Application of ultrasound in twin-screw extrusion and microinjection molding: improvements of properties of processed materials and nanocomposites : polymers and biopolymers

Pla de Doctorat Industrial, Generalitat de Catalunya, Aplicat embargament fins el dia 22 de novembre de 2022The plastics industry is in constant evolution looking to improve the properties of new materials and performance in different applications. Currently, the environmental impact associated with the use of plastics is one of the main concerns for the society. It was reflected in regulations at European level such as SUP Directive, Green Deal or studies such as Patents for tomorrow's plastics by European Patent Office on the trends reflected in research on alternative materials to conventional plastic. In order to transfer these new and more sustainable alternatives to an industrial and realistic environment, first applied research has to be carried out on both the development and processes of the materials to optimize their performance. In this thesis study, applied research was carried out using ultrasound technology on different nanocomposites and their transformation processes. Advances in the application of ultrasound for different transformation processes have been studied previously to ensure the approach of the practical study. This study focuses on the application of ultrasound in the process of obtaining new formulations by compounding extrusion and in injection molding, specifically in microinjection. The application of nanotechnology in the development of new materials will allow an improvement in performance and will open a range of new possibilities and applications. To explore the potential of ultrasonic molding (USM) technology, a preliminary process stability study was performed with polypropylene. The evaluation was carried out from a mechanical point of view, in which it was shown that, with an optimization of the process parameters and a correct design approach of the components with the nodal point allow a stability close to production was allowed. To deepen into the potential of USM technology in synergy with new nanocomposite formulations, a comparative study with the conventional microinjection process was performed. Two different nanocomposites based on a biopolymer matrix of poly 3-hydroxybutyrate with Cloisite 20 (organic modification), and with Cloisite 116 (unmodified) were studied. This research reveals that the USM technology, is stable obtaining micro-pieces, maintaining the chemical structure of the initial biocomposite without degrading and homogeneously achieving an exfoliation of both nanoclays. Conventional microinjection did show slight changes in the level of degradation and chemical structure, highlighting that it was not possible to micro-mold samples of the material with the unmodified nanoclay. The stabilization of the compounding extrusion assisted by an ultrasound system has been studied, with a design of a single component that allows the new approach to work in continuous condition and on pre-industrial equipment. Due to the success of the new component, it was possible to carry out the study of new formulations of polypropylene loaded with two different nanoclays (Cloisite 20 and Garamite 1958) and glass bubbles. The new nanocomposites reached the mechanical properties of a conventional material used for door panels in the automotive sector, but with a reduced density. The aim was to demonstrate that it is possible to reduce the weight of plastic components used in the automotive industry and reduce CO2 emissions for a standard vehicle. The research carried out in this thesis work has opened a new field of application to nanocomposites for weight reduction with improved mechanical properties when high level of dispersion is reached. In addition, the potential of USM technology for micro-molding applications has been demonstrated, showing high stability without material degradation during the process, and good dispersion of nano-reinforcements.El sector del plástico está en continuo cambio en busca de mejorar sus propiedades y rendimiento en diferentes aplicaciones. Actualmente. el impacto ambiental asociado al uso de los plásticos es una de las principales preocupaciones en el ámbito social. Se puede ver reflejado en regulaciones a nivel europeo como SUP Directive. Green Deal o estudios como el que efectúa la Oficina de Patentes Europeas Patents for tomorrow's plastics sobre las tendencias que reflejan las investigaciones en materiales alternativos al plástico convencional. Para poder llevar a un ambiente industrial y realista estas nuevas alternativas más sostenibles. primero se ha de llevar a cabo una investigación aplicada tanto del desarrollo de los materiales como de los procesos que pueden optimizar su rendimiento. En este estudio de tesis se lleva a cabo una investigación aplicada sobre diferentes nanocompuestos y sus procesos de transformación que pueden ser mejorados con la tecnología de ultrasonidos. Se ha estudiado los avances en la aplicación de ultrasonidos para diferentes procesos de transformación con el objetivo de enfocar correctamente el estudio práctico. Este estudio centra la aplicación de los ultrasonidos en el proceso de obtención de nuevas formulaciones por extrusión compounding y en el moldeo por inyección, concretamente en microinyeccion. La aplicación de nanotecnología en el desarrollo de nuevos materiales permitirá una mejora del rendimiento y abrirá un abanico de nuevas posibilidades y aplicaciones. Para explorar el potencial de la tecnología de microinyección por ultrasonidos (USM}, se realizó un estudio preliminar de estabilidad del proceso con un polipropileno. La evaluación fue llevada a cabo desde un punto de vista mecánico, en el que se demostró que con una optimización de los parámetros de proceso y un enfoque de diseño correcto de los componentes que hacen intervenir el punto nodal, se puede alcanzar un nivel de estabilidad cercano a producción. Para profundizar en el potencial de la tecnología USM en sinergia con nuevas formulaciones de nanocompuestos, se realizó un estudio comparativo con el proceso de microinyección convencional. Dos nanocompuestos basados en una matriz del biopolímero poli 3-hidroxibutirato con Cloisite 20 (modificación orgánica). Y con Cloisite 116 (sin modificar) fueron estudiados. Este estudio revela que la tecnología USM además de ser estable en la obtención de micropiezas, mantiene la estructura química del biocompuesto inicial sin llegar a degradación y alcanzando homogéneamente la exfoliación de ambas nanoarcillas. La microinyección convencional si mostro ligeros cambios a nivel de degradación y estructura química, destacando que no fue posible micromoldear muestras del material con la nanoarcilla sin modificar. La estabilización del proceso de extrusión compounding asistida por ultrasonidos ha sido estudiado, diseñando un componente único que permite al sistema de ultrasonidos trabajar en régimen continuo en equipos preindustriales. Gracias al éxito del nuevo componente, se ha podido llevar a cabo el estudio de nuevas formulaciones de polipropileno argado con dos nanoarcillas diferentes (Cloisite 20 y Garamite 1958) y esferas huecas. Los nuevos nanocompuestos alcanzaron las propiedades mecánicas de un material empleado para paneles de puerta en el sector automoción, pero con una densidad reducida. El objetivo fue demostrar que se puede reducir el peso de los componentes plásticos empleados en automoción y reducir las emisiones de CO2 para un vehículo estándar. La investigación llevada a cabo en este trabajo de tesis ha permitido abrir un nuevo campo de aplicación a los nanocompuestos para reducción de densidad con buenas propiedades mecánicas cuando la dispersión es alta. Además, se ha demostrado el potencial de la tecnología USM para aplicaciones de micromoldeo, mostrando alta estabilidad sin degradación del material durante el proceso, y buena dispersión de los nano-refuerzos.Polímers i biopolímer

Nontrivial compact blow-up sets of lower dimension in a half-space

No posee DOIIn this paper we provide examples of blowing-up solutions to parabolic problems in a half space, RN+×RM={xN>0}×RMR+N×RM={xN>0}×RM, with nontrivial blow-up sets of dimension strictly smaller than the space dimension. To this end we prove existence of a nontrivial compactly supported solution to ∇(|∇φ|p−2∇φ)=φ∇(|∇φ|p−2∇φ)=φ in the half space RN+={xN>0}R+N={xN>0} with the nonlinear boundary condition −|∇φ|p−2∂φ∂xN=φp−1−|∇φ|p−2∂φ∂xN=φp−1 on ∂RN+={xN=0}∂R+N={xN=0}

Conjuntos de explosión de dimensión menor en el semiespacio

Nuestro principal objetivo en este trabajo es encontrar algunos ejemplos de soluciones de problemas parabólicos en el semiespacio, R N + × RM = {xN > 0} × RM que explotan, cuyos conjuntos de explosión son no triviales y de dimensión estrictamente menor que la dimensión del espacio ambiente. Con este fin probamos la existencia de soluciones no triviales de soporte compacto de ∇(|∇ϕ| p−2∇ϕ) = ϕ m en el semiespacio R N + con la condición de borde no lineal −|∇ϕ| p−2 ∂ϕ ∂xN = ϕ p−1 sobre ∂R N + = {xN = 0}

Oversight or Representation? Public Opinion and Impeachment Resolutions in Argentina and Brazil

Why do legislators introduce impeachment resolutions against the president, even though most of these resolutions never succeed? We explore two possible answers to this puzzle, which are linked to the legislative functions of oversight and representation. First, legislators initiate impeachment procedures to expose (real or alleged) presidential misdeeds, an action that may weaken the president's approval rates, even if an impeachment process remains unlikely. Second, legislators introduce impeachment resolutions to express their constituents' outrage in the context of corruption scandals or poor economic performance- that is, in response to an exogenous decline in presidential approval. To test these hypotheses, we analyze 274 impeachment resolutions introduced against the presidents of Argentina and Brazil since the transition to democracy. We estimate models predicting presidential approval and impeachment resolutions using time-series and simultaneous equations estimators. Our results strongly support the representation hypothesis

¿Al fondo del escalafón?: un estado de la cuestión sobre el trabajo doméstico remunerado en el Perú

El sector de trabajadoras domésticas remuneradas ha enfrentado una discriminación histórica desproporcionada que pareciera estar relacionada con su particular composición sociodemográfica: mujeres jóvenes, de bajos recursos, bajo nivel educativo, provenientes de grupos étnicos marginados, trabajando en un 92.4% de los casos en condiciones de informalidad (INEI 2013). Además, a diferencia de otros trabajos, éste se realiza dentro de una residencia privada, donde resulta difícil que el Estado pueda regular y hacer cumplir los derechos y obligaciones establecidos por ley

The behaviour of the p(x)-Laplacian eigenvalue problem as p(x)→∞

AbstractIn this paper we study the behaviour of the solutions to the eigenvalue problem corresponding to the p(x)-Laplacian operator{−div(|∇u|p(x)−2∇u)=Λp(x)|u|p(x)−2u,in Ω,u=0,on ∂Ω, as p(x)→∞. We consider a sequence of functions pn(x) that goes to infinity uniformly in Ω¯. Under adequate hypotheses on the sequence pn, namely that the limits∇lnpn(x)→ξ(x),andpnn(x)→q(x) exist, we prove that the corresponding eigenvalues Λpn and eigenfunctions upn verify that(Λpn)1/n→Λ∞,upn→u∞uniformly in Ω¯, where Λ∞, u∞ is a nontrivial viscosity solution of the following problem{min{−Δ∞u∞−|∇u∞|2log(|∇u∞|)〈ξ,∇u∞〉,|∇u∞|q−Λ∞u∞q}=0,in Ω,u∞=0,on ∂Ω

Aproximación a las teorías implícitas del profesorado de educación infantil y primaria, secundaria y superior sobre los medios de enseñanza

En el presente artículo presentamos los resultados de un estudio sobre las teorías implícitas del profesorado de Educación Primaria e Infantil, Educación Secundaria y Educación Superior en torno a los medios de enseñanza. Más concretamente se muestra cuáles son las concepciones representativas que el profesorado de estos niveles tiene sobre los medios, si algunas son exclusivas de un nivel en particular y cuál es la contribución de dichas concepciones a la estructura general de creencias sobre la educación del profesorado de cada nivel

Auditoria operativa y la mejora en el desempeño de la recaudación de ingresos y ejecución de gastos en la Cámara de Comercio y Producción La Libertad.

RESUMEN El presente trabajo de Investigación titulado, “Auditoria Operativa y la mejora en el desempeño de la Recaudación de Ingresos y Ejecución de Gastos en la Cámara de Comercio y Producción la Libertad”, ha sido elaborado con la finalidad de diseñar un plan de auditoría operativa con el propósito de evaluar los procesos de Ingresos y Egresos de la Cámara de Comercio y Producción La Libertad. Debido a que, no existe un adecuado Sistema de Archivamiento de Documentos, desorden en el manejo de comprobantes de los ingresos y gastos como facturas, boletas, vouchers, la mayoría de estos presentan borrones, enmendaduras, algunos son escritos a mano con letra ilegible además de un inadecuado tramite documentario, es por ello, que es necesario diseñar un Plan de Auditoría Operativa con la finalidad de evaluar los procesos de Ingresos y Egresos de la Institución.ABSTRACT The present research work entitled "The Chamber of Income and Expenses of Trade and Production of La Libertad" has been produced with the aim of designing an operational audit plan in order to evaluate the revenue and commerce processes of the La Libertad's commerce and production. However, there is disorder in documentary management as well as in the income and expenses vouchers like invoices and receipts. Most of these vouchers have blots and erasures while some are even damaged with illegible handwriting written on them. For the previous reason, it is necessary to design an operational audit plan for the purpose of assessing the Chamber of Income and Expense, and therefore to determine the economic situation of the chamber