Polypropylene (PP) is a multifunctional and widely applied polymer. Nevertheless, its low energy surface and poor adhesion are well-known and might impair some prospective applications. Aiming to overcome these limitations, PP composites can be applied as a tool to enhance PP surface energy and then increase its practical adhesion. In this work, Kraft lignin (KL) was chemically modified and blended with PP. In short, KL was hydroxypropylated and further reacted with acetic anhydride (A-oxi-KL) or maleic anhydride (M-oxi-KL). Lignin modifications were confirmed by Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), differential scanning calorimetry (DSC), and thermogravimetric analysis (TGA). PP-composites with different lignin contents, as well as pristine PP, were characterized in terms of their thermal behavior, morphology, surface energy, and practical adhesion by DSC, scanning electron microscopy (SEM), contact angle measurement, and peeling tests, respectively. Lignin incorporation did not affect the PP degree of crystallization. The lignin modifications led to a better compatibility with the PP matrix and surface energies up to 86% higher than neat PP. Increases of up to 66% in the peel strength were verified. Composites with M-oxi-KL showed the best adhesion performance, confirming the lignin functionalization is an efficient approach to improve the practical adhesion of PP films.

Lignin, a renewable and widely available biopolymer, has been explored as an additive in polyolefins to develop high value-added materials. However, its low compatibility with polymers like polypropylene (PP) often causes poor particle dispersion and compromised mechanical properties. Esterification has proven effective in enhancing lignin-polyolefin interactions. This study evaluated the incorporation of kraft lignin (KL) and maleic anhydride-modified kraft lignin (MAKL) into PP, focusing on lignin dispersion and the blends’ thermal, mechanical, and viscoelastic properties. Thermal analyses showed that MAKL reduced PP crystallinity, indicating improved compatibility, supported by micrographs showing more uniform particle dispersion. Mechanically, low MAKL concentrations maintained yield strength similar to neat PP, while 5 wt% MAKL increased impact strength by up to 148%. This improvement was attributed to enhanced interfacial interaction, reduced crystallinity, and better energy dissipation. The findings demonstrate that esterification of lignin with maleic anhydride effectively overcomes compatibility limitations with PP, leading to significant gains in mechanical and viscoelastic properties. This work advances lignin’s sustainable use in polymer blends, emphasizing its potential as a renewable alternative in material development.

Lignin, one of Earth’s most abundant biopolymers, is rich in phenolic and aliphatic functional groups, offering significant potential for chemical modification. Technical lignin, a byproduct of the kraft process, is produced in large quantities annually and can be used to enhance the properties of polymer matrices such as polypropylene (PP). PP, a widely used nonpolar polymer, suffers from low surface free energy, leading to poor adhesion properties. Combining PP with polar, renewable-source polymers like lignin can improve these properties. This study investigates the direct acetylation of kraft lignin (KL) to improve its dispersion in the PP matrix and enhance wettability and adhesion. The acetylation of KL was confirmed through FTIR and DSC analyses. PP and acetylated KL (AKL) were combined and processed via continuous extrusion. The blends’ thermal and mechanical properties, lignin dispersion, and wettability were evaluated. Additionally, PP and PP–lignin films were bonded to aluminized biaxially oriented polypropylene (BOPP) for peel tests. Results showed increased surface free energy and improved adhesion, particularly in samples with AKL due to better dispersion. This direct acetylation route significantly enhances PP’s surface free energy and adhesion, presenting a sustainable alternative to fossil-based materials and promoting the use of lignin, a renewable and low-cost polymer.

Este trabalho apresenta o desenvolvimento de um misturador rotativo de amostras projetadas para aumentar a eficiência de processos de pesquisa e desenvolvimento em setores como o químico, alimentício e farmacêutico. O objetivo principal foi propor uma solução que permitisse a realização de múltiplas misturas simultaneamente, eliminando a necessidade de limpeza entre os ensaios e reduzindo significativamente o tempo total de testes. A metodologia envolve o projeto mecânico detalhado de um equipamento com quatro compartimentos independentes, utilizando refis removíveis em PET e estrutura em aço inoxidável AISI 304 e aço ASTM A36. O equipamento foi modelado em software CAD e submetido a simulações dinâmicas para validação de funcionamento. Os ensaios realizados com materiais granulados foram descobertos com boa homogeneidade na mistura, comprovando as metas do projeto. Os resultados indicam que o misturador proposto pode melhorar a produtividade em ambientes de teste, oferecendo uma alternativa econômica e funcional aos sistemas convencionais.

O mercado de compressores tem apresentado crescimento contínuo, impulsionado pela demanda crescente de setores como refrigeração, climatização, automação e transporte. Esses equipamentos são fundamentais em sistemas que envolvem pressurização de gases e fluidos, desempenhando papel estratégico em diversos processos industriais. Nesse contexto, a busca por soluções mais eficientes e sustentáveis tem fomentado avanços tecnológicos significativos. A aplicação da metodologia Design for Manufacturing and Assembly (DFMA) destaca-se como uma abordagem promissora no desenvolvimento de compressores. O DFMA visa à otimização do projeto, com ênfase na simplificação do design, redução de custos e aumento da eficiência nos processos de fabricação e montagem. Um dos principais benefícios da metodologia reside na facilitação da manutenção ao longo do ciclo de vida do produto. A incorporação de estratégias de manutenção preventiva, bem como o fácil acesso a componentes críticos, contribui para a redução de paradas não programadas e do tempo de inatividade dos sistemas. Obteve-se diminuição da complexidade estrutural, com menos peças sujeitas a desgaste, resultando em equipamentos mais confiável e com menor custo de produção além de menos tempo de manutenção. Assim, a integração dos princípios do DFMA no projeto de compressores apresentou uma oportunidade relevante para o aumento da eficiência produtiva e de manutenção e competitividade no cenário industrial global.