Fibras relação estrutura - props - usos

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  • Sou muito grato ao me fornecer a Apostila de Fibra de Vidro a qual me será muito útil.

    Desejo muito sucesso para o Slideshare.

    Celso Thomey
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  • 1. PROPRIEDADES MECÂNICAS PROPRIEDADE DO ARTIGO TÊXTIL PROPRIEDADE DAS FIBRAS RELACIONADAS Óticas - Lustro, superfície da fibra, perfil da seção transversal. Mecânicas - Módulo de elasticidade, tenacidade, alongamento etc. Conforto: - Propriedades fisiológicas do artigo; - Propriedades antiestáticas; - Isolação térmica; - Toque; - Lavabilidade; - Sujabilidade. - Absorção e difusão da umidade; - Resistência elétrica; - Capacidade calorífica, porosidade, condutividade térmica; - Estrutura têxtil, módulo fletor, rugosidade, módulo de elasticidade e finura; - Molhabilidade, absorção de umidade, temperatura de transição vítrea (à úmido); - Potencial zeta, absorção e dissolução da sujeira. Durabilidade: -Estabilidade Mecânica -Estabilidade Dimensional -Resistência à luz   - Tenacidade, alongamento, módulo e resistência à abrasão; - Ponto de fusão, transição vítrea, recuperação elástica e módulo de elasticidade; - Estrutura molecular e constituição química, composição, estabilização. Propriedades específicas: -Tingibilidade  -Antiflamabilidade  -Impermeabilidade à água - Temperatura vítrea e constituição química; - Constituição química, composição, mecanismo de combustão; - Absorção umidade, molhabilidade.
  • 2. PROPRIEDADES DINAMOMÉTRICAS
  • 3. INFLUÊNCIA DA VELOCIDADE DE AÇÃO
  • 4. INFLUÊNCIA DA TEMPERATURA
  • 5. PROPRIEDADES DINAMOMÉTRICAS FIBRA POLÍMERO TIPO TENAC (cN/tex) ALONGAMENTO À RUPTURA (%) MÓDULO (N/tex) Algodão Fibra desc. 25-50 6-15 3-6 Rayon Viscose Fibra desc. 16-30 10-30 2-3 Poliamida 6 Fibra desc. Filam. tex. Filam. técn. 30-40 40-60 60-90 30-70 20-45 15-20 0,5-3 0,5-3 4-5 Poliamida 6.6 Fibra desc. Filam. tex. Filam. técn. 35-40 40-60 60-90 30-60 20-40 15-20 0,5-3 0,5-3 4-5 Poliéster Fibra desc. Filam. tex. Filam. técn. 30-55 40-60 60-95 25-50 20-30 8-20 2,5-4 2,5-4 7-15 Poliuretano Filam. tex. 5-12 400-700 0,005-0,01
  • 6. INFLUÊNCIA DA UMIDADE     TENAC TENAC ALONG ALONG FIBRA/POLÍMERO TIPO 65% U.R. % Ú/S 65% U.R. % Ú/S Algodão Fibra desc. 25-50 110-110 6-15 100-110 Rayon Viscose Fibra desc. 16-30 40-70 10-30 100-130 Poliamida 6     Fibra desc. Filam. tex. Filam. técn. 30-40 40-60 60-90 80-90 85-90 85-90 30-70 20-45 15-20 105-125 105-125 105-125 Poliamida 6.6 Fibra desc. Filam. tex. Filam. técn. 35-40 40-60 60-90 80-90 85-90 85-90 30-60 20-40 15-20 105-125 105-125 105-125 Poliéster Fibra desc. Filam. tex. Filam. técn. 30-55 40-60 60-95 95-100 95-100 95-100 25-50 30-55 20-30 100-105 100-105 100-105 Poliuretano Filam. tex. 5-12 75-100 400-700 ~ 100
  • 7. PROPRIEDADES MECÂNICAS
  • 8. RECUPERAÇÃO ELÁSTICA Fibra Recuperação elástica (%) Carga em g/denier 0,5 1,0 2,0 3,0 4,0 Algodão Linho Rami Seda Lã 79 - - 100 92 60 78 76 96 63 41 71 58 66 - 34 66 48 46 - - 60 43 34 -
  • 9. RECUPERAÇÃO ELÁSTICA
  • 10. LIMITE DE ELASTICIDADE   FIBRA   LIMITE DE ELAST. (%) Rayon viscose < 1 Polinósica < 1 Diacetato de celulose < 2 Nylon 6 e 66 ~ 8 Poliéster ~ 1 Acrílicas (Dralon) ~ 1 Polipropilênica ~ 6 Poliuretânica (Lycra) ~ 40
  • 11. ABSORÇÃO DE UMIDADE FIBRA ABS UMID(%) INTUMESCIMENTO EXTENSÃO (%) INTUMESC. SEÇÃO (%) APÓS CENTRIF. 5’ Algodão 7-11 ~ 0 20-25 40-50 Lã 15-17 1,2 25-26 40-45 Seda 9-11 - - 40-45 Rayon viscose 12-14 3-5 50-65 85-120 Acetato de cel. 6-7 - - 20-28 Poliamida 6 3,5-4,5 1,2 1,6-3,2 10-15 Poliamida 66 3,5-4,5 1,2 1,6-3,2 10-15 Poliéster 0,3-0,4 ~ 0 ~ 0 3-5 Acrílico 1,0-1,5 ~ 0 ~ 0 5-12 Polipropileno 0,0 ~ 0 ~ 0 0 Poliuretano 0,5-1,5 - - 7-11
  • 12. SENSAÇÃO DE QUENTE E FRIO NO TOQUE
  • 13. ABSORÇÃO DE UMIDADE – ISOLAÇÃO TÉRMICA
  • 14. TRANSPORTE DE UMIDADE – ISOLAÇÃO TÉRMICA
  • 15. DENSIDADE DAS FIBRAS FIBRA DENSIDADE (g/cm 3 ) TEOR CRISTALINO (%) Algodão 1,50-1,54 60 a 65 Lã 1,32 < 2 Seda 1,25 35 a 40 Raiom viscose 1,52 30 a 35 Acetato de celulose 1,29-1,33 25 a 30 Triacetato de celulose 1,32-1,33 25 a 30 Poliamida 6 1,14 35 a 40 Poliamida 66 1,14 50 a 60 Poliéster 1,36-1,41 45-55 Poliacrilonitrila 1,17-1,19 65-85 Polipropileno 0,90-0,92 60-70 Poliuretano 1,1-1,3 ~ 1
  • 16. DENSIDADE – COMPARAÇÃO ENTRE PA(S)
  • 17. PARÂMETROS QUE INFLUENCIAM NO COMPORTAMENTO DE UM ARTIGO TÊXTIL
    • FIBRA
    • FIO 1. Fiado - Sistema fibra curta  20 a 44 mm
        • 2. Fiado - Sistema fibra longa  90 a 150 mm
        • 3. Fios de filamentos lisos
        • 4. Fios de filamentos texturados
        • 5. Fios especiais
    • - Fios convencionais : - Fios não convencionais :
        • - Cardado - Parafil
        • - Penteado - Dref
    • - Open End - Jet Spinning
    • - Vortex Spinning
  • 18. PARÂMETROS QUE INFLUENCIAM NO COMPORTAMENTO DE UM ARTIGO TÊXTIL
    • Fios texturados : Falsa torção
    • Texturados a ar
    • Processos especiais
    • FIO FIADO FIO DE FILAMENTOS
      • Comprimento da fibra Título do filamento
      • Finura da fibra Seção transversal
      • Seção transversal Título do fio
      • Título do fio Torção do fio
      • Torção do fio Encrespamento (Textura)
      • Estrutura do fio
  • 19. Tecidos Planos
    • - Formação do tecido plano:
    • *Abertura da cala *Inserção da trama *Remate
  • 20. Tecidos Planos
    • - Tipos de teares e Sistema de inserção da Trama
  • 21. Tecidos Planos
    • - Padronagem ou ligamento.
    TELA ou TAFETÁ
  • 22. Tecidos Planos
    • - Padronagem ou ligamento.
    DERIVADA DE TELA PANAMÁ
  • 23. Tecidos Planos
    • - Padronagem ou ligamento.
    SARJA 2:1 ou GABARDINE
  • 24. Tecidos Planos - Características
    • - Características dos tecidos planos:
    • Ligamento
    • Densidade de fio/cm ou polegada
    • Gramatura:  do peso dos fios por unidade de área
  • 25. Tecidos Planos   TECIDO   LIGAÇÃO TÍTULO (Ne c ) DENSIDADE (fios/cm) Urdume Trama Urdume Trama Cambraia Tela 44/2 42 42 44 34 35 33 33 Museline Tela 30 30 30 30 27 35 25 24 Panamá (Naté) 2 x 2 Derivado de tela 20 16/2 40/2 20 16/2 30/2 32 18 28 32 18 15   Gabardine Sarja 2 x 2   Sarja 3 x 1 30/2 40/2 36/2 30/2 40/2 24/2 35 47 49 22 20 22 Denim Sarja 3 x 1 10 16/2 16 20 24 21 16 17 Cetim Cetim de 5 20 40/2 14 20 41 50 24 35
  • 26. PARÂMETROS QUE INFLUENCIAM NO COMPORTAMENTO DE UM ARTIGO TÊXTIL TECIDO PLANO
    • Ligamentos :
    • Tela
    • Sarja
    • Cetim
    • Densidade de fios : fio/cm ou polegada
  • 27. DIFERENÇAS DE COMPORTAMENTO ENTRE FIOS
    • FIADOS E FIOS DE FILAMENTOS LISOS
    • A tenacidade menor do fio fiado em comparação a dos fios de filamentos lisos. (Pontos cisalhamento)
    • O alongamento à ruptura menor (Pontos de cisalhamento)
    • Módulo de elasticidade menor (maior espaço para rotação molecular, devido a menor estiragem.
    • DIFERENÇAS ENTRE FIO TEXTURADO E FIO LISO
    • Menor tenacidade no fio texturado.
    • Menor alongamento à ruptura*, cisalhamento.
    • Menor módulo
  • 28. COMPORTAMENTO DOS TECIDOS PLANOS
    • Ligamento:
    • Tela - resistente + módulo de elasticidade - alongamento
    • Sarja
    • Cetim + resistente - módulo de elasticidade + alongamento
    • Densidade de fios:
    • - Resistência
    • - Alongamento
    • - Módulo
  • 29. PARÂMETROS QUE INFLUENCIAM NO COMPORTAMENTO DE UM ARTIGO TÊXTIL TELA SARJA 2:1 SARJA 3:1 CETIM DE 5 NATÉ 2X2
  • 30. CARACTERÍSTICAS DOS LIGAMENTOS DOS TECIDOS PLANOS TECIDO DENSIDADE (Fios/Polegada) CONTRAÇÃO (%) RESISTÊNCIA (g) x 10 3 ALONGAMENTO À RUPTURA (%)   T U T U T U T U Tela 42 60 23,8 3,7 75,63 212,47 25,3 3,33 Naté 2 x 2 42 60 22,5 4,4 90,80 217,01 24,33 6,33 Sarja2 x 1 42 60 21,0 4,2 89,89 245,16 24,33 7,20 Sarja3 x 1 42 58 23,2 3,5 127,12 230,63 27,66 5,00
  • 31. PARÂMETROS QUE INFLUENCIAM NO COMPORTAMENTO DE UM ARTIGO TÊXTIL MALHA
    • Ligamentos :
    • Malha
    • Fang
    • Agulha não trabalho
    • Densidade de fios : fio/cm ou polegada
  • 32. Tecidos de Malha – Malha de trama Meia Malha ou Jérsei
    • - Características:
    • Alongamento
    • Elasticidade
    • Flexibilidade
    • Porosidade
  • 33. Tecidos de Malha – Tipos Tipos fundamentais de formação de malhas
  • 34. Tecidos de Malha – Laçada Formação da malha
  • 35. Tecidos de Malha – Malha Dupla - Rib
  • 36. Tecidos de Malha – Malha de trama
    • - Características das Malhas:
    • Ligamento
    • Carreiras ou Cursos/cm ou polegada
    • Colunas/cm ou polegada
    • Gramatura:  do peso dos fios por unidade de área
  • 37. Tecidos de Malha – Malha de trama TIPO DE MALHA GRAMATURA (g/m 2 ) meia malha tinta lisa ou listrada 140 a 160 meia malha canelada 200 a 220 meia malha fina 130 a 140 meia malha de raiom 180 a 240 meia malha cotton/lycra 240 a 270 moletom 220 a 240 moletom flanelado 250 a 270 piquê 200 a 220 punho 190 a 200 punho 220 a 240 punho com lycra 300 a 330 malha plush 260 a 280 malha Helanca (PA) 140 a 180
  • 38. Tecidos de Malha – Malha de Urdume Característica principal: Indesmalhabilidade
  • 39. Tecidos de Malha – Malha de Urdume
  • 40. Tecidos de Malha – Malha de Urdume
  • 41. Tecidos de Malha – Malha de Urdume
    • Características:
    • Ligamento
    • Carreiras
    • Colunas
    • Gramatura
  • 42. INFLUÊNCIA DO ACABAMENTO (AMACIAMENTO)  Resistência (tenacidade) pelo  Atrito entre fios e  corte entre fios    Alongamento pelo mesmo motivo    Módulo pela maior facilidade de escorregamento entre fios    Recuperação elástica pelo mesmo motivo que reduz o módulo.
  • 43. PROPRIEDADES LATERAIS DA S FIBRAS CARACTERÍSTICA PROPRIEDADE APLICAÇÃO Módulo fletor Toque/Caimento Flexibilidade Resiliência Manutenção Resistência à flexão Aplic. Técnica Torcionabilidade Módulo torçor Fiação/retorção/ Texturização Atrito (Fricção) Pilling Vestuário Resistência Aplic Técnica
  • 44. MÓDULO FLETOR DAS FIBRAS Influência da seção transversal Rigidez relativa: 1 Redonda 1,2 a 1,5 Trilobal 0,52 a 0,54 Osso de cachorro
  • 45. MÓDULO FLETOR DAS FIBRAS INFLUÊNCIA DA UMID. E TEMP. NO MÓDULO FLETOR PA a 30% de umidade do ar: 5,5 kN/mm² PA a 85% de umidade do ar: 1,5 kN/mm² PES a 40ºC de temperatura: 13,0 kN/mm² PES a 80ºC de temperatura:10,3 kN/mm² INFLUÊNCIA DA FIBRA (RIGIDEZ MOLECULAR) CV 10,0 PES 7,7 PP 5,2 PA 2,5
  • 46. MÓDULO FLETOR NOS ARTIGOS
    • FIOS FIADOS E DE FILAMENTOS
    •  Título   Módulo fletor
    •  Torção   bloqueio da fibra   Módulo fletor
    • FIOS DE FILAMENTOS TEXTURADOS
    • Encrespamento + Atrito entre filam.  Módulo fletor
    • TECIDOS
    • Tela Sarjas Cetins - ligamentos  Módulo fletor
    • + Densidade + Massa e Atrito (fios)  Módulo fletor
    • AMACIAMENTO
    • Efeito lubrificante  Módulo fletor
  • 47. TOQUE
    • FIBRA: Estrutura, aditivos [pigmentos], outros
    • FIO: Torção
    • TECIDO: Ligamento (Tela, sarjas, cetins)
    • AMACIANTE: Lubrificante
    Parâmetro Toque 1 o )  Flexão ( + facilidade) melhor 2 o )  Compressão ( + maciez) melhor 3 o )  Flexão no plano melhor 4 o )  Elasticidade melhor 5 o )  Coef de atrito ( - áspero) melhor
  • 48. CAIMENTO
    • REFERÊNCIA: Pendência vertical
    • GENERICAMENTE: Mobilidade da estrutura do artigo
      • Fibra: Fina, seção redonda etc
      • Fio: Baixa torção, baixo título
      • Tecido: Ligamento, densidade
      • Amaciamento: Lubrificação entre fios
  • 49. RESILIÊNCIA CASO DO PES (b) CASO DO CO (c) CASO DAS PA(s)
  • 50. RESILIÊNCIA
    • FIOS: - Título
    • - Torção
    • - Título das fibras e filamentos
    • - Seção das fibras e filamentos
    • - Textura dos filamentos texturados
    • TECIDOS: - Ligamento
    • - Densidade
    • AMACIAMENTO: - Lubrificação
  • 51. RESISTÊNCIA AO NÓ E AO LAÇO FIBRA / POLÍMERO TENAC. a 21ºC, 65% UR (cN/tex) TENAC. LAÇO (%) TENACIDADE NÓ (%) Algodão 25-50 65-75 60-100 Lã 10-20 75-85 80-85 Seda 25-50 60-80 80-85 Rayon Viscose 16-30 25-65 25-60 Poliamida 6 40-60 70-95 80-90 Poliamida 6.6 40-60 70-95 80-90 Poliéster 40-60 75-85 70-80
  • 52. RESISTÊNCIA AO RASGAMENTO
    • CONCEITO:
    • Corte
    • Mobilidade
    • Tenacidade
  • 53. ESGARÇAMENTO DOS TECIDOS PLANOS CONCEITO: Mobilidade dos fios
  • 54. RESISTÊNCIA AOS ESFORÇOS CÍCLICOS CASO DAS CORREIAS: Fibra: Rigidez molecular, Orientação molecular Fibra: Finura, Seção transversal Fio: Título, torção Outros: Adesão borracha – fio de reforço
  • 55. TORCIONABILIDADE E RIGIDEZ A TORÇÃO Referência Synthesefasern (Bèla Von Falkai) - 1981 FIBRA / POLÍMERO TIPO MÓDULO TORÇOR (N/tex) Algodão Fibra descontínua 1,6 Lã Fibra descontínua 0,8 - 1,0 Seda Filam. têxtil 1,5 - 2,3 Rayon Viscose Fibra descontínua 0,5 - 1,0 Acetato de cel. Filamento têxtil 0,6 - 0,8 Triacetato de cel. Filamento têxtil 0,6 – 0,8 Poliamida 6 Filamento têxtil Filamento técnico 0,3 0,7 Poliamida 6.6 Filamento têxtil Filamento técnico 0,45 - Poliéster Filamento têxtil Filamento técnico 0,65 1,1 Polipropileno Filamento técnico - Poliacrilonitrila Fibra descontínua 1,5 - 1,7 Poliuretano Filamento têxtil. 0,004
  • 56. EFEITO DA TORÇÃO SOBRE A TENACIDADE
  • 57. EFEITO DA TORÇÃO SOBRE O ALONGAMENTO À RUTURA 1 – Poliamida 2 – Poliéster 3 – Algodão 4 – Raiom 5 – Acetato 6 – Acrílico 7 - Lã
  • 58. RESISTÊNCIA À ABRASÃO - Testes 1) Teste fio contra fio (Dupont).   2) Teste fio contra fio (Abrasão, flexão, torção) - Fios contínuos multifilamentos (Abrasímetro de Walker)   3) Teste de abrasão e flexão de Stoll para fios multifilamentos contínuos.   4) Idem ao 3 para tecidos úmidos. FIBRA RESISTÊNCIA À ABRASÃO MÉTODO DE TESTE 1 2 3 4 - Poliamida 100 100 100 100 - Poliéster 42 33 62 62 - Acrílica (osso de cachorro) 3 2,6 9,7 13 - Raiom viscose 1,6 3,2 18 3,7
  • 59. RESISTÊNCIA À ABRASÃO - PILLING FORMAÇÃO DO PILLING – FIOS FIADOS
    • FIBRA:
    •  Resistência à abrasão da fibra   Veloc de formação de pilling
    • Título da fibra   Veloc de formação de pilling
    •  Comprimento da fibra   Pilling (Menor número de pontas soltas) .
    • Seção da fibra em Osso de cachorro e trilobal menor que redonda
    • Aditivos (TiO 2 ) e pigmentos podem aumentar a aderência e  Pilling
  • 60. RESISTÊNCIA AO ATRITO E PILLING
    • FIOS FIADOS:
    •  Título   Resistência (maior quantidade de massa a ser corroída).
    • Título   Pontas soltas no fio   Pilling (+ enroscos; + rupturas).
    • Torção   Mobilidade das fibras   Resistência à abrasão.
    • Torção   Pilling (há menor número de pontas soltas) .
    • TECIDOS PLANOS:
    • Ligamento Mobilidade Resistência à abrasão
    • Tela - -
    • Sarjas + +
    • Cetins ++ ++
    • OBS . Pilling praticamente não é influenciado pelo ligamento
  • 61. - PILLING – EFEITO DO FIO TEXTURADO
    • Fios de filamentos lisos não forma pilling.
    • Fios texturados pela forma helicoidal e a maneira como ocorrem os atritos com pressão e movimentos multidirecionais, formam PILLING.
  • 62. TEMPERATURA DE TRANSIÇÃO VÍTREA (Tg) CONCEITO: passagem de um estado de restrição de mobilidade molecular para outro de liberdade molecular nas Regiões amorfas. Tg do PET = ~80ºC Tg da PA 66 = 120 a 130ºC a zero % de umidade 20 a 30ºC a 85% de umidade Tg da PA 6 = 85ºC a zero % de umidade 0ºC a 85% de umidade do ar
  • 63. PONTO DE FUSÃO FIBRAS TEMPERATURA DE FUSÃO ( o C) FIBRAS TEMPERATURA DE FUSÃO ( o C) Algodão 400 Poliamida 66 255 – 260 Lã 170 – 180 Poliamida 11 175 – 180 Seda 170 – 180 Poliéster 250 – 260 Rayon Viscose 175 – 190 Poliacrilonitrila 300 – 320 Acetato de celulose 240 – 270 Poliuretano 230 – 290 Triacetato de celulose 300 – 340 Polipropileno 170 – 180 Poliamida 6 215 – 220 Polietileno (HD) 124 – 138
  • 64. PROPRIEDADES QUÍMICAS Grupos sensíveis quimicamente FIBRAS CONTENDO O GRUPO CO, CL, CC PA(s) PET, PBT PUE CV, CMD WO, S PTT, PLA CLY, CA, CT PUE PP, PE e PAN não possuem estes grupos
  • 65. HIDROLISE ÁCIDA ÁCIDO  H+ - ÁCIDO
    • CELULOSES
    • POLIAMIDAS
  • 66. HIDROLISE ÁCIDA
    • POLIURETANO - ELASTANO
  • 67. HIDROLISE ALCALINA
    • POLIURETANO - ELASTANO
    • POLIÉSTER
  • 68. HIDROLISE ALCALINA
  • 69. Processos oxidativos
  • 70. Processos oxidativos
  • 71. FOTODEGRADAÇÃO DAS FIBRAS TIPO DE ONDA COMPRIMENTO DE ONDA (λ) NÍVEIS DE EXCITAÇÃO Raios-X 10 -2 – 10 -2 Å Elétrons das camadas K e L U.V. distante 10 – 200 nm Elétrons das camadas intermediárias U.V. próximo 200 – 400 nm Elétrons de valência Visível 400 – 750 nm Elétrons de valência I.V. próximo e médio 0,75 – 50 Vibrações moleculares I.V. distante 50 – 1000 Rotações moleculares e vibrações fracas Microondas 0,1 – 100 cm Rotações moleculares
  • 72. FOTODEGRADAÇÃO DAS FIBRAS
  • 73. FOTODEGRADAÇÃO DAS FIBRAS   Tipo de ligação química Energia de ligação (Kcal/mol) Comprimento de onda (nm) correspondente á energia de ligação O – H 110,6 259 C – F 105,4 272 C – H 98,8 290 N – H 93,4 306 C – O 84,0 340 C – C 83,1 342 C – Cl 78,5 364 C – N 69,5 410
  • 74. FOTODEGRADAÇÃO DAS FIBRAS ORTO HIDRO BENZOFENONA
  • 75. AS MICROFIBRAS
  • 76. AS MICROFIBRAS
  • 77. AS MICROFIBRAS
  • 78. AS MICROFIBRAS   C 1 = %corante sobre PES microfibra C 2 = %corante sobre PES normal t 1 = título do PES microfibra t 2 = título do PES normal
  • 79. AS MICROFIBRAS   PROPRIEDADE Fios standard Fios de microfilamentos 167/30 76/34 76/72 76/144 Título dos filamentos (dtex) 5.6 2.2 1.05 0.5 Diâmetro do filamento (  m) 23.0 14.6 10.0 7.1 Tenacidade do fio (cN/dtex) 4.2 4.1 3.8 3.8 Tenacidade dos filamentos (cN/dtex) 4.2 4.2 3.8 4.0 Elasticidade (%) 48 45 30 16 Rigidez relativa à flexão: (Fios) (Filamentos) 100 36.3 17.3 0.9 100 16 3.6 8.6
  • 80. AS MICROFIBRAS