Resumo em Português:

A celulose do bagaço de cana-de-açúcar foi usada para sintetizar acetato de celulose com diferentes graus de substituição, os quais foram caracterizados por ¹H-RMN através da relação entre as áreas dos picos dos átomos de hidrogênio presentes nos grupos acetato (-(C=O)OCH3) e os picos dos hidrogênios ligados aos átomos de carbono dos anéis glicosídicos. A supressão de alguns sinais foi feita para remover sinais de ressonância da água residual nos materiais e também para remover sinais de impurezas no triacetato de celulose. Um método de deconvolução para o cálculo computacional do grau de substituição foi proposto. Os graus de substituição das amostras de acetato de celulose foram 2,94 e 2,60, o que está de acordo com os resultados por determinação química através de uma titulação ácido base.

Resumo em Inglês:

Cellulose from sugarcane bagasse was used for synthesizing cellulose acetate with different degrees of substitution, which were characterized by ¹H-NMR through the relationship between the peak areas of the hydrogen atoms of the acetate groups (-(C=O)OCH3) and the peaks of the hydrogen bonded to the carbon atoms of the glucosidic rings. Suppression of some signals was carried out in order to remove the residual water resonance in the materials and those related to impurities in cellulose triacetate as well. A deconvolution method for the computation of the degree of substitution of acetylation is proposed. The degrees of substitution for the cellulose samples were 2.94 and 2.60, in good agreement with those obtained by chemical determination through an acid-base titration.

Resumo em Inglês:

In this work, the modifications promoted by alkaline hydrolysis and glutaraldehyde (GA) crosslinking on type I collagen found in porcine skin have been studied. Collagen matrices were obtained from the alkaline hydrolysis of porcine skin, with subsequent GA crosslinking in different concentrations and reaction times. The elastin content determination showed that independent of the treatment, elastin was present in the matrices. Results obtained from in vitro trypsin degradation indicated that with the increase of GA concentration and reaction time, the degradation rate decreased. From thermogravimetry and differential scanning calorimetry analysis it can be observed that the collagen in the matrices becomes more resistant to thermal degradation as a consequence of the increasing crosslink degree. Scanning electron microscopy analysis indicated that after the GA crosslinking, collagen fibers become more organized and well-defined. Therefore, the preparations of porcine skin matrices with different degradation rates, which can be used in soft tissue reconstruction, are viable.

Resumo em Espanhol:

Los cementos óseos se han convertido en los últimos años en biomateriales de gran utilidad en la fijación de prótesis y en la reconstrucción del hueso. El objetivo de este trabajo es evaluar las propiedades termoanalíticas tales como temperatura máxima de polimerización y tiempo de fraguado en cementos óseos acrílicos modificados con hidroxiapatita/acetato de vinilo, determinar la resistencia a la compresión axial y realizar ensayos de bioactividad in vitro. Diferentes contenidos de acetato de vinilo fueron incorporados en cementos óseos acrílicos cargados todos con un 30 % de hidroxiapatita CORALINA® HAP-200. Las propiedades mecánicas y los parámetros de curado fueron evaluados cumpliendo lo establecido en la Norma ISO 5833 descrita para cementos óseos acrílicos. Se determinaron los parámetros termoanalíticos, obteniéndose tiempos de fraguados entre 3 y 6 minutos y los valores de temperaturas máximas de polimerización oscilan entre 66 y 88 °C. Se obtuvo formulaciones con valores de resistencia a la compresión superiores a lo establecido en la Norma ISO 5833. Se demostró la bioactividad de las formulaciones mediante la inmersión de las muestras en fluido biológico simulado, observándose en la superficie de las mismas la nucleación y el crecimiento de cristales con morfología similar a las apatitas biológicas.

Resumo em Inglês:

Bone cements have become biomaterials of great utility in the prosthesis fixation and as substitutes to the bone. The objective of this study is to evaluate the thermo analytical properties such as setting time and peak temperature of polymerization of acrylic bone cement modified with hydroxyapatite/vinyl acetate, to determine the compression strengths and perform in vitro bioactivity tests. Amounts of vinyl acetate component were incorporated in different percentages in acrylic bone cements, all loaded with 30 % of hydroxyapatite CORALINA® HAP-200. Curing parameters and mechanical properties were determined finding formulations that comply with the ISO 5833 norm. In vitro bioactivity tests were performed in two cement formulations. The setting time obtained ranged between 3 and 6 minutes and the peak temperature varied between 66 and 88 °C. Compression strengths were higher than established in the ISO 5833 regulation for mechanical properties evaluation of acrylic bone cements. The bioactivity was demonstrated by immersion of the samples in simulated body fluid, in which nucleation and crystal growth were observed on the sample surface with similar morphology and composition to biological apatite.

Resumo em Português:

Nesse trabalho filmes ultrafinos de PANI/PVS foram caracterizados óptica, elétrica e morfologicamente para estudo da viabilidade desses sistemas como elemento ativo de sensores de amônia. Os filmes automontados foram depositados entre microeletrodos metálicos formados por uma fina camada de NiCr recoberto com Au. Medidas de absorção na região do UV-VIS mostraram o crescimento linear dos filmes, enquanto a análise das imagens de microscopia de força atômica mostrou o aumento da rugosidade, do tamanho de grão e do tamanho da partícula com a espessura dos filmes. A caracterização elétrica dc evidenciou uma significativa mudança na resistência elétrica do sistema quando a espessura do filme tornou-se equivalente à espessura do eletrodo de NiCr. Esse efeito foi atribuído à alta resistência elétrica da interface NiCr-filme. A impedância complexa obtida foi típica de materiais sólidos desordenados, com influência da interface NiCr-filme em baixas frequências. Por fim, os filmes mostraram ainda aumento de resistência elétrica em cerca de três vezes quando expostos às condições ambientais de galpões de criação avícola ([NH3] < 50 ppm), bem como em outras aplicações agropecuárias onde a necessidade do monitoramento desse gás é de grande importância. Esses resultados demonstram o potencial que filmes de PANI/PVS apresentam para aplicações agropecuárias.

Resumo em Inglês:

In this work we investigated the optical, electrical and morphological properties of ultrathin PANI/PVS films as active material of ammonia sensor for a poultry house. The layer-by-layer polymer films were deposited onto NiCr interdigitated microelectrode recovered with Au (NiCr/Au) line arrays. The buildup of the multilayers was monitored at each deposition step by UV-VIS spectroscopy while the atomic force microscopy (AFM) was employed to monitor the change in the roughness, in the grain and particle sizes. We observed a significant change in the dc conductivity when the thickness of the films was close to that of the NiCr layer. This effect is attributed to the higher interfacial electrical resistance between NiCr and the polymer film, compared to the resistance of the Au-film interface and polymer bulk. The alternating conductivity of the polymer was typical of solid disordered materials, under the influence of the NiCr electrode at low frequencies. Finally, the electrical sensitivity of the system under the exposure of NH3 reveals PANI/PVS films as a feasible active element for use in poultry house control systems.

Resumo em Português:

Esferas de alginato (ALG) reticuladas com cálcio e revestidas com goma do cajueiro (GC) foram preparadas e dopadas com óleo essencial de Croton zehntneri Pax et Hoffm (Cz), visando a seu emprego como larvicida para combate ao vetor da dengue. As esferas foram caracterizadas estruturalmente por espectroscopia de infravermelho, análise térmica, microscopia eletrônica de varredura e em relação aos seus parâmetros de transporte líquido, dopagem, embebição (Q) e cinética de liberação in vitro e in vivo. Os resultados revelaram que as esferas possuem morfologia com uma alta regularidade esférica, com superfície porosa. A matriz ALG:Cz =1:1 apresentou maior dopagem e eficiência de encapsulamento e valores de Q entre 10 e 12. O perfil de liberação do óleo encapsulado apresentou-se mais prolongado nas esferas contendo goma do cajueiro, ALG-GC:Cz =1:1. A taxa de mortalidade de larvas de Stegomyia aegypti para teores de 1,81 a 4,25 mg de óleo nas esferas resultou em valores na faixa de 72 a 100%, após 24 h. A matriz polimérica mostrou-se efetiva para proteção do principio ativo até cerca de 70 dias, com perdas da ordem de 35%. A análise térmica revelou que a incorporação de Cz e GC resulta em uma matriz polimérica termicamente mais estável.

Resumo em Inglês:

Alginate beads (ALG) crosslinked with calcium and coated with cashew gum (GC) were prepared and loaded with an essential oil from Croton zehntneri Pax et Hoffm (Cz). The beads were characterized by FTIR, thermal properties, with respect to their size, shape, larvicide loading, swelling, and in vitro and in vivo release kinetics. Results showed that beads with ALG:Cz =1:1 relative ratio showed higher loading and encapsulation efficiency, although presenting a faster release kinetics. On the other hand, ALG beads coated with GC showed Q values from 10 to 12, representing a significant increase in the hydrophilic character of the matrix. Infrared spectroscopy and thermal analysis confirmed the presence of essential oil encapsulated in beads. Morphologic investigation by SEM revealed a highly spherical and porous surface. The in vitro profile showed that the Cz oil encapsulated had a prolonged release in ALG-GC beads, probably due to the crosslinking. In vivo tests showed that the mortality degree was related to the mass of the beads, where beads having oil content from 1.81 to 4.25 mg caused larvae mortalities from 72 to 100% after 24 h. The control release system was found to be effective up to 70 days. These results showed that ALG-GC beads loaded with Cz are promising candidate for the control of Stegomyia aegypti larvae.

Resumo em Português:

Neste trabalho foram preparados nanocompósitos de polipropileno, polipropileno graftizado com anidrido maleico como agente compatibilizante e argila organofílica comercial (montmorilonita) de codinome Cloisite 20A em concentrações de 1,5, 2,5, 5,0 e 7,5% por meio da técnica de intercalação no estado fundido utilizando extrusora de dupla rosca. Os materiais obtidos foram caracterizados por difração de raio X, espectroscopia de absorção na região do infravermelho com transformada de Fourier e análise da permeação ao vapor d'água. Os resultados de difração de raio X e da espectroscopia de absorção na região do infravermelho indicaram a formação de nanocompósitos com estruturas provavelmente esfoliadas e/ou intercaladas para as concentrações de 1,5 e 2,5% de argila organofílica, e proporcionaram uma acentuada diminuição da permeabilidade, corroborando com as demais análises.

Resumo em Inglês:

In this work nanocomposites were prepared from polypropylene, graft polypropylene with maleic anhydride as compatibilizer and organophilic montmorillonite Cloisite 20A with concentrations of 1.5, 2.5, 5.0 and 7.5% clay. The mixture was made in the melt state using a twin screw extruder. The materials were characterized by X ray diffraction, infrared spectroscopy with Fourier transform and analysis of water vapor permeation. The results of X ray diffraction and absorption infrared spectroscopy indicates the formation of nanocomposites with structures probably exfoliate and / or intercalated for concentrations of 1.5 and 2.5% clay, and provided a marked decrease in the water permeability, corroborating with other analyses.

Resumo em Português:

Glioxal pode ser obtido a partir de biomassa (como da oxidação de lipídeos) e não é tóxico ou volátil, tendo sido por isso utilizado no presente trabalho como substituto de formaldeído na preparação de resina fenólica do tipo novolaca, sendo usado como catalisador o ácido oxálico, que também pode ser obtido de fontes renováveis. A resina glioxal-fenol foi utilizada na preparação de compósitos reforçados com celulose microcristalina (CM, 30, 50 e 70% em massa), uma celulose com elevada área superficial. As imagens de microscopia eletrônica de varredura (MEV) das superfícies fraturadas demonstraram que os compósitos apresentaram boa interface reforço/matriz, consequência da elevada área superficial da CM e presença de grupos polares (hidroxilas) tanto na matriz como na celulose, o que permitiu a formação de ligações hidrogênio, favorecendo a compatibilidade entre ambas. A análise térmica dinâmico-mecânica (DMTA) demonstrou que todos os compósitos apresentaram elevado módulo de armazenamento à temperatura ambiente. Além disso, o compósito reforçado com 30% de CM apresentou baixa absorção de água, comparável à do termorrígido fenólico, que é utilizado em escala industrial. Os resultados demonstraram que compósitos com boas propriedades podem ser preparados usando elevada proporção de materiais obtidos de biomassa.

Resumo em Inglês:

Glyoxal, which can be obtained from biomass (as by lipids oxidation), is non-toxic and non-volatile. It was used as a substitute of formaldehyde, which does not have these properties, in the synthesis of a novolac-type phenolic resin, using oxalic acid as a catalyst, which can also be obtained from renewable sources. The glyoxal-phenol resin was used in the preparation of composites reinforced with microcrystalline cellulose (MCC 30, 50, and 70% w/w). Scanning electron microscopy (SEM) images of the fractured surfaces showed that the composites presented a good reinforcement/matrix interface. This can be attributed to the high surface area of the MCC and also to the presence of polar groups (hydroxyl) in both cellulose and matrix, which allowed the formation of hydrogen bonds, leading to a good adhesion between the components present at the interface. Dynamic mechanical thermoanalysis (DMTA) showed that all of the obtained composites have high storage modulus at room temperature. Moreover, the composite reinforced with 30% of MCC showed the lowest water absorption, almost the same as that of the phenolic thermoset, which is used in industrial applications. The results showed that composites with good properties can be prepared using high proportions of materials obtained from biomass.

Resumo em Espanhol:

El presente trabajo se centró en la producción de dispersiones acuosas de poliuretano empleando el método de emulsificación por inversión de fases. Para la síntesis fueron empleados dos polioles: uno comercial tipo poliéster y el otro es aceite de castor maleinizado (MACO); dos diisocianatos, uno aromático Toluen diisocianato (TDI) y otro alifático Hexametilen diisocianato (HDI), siendo poco comunes para esta aplicación. Como emulsificante interno se empleó ácido cítrico el cual es muy económico y de fácil adquisición. Como factores se evaluaron la cantidad de ácido cítrico y la relación molar de grupos isocianato a hidroxilos (NCO/OH), generando un diseño de experimentos factorial 3² y minimizando el contenido de sólidos sedimentados. Mediante la metodología de superficie de respuesta, se obtuvo una ecuación polinomial cuadrática por un análisis de regresión múltiple. Los poliuretanos formados fueron evaluados en cuanto a sus propiedades adhesivas y mecánicas (pegajosidad tack, pegajosidad en cinta loop tack, cohesión hold, pelado peel), lo que permitió clasificar el adhesivo como reposicionable, para emplearlo en etiquetas.

Resumo em Inglês:

This work focused on the production of aqueous dispersions of polyurethane using the emulsification method by phase inversion. For the synthesis two polyols were employed, viz. a commercial polyester and Maleinizated Castor Oil (MACO), with two diisocyanates: one aromatic, toluene diisocyanate (TDI) and another aliphatic, hexamethylene diisocyanate (HDI), which are not common for this application. Citric acid was used as internal emulsifier which is inexpensive and readily available. The parameters were the amount of citric acid and the mole ratio of isocyanate groups to hydroxyl (NCO/OH), generating a 3² factorial design, with minimization of the sedimented solids. The surface methodology was used to obtain a quadratic polynomial equation by multiple regression analysis. Polyurethanes synthesized were evaluated for their mechanical and adhesive properties (tack, loop tack, hold, peel). These measurements allowed classifying the polyurethanes synthesized as repositionable adhesives, for use in labels.

Resumo em Português:

O propósito deste estudo é investigar a biodegradação de filmes de PHB, PP e blenda de PP/PHB (1:1) por microrganismos de águas de rio poluído que recebeu vários tipos de descartes, inclusive de refinaria de petróleo. Os filmes poliméricos foram obtidos por fusão do pó do material a 175 ºC, prensados a 71,3 kgf.cm-2 e resfriados a 25 ºC. Estes filmes foram mantidos em amostras de águas do rio poluído, coletadas antes e após o descarte do efluente da refinaria de petróleo e mantidas em estufa bacteriológica a 28 ºC, durante 120 dias. As mudanças, causadas pela ação microbiana nos filmes, foram analisadas por medidas de perda de massa, infravermelho com transformada de Fourier (FTIR) e microscopia eletrônica de varredura (MEV). Os resultados provaram que a degradação do PHB ocorre tanto na sua fase amorfa como na cristalina, sendo mais significativa na água do rio que recebeu o efluente da refinaria de petróleo, contendo microrganismos reconhecidos como potencialmente capazes de degradar substâncias persistentes no meio ambiente.

Resumo em Inglês:

The purpose of this study is to investigate the biodegradation of films made with PP, PHB and PP/PHB (1:1) blend caused by microorganisms from polluted river which received several types of waste, including an oil refinery effluent. The films were obtained by melting the powder from the material at 175 ºC, pressed at 71.3 kgf.cm-2 and cooled at 25 ºC. These films were kept in polluted river water samples, collected before and after the discarding of oil refinery waste, and they were kept in the bacteriological incubator at 28 ºC for 120 days. The changes caused by microbial action on the films were analyzed by measurements of weight loss, Fourier transform infrared (FTIR) and scanning electronic microscopy (SEM). The results proved that PHB degradation occurs in amorphous and crystalline phases, being more significant in the river water which received refinery oil waste, containing microorganisms recognized as potentially capable to degrade recalcitrant substances in the environment.

Resumo em Português:

As propriedades mecânicas e adesivas de formulações à base do prepolímero do éter diglicidílico do bisfenol A curadas com várias aminas alifáticas foram avaliadas no estado vítreo. Ensaios de impacto do tipo Izod e compressão uniaxial foram usados para determinar a energia de impacto, o módulo de elasticidade e a tensão de escoamento. Ensaios de adesão usando substrato de aço para uniões de simples sobreposição, descascamento em T, e de impacto foram realizados. O melhor comportamento mecânico e adesivo dos polímeros foi obtido quando existe alta flexibilidade entre as cadeias e/ou alto módulo elástico. O sistema DGEBA/AEP mostrou as melhores propriedades adesivas, alta flexibilidade e maior energia de impacto nos ensaios mecânicos. No entanto, apresentou baixo modulo elástico e tensão de escoamento. Além disso, exibe incremento nos ensaios de adesão de descascamento em T e nas uniões de impacto, por outro lado, apresenta uma redução na resistência das uniões de simples sobreposição.

Resumo em Inglês:

The mechanical and adhesive properties of epoxy formulations based on diglycidyl ether of bisphenol A cured with various aliphatic amines were evaluated in the glass state. Impact and uniaxial compression tests were used to determine the impact energy, elastic modulus and yield stress, respectively. The adhesion tests were carried out in steel-steel joints using single lap shear, T-peel and impact adhesive joints geometry. The better mechanical and adhesive behavior of the networks is obtained for highly flexible chains and/or a high elastic modulus. The 1-(2-aminoethyl)piperazine epoxy network presents the best adhesive properties, high flexibility, and the largest impact energy. However, it possesses low elastic modulus and yield stress. Also, it exhibits increased peel strength and impact energy with a reduction in the lap shear strength.

Resumo em Inglês:

The thermal degradation of miscible and immiscible poly (3-hidroxy butyrate) PHB/ poly (ethylene terephthalate) sulphonated (PETs) blends was investigated using thermogravimetric analyses. Model-free kinetic analysis, Vyazovkin and Flynn-Wall-Ozawa's methods, were used to determine the apparent activation energy in the whole interval of degradation of the pure polymers, immiscible blends, and miscible blends. The thermal stability of both polymers in their blends is higher when compared to the pure polymers. The synergistic effect in the thermal stability in the blends is higher for the miscible blend where the formation of the specific interaction between PHB and PETs occurs. The apparent activation energy of the individual polymers is higher in PETs/PHB blends, and this effect is potentiated by the miscibility of the blend.

Resumo em Espanhol:

El presente artículo describe la aplicación de herramientas de software al estudio de degradación/biodegradación de polímeros commodity polipropileno (PP) en el relleno sanitario de São Giacomo de Caxias do Sul, RS. Se hace inicialmente una descripción del relleno sanitario, luego se describen las variables fisicoquímicas que intervienen en el proceso, se organizan las matrices de datos y se aplica el algoritmo PCA para interpretar las variables correlacionadas con la degradación y la actividad biológica. En el análisis de los datos multivariados se usaron las herramientas Matlab, InfoStat, con el fin de establecer los parámetros fisicoquímicos involucrados en la degradación/biodegradación, y determinar los componentes correlacionados con el fin de poder predecir el comportamiento de los parámetros y la degradación del polímero en el relleno sanitario. El análisis de componentes principales (PCA) permitió la reducción de 12 variables del 2 componentes principales que muestram a correlación de las variables. Los parámetros importantes son: relación DBO/DQO que miden la biodegradabilidad y nitrógeno amoniacal un indicativo de actividad biológica. Los resultados del análisis PCA describen la estructura y las interrelaciones de variables originales en el fenómeno de biodegradación de la materia orgánica a través del análisis e interpretación de los componentes principales.

Resumo em Inglês:

This article describes the application of software tools to investigate the degradation /biodegradation of the commodity polymer polypropylene (PP) in the sanitary filling of Sao Giacomo in Caxias Do Sul, RS. A description is given of the sanitary filling, in addition to the physicochemical variables that are relevant for the process. The data are organized in matrices and a Principal Component Analysis (PCA) algorithm is applied to interpret the variables correlated with the degradation and biological activity. For analyzing the data, use was made of the tools Matlab and InfoStat, with the purpose of establishing the physicochemical parameters involved in the degradation/biodegradation, and for determining the correlated components in order to predict the behavior of the parameters and the polymer degradation in the sanitary filling. The PCA analysis allowed one to describe the structure and interrelations of the original variables for the biodegradation of organic matter. The important parameters were found to be DQO and DBO which measure biodegradability and ammoniac nitrogen, an indicative of biological activity.