Investigação da influência do tamanho das partículas de materiais pulverulentos sobre a força de adesão em diferentes substratos aplicando a técnica centrífuga

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DATA DE PUBLICAÇÃO

2008

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 m), e os orgânicos, polvilho doce (ρp = 1,49 g/cm3 e dp = 25,24 m) e maisena (ρp = 1,47 g/cm3 e dp = 23,08 m) 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 m, 13 18 m, 18 23 m, 23 28 m e 28 33 m. 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

ASSUNTO(S)

força de adesão ar poluição van der waals, forças de técnica centrífuga engenharia quimica compressão e desprendimento de partículas

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