Aplicação de calorimetria diferencial de varrimento (DSC) na caracterização de fibras sintéticas

Abstract

Resumo: Pretendeu-se com este trabalho aplicar a técnica analítica de Calorimetria Diferencial de Varrimento (DSC) na caracterização de fibras sintéticas. Apesar de o trabalho ser focalizado em fibras acrílicas e derivados, foram estudados outros tipos de fibras, sintéticas e naturais. Este estudo foi complementado com análises em Espectroscopia de Infravermelho (FTIR). Verificou-se que se conseguiu distinguir as fibras de naturezas diferentes e nalguns casos entre fibras acrílicas de origens diferentes. Foi também desenvolvida uma técnica analítica baseada em DSC com o objectivo de monitorizar o grau de oxidação/estabilização de fibras acrílicas precursoras na primeira etapa do seu processo de conversão térmica em fibras de carbono. Esta foi complementada com análises de densidade e às suas propriedades mecânicas, bem como com ensaios de Índice de Oxigénio Limitante (LOI). Verificou-se que, com a extensão da oxidação, aumenta a densidade, alongamento e a aromatização da fibra oxidada, diminuindo o calor libertado; Abstract: “Application of Differential Scanning Calorimetry (DSC) for the Characterization of Synthetic Fibers” The purpose of this work was to apply the analytical technique of Differential Scanning Calorimetry (DSC) for the characterization of synthetic fibers. Although the work is focused on acrylic fibers and derivatives, other types of synthetic fibers and some fibers of natural origin were also studied. This study was complemented with analysis by infrared spectroscopy. It was found that it was possible to distinguish between fibers of different nature and in some cases from acrylic fibers of different origins. An analytical technique based on DSC was also developed for the purpose of monitoring the degree of oxidation / stabilization of acrylic fiber precursors in the first step of the process of thermal conversion to carbon fibers. This was complemented with analysis of the mechanical properties of the fibers and testing of Limiting Oxygen Index. It was found that, with the extent of oxidation the density, elongation and aromatization of the oxidized fiber increased, reducing the heat release.