de grupos hidroxila, maior em Macrospec com relação a Weibull, e na mistura com polímero sintético, o poliacrilato de sódio, caso do Dispersan. Um derivado quaternizado de quitosana, (nitrogênio trimetilado), um polissacarídeo natural, também foi utilizado como agente de estabilização. A meta pretendida correspondia à obtenção de suspensões com partículas menores e portanto menor viscosidade e maior fluidez, ou seja a suspensões mais homogêneas que levem a produtos de melhor qualidade. A avaliação da estabilidade das suspensões, devido à adição das macromoléculas, foi feita através de medidas de viscosidade, potencial zeta, diâmetro médio de partícula, além de testes de sedimentação. Dentre os agentes de estabilização utilizados, os taninos Weibull, Macrospec e Dispersan, no geral, apresentaram desempenho similar, contribuindo para uma diminuição da viscosidade e do tamanho das partículas da suspensão e no teste de sedimentação, um melhor empacotamento. A quitosana quaternizada também levou à estabilização da suspensão em determinadas condições mas, comparativamente aos taninos, apresentou desempenho inferior. Os resultados foram promissores, todavia, devendo o estudo ser aprofundado considerando-se condições diversificadas.
Title in English
Stabilization of aqueous alumina suspensions by addition of tannin and quaternized chitosan
Keywords in English
aeta potential
chitosan
particle size
stabilization
suspensions
tannin
Abstract in English
The ceramic industry provides products for several areas, and new processing techniques became necessary to meet the quality requirements. The objective is to produce more homogeneous green microstructures (bodies before burning), with lower number of micro-defects. Such materials can be produced from aqueous suspensions of aluminum oxide (Al2O3), known as alumina. These suspensions have a large number of solid particles, and dispersion of particles may be assisted by the addition of other species, increasing stability. These species can be polyelectrolytes (polymers with charges) that interact with the surface of alumina particles, hindering the approach of other particles. In this work, vegetal macromolecules such as tannins and chitosan, polysaccharides found in exoskeleton of crustaceans, are used as stabilizing (stabilization) agents of the suspension. Evaluation of the suspension stability, due to addition of these macromolecules, is performed through measurements of viscosity, zeta potential, particle diameter, pore size and sedimentation tests. The overall aim is the attainment of less viscous suspensions with smaller particles and greater fluidity, i.e. more homogeneous suspensions that lead to better-quality products. Amongst the stabilizing agents used, the tannins presented the better performance, contributing for a reduction in viscosity and particle size, in addition to a better wrapping up in the sedimentation tests. Although the quaternized chitosan has also contributed for a decrease in viscosity and particle size, it presented inferior performance, in comparison to that of tannins. These results were nevertheless promising, and a further study with chitosan is recommended, in which other conditions are employed.
 
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Bianca_Cerrutti.pdf (6.88 Mbytes)
Publishing Date
2009-08-26
 
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