Aplicación de técnicas de imbibición capilar para caracterizar cambios estructurales en celulosa microcristalina debido a procesos de mojado y secado

• Autores: Ravazzoli, Pablo Damián; Balbi, María Cecilia; Ceschan, Nazareth Eliana; Callegari, Gerardo Carlos; Drazer, Germán; Fossati, V.; Ravazzoli, Pablo Damián; Barrere, Nicasio; Stari, Cecilia; Budelli, Eliana; Sarasúa, Luis Gustavo; Freire Caporale, Daniel Agustín
• Año de publicación: 2024
• Idioma: español castellano
• Tipo de recurso: artículo
• Fuente: An. (Asoc. Fís. Argent., En línea) 2024;01(35):10-14; An. (Asoc. Fís. Argent., En línea) 2024;01(35):5-9
• Materia: CELULOSA MICROCRISTALINA; IMBIBICION; GOTAS; FLUJOS SANGUINEOS; PIV; FLUIDOS SHEAR-THINNING; MICROCRYSTALLINE CELLULOSE; IMBIBITION; DROPS; BLOOD FLOWS; PIV; SHEAR-THINNING FLUIDS
• Institución: Universidad Nacional de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales

En este trabajo estudiamos cómo cambia la interacción del agua con la celulosa microcristalina (MCC-Avicel PH101) luego de que ésta fuese sometida a diferentes ciclos de mojado y secado. Para ésto, llevamos adelante experimentos de penetración de gotas en medios porosos levemente compactados. Realizamos los experimentos con agua y con aceite de silicona (Polydimethylsiloxane-PDMS) y así logramos cuantificar el conjunto de factores que determinan la penetración de la gota en el medio poroso a través de un parámetro adimensional. Aplicamos esta metodología para tres casos diferentes: el polvo original, con un ciclo de mojado y secado, y con dos ciclos. En cada caso el polvo fue tamizado y separado en dos muestras de acuerdo al tamaño de partículas SiA)25<φ<75μm y SiB)75<φ<125μm.Tal como se esperaba, pudimos determinar que el tiempo de penetración de gotas de PDMS no se ve afectado por los ciclos de mojado y secado de la MCC. En cambio, los tiempos de penetración de las gotas de agua sí se ven afectados, volviéndose más lento el proceso conforme se aumenta el número de ciclos de mojado y secado. Finalmente, discutimos la relevancia de estos resultados y la posibilidad de aplicarlos a diferentes procesos que involucren polvos que producen hinchamiento
En este trabajo presentamos un estudio experimental de la dependencia de las características del flujo de fluidos nonewtonianos en tubos de paredes rígidas en función de las propiedades reológicas de los mismos. Utilizamos líquidos compuestos por agua y diferentes concentraciones de polímero, específicamente poliacrilamida, bajo condiciones de flujo variable periódico. Analizamos las modificaciones en las estructuras del flujo en función de la concentración de polímero así como también con la pulsatilidad del flujo, variando el caudal medio, la amplitud y la frecuencia de pulsación. Para cada caso se analizaron los cambios en los campos de velocidad, obtenidos mediante la técnica Particle Image Velocimetry (PIV), considerando Reynolds medios de 200 a 350, con variaciones en la oscilación de hasta el 10 % de amplitud
In this work we study the change on the wettability and solid properties of microcrystalline cellulose (Avicel PH101)after it was wet and dried, through drop penetration experiments in slightly compacted porous beds. We perform these experiments with water and a silicone oil, (Polidimethilsyloxane–PDMS) and we determine a dimensionless parameter that takes into account all the water penetration factors, including wettability and swelling. We consider three different scenarios, original MCC, and after one and two wetting and drying cycles. For each case we study the particle size effects by considering two subset samples SiA)25<φ<75μm and SiB)75<φ<125μm. We were able to determine, as it was expected, that PDMS penetration dynamics is not affected by the wetting–drying cycles but water is. The penetration rate goes down after cellulose was wet. Finally we discuss how these behavior may affect the different processes where microcrystalline cellulose is used
In this study, we present an experimental investigation of the flow structure changes in non-Newtonian fluids subjected to periodic variable fluxes inside rigid-walled tubes. We employ a liquid mixture composed of water and polyacrylamideto account for various rheological properties. We obtain the velocity fields for each experimental case using the Particle Image Velocimetry (PIV) technique and we analyse their variations based on different properties of the pulsatile input signal. Reynolds numbers between 200 and350 are considered, with a 10 % variation in amplitude
Fil: Ravazzoli, Pablo Damián. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Física Arroyo Seco (UNCPBA-IFAS). Buenos Aires. Argentina
Fil: Balbi, María Cecilia. Universidad Nacional del Litoral. Facultad de Ingeniería Química (UNL-FIQ). Santa Fe. Argentina
Fil: Ceschan, Nazareth Eliana. Universidad Nacional del Sur - CONICET. Planta Piloto de Ingeniería Química (PLAPIQUI). Buenos Aires. Argentina
Fil: Callegari, Gerardo Carlos. State University of New Jersey, Center on Structured Organic Particulate Systems (CSOPs at Rutgers). Nueva Jersey. Estados Unidos
Fil: Drazer, Germán. State University of New Jersey, Center on Structured Organic Particulate Systems (CSOPs at Rutgers). Nueva Jersey. Estados Unidos
Fil: Fossati, V.. Universidad de la República. Facultad de Ciencias (UdelaR). Montevideo. Uruguay
Fil: Ravazzoli, Pablo Damián. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Centro de Investigaciones en Física e Ingeniería del Centro. Grupo Flujos Geofísicos y Ambientales (UNCPBA-CIFICEN-CONICET
Fil: Barrere, Nicasio. Universidad de la República. Centro Universitario Regional Este. Polos de Desarrollo Universitario. Ciencias Físicas (UdelaR-CURE-PDU). Rocha. Uruguay
Fil: Stari, Cecilia. Universidad de la República. Facultad de Ingeniería (UDELAR). Montevideo. Uruguay
Fil: Budelli, Eliana. Universidad de la República. Facultad de Ingeniería (UDELAR). Montevideo. Uruguay
Fil: Sarasúa, Luis Gustavo. Universidad de la República. Facultad de Ciencias (UdelaR). Montevideo. Uruguay
Fil: Freire Caporale, Daniel Agustín. Universidad de la República. Facultad de Ciencias (UdelaR). Montevideo. Uruguay