Resumo em Português:

RESUMO Uma vez que partículas inorgânicas exercem papel fundamental nas propriedades de uma resina composta na odontologia, buscou-se avaliar a influência da variação do tamanho médio das partículas em suas propriedades mecânicas. Foram avaliados nestas resinas odontológicas a resistência à flexão, resistência à compressão, microdurezaVickers e tensão de contração. Para evitar variações indesejadas, a consistência destas resinas não variou entre as amostras (Consistência Squeeze = 75 N). Além da consistência, outras variáveis de uma resina composta (composição da matriz orgânica, iniciadores, inibidores) tiveram suas quantidades fixadas, buscando não haver outro tipo de influência no estudo. Foram utilizados nove tipos de resinas nesse trabalho, com tamanho médio de partícula variando entre 0,4 µm e 3,0 µm, havendo três resinas compostas por tamanho único de partícula (0,4µm, 1,0µm e 3,0 µm) e seis resinas compostas por misturas das cargas citadas anteriormente. Os resultados obtidos foram compilados e os dados submetidos à análise estatística (ANOVA – Teste de Comparações Múltiplas de Tukey com significância de 5%). Os resultados demonstraram que o efeito de sinergia recorrente da mistura de cargas acarretou em uma elevação nos valores de resistência à compressão e resistência à flexão, se comparados a resinas com cargas de tamanho único. Também se pode constatar que não há uma única faixa de tamanho médio de partículas com resultados superiores às demais em todas as propriedades. Buscando um balanço entre as propriedades analisadas, as amostras com tamanho médio de partículas de 2,02 µm e 2,14 µm, ambas compostas por misturas de cargas (não carga única), apresentaram melhores resultados. Conforme análise estatística de Tukey, ambas foram posicionadas como pertencentes aos 2 agrupamentos que indicam propriedades superiores em todos os ensaios realizados.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT With the increase in population life expectancy, the search for products with greater durability increases. This leads to search for more and more resistant materials, including in the dental field. Once inorganic particles play a fundamental role in the properties of a composite resin, we searched to evaluate the influence different particles size in its mechanical properties. In these dental resins, we evaluated flexural strength, compressive strength, microhardness Vickers and contraction stress. To avoid unwanted variations, the consistency of these resins did not differ between samples (Consistency Squeeze = 75 N). Besides consistency, other variables of a composite resin (organic matrix composition, initiators, inhibitors) had their amounts fixed, seeking no other influence on the study. Nine types of resins were used in this study, with an average particle size ranging between 0.4μm and 3.0μm, there are three resins composed of single particles (0.4µm, 1.0µm e 3.0 µm) and six resins composed by mixing particles mentioned above. The results were compiled and the data submitted to statistical analysis (ANOVA – Multiple Comparisons Tukey test with 5% significance). The results showed that the synergistic effect of the mixture of particles reflected better properties in compressive strength and flexural strength test as compared to resins with single-size particles. Is possible to conclude too that there is not a single average size range of particles with results superior to other resins in all properties. However, looking for a balance between these properties, samples with an average particle size of 2.02μm and 2.14μm both composed of mixtures of particles (no single particles) showed the best results. As showed by Tukey's statistical analysis, both resins were placed as belonging to the 2 groups that indicate superior properties in all tests.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT Mutant hemoglobins thermodynamic phase transitions (HbS, HbC, etc.) have been the causes of serious hemoglobinopathies that have been affecting mankind since the dawn of human race. HbS polymerization is the best known of these transitions and the original cause of sickle cell anemia. Hydroxyurea (HU, NH2CONHOH) is widely used as the main drug administered for the treatment of Sickle Cell Anemia (SCA). Several hypotheses have been raised on the effects of HU on SCA. The most widespread and accepted one points to the production of fetal hemoglobin by the bone marrow, hindering the polymerization of deoxygenated HbS. Moreover, recent studies have reported that the short term in vivo effects of the HU have not been elucidated. By ordinary techniques of Materials Science (scanning electron microscopy, viscoelasticity, viscosity measurements, DSC and weight loss) we assessed the anti-nucleating, depolymerizing, and antigelling direct effects of HU on suspensions and type I bovine collagen gels. Scanning electron microscopy (SEM) revealed that the addition of HU results in the disappearance of the percolating three-dimensional network typical of collagen gels. Vane Rheometry tests pointed to a reduction in the yield stress (σ0) by adding HU into collagen gels with a concentration of 2.2 % w/v. In the liquid phase (sol), suspensions increased viscosity over time but decreased with the addition of HU, highlighting the depolymerizing effect of this substance. The weight loss of the sols is also affect by the addition of HU probably related to the lowering of the interactions between collagen/water as HU is added. The DSC essays indicated changes in the Cp curves as HU is added to the gel, decreasing the structural relaxations commonly observed in those gels. As a result, HU showed an effect on the phase transition of the studied gel, strengthening the hypothesis of anti-nucleating and anti-gelling action thereof on physical, reversible gels, and possibly on physical, reversible gels of mutant hemoglobin (HbS).

Resumo em Português:

RESUMO Este trabalho teve como objetivo diminuir o tempo de formação de hidrogéis de fibroína utilizados na produção de scaffolds para aplicações na área médica e odontológica. Para a extração da fibroína foram utilizados os solventes: brometo de lítio e uma solução ternária (cloreto de cálcio + álcool etílico + água). Realizaram-se também modificações na membrana utilizada na diálise, de modo a diminuir o tempo para a formação de hidrogel e, consequentemente, obtenção dos scaffolds. A Tomografia por Transmissão de Raios-x confirmou a formação de scaffolds contendo 73,282% de porosidade total, sendo 73,272% de poros abertos interconectados, e densidade de conectividade entre os poros de 665,728 poros/mm3. A microscopia óptica mostrou que a estrutura dos scaffolds é constituída por fios com diâmetro de 24 µm. Por meio da espectroscopia infravermelho (FTIR) foi possível confirmar a presença das bandas de Amida I, II e III, caraterísticas da fibroína, ao final do processo de extração. A análise de DSC apresentou dois picos endotérmicos em 60 ºC e 297 ºC correspondentes à liberação de água e fusão da proteína, respectivamente. As modificações realizadas na membrana, proposta neste trabalho, diminuíram significativamente o tempo para a formação de hidrogel, precursor dos scaffolds, ocorrendo durante os três dias de diálise.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT The aim of this work was to reduce the formation time of fibroin hydrogels used in the production of scaffolds for medical and dental applications. For the extraction of fibroin the solvents were used: lithium bromide and a ternary solution (calcium chloride + ethyl alcohol + water). Modifications were also made to the membrane used in the dialysis, in order to decrease the time for hydrogel formation and, consequently, obtaining the scaffolds. The Tomography by X-ray Transmission confirmed the scaffolds formation containing 73.282% total porosity, with 73.272% of open pores interconnected, and connectivity density between pores of 665,728 poros/mm3. Optical microscopy showed the structure of the scaffolds is made up of wires with a diameter of 24 μm. Through infrared spectroscopy (FTIR) it was possible to confirm the presence of the Amida I, II and III bands, characteristics of fibroin, at the end of the extraction process. The DSC analysis showed two endothermic peaks at 60 °C and 297 °C corresponding to the water release and protein fusion, respectively. The membrane modifications proposed in this work significantly reduced the time for hydrogel formation, precursor of the scaffolds, occurring during the three days of dialysis.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT This study evaluates the biosurfactant activity and emulsification ability of pea proteins isolated (Pisum sativum L.). The results showed that aqueous solutions containing the pea proteins isolated (PPI) reduce the water surface tension to 47mN/m, approximately. The use of spray dryer does not change the surfactant activity of the PPI because surface tension and CMC will not change. The PPI is thermally stable and can be used in processes that require temperatures between 4°C and 80°C, as industrial processes such as baking, ice cream and other formulation. The protein isolate and pea assessed emulsions with toluene and n-heptane were stable. Emulsions castor and linseed oil were not stable under the conditions reported in this paper. Therefore, despite the pea protein isolate is a surfactant it cannot be used in any industrial process. Both the food industry and in the biotechnology industry should evaluate the conditions for application of protein isolates from pea.

Resumo em Português:

RESUMO A contaminação de corpos hídricos por petróleo e seus derivados tem sido um dos principais problemas ambientais da atualidade e causa prejuízos diversos, como o desequilíbrio ecológico pelos danos à fauna e flora e a redução da disponibilidade de luz solar no meio aquático. Diante desse contexto, este trabalho propôs o emprego de casca de eucalipto para a eliminação de hidrocarbonetos leves de petróleo (gasolina comercial do tipo C) contaminantes em ambientes simulados de água doce e água salgada. Para tanto, foi verificada a capacidade de a casca adsorver compostos orgânicos quando submetida ao contato com os corantes amarelo tartrazina, rodamina B e azul de metileno, tendo os dois últimos confirmado a afinidade química do biomaterial com compostos de carbono. Em seguida, na adsorção de hidrocarbonetos leves da solução contaminante simulada, foram avaliadas as influências: da granulometria da biomassa, pela qual se observou a tendência de melhor adsorção com o menor tamanho de partícula do material, a temperatura do corpo hídrico, que não afetou consideravelmente a capacidade de adsorção, e o tempo de reação, que beneficiou a biossorção em ambiente de água doce e desfavoreceu quando a biomassa esteve em contato com água salgada. Além disso, numa comparação da casca de eucalipto com outros adsorventes comerciais (carvão ativo, vermiculita e terra diatomácea), essa teve capacidade de adsorção superior aos demais, mostrando-se ser um material promissor para a descontaminação de águas contendo hidrocarbonetos de petróleo.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT The contamination of water bodies by petroleum and its derivatives has been one of the main environmental problems nowadays and it causes many losses, such as ecological imbalance by damage to fauna and flora, and the reduction of the sunlight availability in the aquatic environment. Given this context, this paper proposed the employing of eucalyptus bark for the removal of petroleum light hydrocarbons (commercial gasoline type C) contaminant in simulated freshwater and saltwater environments. Therefore, it was verified the bark ability in adsorbing organic compounds when it was submitted to the contact with tartrazine, rhodamine B and methylene blue dyes, and the latter two had confirmed the chemical affinity of the biomaterial with carbon compounds. Then, in the adsorption of the simulated contaminant solution, it was evaluated the influences of: the biomass particle size, observing a trend toward better adsorption with the smallest particle size of the material, the water body temperature, that did not appreciably affect the adsorption capacity, and the reaction time, which benefited the adsorption in freshwater environment and reduced when the biomass was in contact with the saltwater. Furthermore, in a comparison among eucalyptus bark and other commercial adsorbents (activated charcoal, vermiculite and diatomaceous earth), it had higher adsorption capacity than all of them, proving to be a promising material for the decontamination of water containing petroleum hydrocarbons

Resumo em Português:

RESUMO Na produção de soros antiofídicos e antitóxicos, comumente se utiliza a terra diatomácea, que é um mineral leve, de baixa massa específica e com alto potencial de adsorção, sendo este comumente empregado em processos de filtração. A fim de se reutilizar a terra residual dos processos de filtração de soros antiodíficos e antitóxicos da Fundação Ezequiel Dias, este trabalho propôs sua recuperação via tratamento térmico. Após Análise Termogravimétrica da terra diatomácea residual, concluiu-se que a partir de 600°C todas as impurezas presentes neste material haviam sofrido degradação. Assim, uma amostra do mineral saturado foi aquecido em forno mufla até a temperatura de 700°C. Em seguida, a influência do tratamento térmica nas propriedades do mineral foi avaliada por meio da determinação dos parâmetros físico-químicos como pH, densidade aparente, teor de umidade base seca e seu potencial de adsorção em plasma equino hiperimune, principal característica para sua aplicação no processo de filtração para obtenção dos soros. Foi verificado que as propriedades físico-químicas do material recuperado estiveram próximas àquelas da terra nova, sendo obtidas diferenças percentuais de 6,1% para o pH, 12,8% para densidade aparente, 3,6% para o teor de umidade base seca e 1,4% em relação ao potencial de adsorção relativo. Desta forma, foi possível inferir que o tratamento térmico proposto não alterou consideravelmente a capacidade de adsorção da terra diatomácea, tornando-a reutilizável como agente filtrante no processo de produção dos soros.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT In the production of antiophidic and antitoxic sera, it is common to use diatomaceous earth, which is a light mineral, with low specific mass and high adsorption potential, commonly employed in filtration processes. In order to reuse the residual earth from filtration processes of antiophidic and antitoxic sera of Fundação Ezequiel Dias, this work purposed its recuperation by thermal treatment. After Thermogravimetric Analysis of the residual diatomaceous earth, it was concluded that from 600°C all the impurities present in this material suffered degradation Thus, a sample of saturated mineral was heated in a muffle oven up to temperature of 700°C. Then, the influence of the thermal treatment in the mineral properties was evaluated by means of the determination of the physicochemical parameters pH, apparent density, dry basis moisture content and its adsorption potential in hiperimune horse plasma, the main characteristic for its application in the filtration process to obtain the sera. It was verified that the physicochemical properties of the recuperated material were very close to them of the new earth, being obtained percentage variations of 6.1% for pH, 12.8% for apparent density, 3.6% for basis moisture content and 1.4% in relation to relative adsorption percentage. Therefore, it was possible to infer that that the purposed thermal treatment did not vary its adsorption capability considerably, making possible to reuse it as a filtration agent in the sera production process.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT This study aimed to determine the characteristics of Hibiscus sabdariffa as a fiber-reinforcement material for denture acrylic resins. The Hibiscus sabdariffa fiber was extracted by hot water retting. The fiber was treated at room temperature in aqueous solution of NaOH for 8 hours at 8% concentration. Micrometre gauge and Field emission scanning electron microscope (FE-SEM), Archimedes principle, Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy, and Thermogravimetric analyser were used to characterize the diameter, morphology, density, water content and absorption, functional chemical component and thermal behaviour of Hibiscus sabdariffa fiber. In addition, the reinforcing characteristics of Hibiscus sabdariffa fiber was evaluated using denture acrylic resin. The flexural strength was measured in line with ASTM D 790 using LloydTM three point bending machine. In line with ASTM D 256, the impact strength was measured using HounsfieldTM charpy tester. The Micrometre gauge and FE-SEM analysis confirmed that diameter of Hibiscus sabdariffa fiber is within the range of other established reinforcing lignocellulosic fibers so also are the density, moisture content and absorption. The FTIR spectroscopy and TGA analysis confirmed the presence of cellulose, hemicellulose and other components in the fiber which were modified by treatment resulting in decreased hydrophilicity of the fibers thereby improving the thermal stability of the fiber. Furthermore, the bond fiber/matrix adhesion was improved which resulted in improve mechanical properties of the composite. The salient features of this study indicated that based on the suitable properties, Hibiscus sabdariffa fiber can be applied to reinforcing denture acrylics. In addition, and potentially, the use of Hibiscus sabdariffa fiber in reinforcement of denture acrylic resins can trigger further economic benefit while ensuring sustainable, green and safer environment.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT In this work, a study of hydroxyapatite (HAp) powders obtained using both, porcine bones and chemical precursors was carried put. In the case of HAp obtained by means of porcine bones, physical processes as cooking, washing and milling were developed, for removing the organic material from the bones; after that, the powders were submitted to a thermal treatment at 800 °C, during 12 h. This procedure was carried out without adding chemical alkalines that are harmful for the environment and the human health. On the other hand, HAp powders were also synthetized using the chemical precipitation method widely reported, showing successful results. Moreover, both kind of powders were characterized using x ray diffraction, Fourier transformer infrared spectroscopy, scanning electron microscopy and energy dispersive spectroscopy. Furthermore, the bioactivity of the materials was determined using the simulated biological fluid (SBF) method. Results showed that the natural HAp exhibited better crystallographic properties. Moreover, according to these results, HAp obtained from porcine bones contains traces of elements as Na and Mg that are favorable for the bioactivity, according to the materials behavior when they are immersed in SBF.

Resumo em Português:

RESUMO Este trabalho tem como objetivo a preparação de mantas compostas por fibras do polímero biodegradável poli(3-hidroxibutirato) -(PHB) por meio da técnica de eletrofiação. Obtiveram-se mantas sob diferentes condições, variando-se o fluxo, a temperatura da solução, a tensão aplicada e a adição de um agente surfactante. O material obtido foi analisado por microscopia eletrônica de varredura (MEV), calorimetria exploratória diferencial (DSC), termogravimetria (TG), difratometria de raios-X (DRX) e viabilidade celular. A caracterização por MEV mostrou que os melhores resultados, apresentando as fibras com diâmetros constantes de 0,77 µm e sem a formação de grãos, foram atingidos nas seguintes condições: concentração da solução de 10% (m/v) em CF/DMF (9/1), fluxo da solução de 5,8 ml/h, tensão de 17 kV e adição de surfactante (dodecilsulfato de sódio, SDS). Os resultados mostraram que as variações de vazão, tensão e a adição de surfactante não influenciam muito o diâmetro médio das fibras, enquanto o aumento da temperatura diminui este parâmetro. No entanto, a adição de um agente surfactante deixa a manta mais densa e com poros interconectados, além de permitir a proliferação celular, sendo então indicada para produção de mantas para uso como arcabouço.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT This work aims the preparing of mats composed of poly (3-hydroxybutyrate) -(PHB) biodegradable polymeric fibers, using the electrospinning technique. Mats were obtained under different conditions: changing the flow and temperature of the solution, tension and the addition of a surfactant to the solution. The obtained material was analyzed by scanning electron microscopy (SEM), differential scanning calorimetry (DSC), thermogravimetry (TG), X ray diffractometry (XRD) and cell viability. The characterization by SEM showed that the best results, presenting fibers with constant diameters of 0.77 μm and without beads formation, were reached under the following conditions: concentration of 10% (m / v) solution in CF / DMF (9/1), solution flow of 5.8 ml/h, 17 kV and addition of surfactant (sodium dodecylsulfate, SDS). The results showed that the variation of the flow, tension and surfactant did not influence the average diameter of the fibers, but the increase of the temperature decreases this parameter. Moreover, the addition of a surfactant increases the density of the blankets and interconnect the pores, allowing cellular proliferation, and, thus. it is indicated for use as scaffolds.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT Chemically-modified in natura collage was prepared under acidic catalysis for using in sorption of Cd(II) from aqueous solutions. Simultaneous determination of the quantity and energetic parameters of Cd(II) sorption on PGA-scale at pH 8.0 were determined using solution microcalorimetry (SM). The calorimetric enthalpies of Cd(II) sorption on PGA-scale are all exothermic, and Cd(II) adsorption energies decrease as temperature increases. The maximum sorption capacity of PGA-scale for Cd(II) (438 μmol g-1) is superior with many sorption data reported in the literature. Characterization and SM indicate that the main sites for Cd(II) sorption are located in the collagen structure of PGA-scale. It was found that the interactions PGA-scale/Cd(II) are mainly due to chemisorption and diffusion may occur at the PGA-scale/Cd(II) interface. The results of this study underline the good features of PGA-scale as a promising material for sorption of Cd(II) from aqueous media.

Resumo em Português:

RESUMO Os materiais lignocelulósicos provenientes da biomassa vegetal, constituídos de celulose, hemicelulose e lignina, precisam ser decompostos para utilização na indústria, pois possuem formação fibrilar compacta de difícil degradação. Sua decomposição pode ser realizada por meio de ácidos, bases, ou enzimas lignocelulolíticas. O objetivo deste trabalho foi avaliar a possibilidade de deslignificação do pseudocaule de bananeira por meio da ação de enzimas produzidas por Pleurotus sajor-caju. A deslignificação do pseudocaule da bananeira foi avaliada utilizando tratamento ácido e enzimático, utilizando enzimas produzidas no caldo de cultivo bruto de Pleurotus sajor-caju.O cultivo foi realizado em frascos Erlenmeyer contendo solução Manachini com 10 g L-1 de farelo de pseudocaule como substrato. Os frascos foram inoculados com P. sajor-caju e após 14 dias de incubação a suspensão foi filtrada a vácuo, para obtenção do caldo de cultivo enzimático. No primeiro tratamento (PAE -pseudocaule com tratamento ácido e enzimático), os resultados termogravimétricos indicaram uma perda de massa de 59% relativa à celulose e hemicelulose e a liberação de 8,23 g L-1 de açúcares redutores. No segundo tratamento (PAEI – pseudocaule com tratamento ácido e enzima inativada), os resultados termogravimétricos indicaram perda de massa de 54,5% de celulose e hemicelulose e liberação de 5,18 g L-1 de açúcares redutores. No terceiro tratamento (PE – pseudocaule sem tratamento ácido e com tratamento enzimático), a ação do caldo de cultivo enzimático de P. sajor-caju promoveu perda de massa de 56,6% de celulose e hemicelulose e 6,12 g L-1 de açúcares liberados. Em comparação com a amostra FP (farelo de pseudocaule, sem tratamento ácido ou enzimático) verificou-se uma redução de 25,85% e 43,4% no teor de lignina das amostras PAE e PE, respectivamente. Os resultados apontam para o potencial do caldo de cultivo enzimático de P. sajor-caju na deslignificação do pseudocaule de bananeira.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT The lignocellulosic materials from plant biomass are composed of cellulose, hemicellulose and lignin and must be decomposed for use in the industry, since they have compact fibrillar formation of difficult degradation. The decomposition can be carried out using acids, bases, or lignocellulolytic enzymes. In this work, delignification of the banana pseudostem was accessed using acid and enzymatic treatment with enzymes produced by the fungus Pleurotus sajor-caju. The culture was carried out in Erlenmeyer flasks containing Manachini solution with 10 g L-1 of pseudostem bran as substrate. The flasks were inoculated with P. sajor-caju and after 14 days of incubation the suspension was vacuum filtered to obtain the enzyme culture broth. In the first treatment (PAE -pseudostem with acid and enzymatic treatment), thermogravimetric results indicated a mass loss of 59% relative to cellulose and hemicellulose and the release of 8.23 g L-1 of reducing sugars. In the second treatment (PAEI -pseudostem with acid treatment and inactivated enzyme), the thermogravimetric results indicated loss of mass of 54.5% of cellulose and hemicellulose and the release of 5.18 g L-1 of reducing sugars. In the third treatment (PE pseudostem without acid treatment and with enzymatic treatment), the action of the enzymatic broth of P. sajor-caju promoted loss of mass of 56.6% of cellulose and hemicellulose and 6.12 g L-1 reducing sugars. Compared with the FP sample (pseudostem bran without acid or enzymatic treatment), there was a 25.85% and 43.4% reduction in the lignin content in PAE and PE samples, respectively. The results point to the potential of the enzymatic broth of P. sajor-caju in the delignification of the banana pseudostem.

Resumo em Português:

RESUMO Os carotenoides compreendem uma classe de mais de 600 pigmentos naturais, cujo potencial biológico está relacionado à sua atividade antioxidante, regulação do crescimento celular, modulação da resposta imune e da atividade anti-inflamatória. A Haematococcus pluvialis é uma microalga verde, conhecida por sintetizar e acumular grandes quantidades de carotenoides, entre estes a astaxantina. Este trabalho teve como objetivo preparar e caracterizar extratos secos de H. pluvialis pela técnica de secagem em torre de aspersão, avaliando o efeito do emprego de adjuvantes farmacêuticos e dos parâmetros de secagem sobre as características finais dos extratos secos. Além disso, as atividades antioxidante e citotóxica dos carotenoides obtidos a partir dos extratos secos foram avaliadas. Quando a extração dos carotenoides a partir da biomassa da microalga foi avaliada, altos valores de rendimento que variaram entre 87,8% e 94,6% foram obtidos. Após a extração e a secagem por pulverização não foram observadas diferenças na morfologia das partículas e os valores de densidade aparente e compactada não parecem ser afetados quando as diferentes condições de secagem por pulverização foram testadas. Observou-se que o aumento da temperatura e concentração do adjuvante de secagem proporcionou redução do teor de carotenoides totais. Os valores da atividade antioxidante dos extratos de carotenoides variaram entre 55,78 e 77,83%, com os menores valores verificados para os extratos secos preparados com a maior temperatura de entrada. A avaliação da atividade antiproliferativa dos extratos de carotenoides demonstrou que as maiores concentrações testadas reduziram de 66,58 e 82,91% a viabilidade de células de melanoma murino B16F10. Assim, o conjunto de resultados demonstrou que a obtenção de extratos secos a partir da biomassa de Haematococcus pluvialis visando a produção de matérias-primas farmacêuticas utilizando a secagem em torre de aspersão (spray dryer) é promissor especialmente, com altos valores de carotenoides totais e sem perda significativa da atividade antioxidante.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT Carotenoids comprise a class of more than 600 natural pigments whose biological potential is related to their antioxidant activity, regulation of cell growth, modulation of the immune response and anti-inflammatory activity. Haematococcus pluvialis is a green microalga known to synthesize and accumulate large amounts of carotenoids, among them astaxanthin. The objective of this work was to prepare and characterize dry extracts of H. pluvialis by spray drying technique, evaluating the effect of the use of pharmaceutical adjuvants and the drying parameters on the final characteristics of dry extracts. In addition, the antioxidant and cytotoxic activities of the carotenoids obtained from the dried extracts were evaluated. When the extraction of the carotenoids from the microalgae biomass was evaluated, high yield values ranging from 87.8% to 94.6% were obtained. After extraction and spray drying no differences in particle morphology were observed and bulk density and compacted values did not appear to be affected when different spray drying conditions were tested. It was observed that increasing the temperature and concentration of the drying aid provided a reduction in the total carotenoid content. The antioxidant activity values of carotenoid extracts varied between 55.78 and 77.83%, with the lowest values observed for the dry extracts prepared with the highest inlet temperature. The evaluation of the antiproliferative activity of carotenoid extracts showed that the highest concentrations tested reduced the viability of B16F10 murine melanoma cells from 66.58 and 82.91%. Thus, the results set showed that the extraction of dry extracts from the biomass of Haematococcus pluvialis for the production of pharmaceutical raw materials using spray drying is especially promising, with high total carotenoid values, and without significant loss of antioxidant activity.

Resumo em Espanhol:

RESUMEN Un gran número de fracturas de húmero proximal están siendo tratadas con osteosíntesis. Sin embargo, la pérdida de reducción sigue siendo un problema grave, lo que lleva al recorte de tornillo en la articulación humeral y la reoperación. De acuerdo con la teoría del strain interfragmentario, se debe considerar el equilibrio entre una fijación flexible, que estimula la formación de callos, y una fijación inestable, que conduce al fallo del implante. Los principales elementos implicados en este caso son las condiciones fisiológicas de carga, la configuración de los tornillos de soporte, el material del implante y la calidad ósea. El objetivo de esta investigación es detectar la influencia de los elementos anteriores para formular una escena positiva que minimice el riesgo de fracaso. Se utilizó un diseño de experimentos de tipo factorial en combinación con el uso del método de elementos finitos para dar lugar a la recogida de datos. Las condiciones de carga asemejan a: “sostener un peso muerto” (tensión), “levantar frontalmente un peso muerto” (flexión) y torsión. Los resultados sugirieron que el material del implante es el elemento con mayor influencia y contribuye a estabilizar la fijación de la fractura, siguiendo la configuración de soporte. La práctica de incluir un soporte medial con tornillos calcar en diferentes calidades de tejido óseo ofrece una rigidez favorable que aquellos que no los utilizan. Esta afirmación es apoyada por resultados de informes publicados recientemente. Además, el soporte medial reduce el strain en la interfaz hueso-implante. Aunque estos resultados mostraron una evaluación demasiado moderada por el uso de un modelo isotrópico, son eficaces para conocer los elementos biomecánicos y su influencia para describir una tendencia de comportamiento y crear una base para futuros estudios. Además, el tiempo de cálculo disminuyó considerablemente.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT A large number of proximal humerus fractures are being treated with osteosynthesis. However, loss of reduction remains a serious problem and it can cause screw cutout at the humeral joint and reoperation. According to the interfragmentary strain theory, one should be aware of the balance between a flexible fixation, which stimulates callus formation, and an unstable fixation, leading to implant failure. The main elements that are implicated in this case include physiological loading conditions, support screws configuration, implant material and bone quality. The objective of this research was to detect the influence of the above elements to formulate a positive scene to reduce the risk of failure in the fracture. A factorial experimental design was used in combination with the use of the finite element method to give rise to data collection. The results suggested that implant material is the element with the most significant influence and it contributes to stabilizing the fracture fixation, following by the support configuration. The practice of including a medial support with calcar screws on different bone tissue qualities offers a more favorable rigidity than those who do not use them. This affirmation is supported by the results of recently published reports. In addition, the medial support reduces the strain in the bone-plate join. Although these results showed a too moderate evaluation per the use of an isotropic model, they are effective to know the biomechanical elements and their influence to describe a behavior trend and create a basis for future studies. In addition, the computing time decreased considerably.

Resumo em Português:

RESUMO Os resíduos agroindustriais são materiais alternativos e de baixo custo, uma vez que quantidades consideráveis destes são descartadas no ambiente, com potencial uso como materiais adsorventes na remoção de poluentes, por exemplo. Nesse sentido, este trabalho foi realizado com o objetivo de avaliar a utilização da fibra de coco verde, como adsorvente na remoção do corante azul de metileno em meio aquoso. O corante azul de metileno é muito utilizado pela indústria têxtil e encontra-se presente em seus efluentes podendo contaminar o ambiente. A fibra de coco verde foi tratada com HCl, NaOH e hexano. Os parâmetros avaliados foram pH, tempo de agitação, mecanismo cinético e equilíbrio de adsorção. Os dados cinéticos foram ajustados aos modelos de Pseudo primeira ordem, Pseudo segunda ordem, Difusão intrapartícula e Quimissorção, resultando como o mais adequado para o processo o modelo de Pseudo segunda ordem. As isotermas de adsorção foram delineadas aos modelos de Langmuir e Freundlich, sendo este último o que apresentou melhor ajuste para os dados experimentais obtidos. A capacidade máxima adsortiva foi verificada, sendo o tratamento com HCl (0,1 mol L-1) aquele que proporcionou aumento significativo na capacidade adsortiva máxima (166,7 mg g-1) da fibra de coco verde quando comparada a fibra de coco in natura e aos demais tratamentos. Os resultados mostraram que a fibra de coco verde, tratada com ácido clorídrico, pode ser utilizada como material adsorvente na remediação de poluentes orgânicos, como corantes catiônicos em efluentes líquidos.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT Agroindustrial wastes are alternative and low cost materials, since considerable amounts of these are discarded in the environment, with potential use as adsorbent materials in the removal of pollutants, for example. In this sense, this work was carried out with the objective of evaluating the use of green coconut fiber as adsorbent in the removal of methylene blue dye in aqueous medium. The methylene blue dye is widely used by the textile industry and is present in its effluents and can contaminate the environment. The green coconut fiber was treated with HCl, NaOH and hexane. The evaluated parameters were pH, agitation time, kinetic mechanism and adsorption equilibrium. The kinetic data were adjusted to the Pseudo first order, Pseudo second order, Intraparticle diffusion and Quimisation models, resulting as the most suitable for the Pseudo second order model. The adsorption isotherms were delineated to the Langmuir and Freundlich models, the latter being the best fit for the experimental data obtained. The maximum adsorptive capacity was verified by treatment with HCl (0.1 mol L-1) that provided a significant increase in the maximum adsorptive capacity (166.67 mg g-1) of green coconut fiber compared to coconut fiber in and other treatments. The results showed that green coconut fiber, treated with hydrochloric acid, can be used as adsorbent material in the remediation of organic pollutants such as cationic dyes in liquid effluents.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT The oral solid dosage forms are extremely relevant to drug therapy and responsible for much of the pharmaceutical industry turnover worldwide. However, the development of medicines in solid form involves significant challenges, including obtaining formulations with appropriate bioavailability for low aqueous solubility drugs (classes II and IV of the Biopharmaceutics Classification System). One of the most effective strategies to overcome poor dissolution rate and low absorption of drugs is the solid dispersion technique, however, although it has been the focus of much research in recent decades, there are relatively few commercially available products based on such technology. This is mainly due to problems related to production scale-up and physicochemical instability and creates opportunities for new studies to explore the full potential of the technology. This review presents an overall approach to the factors affecting the dissolution rate and oral bioavailability of BCS-classes II and IV drugs and a brief review of the state-of-theart of solid dispersion technology.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT This study evaluated the effect of different artificial aging on fluorescence of resin composites. Forty-five cylindrical specimens (6mm in diameter and 1mm thick) were made of each resin composite: IPS Empress Direct, Filtek™ Z350 XT, and Durafill. A baseline measurement of fluorescence by the direct method using the fluorescence spectrophotometer RF-5301 PC was performed. After, resin specimens were divided into 3 groups according to artificial aging protocol to be submitted: (1) aging by mechanical brushing: 30,000 cycles were performed, with fluorescence measurements after 10,000, 20,000 and 30,000 cycles; (2) chemical aging by ethanol: the samples were immersed in ethanol for 15 days, with measurements after 5, 10 and 15 days of immersion; (3) light aging: resin specimens were subjected to UV radiation for 216h with fluorescence readings after 72, 144, 216h. Data were submitted to one-way repeated measures ANOVA and Tukey’s test (α=0.05). Baseline fluorescence of the tested resins was ranked in this ascending order: Durafill < Filtek Z350 XT < IPS Empress Direct. Simulated toothbrushing and ethanol immersion reduced fluorescence, except for Z350 XT. For light exposition, fluorescence was reduced after 100h for Empress Direct and Durafill, while a reduction after 100h and 200h was detected for Z350 XT. Artificial aging protocols influenced the fluorescence and that this phenomenon is material dependent. In general, the fluorescence is reduced with aging.

Resumo em Português:

RESUMO Nesse estudo foram feitas correlações entre composição química e estabilidade dimensional das madeiras de Eucalyptus botryoides. Eucalyptus paniculata e Eucalyptus tereticornis. Para isso, foram confeccionados corpos de prova em cinco diferentes posições ao longo do perfil radial, correspondentes a 0, 25, 50, 75 e 100% de distância da medula. Para a análise física, os corpos de prova foram submersos em água até a saturação, condicionados sob temperatura de 20°C com umidade relativa (UR) de 65% e secos em estufa (103 ± 2°C). Foram coletados dados de massa e dimensões desses corpos de prova em cada uma dessas etapas, para posterior cálculo da densidade aparente a 12% e das contrações tangencial, radial e volumétrica. Para as análises químicas, amostras referentes a cada posição foram caracterizadas por meio dos teores de extrativos solúveis em etanol-tolueno, lignina Klason, hemicelulose e α-celulose. Observou-se que as madeiras dos três eucaliptos apresentaram comportamento similar. O percentual de lignina e a densidade básica apresentaram correlação positiva, ambos aumentando no sentido medula-casca, enquanto a hemicelulose correlacionou-se negativamente com a densidade e o percentual de extrativos negativamente com os parâmetros de retratibilidade.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT In this study correlations between chemical composition and dimensional stability of Eucalyptus botryoides. Eucalyptus paniculata e Eucalyptus tereticornis were evaluated. Specimens were prepared from five different positions in radial direction, corresponding to 0, 25, 50, 75 e 100%, from pith to bark. For physical analysis, samples mass and dimensions were measured above saturation point, at conditioned temperature (20°C and 65% of relative humidity) and oven dried (103 ± 2°C). In each step density at 12% (ρb), as well tangential (βT), radial (βR) and volumetric (βV) shrinkage were calculated. Samples from same positions were chemical evaluated concerning to soluble extractives in ethanol-toluene, insoluble lignin, hemicellulose and α-cellulose. It has been observed similar behavior among eucalypt wood. Lignin and density showed positive correlation, both increasing from pith to bark, while hemicellulose presented negative correlation with density and extractives negative correlation with shrinkage.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT This study presents how the tooth whitening affects the bond strength and fracture type of three distinct adhesives — a conventional, a self-etching, and a universal adhesive — in enamel. Health bovine incisors were prepared by flattening the labial surface; part of these teeth was submitted to whitening treatment with a peroxide-based product (WhiteGold Office© 35%). The Single Bond©, AdheSE©, or Single Bond Universal© adhesive system were used to adhere a block of restorative resin to the flat surface of the teeth. Sticks measuring 10x1x1 mm were prepared and used in microtensile tests; they were also employed to examine the type of fracture. The results are analyzed with a two-way ANOVA. For both whitened and non-whitened specimens, the adhesive systems did not give statistically different bond strength values. However, the fracture shape (classified into four types) varied from a cohesive enamel type fracture for the whitened samples to a predominantly cohesive resin type fracture for the non-whitened teeth. Therefore, the whitening procedure has exerted a weakening effect on enamel even after 21 days post-treatment.

Resumo em Espanhol:

RESUMEN Se estudiaron las propiedades mecánicas de ARALL (Aramid Aluminium Laminated) al ser reforzado con dos dosificaciones (0.5 y 1% en peso) de TRGO (Thermically Reduced Graphite Oxide), en busca de aumentar las propiedades mecánicas de este material compuesto en tracción, flexión, fatiga y Lap Shear. Los resultados mostraron un aumento en algunas de las propiedades mecánicas de ARALL al ser dopado con TRGO, principalmente en el material que fue reforzado con 0,5%, destacando un cambio en la morfología de fractura de la superficie del aluminio, así como también un aumento significativo de la resistencia a la fatiga del material, tema de gran interés principalmente para el mundo aeronáutico. Otras propiedades como resistencia a la tracción y flexión presentaron resultados variables, siendo necesario un mayor estudio para poder definir el efecto de la cantidad de refuerzo sobre la respuesta entregada por el material estudiado. En el caso de lap-shear, se presentó una disminución en la resistencia al corte de la resina con la dosificación de 0.5% TRGO. Los resultados obtenidos fueron validados estadísticamente mediante el análisis de varianza unifactorial. Al comparar los resultados obtenidos con los de estudios anteriores donde se utilizaron nanotubos de carbono (NTC), se puede concluir que: (a) en fatiga el TRGO se mostró menos efectivo que los NTC en la mejora de vida útil; (b) en tracción el TRGO no presentó variaciones importantes a diferencia de los NTC que disminuyen considerablemente las propiedades mecánicas, (c) en flexión el TRGO no presentó una eficiencia respecto a la obtenida con NTC y (d) el TRGO disminuyó la adherencia de la resina epoxy L20 impregnada con fibra de aramida al aluminio. Estas conclusiones se basan en mejoras porcentuales, ya que no existe un sustento estadístico que respalde los resultados obtenidos en los trabajos que se utilizaron NTC.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT Mechanical properties in tension, bending, fatigue and lap-shear in two different proportions (0.5%wt and 1%wt) of TRGO (Thermally Reduced Graphite Oxide) doped ARALL (Aramid Aluminium Laminate) were examined. The materials and their failure modes were characterized morphologically by examination through SEM (Scanning Electron Microscopy). Some mechanical properties of ARALL were improved when doped with 0.5% of TRGO, showing a significant increase of fatigue properties, as well as a change in fracture surface morphology. Tension andbending properties showed variable results and further studies should be carried out to arrive to definitive conclusions, while lap-shear testing showed lower shear values. The results were statistically validated through mono-factorial variance analysis. Comparing the present results with previous work on CNT (Carbon Nanotubes) doped ARALL, it can be stated that: (a) TRGO doped ARALL showed improved fatigue properties when compared with non-doped ARALL, but in a less effective way than doping with CNT, (b) TRGO doped ARALL tension properties showed no significant variation as compared with ARALL alone, showing no deleterious influence as in the CNT doping case, (c) TRGO doped ARALL bending properties resulted better than non-doped ARALL, but similar than those obtained when doping with CNT and (d) TRGO decreased the adherence between aramid fiber impregnated L20 epoxy resin and aluminium. These last results are sustained based on observed improvements as a percentage value, without a statistical variance analysis made on CNT doped ARALL.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT The structure is a component that plays an extremely important role in the equipment’s performance, it must withstand efforts without compromising the function, receive and transfer heat, dampen vibrations and position the elements, as well as promote ergonomics and aesthetics. In lightweight and precision equipment’s the raw material used must also allow thin walls, rigid, resistant and low density. The objective of the present work is the development of a synthetic granite composite for manufacturing of equipment’s structures. For this, an abundant Brazilian granite, a high strength epoxy resin and segmented carbon fibers were selected as materials. Test specimens, with maximized packing with granite gravel less than 2.0 mm were fabricated and tested for tensile strength, compression, flexural, damping, hardness, dilatometry, thermal conductivity and density. The maximized composition supported flexural stresses above 42 MPa, without fiber reinforcement and 51 MPa with carbon fiber reinforcement. The damping coefficient was about 7 times higher than cast iron, coefficient of thermal expansion of 1.4E-05 m/m.K, thermal conductivity coefficient of 1.2 W/m.K and density of 2.1 g/cm3. The developed composite showed potential for refining structures, with ease of molding of thin-walled elements, use of inserts, re-machining, providing economical manufacture of single parts, and is still able to perform the function with high damping coefficient and low weight.

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RESUMO O polipropileno (PP) é um dos polímeros mais utilizados em produtos manufaturados em plásticos, por isso, estudos em compósitos têm sido realizados na tentativa de modificar suas propriedades e ampliar ainda mais seu uso. Portanto, este trabalho teve como objetivo utilizar alumina sintetizada por reação de combustão em laboratório e avaliar sua influência em concentrações de 1, 3 e 5 pcr (partes por cem de resina), nas propriedades de compósitos com matriz de PP. A alumina sintetizada foi misturada ao PP numa extrusora de rosca dupla e, posteriormente, corpos de prova foram moldados por injeção e caracterizados por Difração de Raios X (DRX), Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC), Microscoscopia Eletrônica de Varredura (MEV), propriedades mecânicas (tração e impacto), inflamabilidade e análise reológica em regime oscilatório. Os resultados de DRX mostraram que a alumina sintetizada, possui estrutura cristalina do tipo coríndon e quando misturada ao PP não alterou sua estrutura cristalina do PP, entretando dificultou a cristalização, resultado confirmado também por DSC pela redução do grau de cristalinidade. As transições térmicas (Tm e Tc) do PP praticamente não foram alteradas nos compósitos. Na avaliação das propriedades mecânicas, o módulo aumentou e resistência à tração e impacto diminuíram, o que foi atribuído a formação de aglomerados observados no MEV. No teste de inflamabilidade, a alumina retardou o processo de queima dos compósitos e contribuiu para redução da emissão de fumaça e gotejamento quando comparado com o PP. Na análise reológica o PP e os compósitos apresentaram comportamento pseudoplástico e, nos compósitos, o aumento da concentração de alumina promoveu redução na viscosidade. Já o módulo de armazenamento dos compósitos, aumentou com a concentração de alumina corroborando com os resultados das propriedades mecânicas.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT Polypropylene (PP) is one of the most used polymers in manufactured products in plastics, therefore, studies on composites have been carried out in an attempt to modify its properties and further extend its use. The aim of this work was to use alumina synthesized by combustion reaction in the laboratory and to evaluate its influence in concentrations of 1, 3 and 5 parts per hundred of resin (phr) in the properties of composites with PP matrix. PP/alumina composites where prepared by extrusion followed by injection molding and characterized by X-Ray Diffraction (XRD), Differential Scanning Calorimetry (DSC) Scanning Electron Microscopy (SEM), mechanical properties (tensile and impact strength tests), flammability and rheological behavior underoscillatory shear flow. XRD results showed that the synthesized alumina has a crystalline structure of the corundum type and when mixed with PP was not affected crystalline structure of PP, however, the addition of alumina to PP led to a decrease in its crystallinity, a result also confirmed by DSC. The thermal transitions (Tm and Tc) of PP were practically unchanged in the composites. In the evaluation of the mechanical properties, the modulus increased and tensile strength and impact decreased, which was attributed to the formation of agglomerates observed in SEM. In the flammability test, the alumina delayed the burning process of the composites and contributed to reduce the emission of smoke and dripping when compared to neat PP. In the rheological analysis the PP and the composites presented a shear thinning behavior and, in the composites, the increase of the alumina concentration promoted reduction in the viscosity. The storage modulus of the composites increased with the alumina concentration, corroborating the results of the mechanical properties.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT The fouling formation in the EVA production leads to an increase in the residence time of the material. This result is a favorable condition to generation of the crosslinks during the polymerization. The crosslinking allows raising the molar mass of the polymer, which after the polymerization reaction are characterized as gels, thus generating problems in the product quality during production due to contamination of the resin. This paper describes the fouling process in the reactor, the defouling mechanism, the crosslinking, the scission of chain and presents a study on the influence of the reaction temperature in relation to the formation of gels by quantitative analysis by Optical Controller System -OCS. The average temperature rise of the reaction at 10 ºC, helped to reduce the generation of gels due to the viscosity reduction over the reactor, which reduces the polymer residence time in the walls of the tube and consequently the formation of fouling.

Resumo em Português:

RESUMO Este trabalho investigou o processo de hidrólise química de poli(tereftalato de etileno) (PET) em meio alcalino; especificamente de garrafas incolores e coloridas pós-uso. A reciclagem química de embalagens PET pós-uso ainda é muito pouco explorada no Brasil, não sendo tão diferente do que está sendo praticado em outros países. Dentre variáveis possíveis de investigação, aquelas estudadas neste trabalho foram a concentração de hidróxido de sódio (NaOH) e a cor do PET. A reação de despolimerização do PET pós-uso foi realizada na concentração de 1,0, 3,0, 5,0, 7,5 e 10,0 mol L-1 de NaOH, sendo que em 7,5 mol L-1 foi aquela que mostrou os melhores resultados, relativamente à extensão da reação e à pureza do monômero recuperado, o ácido tereftálico (TPA). A reação também foi feita para PET de cores diferentes, na concentração de 7,5 mol L-1 de NaOH, cujos resultados mostraram um menor desempenho quando comparados com aqueles obtidos para o PET não colorido. Esse resultado sugere ser devido à presença de corantes, que pela estrutura química dos mesmos, competem pelo ataque nucleofílico do íon hidroxila (OH-), durante a reação de hidrólise do PET. As análises por Espectrofotometria no Infravermelho (FTIR), Difração de Raios X (DRX) e Termogravimétrica (TGA/DTG) confirmaram que os produtos de reação resultaram em TPA, uma vez que os espectros foram coincidentes com aqueles do TPA comercial. O crescente consumo de embalagens PET e o descarte ambiental aleatório precisam de soluções rápidas; os resultados do presente trabalho são importantes e corroboram com o avanço da pesquisa para a reutilização de matéria prima.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT This work investigated the chemical hydrolysis process of polyethylene terephthalate (PET) in alkaline medium; specifically, colorless and colored post-consume bottles. The chemical recycling of post-consume PET bottles is still very little explored in Brazil, not being so different from what is being practiced in other countries. Among possible variables of investigation, in this work was studied the sodium hydroxide (NaOH) concentration and the PET color. The post-consume PETdepolymerization reaction was performed at the concentrations of 1.0, 3.0, 5.0, 7.5 and 10.0 mol L-1 NaOH, and in 7.5 mol L-1was the one that showed the best results, regarding the extent of the reaction and the purity of the recovered monomer, terephthalic acid (TPA). The reaction was also made for PET of different colors at the concentration of 7.5 mol L-1 NaOH, whose results showed a lower performance when compared to those obtained for non-colored PET. This result suggests that it is due to the presence of dyes, which, due to their same chemical structure, compete for nucleophilic attack of the hydroxyl ion (OH-) during the hydrolysis reactionof of PET. Infrared Spectrophotometry (FTIR), X-ray diffraction (XRD), as well as Thermogravimetric (TGA / DTG) analysis confirmed that the reaction products resulted in TPA, since the spectra were coincident with those of the commercial TPA. The increasing consumption of PET packaging and aleatory environmental disposal need quick solutions; the results of this work are important and corroborate with the advance of the research for reutilization of raw material.

Resumo em Português:

RESUMO Filmes de polietileno de alta densidade (PEAD) foram tratados por plasma radiofrequência (RF) de N2/O2. Foi investigado o efeito da pressão do gás de trabalho N2/O2, do plasma, na texturização superficial do filme. O plasma gerado em baixa potência (20W) permite manter a amostra em baixa temperatura (T<40°C) durante o tratamento de superfície. Os resultados mostram que a rugosidade superficial, em escala nanométrica, é muito sensível à pressão do gás de trabalho, entre 0,01Torr e 0,5Torr. Quando o material é tratado em pressão mais baixa (0,01Torr), observa-se a formação de uma estrutura superficial nanométrica de vales e picos com elevada regularidade. Por outro lado, quando o tratamento é feito em pressão mais alta (0,5 Torr), observa-se a formação de uma textura mais grossa na superfície da amostra, além da formação de ilhas de moléculas oxidadas. Em todos as condições estudadas, as amostras tornaram-se hidrofílicas após o tratamento por plasma, mantendo a característica de hidrofilicidade durante vários dias após o tratamento, retornando gradativamente à condição original de molhabilidade.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT HDPE films were treated in the post-discharge region of N2/O2 plasma, powered by a radio frequency power supply. Therefore, in this paper, it was investigated the role of pressure in molding the nano-topography of the polymer. The treatment was carried out in low temperature (T <40 ° C) and time of 5.0 min, in order to preserve the integrity of the polymer bulk. It is well known that the production and recombination rate of reactive species in the plasma depends on the working gas pressure. Results show that the surface nano-roughness is very sensitive to pressure, between 0.01Torr and 0.5Torr, making it possible to use as a fine control parameter for polymer nano-texturing. In the lower pressure treatment it was observed regular nano-peaks and nano-troughs on the surface of the sample. Contact angle measurements show that, in general, the surface becomes hydrophilic after N2/O2 plasma treatment. In addition, samples treated in higher pressure generate oxidized islands by the action of the oxidizing plasma. All samples became more hydrophilic after plasma treatment, maintaining this hydrophilicity characteristic for several days.

Resumo em Português:

RESUMO O estudo teve como objetivo avaliar a eficiência do fungo Pycnoporus sanguineus como prétratamento para biopolpação de três espécies de eucalipto. As madeiras ficaram expostas ao fungo por 30, 60 e 90 dias, em condições favoráveis. Para verificar a eficiência da deslignificação causada pelo fungo foram quantificados: perda de massa, teor de extrativos, lignina insolúvel e modificação morfológica da fibra. Os resultados demonstraram que a madeira de Eucalyptus globulus no período de 90 dias, foi a mais promissora para o pré-tratamento fúngico, onde nesse período foi o que ocorreu maior deslignificação. De modo geral, foi possível concluir que o fungo Pycnoporus sanguineus promoveu a degradação de lignina o que o torna um processo em potencial para a indústria de celulose e papel a qual necessita a retirada desses polímeros sempre visando uma produção mais econômica e ambientalmente viável.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT The objective of this study was to evaluate lignin removal efficiency of three eucalypt species through Pycnoporus sanguineus fungus inoculation. The wood samples were inoculated at different periods: 30, 60 and 90 days. To verify the efficiency of the delignification caused by the fungus were quantified: mass loss, extractives, acid insoluble lignin and morphological modification of inoculated and not inoculated fiber. The results showed that Eucalyptus globulus wood in the 90day period was the most promising for fungal pretreatment, where delignification occurred the most. In general, it was possible to concude that the fungus Pycnoporus sanguineus is efficient in the degradation of lignin, which makes it a potential process for the pulp and paper industry, which desires the removal of these polymers always aiming at the most economical production and environmental feasible.

Resumo em Espanhol:

RESUMEN Se estudió la influencia de nanotubos de carbono multipared (MWCNT, o simplemente CNT) como material de refuerzo en una resina epóxica con el fin de disminuir la velocidad de propagación de grietas por fatiga en la aleación de uso aeronáutico Al 2024-T3. Se preagrietaron probetas CT en una máquina de fatiga resonante hasta lograr una pregrieta de 4 mm. Se separaron cuatro grupos de probetas: un grupo de referencia sin reparación, dos grupos que fueron reparadas con resina epóxica reforzada con dos dosificaciones de nanotubos de carbono de múltiples capas (0,5 y 1% en volumen) y un grupo reparado con la técnica convencional de “stop drill”. La grieta fue extendida hasta una longitud final de 16 mm, midiéndose el número de ciclos necesarios. La resina utilizada fue Hysol EA9320 NA, la que fue mezclada con agitación ultrasónica con los nanotubos de carbono y el endurecedor. Se trazaron las curvas esfuerzo versus número de ciclos (S-N) obteniéndose un incremento de 104% para el caso de probetas reparadas con polímero con 0,5% de CNT, de 128% en el caso de 1% de CNT y de 400% en el caso de “stop drill”, resultados respecto de las probetas sin reparar en el menor nivel de carga usado. Estos resultados muestran que en probetas reparadas con resina reforzada con CNT, se retardaría la iniciación y propagación de grietas constituyéndose de esta manera en un método alternativo en la reparación de estructuras aeronáuticas agrietadas.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT The influence on multi walled carbon nanotubes (MWCNT, or simply CNT) as a reinforcement material in an epoxy resin in order to decrease the fatigue crack propagation rate in the 2024 T3 aeronautical Al alloy was studied. CT samples were pre-cracked in a resonant fatigue machine until a 4 mm pre-crack length. Four groups of samples were considered: a non-repaired reference group, two groups repaired with epoxy resin reinforced with two CNT proportions (0.5 and 1 vol %) and a group repaired by the conventional “stop drill” technique. The crack was propagated until a length of 16 mm, measuring the number of cycles to this crack propagation. Resin Hysol EA9320 NA was used, mixing it with the CNT and the hardener, by ultrasonic stirring. S-N curves (stress vs number of cycles) were plotted obtaining an increment of 104% for a 0.5 vol% of CNT, 128% for 1 vol% of CNT and 400% for “stop drill” repairing. These results were referred to the non-repaired samples at the lower load level. These results showed that in repaired samples with CNT reinforced resin, the initiation and propagation of cracks would be delayed, constituting this method a reasonable and convenient repairing procedure useful for aeronautical cracked structures.

Resumo em Espanhol:

RESUMEN Se estudiaron las propiedades mecánicas de ARALL (Aramid Aluminium Laminated) al ser reforzado con dos dosificaciones (0.5 y 1% en peso) de TRGO (Thermically Reduced Graphite Oxide), en busca de aumentar las propiedades mecánicas de este material compuesto en tracción, flexión, fatiga y Lap Shear. Los resultados mostraron un aumento en algunas de las propiedades mecánicas de ARALL al ser dopado con TRGO, principalmente en el material que fue reforzado con 0,5%, destacando un cambio en la morfología de fractura de la superficie del aluminio, así como también un aumento significativo de la resistencia a la fatiga del material, tema de gran interés principalmente para el mundo aeronáutico. Otras propiedades como resistencia a la tracción y flexión presentaron resultados variables, siendo necesario un mayor estudio para poder definir el efecto de la cantidad de refuerzo sobre la respuesta entregada por el material estudiado. En el caso de lap-shear, se presentó una disminución en la resistencia al corte de la resina con la dosificación de 0.5% TRGO. Los resultados obtenidos fueron validados estadísticamente mediante el análisis de varianza unifactorial. Al comparar los resultados obtenidos con los de estudios anteriores donde se utilizaron nanotubos de carbono (NTC), se puede concluir que: (a) en fatiga el TRGO se mostró menos efectivo que los NTC en la mejora de vida útil; (b) en tracción el TRGO no presentó variaciones importantes a diferencia de los NTC que disminuyen considerablemente las propiedades mecánicas, (c) en flexión el TRGO no presentó una eficiencia respecto a la obtenida con NTC y (d) el TRGO disminuyó la adherencia de la resina epoxy L20 impregnada con fibra de aramida al aluminio. Estas conclusiones se basan en mejoras porcentuales, ya que no existe un sustento estadístico que respalde los resultados obtenidos en los trabajos que se utilizaron NTC.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT Mechanical properties in tension, bending, fatigue and lap-shear in two different proportions (0.5%wt and 1%wt) of TRGO (Thermally Reduced Graphite Oxide) doped ARALL (Aramid Aluminium Laminate) were examined. The materials and their failure modes were characterized morphologically by examination through SEM (Scanning Electron Microscopy). Some mechanical properties of ARALL were improved when doped with 0.5% of TRGO, showing a significant increase of fatigue properties, as well as a change in fracture surface morphology. Tension andbending properties showed variable results and further studies should be carried out to arrive to definitive conclusions, while lap-shear testing showed lower shear values. The results were statistically validated through mono-factorial variance analysis. Comparing the present results with previous work on CNT (Carbon Nanotubes) doped ARALL, it can be stated that: (a) TRGO doped ARALL showed improved fatigue properties when compared with non-doped ARALL, but in a less effective way than doping with CNT, (b) TRGO doped ARALL tension properties showed no significant variation as compared with ARALL alone, showing no deleterious influence as in the CNT doping case, (c) TRGO doped ARALL bending properties resulted better than non-doped ARALL, but similar than those obtained when doping with CNT and (d) TRGO decreased the adherence between aramid fiber impregnated L20 epoxy resin and aluminium. These last results are sustained based on observed improvements as a percentage value, without a statistical variance analysis made on CNT doped ARALL.

Resumo em Português:

RESUMO O objetivo desse trabalho foi monitorar a hidrólise/condensação do tetraetoxissilano (TEOS) em função do tempo de diluição do silano, por meio da análise de espectroscopia de infravermelho (IR). Inicialmente foram avaliadas duas concentrações de silano (1 e 10% em volume). No entanto, verificou-se que em concentrações de 1% de TEOS não foi possível identificar as ligações químicas de interesse ao monitoramento da hidrólise de maneira adequada em regiões características do espectro de infravermelho. Definida a concentração adequada, o monitoramento da hidrólise/condensação foi realizado por meio dos espectros de infravermelho obtidos em soluções hidrolisadas à temperatura ambiente e extraídas a cada 10 minutos. Verificou-se que as reações de hidrólise dos grupos alcóxi aceleraram em 40 minutos a partir da diluição do TEOS. Em paralelo, a condensação dos silanóis também acelerou, devido ao aumento na sua concentração na solução. Após 70 minutos, a hidrólise/condensação apresentou uma desaceleração por meio da formação de siloxano e devido à hidrólise completa dos grupos alcóxi do TEOS. A hidrólise do TEOS em soluções com baixo teor alcoólico (em torno de 50% em volume) não mostrou prejuízos para o monitoramento das reações de interesse do sistema, apresentando cinética de reação similar ao reportado na bibliografia, mostrando-se como alternativa aos sistemas com consumo excessivo de solventes orgânicos.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT The objective of this work was to monitor the hydrolysis/condensation of tetraethoxysilane (TEOS) as a function of the silane dilution time, through infrared (IR) spectroscopy. Initially two concentrations of silane (1 and 10% by volume) were evaluated. However, it was found that at 1% of TEOS concentrations it was not possible to identify the chemical bonds of interest for the hydrolysis monitoring adequately in regions characteristic of the infrared spectrum. Once the appropriate concentration was defined, the hydrolysis/condensation monitoring was carried out using the infrared spectra obtained in solutions hydrolyzed at room temperature and extracted every 10 minutes. It was found that the hydrolysis reactions of the alkoxy groups accelerated in 40 minutes from the TEOS dilution. In parallel, the condensation of the silanols also accelerated, due to the increase in their concentration in the solution. After 70 minutes, the hydrolysis/condensation showed a deceleration through siloxane formation and due to the complete hydrolysis of the TEOS alkoxy groups. The hydrolysis of TEOS in solutions with low alcohol content (around 50% by volume) did not show any damage to the monitoring of the reactions of interest of the system, presenting reaction kinetics similar to those reported in the literature, showing up as an alternative to systems with excessive consumption of organic solvents.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT Polymer matrix composites have been applied in components such as helmets and shielding for which toughness is a major requirement. Natural fiber presents interfacial characteristics with polymeric matrices that favor a high impact energy absorption by the composite structure. The objective of this work was then to assess the Izod impact resistance of polymeric composites reinforced with different amounts, up to 30% in volume, of a promising high strength natural fiber from the Amazon region known as curaua. Among these, the piassava fiber extracted from a palm tree native of South America stands as one of the most rigid with a potential to be used as composite reinforcement. Therefore, the present work investigates the notch toughness behavior, by Izod impact tests, of epoxy composites reinforced with up to 40 % in volume of continuous and aligned piassava fibers.The results showed a remarkable increase in the notch toughness with the amount of incorporated curaua fibers. This can be attributed to a preferential debonding of the fiber/matrix interface, which contributes to an elevated absorbed energy. . It was found that the incorporation of piassava fibers results in significant increase in the impact energy of the composite. Scanning electron microscopy analysis showed that the nature of the piassava fiber interface with the epoxy matrix is the major responsible for the superior toughness of the composite.

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RESUMO O objetivo deste estudo foi determinar as propriedades tecnológicas das espécies florestais Corymbia maculata. Eucalyptus dunnii e Eucalyptus saligna, e verificar as modificações nas características destas madeiras após ensaio de preferência alimentar com térmitas Nasutitermes. O ensaio de preferência alimentar foi conduzido através da norma ASTM D 3345 (2008) adaptada, avaliando a perda de massa e as propriedades mecânicas no fim do período correspondente. Para obtenção dos resultados, fez-se análise da massa específica básica (µEB), com o auxílio da norma ASTM D 143 (2014), dureza Janka nos planos tangencial e radial e o módulo de elasticidade (EC) e resistência à compressão (FC), obtidos pelo ensaio de compressão paralela às fibras, antes e após o ataque de térmitas. Acerca das propriedades tecnológicas, verificou-se que a espécie Corymbia maculata apresentou a maior µEB (0,674g/cm3) e resistência mecânica, com os maiores valores de dureza Janka em ambos os planos anatômicos (tangencial = 664,6kgf/cm2; radial = 593,8kgf/cm2) e parâmetros relacionados à compressão paralela às fibras (EC = 294.873kgf/cm2; FC = 667,7 kgf/cm2). Após o ensaio com térmitas Nasutitermes, a maior perda de massa foi observada na espécie Eucalyptus dunnii, indicando assim a sua preferência alimentar. Estes ocasionaram decréscimos não significativos nas propriedades mecânicas, quando comparada às mensuradas antes do ensaio de preferência alimentar. A partir dos resultados obtidos, conclui-se que a deterioração das madeiras por Nasutitermes, em conjunto com as características anatômicas, ocasionaram variações nas propriedades tecnológicas analisadas, contudo, as espécies Eucalyptus saligna e Corymbia maculata mostraram resistência natural elevada em relação aos cupins.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT The objective of this study was to determine technological properties of Corymbia maculata. Eucalyptus dunnii and Eucalyptus saligna forest species, and to verify the changes in the characteristics of these Woods after food preference assay with Nasutitermes termites. The food preference assay was conducted through of the standard ASTM D 3345 (2008) adapted, evaluating the mass loss and mechanical properties at the end of the corresponding period. To obtain the results, the basic specific mass (μEB) was analyzed, with the aid of standard ASTM D 143 (2014), Janka hardness in the tangential and radial planes and the elasticity modulus (EC) and compression resistence (FC), both obtained by the compression parallel to grain test, before and after the termites attack. About the technological properties, it was verified that the Corymbia maculata species had the highest μEB (0.674 g/cm3) and mechanical resistance, with the highestvalues of Janka hardness in both anatomical planes (tangential = 664.6 kgf/cm2, radial = 593.8 kgf/cm2) and parameters related to compression parallel to grain (EC = 294.873 kgf/cm2, FC = 667.7 kgf/cm2). After the Nasutitermes termites test, the greatest mass loss was observed in the Eucalyptus dunnii species, thus indicating its food preference. These caused insignificant decreases in the mechanical properties, when compared to those measured before the food preference assay. From the results obtained, it is concluded that the wood deterioration by Nasutitermes, together with the anatomical characteristics, caused variations in the technological properties analyzed, however, the species Eucalyptus saligna and Corymbia maculata showed high natural resistance in relation to the termites.

Resumo em Português:

RESUMO O objetivo desta pesquisa foi avaliar o efeito da adição de diferentes teores escória de alto-forno à carvão vegetal em compósitos com bambu mossô (Phyllostachys pubescens), identificando o grau de compatibilidade entre esses componentes. O grau de compatibilidade foi determinado através do estudo do calor de hidratação nas primeiras 24 h e pela resistência à compressão axial após 14 dias dos compósitos formados por cimento, biomassa e escória de alto-forno. Os resultados dos ensaios de inibição demonstraram que o percentual de 50% de escória de foi o melhor para a redução da alcalinidade da matriz cimentícia e, consequentemente, aumento da compatibilidade entre a biomassa de bambu e o cimento Portland. Para a resistência à compressão, os teores de 25 a 70% apresentaram melhora desta propriedade, demonstrando, assim, que a adição de escória de alto-forno aumentou a compatibilidade entre o cimento e a biomassa de bambu. Concluindo-se que esta pode ser utilizada para a confecção de compósitos cimento-biomassa vegetal.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT The objective of this research was to evaluate the effect of the addition of different blast furnace slag contents to composite with mosso bamboo (Phyllostachys pubescens), in order to verify the compatibility between biomass, Portland cement and high-oven. The degree of compatibility was determined by the study of the heat of hydration in the first 24 hours and the resistance to axial compression after 14 days of the composites formed by cement, biomass and blast furnace slag. The results of the inhibition tests showed that the 50% percentage of slag was the best for reducing the alkalinity of the cement matrix and, consequently, increasing the compatibility between bamboo biomass and Portland cement. For the compressive strength, the contents of 25 to 70% showed improvement of this property, demonstrating, therefore, that the addition of blast furnace slag increased the compatibility between cement and bamboo biomass. It is concluded that this can be used for the preparation of cement-biomass composites.

Resumo em Português:

RESUMO O objetivo principal do trabalho foi avaliar compósitos cimentícios com adição de resíduos da indústria de beneficiamento de madeira para aplicação na construção civil como isolante térmico. A matriz de cimento Portland pozolânico CP IV-32 foi modificada substituindo-se parcialmente o cimento por Metacaulinita (10%) e hidróxido de cálcio (Ca(OH)2) (5%), para controle da pega e compatibilidade com os resíduos. Adicionou-se resíduos em teores de 2,5%, 5,0% e 7,5%, em substituição parcial ao agregado miúdo, comparando-se com uma mistura convencional. Os testes de desempenho térmico foram desenvolvidos através de uma caixa de retenção de calor construída com painéis produzidos com as misturas nos percentuais especificados, sendo medidas as temperaturas interna e externa, simultaneamente, durante 30 minutos. As propriedades físicas, resistência à compressão e flexão a 4 pontos foram desenvolvidas para verificação do desempenho físico e mecânico dos compósitos. Os resultados mostraram redução na densidade e consumo de materiais convencionais, porém a transmissão de calor entre as faces interna e externa dos painéis apresentou valores estatisticamente equivalentes, com coeficiente de variação ≅ 18%, para a configuração analisada. A Metacaulinita e o Ca(OH)2 adicionados mostraram melhorias no desempenho físico-mecânico dos compósitos, principalmente nas primeiras idades.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT The main objective of this work was to evaluate cementitious composites with addition of waste from wood processing industry for use in construction as a thermal insulator. A matrix of pozzolanic Portland cement CP IV-32 was modified by partially replacing the cement with Metacaulinite (10%) and calcium hydroxide (Ca(OH)2) (5%), for setting control and compatibility with residues. Residues of 2.5%, 5.0% and 7.5% were added in partial replacement to the fine aggregate, compared to a conventional mixture. The thermal performance was developed through a heat retention box constructed with panels produced with mixtures in the specified percentages, being measured internal and external temperatures simultaneously for 30 minutes. The physical properties, compressive strength and 4-point bending were developed to verify the physical and mechanicalperformance of the components. The results showed a reduction in density and consumption of conventional materials, but the heat transfer between internal and external faces of panels presented statistically equivalent values, with coefficient of variation ≅ 18%, on analysed configuration. Metacaulinite and Ca(OH)2 presented improvements on physico-mechanical performance of composites, especially in the early ages.

Resumo em Português:

RESUMO O estudo teve como objetivo avaliar a eficiência do tratamento combinado de impregnação com resina seguido de termorretificação em madeiras de Pinus sp. Para tal, foram selecionadas ao acaso quinze peças cúbicas de 15mm de aresta. A primeira etapa consistiu na impregnação de resina termoplástica a base de breu e a segunda etapa na termorretificação das peças de madeira a 180°C durante 30 minutos. As impregnações foram realizadas por dois métodos distintos: vácuoimersão (VT) e pressão hiperbárica (HBT). O período de vácuo foi 15min e tempo total da impregnação de três horas. A pressão empregada foi de 6000bar no HBT. Os tratamentos foram analisados por meio da retenção de solução e perda de massa. A avaliação das propriedades físicas e térmicas deu-se por meio de análise da taxa de absorção de água, inchamentos radial, tangencial e volumétrico, molhabilidade e análise termogravimétrica. A resistência biológica foi determinada a partir de ensaios de apodrecimento acelerado. Os resultados obtidos denotam que os tratamentos se mostraram eficientes, com destaque para o tratamento HBT. O ângulo de contato mostrou-se constante ao longo do tempo após os tratamentos, ao passo que as amostras controle apresentaram comportamento hidrofílico. A resistência biológica das madeiras tratadas por VT e HBT aumentou substancialmente em relação a madeira in natura de Pinus sp. Conclui-se que o tratamento combinado apresenta potencial como alternativa para incremento das propriedades físicas da madeira de Pinus sp.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT This study aimed to evaluate the efficiency of the combined treatment of rosin impregnation followed by heat treatment in Pinus sp wood. Fifteen cubic samples of 15mm edge were randomly selected. The first step consisted of the impregnation of thermoplastic resin based on rosin and the second step was the heat treatment of wood at 180°C for 30 minutes. The impregnations were performed by two different methods: vacuum-immersion (VT) and hyperbaric pressure (HBT). The vacuum period was 15min and total impregnation time was three hours. The pressure in the HBT treatment was 6000bar for 15min. The treatments were analyzed through the solution retention and mass loss. The evaluation of the physical characteristics was done through the analysis of water absorption rates, radial, tangential, volumetric swellings, wettability and thermogravimetric analysis. The decay resistance was evaluated by accelerated decay tests. The results showed the efficiencyof the treatments, especially the HBT treatment. The contact angle was constant over the timefor the treated wood samples, whereas, the untreated wood sampled presented hydrophilic behavior. The decay resistance of treated wood with VT and HBT treatments increased in relation to the untreated Pinus sp. wood. The combined treatment is a potential alternative to improve the physical properties of Pinus sp. wood.

Resumo em Português:

RESUMO Neste trabalho, foram produzidas nanocápsulas contendo material de mudança de fase (“Phase Change Material” -PCM) por meio do processo de encapsulação via polimerização em emulsão, utilizando a cera palmitato de cetila como material encapsulado e o monômero metacrilato de metila como encapsulante, através de duas metodologias de processo distintas. A relação mássica cera/monômero também foi avaliada na produção das nanocápsulas. As amostras foram submetidas a caracterizações, com o objetivo de avaliar a estabilidade e integridade física das nanocápsulas após secagem em estufa, seu comportamento térmico (DSC), seus aspectos morfológicos (MEV), tamanho médio de partícula, conteúdo de sólidos e potencial operacional cíclico. Analisando os resultaos obtidos observou-se que tanto a metodologia de processo de produção quanto à variação da relação cera/monômero influenciaram diretamente na formação das nanocápsulas e no tamaho médio das partículas, sendo que as amostras produzidas através do Método II apresentaram melhores resultados quanto à formação das nanocápsulas com tamanho de partícula da ordem de 200 nm, com elevada relação cera/monômero e estáveis a processos cíclicos de temperatura.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT In this work, nanocapsules containing Phase Change Material (PCM) were produced by means of the encapsulation process via emulsion polymerization, using the cetyl palmitate wax as encapsulated material and the methyl methacrylate monomer as encapsulant, through two different process methodologies. The wax / monomer mass ratio was also evaluated in the production of the nanocapsules. The samples were submitted to characterizations, with the objective of evaluating the stability and physical integrity of the nanocapsules after drying in the stove, their thermal behavior (DSC), their morphological aspects (SEM), average particle size, solids content and cyclic operational potential. Analyzing the obtained results, it was observed that both the production process methodology and the variation of the wax / monomer ratio directly influenced the formation of the nanocapsules and the average particle size, and the samples produced through Method II presented better results regarding formation of the nanocapsules with particle size of the order of 200 nm, with high wax / monomer ratio and stable to cyclic temperature processes.

Resumo em Português:

RESUMO O presente trabalho teve como objetivo empregar resíduos agroindustriais, especificamente fibras celulósicas extraídas de talos de casca de banana, para a obtenção de acetato de celulose. Tal produto por sua vez, foi utilizado como matriz em um compósito antimicrobiano para uso em embalagens de alimentos, constituído de acetato de celulose e partículas de prata. As referidas partículas foram produzidas por meio de síntese hidrotérmica assistida por micro-ondas a partir da redução do nitrato de prata, utilizando o citrato trisódico. As partículas de prata apresentaram um diâmetro médio de 433,6 nm. O compósito obtido foi caracterizado por microscopia eletrônica de varredura (MEV), testes de resistência à tração, análise termogravimétrica e espectroscopia no infravermelho por transformada de Fourrier (FTIR) e no UV-visível. Os resultados mostraram uma tensão de ruptura de aproximadamente 43 MPa, 25% maior que a apresentada por polímeros comerciais sem a adição de cargas. Além disto, obteve-se propriedades bactericidas com relação as bactérias Staphylococcus aureus e Escherichia coli, quando em contato direto com o filme formado pelo compósito.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT The present work had the objective to use agroindustrial residues, specifically cellulosic fibers from banana peel stalks, to obtain cellulose acetate. This product, in turn, was used as a matrix in an antimicrobial composite for food packaging, consisting of cellulose acetate and silver particles. The silver particles were produced by microwave-assisted hydrothermal synthesis from the reduction of silver nitrate using trisodium cit-rate. The obtained particles had a mean diameter of 433.6 nm. The composite was characterized by scanning electron microscopy (SEM), tensile strength test, thermogravimetric analysis, Fourier trans-form infrared (FTIR) spectroscopy and UV-visible spectroscopy. The results showed a fracture strain 25% greater than the commercial polymers without the addition of fillers, achieving about 43 MPa. In addition, bactericidal properties were obtained in relation to the bacteria Staphylococcus aureus and Escherichia coli when in direct contact with the composite film formed.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT Hydrophilic polymer matrix systems (HPMSs) are a highly relevant tool for drugs delivery whose bioavailability is impaired by low hydrosolubility. Besides this, when associated with nanoparticles these systems can provide better control over release profile of the active drug, maintaining the posology. Since polyvinylpyrrolidone (PVP) and zinc oxide (ZnO) are safe materials for use in the human body, we studied the effects of ZnO nanoparticle ratios on the characteristics of PVP matrix. For that purpose, nanocomposites were prepared by solution casting method and characterized by X-ray Fluorescence (XRF), Fourier Transform Infrared (FTIR), Thermal Gravimetric Analyses (TGA), Differential Scanning Calorimetry (DSC), X-ray Diffraction (XDR) and Low-field Nuclear Magnetic Resonance (LF-NMR) technique, using relaxometry. We also analyzed the effects of the system on two broad-spectrum antimicrobial drugs. The characterization results of the new materials indicate good interaction of the nanoparticles with the polymer, and this fact suggests that these new materials may have a retarding effect on drug release. The results also showed no disruptive interaction of the matrix system important to the action of the antimicrobials.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT This study aimed to assess the effect of hybridization on thermomechanical properties and water absorption of composite materials, by introducing sisal fiber tissue into the material. To that end, two composite material plates were manufactured, the first with five layers of E-glass reinforcement mat and the second with three layers of E-glass fiber interspersed with two layers of sisal fibers, both used as an orthophthalic polyester resin matrix. The material was then submitted to tensile, three-point bending and water absorption tests. It was observed that hybridization causes a change in both the final strength and stiffness of the material.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT The advantages of heterophasic thermoplastic polyurethanes (TPUs), such as their phase behavior and mechanical properties, make these materials an important class of adhesives. Whereas the amorphous phase contributes to good adhesion properties, the crystalline phase is responsible for the cohesive force of TPU adhesives. This work investigates the performance of a polyester based TPU and its potential for being applied as adhesive in the shoe industry. The TPU was formulated with three different additives. The crystallization kinetics of the TPU was evaluated by Differential Scanning Calorimetry and the Avrami equation was used to assess the influence of the additives on the geometry of crystal growth and nucleation conditions. It was found that the additives had no effect on the nucleation process, whereas the polymer chains had reduced mobility, mainly in the TPU comprising polyisocyanate ε-caprolactam. The best T-peel strength on a poly(vinyl chloride) (PVC) substrate was determined for the TPU with polycarbodiimide, which improved the adhesive bonding from 3.23 N/mm to 3.32 N/mm.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT In this study, polymer composites comprised of shavings of SBS paperboard coated with polyethylene terephthalate (PET) and recycled low-density polyethylene (LDPE) were obtained. The tensile properties, flexural strength, impact resistance and water absorption were determined according to the standards published by the American Society for Testing and Materials (ASTM). The results show that the composites with the highest concentration of LDPE were more resistant to absorption when exposed to water and humidity. As regards density, a 19.5% increase of this property was verified for the 30% cellulosic fiber reinforced composite relative to the pure LDPE density. In relation to the mechanical properties, these samples were found to be very flexible in the elasticity test. The extrusion method provided adequate adhesion between the interfaces of the matrix with the fiber. The composite showed a tensile strength of approximately 55% larger than that originated by pressing. However, the values for the tensile, flexural and impact strength were lower than expected due to the lack of homogeneity of the SBS paperboard shavings.

Resumo em Português:

RESUMO Xerogéis de carbono (CXs) são materiais constituídos por uma estrutura tridimensional formada por esferas nanométricas interligadas e poros interconectados. Diversos trabalhos apresentam os CXs como suporte para utilização em catálise. A principal vantagem destes suportes é que suas propriedades físicas e químicas superficiais podem ser adaptadas às exigências catalíticas. Neste trabalho, compósitos CX/TiO2 foram sintetizados em etapa única, por polimerização/condensação sol-gel de solução formaldeído e resorcinol, com simultânea adição de nanopartículas de TiO2 ou Ti(IV), seguido de secagem e tratamento térmico. Os compósitos foram caracterizados por análise termogravimétrica (TG), difratometria de raios X (DRX), microscopia eletrônica de varredura (MEV), espectroscopia Raman e isotermas de adsorção de nitrogênio (N2) com determinação de área superficial (BET) e volume de poros (Vp). Os resultados mostraram a presença de uma mistura das fases anatase e rutilo do TiO2 nos compostos obtidos. Através das imagens de MEV verificouse grande homogeneidade na distribuição das partículas de TiO2 no suporte de CX. As propriedades fotocatalíticas dos compósitos foram investigadas para fotodegradação de azul de metileno (AM). A cinética de degradação de azul de metileno ajustou-se ao modelo de pseudo primeira ordem. Observou-se um efeito sinérgico entre os sólidos, com um aumento da atividade fotocatalítica nos compósitos de CX/TiO2, em relação ao TiO2.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT Carbon xerogels (CXs) are materials with three-dimensional structure of nano-sized balls and interconnected pores. CX have been widely applied as metal support for use in catalysis. The main advantage of these materials is that their physical and chemical properties can be adapted for each catalytic requirements. In this work, CX/TiO2 compounds have been synthesized in a single step, which consisted in the polymerization sol-gel/condensation of resorcinol and formaldehyde solution, with simultaneous addition of TiO2 nanoparticles or Ti(IV), followed by drying and heat treatment. The composites were characterized by thermogravimetric analysis (TG), X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), Raman spectroscopy and adsorption isotherms of nitrogen (N2) to determination of surface area (BET) and pore volume (VP). The results showed the presence of a mixture of anatase and rutile phases in the composites. Although SEM images it was verified higher uniformity in the distribution of TiO2 particles in CX support. The photocatalytic properties were investigated for the degradation of methylene blue (AM). The kinetics of the photocatalytic process was determined as the pseudo first-order model. There was a synergistic effect between the solids, with an increase of photocatalytic activity in composite CX/TiO2, compared to TiO2.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT Additive manufacturing (AM) technology refers to the process of producing 3D objects by adding material in successive layers. Fused deposition modeling (FDM) is one of the AM technologies where objects are built by adding layers of melted thermoplastic filament onto the printing surface. Mechanical properties of FDM printed part depend on many influencing factors such as material composition, extruding temperature, printing parameters and environment temperature.

Resumo em Português:

RESUMO Em polímeros autorregeneráveis faz-se uso de cápsulas preenchidas com agentes cicatrizantes, cuja parede rompe em função de estímulo externo, liberando e selando as trincas nos materiais. Assim, esse trabalho teve como objetivo avaliar as possíveis mudanças na morfologia e diâmetro de microcápsulas (MC) de poli(ureia-formaldeído) (PUF) pela variação da concentração de octanol. Medidas de microscopia ótica (MO) e microscopia eletrônica de varredura com efeito de campo (FEGSEM) mostraram que o diâmetro das MC e a rugosidade da parede, associada com a formação de nanocápsulas na emulsão, aumentaram conforme a quantidade de octanol adicionada na síntese aumentou. As curvas termogravimétricas (TG) mostraram que as microcápsulas são mais estáveis termicamente comparadas a trabalhos da literatura. Concluiu-se que o uso do octanol contribui para a obtenção de MC de tamanho mais uniforme e com superfície mais lisa.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT In self-healing polymers, capsules filled with healing agents are used, whose walls rupture as a response to external stimulation, releasing and sealing the cracks in the materials. Thus, this work had as objective to evaluate the possible changes in the morphology and diameter of microcapsules (MC) of poly(urea-formaldehyde) (PUF) by variation of the octanol concentration used in the synthesis. Through the measurements with optical microscopy (OM) and scanning electron microscopy with field effect (FEGSEM), it was verified that the MC diameter and the wall roughness associated with the formation of nanocapsules in the emulsion increased as the amount of octanol added in the synthesis increased. Thermal analysis showed that the microcapsules synthesized this way are more thermally stable compared to those reported in the literature. It was concluded that the use of octanol contributes to obtaining MCs with a more uniform size and smoother surface.

Resumo em Português:

RESUMO A Poli(ɛ-caprolactona) (PCL) é um termoplástico sintético biodegradável que tem sido foco de estudos em novos “polímeros verdes”, devido principalmente as suas boas propriedades mecânicas, o que a torna competitiva com outros polímeros convencionais e biopolímeros, tais como: Poli(ácido lático) (PLA), Poli(hidroxibutirato) (PHB). O objetivo deste trabalho foi a enxertia de grupos reativos anidrido maleico (MA) na PCL para a produção de um polímero funcional biodegradável. A síntese de enxertia do anidrido maleico na PCL ocorreu em um misturador interno de laboratório, utilizando concentrações de 2,5 e 5 % de MA e de 0,3 e 0,5% do iniciador peróxido de dicumila (DCP) em duas temperaturas de processo, 110oC e 160oC. A metodologia do planejamento fatorial 23 foi usada visando à otimização dos experimentos, assim como também para avaliar a eficiência das condições reacionais empregadas para a funcionalização da PCL. Os resultados indicaram que o anidrido maléico foi enxertado na PCL usando o iniciador peróxido de dicumila. A porcentagem de anidrido maléico grafitizado (%gMA) foi obtida por titulação e comprovada por Espectroscopia na região do Infravermelho por Transformada de Fourier (FTIR). Através dos resultados obtidos pode-se inferir que um maior teor (5,0%) de MA favoreceu positivamente a enxertia. No entanto, acima de determinada quantidade, possivelmente ocorre uma saturação do sistema e a tendência é a recombinação.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT Poly (ɛ-caprolactone) (PCL) is a biodegradable synthetic thermoplastic that has been the focus of studies on new "green polymers", due mainly to its good mechanical properties, which makes it competitive among other conventional polymers and biopolymers, such as, Poly(lactic acid) (PLA) and Poly(hydroxybutyrene) (PHB). The objective of this work was the grafting of maleic anhydride (MA) reactive groups in PCL for the production of a functional biodegradable polymer. The grafting synthesis of the maleic anhydride in the PCL occurred in an internal lab mixer, using concentrations of 2.5 and 5.0% MA and 0.3 and 0.5% of the dicumyl peroxide initiator (DCP) at two temperatures of process, 110°C and 160°C. The methodology of factorial planning 23 was used to optimize the experiments, as well as to evaluate the efficiency of the reaction conditions employed for PCL functionalization. The results indicated that maleic anhydride was grafted onto PCL using the dicumyl peroxide initiator. The percentage of graphitized maleic anhydride (% gMA) was obtained by titration and confirmed by Fourier Transform Infra-Red (FTIR). Through the obtained results it can be inferred that higher content (5.0%) of MA positively favored the grafting. However, over certain amount, a saturation of the system may occur and the tendency is for recombination.

Resumo em Português:

RESUMO Os problemas ambientais recorrentes do uso de combustíveis fósseis incentivaram a busca por combustíveis de fontes limpas e renováveis, capazes de minimizar a emissão de gases que causam o efeito estufa. Neste contexto, o uso do biodiesel vem se destacando no mercado de combustíveis. A produção industrial de biodiesel baseada na catálise alcalina homogênea apresenta exigências técnicas que impactam diretamente no seu custo de produção. Pesquisadores têm buscado desenvolver catalisadores heterogêneos, como uma alternativa a este processo. Rede metalorgânicas, MOFs é uma classe de materiais promissores para processos catalíticos, uma vez que resultam da combinação de materiais orgânicos e inorgânicos, o que lhes confere propriedades como alta porosidade, estrutura ordenada e flexibilidade estrutural. Desta forma, o enfoque deste estudo foi sintetizar e caracterizar MOFs, contendo óxidos de zinco e alumínio preparados através do método hidrotérmico, e imobilizá-los na rede de sílica, visando um aumento da sua estabilidade térmica e química. As caracterizações físicoquímicas dos materiais confirmaram a formação de redes metalorgânicas, indicando que o método de síntese foi reprodutível e eficiente. Os testes catalíticos indicaram que o material não imobilizado MOF-Al/Zn apresentou maior atividade catalítica na esterificação do ácido oleico, no entanto apresentou lixiviação das espécies ativas. Contudo, a imobilização deste material em sílica resultou em um catalisador estável, sendo possível reutilizá-lo sem perda significativa da atividade catalítica. A imobilização de redes metalorgânicas em sílica se mostrou uma opção promissora para a síntese de um catalisador heterogêneo ativo e eficiente para reações de esterificação do ácido oleico.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT The recurring environmental problems of the use of fossil fuels have encouraged the search for fuels from clean and renewable sources that can minimize the emission of greenhouse gases. In this sense, biodiesel has been highlighted in the market of fuels. The production of industrial biodiesel based on homogeneous alkaline catalysis presents technical requirements that directly impact on its cost of production. Researchers have sought to develop heterogeneous catalysts as an alternative to this process. Metal-Organic Frameworks, MOFs, are a class of promising materials for catalytic processes, as they result from the combination of organic and inorganic materials, which gives them properties such as high porosity, ordered structure and structural flexibility. Thus, the focus of this study was to synthesize and characterize MOFs containing zinc and aluminum oxides, prepared by the hydrothermal method, and immobilize them in the silica network, aiming to increase their thermal and chemical stability. The physicochemical characterization of the materials confirmed the formation of MOFs, indicating that the synthesis method was reproducible and efficient. The catalytic tests indicated that the non-immobilized material MOF-Al/Zn presented higher catalytic activity in the esterification of oleic acid, however it showed leaching of the active species. However, the immobilization of this material on silica resulted in a stable catalyst, being possible to reuse it without significant loss of the catalytic activity. The immobilization of Metal-Organic Frameworks on silica networks has shown to be a promising option for the synthesis of an active and efficient heterogeneous catalyst for esterification reactions of oleic acid.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT Environmental considerations in addition to technical, economical and societal benefits are increasingly promoting the substitution of natural fibers for glass fiber in polymer matrix composites. However, natural fibers are heterogeneous in their dimensions, specially the cross section, which plays an important role in their mechanical strength. It has been found that the equivalent diameter of fibers such as sisal, ramie, pineapple and curaua correlates to different levels of tensile resistance. Piassava is a promising stiff natural fiber for composite reinforcement. In this work, a statistical analysis of tensile strength of piassava fibers using the Weibull methodology was performed. An attempt to correlate the fiber strength, obtained in tensile tests, with the diameter, precisely measured by means of a profile projector, was carried out. The results revealed an inverse dependence between the piassava fiber diameter and corresponding tensile strength. Fracture tip observation by SEM suggested a possible mechanism that could justify this inverse correlation.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT Films of Poly(?-caprolactone) (PCL) and PCL/Zinc Oxide (ZnO) were obtained by solution processing. Thermal behaviour and morphological structure were analysed by means of Thermogravimetry (TGA), Differential Scanning Calorimetry (DSC), Optical Microscopy (OM) and Scanning Electron Microscopy (SEM). The addition of ZnO to PCL decreased the degradation temperature about 50-70°C; the films are thermally stable up to 200°C, making them suitable for packaging hot grilled chicken. ZnO did not promote significant alterations of the PCL fusion and melt crystallization, however the crystallinity increased; probably ZnO acts as nucleating agent during PCL crystallization as OM images showed greater amount of small spherulites on PCL/ZnO films. According to SEM, the methodology utilized is adequate for producing films in concentrations up to 5% ZnO.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT It is known that wastewaters containing dyes are very difficult to treat, since many dyes are stable and recalcitrant molecules. In this way, sorption may suitable for effectively remove dyes in this specific application field. In this work, a first approach for using polymeric membranous collagen of fish scales for sorption of saline methylene blue dye (MB) solution found in subsurface procedures of oil well industry. From structural characterization, the sorbent was found to be a composite of fibrillar type I collagen and apatites. The MB sorption amounts decreased with temperature increasing, with maximum MB sorbed of 2.18 mmol g-1 at 25 0C. In most sorption tests, residual MB in saline water was undetectable within 200 min of contact time. The sorption kinetic data were well adjusted to a three-parameter multi-step exponential function. The good fitting of such function were only obtained taking into account the presence of time-dependent kinetic parameters. The proposed multi-step sorption mechanism involved surface interaction and diffusion of MB into the membranous collagen. The interaction of positively charged MB ions with the collagenous adsorbent occurred through electrostatic forces. The results point out the collagenous adsorbent for effective procedures of sorption of MB dyes from high-saline wastewaters.

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RESUMO O PHB (Poli-3-hidroxibutirato) é um termoplástico biodegradável sintetizado por fermentaçãosubmersa a partir de matérias-primas renováveis. É um poliéster composto por elastômeros e termoplásticos lineares, cujas propriedades são de grande interesse científico e tecnológico, é um polímero altamente cristalino muito rígido e frágil, com propriedades de barreira e resistência química à hidrólise. O PHB puro tem seu processamento industrial restrito devido às suas propriedades físicas. Estudos têm demonstrado que a utilização de fibras naturais como reforço tem sido uma alternativa para redução do custo de produção e melhoria das propriedades térmicas e mecânicas de materiais poliméricos. A fibra da bananeira tem sido estudada como reforço polimérico, podendo tornar-se uma alternativa promissora, pois apresenta grande oferta, baixo custo, baixa densidade, baixa abrasividade, não-tóxico, renovável e totalmente biodegradável. O objetivo deste trabalho foi o estudo das propriedades mecânicas (resistência à tração), térmicas (Análise termogravimétrica, TGA, e Calorimetria Exploratória Diferencial, DSC),morfológicas e do Índice de Fluidez do PHB e de compósitos de PHB/fibra de bananeira (FB). As fibras foram tratadas quimicamente para mudança da superfície de contato. Foram preparados compósitos com concentrações de PHB/FB 90/05 e 90/10 (m/m). Os materiais foram processados por extrusão e moldados em prensa hidráulica para confecção dos corpos de prova. A incorporação da fibra causou alteração nos resultados mecânicos do material. Os melhores resultados foram alcançados com a mistura 90/05 (m/m).

Resumo em Inglês:

ABSTRACT PHB (Poly-3-hydroxybutyrate) is a biodegradable thermoplastic polymer synthesized by fermentation from renewable materials. It is a polyester composed of elastomers and linear thermoplastics, whose properties are of great scientific and technological interest, is a very rigid and fragile polymer and highly crystalline with barrier properties and chemical resistance to hydrolysis. PHB has industrial processing restricted due to its physical properties. Studies have shown that the use of natural fibers as reinforcement has been an alternative for reducing the cost of production and improving the thermal and mechanical properties of polymeric materials. The banana fiber has been studied as a polymeric reinforcement, and can become a promising alternative, for being highly available, low density, low abrasiveness, non-toxic, and be renewable and biodegradable. The objective of this work was the study of the mechanical properties (tensile strength), thermal properties (thermogravimetric analysis, TGA, and Differential Exploratory Calorimetry, DSC), morphological and fluidity Index of PHB and PHB/banana fiber composites. The fibers were chemically treated to change the contact surface. PHB/FB composites with concentrations of 90/05 and 90/10 (m/m) were prepared. The materials were processed by extrusion and molded in a hydraulic press to make the specimens. The incorporation of the fiber caused a change in the mechanical results of the material. The best results were achieved with the 90/05 (m/m).

Resumo em Português:

RESUMO Este trabalho teve como objetivo desenvolver e avaliar novas formulações para o sistema de vulcanização em compostos elastoméricos a base de borracha estireno-butadieno (SBR) e borracha natural (NR), visando reduzir a formação de compostos pré-vulcanizados pelo aumento no tempo de armazenamento antes do processamento. Foram desenvolvidas formulações alternativas em relação a uma formulação padrão empregada por uma empresa do setor, variando-se os componentes do sistema de vulcanização (ativadores, agentes e aceleradores). As formulações foram avaliadas por ensaios de reologia, ensaios de resistência à tração e alongamento na ruptura, dureza, deformação permanente por compressão (DPC), envelhecimento acelerado em estufa e densidade absoluta. Foram observadas variações significativas nas propriedades dos compostos com as modificações realizadas nos sistemas de vulcanização (S1, S2, S3, P1 e P2), quando comparados com o sistema de vulcanização padrão (S0), principalmente, quando foram utilizados peróxidos orgânicos, como agente de vulcanização. De todas as formulações avaliadas, a que utilizou doador de enxofre e uma maior razão acelerador/enxofre, em relação ao sistema de vulcanização padrão apresentou todas as propriedades de acordo com a especificação técnica exigida para o composto padrão (S0) e redução no tempo de armazenamento e minimização da pré-vulcanização.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT This work aimed to develop and evaluate new formulations for the rubber vulcanization system based on styrene-butadiene rubber (SBR) and natural rubber (NR), aiming at reducing the formation of pre-vulcanized compounds by increasing storage time before processing. Alternative formulations have been developed in relation to a standard formulation employed by a company of the sector, varying the components of the vulcanization system (activators, agents and accelerators). The formulations were evaluated by rheology tests, tensile strength and elongation at break, hardness, permanent compression deformation (DPC), accelerated aging in greenhouse and absolute density. There were significant variations in the properties of the compounds with the modifications made in the vulcanization systems (S1, S2, S3, P1 and P2), when compared with the standard vulcanization system (S0), mainly when organic peroxides were used as agent of vulcanization. Of all the formulations evaluated, the one that used sulfur donor and a higher accelerator / sulfur ratio, compared to the standard vulcanization system showed all properties according to the technical specification required for the standard compound (S0) with reduction in the time of storage and minimization of pre-vulcanization.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT This work aimed at the development and characterization of gas sensing devices using thin films of polyaniline (PAni) as active layer, deposited by in situ polymerization. The polyaniline, an intrinsically conductive polymer, was used due to its high sensitivity to gases, low response time and stability, ease of synthesis and low cost. The sensor was built on a glass fiber reinforced substrate with interdigitated gold electrodes coated with a PAni film layer whose thickness variation was fixed as a function of deposition time. The PAni characterization by Infrared Spectroscopy (FTIR) showed that the exposure to ethanol does not change the chemical structure of PAni. The thickness (3.5 ?m) and morphology of PAni films through Scanning Electron Microscopy (SEM) were compatible to those found in the literature. The electrical resistance of the sensors was evaluated as function of ethanol concentration and varied between 60 kohms for lower ethanol concentrations and 140 kohms for higher concentrations. Nevertheless, a statistical analysis of the measurements in five sensors with different ethanol concentrations demonstrated that the sensors have not been able to differentiate ethanol concentrations to the level of significance of 5%.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT In this work, two catalysts were produced to be used in hydrolysis of cellulose reactions to obtain glucose, a raw material used in the production of bioethanol. The heteropoly acid, H3PW12O40 (HPW), reported as strong and thermally stable acid, was supported on activated carbon (AC) in a ratio varying from 1:1 to 2:1 to produce the catalysts AC-HPW (1:1) and AC-HPW (2:1). The catalysts were tested in cellulose hydrolysis evaluating some reaction variables and the results show the remarkable dependence of reaction temperature, amount and acidity of the catalyst. The results indicate the advantage of supporting HPW on carbonaceous material for using as catalyst in hydrolysis of cellulose, showing better conversion rate into sugars comparing with unsupported HPW.

Resumo em Português:

RESUMO Nesta pesquisa, objetivou-se avaliar o potencial da madeira de Eucalyptus grandis e partículas de borracha de pneu na produção de painéis cimento-madeira. Foram utilizadas madeiras de Eucalyptus grandis com 8 anos de idade, provenientes da Companhia Mineira de Metais, localizada no município de Paracatu -MG. Para a formação dos painéis foi utilizado cimento Portland CPV-ARI/Plus de alta resistência inicial como aglutinante mineral e cloreto de cálcio (CaCl2) como acelerador de cura do cimento. Os painéis foram produzidos com os seguintes parâmetros: dimensões de 48,0 x 48,0 x 1,5 cm, densidade nominal de 1,2 g/cm3, relação madeira:cimento (1:2,5) e relação água:cimento (1:1,5). Os painéis foram prensados com pressão específica de 4 MPa, a temperatura ambiente, tempo de prensagem/grampeamento de 24 horas e tempo de maturação de 28 dias. A análise dos resultados obtidos, em relação aos requisitos mínimos de painéis convencionais produzidos pelo processo Bison, permite afirmar que: (1) para as propriedades físicas de densidade aparente, absorção de água e inchamento em espessura todos os tratamentos atenderam as especificações; (2) para as propriedades mecânicas de ligação interna e módulo de ruptura no ensaio de flexão estática, todos os tratamentos atenderam as especificações; (3) para compressão e módulo de elasticidade no ensaio de flexão estática, nenhum dos tratamentos apresentaram valores compatíveis com o processo bison.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT The objective of this research was to evaluate the potential of Eucalyptus grandis wood and rubber tire particles in the production of cement-wood panels. Eucalyptus grandis wood, 8 years old, was obtained from Companhia Mineira de Metais, located in the city of Paracatu -MG. For the formation of the panels, high initial strength CPV-ARI/Plus Portland cement was used as mineral binder and calcium chloride (CaCl2) as a cement cure accelerator. The panels were produced with the following parameters: dimensions of 48,0 x 48,0 x 1,5 cm, nominal density of 1,2 g / cm3, relation wood: cement (1:2.5) and water: cement ratio (1:1.5). The panels were pressed at a specific pressure of 4 MPa, at room temperature, 24 hour pressing/stapling time, and 28 day maturation time. The analysis of the results obtained, in relation to the minimum requirements of conventional panels produced by the Bison process, allows to affirm that: (1) for the physical properties of apparent density, water absorption and swelling in thickness all the treatments met the specifications; (2) for the mechanical properties of internal bonding and modulus of rupture in the static bending test, all treatments met the specifications; (3) for compression and modulus of elasticity in the static bending test, none of the treatments presented values compatible with the bison process.

Resumo em Português:

RESUMO A quitosana é um polímero linear com excelentes propriedades físico-químicas e tem sido amplamente utilizada em uma variedade de aplicações, incluindo como catalisador em vários tipos de reações. Neste trabalho, a quitosana comercial foi modificada, de modo a obter um material ativo e estável para ser utilizado como catalisador em reações de esterificação. Para este fim, a quitosana foi submetida à hidrólise ácida usando soluções de HCl ou H2SO4. A quitosana ácida foi então, caracterizada e avaliada na reação de esterificação do ácido oleico com metanol. Embora, a modificação da quitosana com soluções diluídas de ácidos inorgânicos seja um método simples para a preparação de catalisador heterogêneo ácido, há evidências que os materiais, apesar de apresentarem bons resultados de conversão do ácido oleico, não são estáveis frente à lixiviação das espécies ativa para o meio reacional nas condições avaliadas.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT Chitosan is a linear polymer with excellent physicochemical properties and has been widely used in a variety of applications, including as a catalyst in various types of reactions. In this work, chitosanbased solids were synthesized in order to obtain an active and stable material to be used as a catalyst in esterification reactions. To this end, the chitosan was modified in order to potentiate its Bronsted acidity by acid hydrolysis using HCl or H2SO4 solutions and subsequent drying in a vacuum line. The synthesized materials were characterized and evaluated in the esterification reaction of oleic acid with methanol. Although modification of chitosan with dilute solutions of inorganic acids is a simple method for the preparation of heterogeneous acid catalyst, there is evidence that the materials are not stable against the leaching of the active species into the reaction medium under the conditions evaluated.

Resumo em Português:

RESUMO O uso de resíduos agrícolas, como a casca de arroz (RH), para a produção de compósitos poliméricos baratos e eco-amigáveis surge como um campo de interesse promissor. O objetivo deste trabalho foi a preparação de compósitos à base de polietileno de alta densidade (PEAD), reforçados com casca de arroz e um pró-oxidante orgânico (EG15) para a produção de tubetes. Os testes de fotodegradação e degradação em solo simulado foram realizados por 90 e 180 dias, a fim de estudar a decomposição desses compósitos. As imagens de MEV e MO sugerem que a degradação das amostras dos compósitos foi mais extensa do que a amostra de PEAD puro, provavelmente porque os compósitos apresentam intensa absorção de luz na faixa UV, facilitando o processo de degradação mesmo antes da biodegradação. Além disso, após a introdução de partículas de RH na matriz polimérica, as propriedades mecânicas de tração e flexão, experimentaram mudanças significativas, sugerindo que as partículas de RH foram dispersas homogeneamente em toda a matriz de polímero. Finalmente, os resultados demonstraram que o PEAD, RH e EG15 são materiais atraentes para o projeto de compósitos poliméricos para a produção de tubetes com excelentes propriedades mecânicas, sendo também facilmente decompostos no ambiente, após serem descartados.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT The use of agricultural waste, such as rice husk (RH), for the production of cheap and eco-friendly polymer composites has emerged as a promising field of interest. The aim of this work was the preparation of highdensity polyethylene (HDPE)-based composites reinforced with rice husk and an organic pro-oxidant (EG15) for the production of seedlings tubes. Photodegradation and degradation tests in simulated soil were performed for 90 and 180 days in order to study the decomposition of these composites. The SEM and OM images suggest that degradation of the composites samples was more extensive than the pure HDPE samples, probably because the composites present intense light absorption in the UV range, facilitating the degradation process even before biodegradation begins. In addition, after introducing RH particles in the polymeric matrix, the mechanical tensile and flexural properties, experienced significant changes, suggesting that the RH particles were homogeneously dispersed throughout the polymer matrix. Finally, the results have demonstrated that HDPE, RH, and EG15 are attractive materials for the design of polymeric composites for the production of seedlings tubes with excellent mechanical properties, being also easily decomposed in the environment once discarded.

Resumo em Português:

RESUMO O desenvolvimento de placas do nanocompósito de UHMWPE/LLDPE/CNT tem como objetivo a obtenção de um material para aplicação em blindagem balística híbrida de alto impacto em forma de multicamadas de cerâmica/polímero. O compósito polimérico é utilizado na base da blindagem com a função de absorver a energia cinética residual do projétil e dos estilhaços da cerâmica após o impacto. Para atender a estes requisitos o compósito polimérico precisa ter alta tenacidade à fratura, alta resistência mecânica e deformação controlada. Uma deformação exagerada da placa polimérica pode causar lesões aos usuários de coletes balísticos de proteção pessoal, por exemplo. Neste trabalho foi realizada a mistura de polietileno linear de baixa densidade (LLDPE) com polietileno de ultra alta massa molecular (UHMWPE) utilizando um homogeneizador de alta rotação com posterior prensagem a quente com a finalidade de melhorar a mistura dos componentes fundidos e facilitar o processo de fabricação das placas poliméricas. Para compensar as perdas de propriedades mecânicas das blendas em relação ao UHMWPE puro foram produzidos compósitos com adição de 0,5; 1,0 e 2,0 % em massa de nanotubos de carbono funcionalizados com ácido nítrico. Os valores das propriedades mecânicas e térmicas dos compósitos foram comparados com as blendas poliméricas sem adição de nanotubos de carbono. As blendas poliméricas e nanocompósitos foram submetidos aos ensaios mecânicos de dureza Shore D e ensaio de tração uniaxial. Para avaliação da estabilidade térmica foram realizadas análises de calorimetria exploratória diferencial (DSC) e análise termogravimétrica (TGA), e para a avaliação morfológica dos nanocompósitos foi utilizado microscopia eletrônica de varredura (FEG-MEV).

Resumo em Inglês:

ABSTRACT The purpose of developing UHMWPE/ LLDPE/ CNT nanocomposite plates is to obtain a material that can be applied in laminated ceramic/polymer structures for high-impact ballistic protection. The polymer nanocomposite is used in the backing plate of the armor structure to absorb the residual kinetic energy of the projectile and shards from the ceramic material after impact. The polymer nanocomposite must have high fracture toughness, high mechanical strength and controlled deformation, in order to comply with these requirements. For instance, extreme deformations of the backing plate may cause injury to users of ballistic protective vests. In this work, a blend of linear low-density polyethylene (LLDPE) and ultra-high molecular weight polyethylene (UHMWPE) was prepared, using a high-rotation homogenizer with subsequent hot pressing, in order to facilitate the manufacturing process of the polymer nanocomposite plates. Furthermore, carbon nanotubes (0.5, 1.0 and 2.0 wt%), functionalized with nitric acid, were added to the polymer blend, in order to improve the mechanical properties of the resulting material. The mechanical and thermal properties of the polymer blend and the polymer nanocomposite were compared with each other. The polymer blends and polymer nanocomposites were submitted to mechanical tests such as Shore D hardness and uniaxial tensile tests. Differential scanning calorimetry (DSC) and thermogravimetric analysis (TGA) were performed to evaluate thermal stability of the various compositions. Finally, scanning electron microscopy (SEM-FEG) was performed to evaluate the morphology of the nanocomposites.

Resumo em Português:

RESUMO A estereolitografia é um dos processos de manufatura aditiva mais utilizados e utiliza resina líquida fotopolimerizável como matéria-prima. Por meio de uma reação de cura, cada camada desta resina é transformada para o estado sólido. Como qualquer tipo de processo de fabricação, a estereolitografia tem suas limitações e dificuldades, a mais comum é a contração dimensional das peças fabricadas durante a polimerização. É possível reduzir este defeito analisando os parâmetros que influenciam o fator de contração das peças produzidas, porém não foram encontrados estudos científicos que quantifiquem a influência da orientação da peça e se há influência da posição na plataforma. Neste artigo, a contração de peças fabricadas foi quantificada e a análise de variância dos resultados em diferentes orientações e localizações foi realizada. De acordo com os resultados, verificou-se que a localização das peças na plataforma é um fator importante em função das orientações das dimensões das geometrias fabricadas e portanto deve ser compensado de forma não homogênea para corrigir este defeito.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT Stereolithography (SLA) is one of the most used processes of additive manufacturing and it uses a liquid resin as raw material. Based on a curing reaction each layer of this resin turns into a solid part. As any kind of manufacturing process, it has its limitations and difficulties, shrinkage is the common one that occurs during photopolymerization. It is possible to minimize it analyzing the parameters that affects the shrinkage factor, however, it was not found studies that analyze the influence of the orientation and position on the platform. In this article, the shrinkage of parts is measured and an analysis of variance of different oriented parts and positions is performed. According to the results, it was found that the location of the parts on the platform is an important factor according to the orientations of the manufactured geometries dimensions, so it should be considered as non-homogeneous during shrinkage correction.

Resumo em Português:

RESUMO A Impressão 3D baseada em extrusão se popularizou muito nos últimos anos devido ao surgimento de projetos de código aberto e máquinas de baixo custo, que tornaram a tecnologia acessível a todos os níveis de usuários. Paralelamente, novos materiais, em geral filamentos termoplásticos, são inseridos no mercado para aplicação neste tipo de técnica de fabricação, tornando cada vez mais necessário o desenvolvimento de estudos de caraterização experimentais dos materiais para fornecer dados técnicos aos utilizadores. Neste trabalho estudou-se o poli(tereftalato de etileno glicol) (PETG), polímero de recente adoção neste contexto, comparando-o ao poli(ácido lático) (PLA), o mais popular no âmbito da tecnologia. Ambos os materiais foram analisados mecanicamente à tração, através de amostras fabricadas por Impressão 3D variando os ângulos de deposição do material extrudado. Para a mesma análise, visando comparação, foram construídas peças por moldagem por injeção. Os materiais em seu estado inicial filamentar foram avaliados termicamente por TGA e DSC, e quimicamente por FTIR. As duas últimas técnicas de caracterização também foram aplicadas aos polímeros após o processamento por injeção e impressão. Os resultados obtidos mostraram que as propriedades mecânicas à tração dos componentes impressos são fortemente influenciadas pela orientação dos filamentos depositados nas camadas e pela mesoestrutura das peças. O PLA dispõe de superioridade mecânica, maior tensão máxima e elevada rigidez em relação ao PETG, nas amostras injetadas e impressas. O PETG, por sua vez, demostrou ser um material mais resistente à degradação térmica, mais estável termicamente (por não apresentar alterações significativas em seu comportamento térmico após ser processado), e flexível, propriedade esta que o torna muito interessante para aplicações na Impressão 3D. Por fim, a estrutura química molecular dos polímeros foi semelhante à descrita em outros estudos da literatura e pouco alterada pelos processos de fabricação.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT The extrusion-based 3D printing has become popular in recent years due to the emergence of open source projects and low-cost machines that have made the technology accessible to all levels of users. In parallel, new materials, in general thermoplastic filaments, are inserted in the market for application in this type of manufacturing technique, making it increasingly necessary to develop experimental characterization studies to provide technical data to users. Thus, we sought to study poly(ethylene terephthalate glycol) (PETG), a polymer of recent adoption in this context, and compare it to poly(lactic acid) (PLA), the most popular one in this field. Both materials were mechanically analyzed by traction through samples made by 3D printing varying the angles of deposition of the extruded material. The same type of analysis was made using parts built by injection molding, for comparison purposes. The materials in their initial filamentary state were thermally evaluated by TGA and DSC, and chemically evaluated by FTIR. The last two characterization techniques were also applied to the polymers after the injection and 3D printing processing. The results showed that the tensile mechanical properties of the printed components are strongly influenced by the orientation of the filaments deposited in the layers and by the mesostructure of the parts. PLA has mechanical superiority, greater maximum tension and high rigidity, in relation to PETG, in the injected and printed samples. PETG, in turn, has shown to be more resistant to thermal degradation, more thermally stable (because it does not show significant changes in its thermal behavior after being processed), and more flexible, which is very interesting for 3D printing applications. Finally, the molecular chemical structure of both polymers was similar to that described in other studies found in the literature and was slightly altered by the manufacturing processes.

Resumo em Português:

RESUMO Devido a sua grande importância mundial, a cultura do feijoeiro requer uma produção em grande escala, tornando necessária a utilização de fertilizantes. Dentre eles, a ureia se destaca como um dos mais importantes. No entanto, observam-se perdas significativas do nitrogênio por meio de lixiviação, volatilização e desnitrificação. Para contornar esse problema, vários grupos de pesquisa têm estudado o revestimento de fertilizantes com polímeros, uma vez que, por meio deles, é possível controlar a liberação de nutrientes, bem como a sua disponibilidade no solo. Nesse contexto, o presente trabalho revestiu grânulos de ureia por meio de uma mistura simples de difenilmetano diisocianato e poliol poliéter. Foram produzidos cinco tipos de revestimentos variando as proporções dos reagentes. Todas as amostras foram caracterizadas por espectroscopia de infravermelho e microscopia eletrônica de varredura e foram realizados ensaios in vivo com Phaseolus vulgaris L.. Os espectros de infravermelho confirmaram a polimerização por meio da formação da ligação de uretana. As micrografias evidenciaram um recobrimento com espessura inferior a 30 µm. Os ensaios de liberação controlada da ureia em água mostraram que os revestimentos poliméricos retardam a liberação da ureia em aproximadamente 50 % durante um período de 200 min. Já os ensaios in vivo mostraram que a utilização da ureia com revestimentos nas proporções (em massa) de 60:40 e 50:50 (difenilmetano diisocianato/poliol poliéter) elevaram o teor de massa seca em 52 e 22 %, respectivamente. Com isso, conclui-se que é possível revestir fertilizantes nitrogenados de forma simples com eficiência, otimizando a liberação dos nutrientes no solo e tornando-os mais sustentáveis.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT Due to its great global importance, bean crop requires large-scale production, making necessary the usage of fertilizers. Among them, urea stands out as one of the most important. However, significant losses of nitrogen are constantly observed through leaching, volatilization and denitrification. In order to circumvent this problem, several research groups have studied the coating of fertilizers with polymers, since, through them, it is possible to control the release of nutrients as well as their availability in the soil. In this context, the present work aim son coating urea granules by means of a simple mixture of diphenylmethane diisocyanate and polyol polyether. Five types of coatings have been produced by varying the proportions of the reactants. All samples were characterized by infrared spectroscopy and scanning electron microscopy. In addition, in vivo assays were performed with Phaseolus vulgaris L.. Infrared spectra confirmed the polymerization by formation of the urethane bond. The micrographs showed coating with a thickness of less than 30 μm. Controlled release urea tests in water have shown that the polymer coatings delay release of the urea by approximately 50% over a period of 200 min. The results of the in vivo tests, in turn, showed that the use of urea with coatings in the 60:40 and 50:50 mass proportions (diphenylmethane diisocyanate/polyol polyether) increased the dry mass content in 52 and 22 %, respectively. In this way, it can be concluded that it is possible to coat nitrogen fertilizers simply with efficiency, allowing the release of nutrients into the soil and making it more sustainable.

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RESUMO O presente estudo tem por objetivo produzir nanofibrilas de celulose vegetal com polpa Kraft marrom e branqueada por meio de um pré-tratamento enzimático e posteriormente um mecânico, denominado assim como processo combinado, com o intuito de diminuição de gasto energético. Para isso, as amostras de polpas de celulose foram previamente desestruturadas e encharcadas em água destilada com concentração de 3% de sólidos, afim de homogeneizá-las. Na hidrólise enzimática utilizou-se a enzima comercial Cellic CTec2, em porcentagens que variaram de 0,01 a 0,1% por diferentes períodos (1 e 2 horas). Após o tempo de hidrólise, a polpa foi passada em um moinho de discos, onde nesse processo ocorreu a medida do consumo do gasto energético com auxílio de um medidor de energia. Para a produção do gel, as polpas foram processadas pelo moinho de disco em ciclos de passagens. Para a inibição enzimática o conteúdo foi aquecido à 85°C. Os géis foram armazenados em resfriamento de 5°C. O processo foi caracterizado pelo gasto energético medido a cada amostra, além de ser medido o rendimento de cada gel produzido. De acordo com os resultados o processo combinado, apresentou-se viável para a produção de nanofibrilas de celulose vegetal, pois este diminui o gasto energético comparado com o processo mecânico e com a menor carga enzimática (0,01%). A polpa marrom mesmo sem ter passado por processos de deslignificação mostrou-se promissora na produção das nanofibrilas de celulose vegetal.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT The present study had as objective to produce vegetable cellulose nanofibrils with brown and bleached Kraft pulp by means of a pretreatment enzymatic and later a mechanical,known as combined process, with the purpose of decreased the energy waste. For this, cellulose pulp samples were previously destructured by water saturation and dismantled in a mechanical sheredder, after were stored under refrigeration at 5 ° C. For the enzymatic pretreatment, it was used the commercial enzyme Cellic CTec2, in percentages ranging from 0.01 to 0.1% in a controlled hydrolysis with neutral pH, at ambient temperature for one hour, being that the 0.01% amount samples underwent 1 and 2 hors enzymatic hydrolysis. After the time of hydrolysis, the pulp was passed in a disk mill, where in this process the consumption of the energy was measured with the aid of an energy meter. For the production of the gel, the pulps were processed by the disk mill passages cycles. For enzymatic inhibition the contents ewere heated to 85 ° C. The gels were stored at 5 ° C. The process was characterized by the measure energy expenditure for each sample and its controls, in addition to measuring the yield of each gel produced. According to the results the combined process was feasible for the production

Resumo em Português:

RESUMO As membranas poliméricas vêm sendo bastante utilizadas no processo de tratamento de efluentes em todo mundo, solucionando problemas médicos, sociais e ambientais. Sendo assim, membranas de fibra oca foram produzidas a partir da polietersulfona (PES), adicionando a argila Cloisite Na – CLNa e também inserindo o solvente N,N dimetilformamida (DMF), com o intuito de modificar a morfologia da membrana. A argila foi caracterizada por fluorescência de raios-X (FRX) e difração de raios-X (DRX). Por FRX, ficou visto que a argila apresentou característica naturalmente sódica e com pouco materiais acessórios. O DRX mostrou que a Cloisite Na possui característica de uma argila montmorilonita contendo íons Na+. As membranas foram caracterizadas por ângulo de contato (membrana plana), microscopia eletrônica de varredura (MEV) e medidas de fluxo. Por meio das medidas do ângulo de contato foi visto que a presença de argila favoreceu a um aumento da hidrofilicidade das membranas. Nas membranas de fibra oca, foi observado por MEV que a presença da argila modificou a morfologia da membrana, alterando a uniformidade dos “fingers” e dos macroporos e modificando a camada densa no centro do suporte poroso, A adição do ácido no líquido interno modificou ainda mais a morfologia, diminuindo a camada densa no centro do suporte poroso da membrana e também alterando os “fingers” e os macroporos, tendo uma maior uniformidade dos mesmos em relação a membrana sem a presença do DMF no líquido interno. A partir das medidas de fluxo foi possível observar que a membrana contendo 5% de CLNa com a presença do solvente no líquido interno obteve um maior fluxo com o tempo, isto ocorreu devido à morfologia mais uniforme apresentada da membrana.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT Polymer membranes have been widely used in the treatment of effluents worldwide, solving medical, social and environmental problems. Thus, hollow fiber membranes were produced from polyethersulfone (PES) with adding Cloisite Na -CLNa clay and also by inserting the N, N dimethylformamide (DMF) solvent, in order to modify the membrane morphology. Clay was characterized by X-ray fluorescence (FRX) and X-ray diffraction (XRD). By FRX, it was seen that the clay presented naturally sodium and with little accessory materials. The XRD showed that Cloisite Na has a characteristic of a montmorillonite clay containing Na+. The membranes were characterized by contact angle (flat membrane), scanning electron microscopy (SEM) and flow measurements. By means of the contact angle measurements it was seen that the presence of clay favored an increase the hydrophilicity of the membranes. At the hollow fiber membranes, it was observed by SEM that the presence of clay modified the membrane morphology, changing the uniformity of the “fingers” and the macropores and modifying the dense layer in the center of the porous support. The addition of the acid in the internal liquid modified even more the morphology, decreasing the dense layer at the center of the membrane porous support and also changing the “fingers” and the macropores, having a greater uniformity of the same with respect to the membrane without the presence of DMF in the internal liquid. From the flow measurements it was possible to observe that the membrane containing 5% CLNa with the presence of the solvent in the internal liquid obtained a greater flow over time, this occurred due to the presented more uniform morphology of the membrane.

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RESUMO O Fosfato Tricálcico-β (TCP-β) é um material sintético que apresenta composição química similar à do tecido ósseo, sendo, por essa razão, frequentemente empregado como biomaterial. Nesta pesquisa, TCP-β foi sintetizado por reação via estado sólido e caracterizado por Difração de Raios X (DRX), Espectroscopia de Infravermelho (IV), Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) e Espectroscopia de Raios X por Dispersão de Energia (EDX). A área superficial e a distribuição do tamanho de partículas foram determinadas pelo método BET (Brunauer-Emmet-Teller). Também se realizou teste de citotoxicidade segundo as normas ISO 10993-5 e ISO 10993-12. As técnicas de DRX e IV permitiram confirmar a formação da fase fosfato tricálcico-β, mediante seus padrões de difração e dos grupos funcionais característicos, respectivamente. Através do BET, constatouse o caráter nanométrico das partículas sintetizadas. O MEV permitiu comparar a evolução da morfologia microestrutural, antes e após o tratamento térmico. Com os resultados de EDX, calculou-se a razão molar entre cálcio e fósforo, parâmetro usualmente empregado para identificação das diferentes fases de apatitas. No ensaio de citotoxicidade, as amostras não apresentaram alterações celulares (morfologia) e nem inibição do crescimento celular, indicando que, nas condições in vitro, o material não é tóxico. Todas essas caracterizações sugerem que o fosfato tricálcico-β obtido pode ser potencialmente utilizado para aplicações biomédicas.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT The β-tricalcium phosphate (β-TCP) is a synthetic material that present similar chemical composition to bone tissue and is frequently used as biomaterial. In this research, β-TCP was synthesized by solid state reaction and characterized by X-ray Diffraction (XRD), Infrared (IR) Spectroscopy, Scanning Electron Microscopy (SEM) and Energy Dispersive X-ray Spectroscopy (EDX). The surface area and particle size distribution were determined by BET method (BrunauerEmmet-Teller). A cytotoxicity test was performed according to ISO 10993-5 and ISO 10993-12. Diffraction patterns (XRD) and characteristic functional groups (IR) of material allowed to confirm the formation of the β-TCP phase. BET leaded to verification of the nanometric character of the synthesized particles. SEM allowed to compare the evolution of the microstructural morphology before and after heat treatment. Molar ratio of calcium phosphate nanoparticles, usually used to identify the different phases of apatites, was calculated by EDX. In the cytotoxicity assay, the samples showed no cellular morphological changes or inhibition of cell growth, indicating that the material is non-toxic. All these characterizations suggest that the obtained β-tricalcium phosphate may be potentially used for biomedical applications.