Orientador: Leda Maria Caira Gitahy / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Geociencias / Made available in DSpace on 2018-08-03T15:13:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Pereira_GuilhermeReis_M.pdf: 4099543 bytes, checksum: 92fda538e2d464f0a53db2c36389f535 (MD5) Previous issue date: 2003 / Resumo: Este trabalho analisa o processo de reestruturação produtiva na indústria de celulose de mercado durante a década de 90. O objetivo principal é investigar de que maneira a introdução de inovações tecnológicas e organizacionais vem modificando a estrutura do emprego formal, assim como a gestão do trabalho e o perfil das qualificações. Dentre as inovações organizacionais, dedicamos especial atenção à difusão da extemalização/ terceirização das atividades de manutenção na indústria de fluxo contínuo. Com base nos dados obtidos, verificou-se mudanças na estrutura do emprego no que conceme à elevação da escolaridade, aumento do tempo de serviço e, por conseqüência, amadurecimento da mão-de-obra e aumento da média salarial. A pesquisa aponta ainda o surgimento de um novo padrão de uso e controle da força de trabalho pautado pela valorização da dimensão subjetiva e pela crescente segmentação e diferenciação da classe trabalhadora. Tal gestão do trabalho associada às mudanças organizacionais como a terceirização leva à formação de uma nova forma de diferenciação social no coletivo de trabalhadores, mediante a construção de identidades distintas de grupos a partir do contraste quanto ao tipo de vínculo entre trabalhadores próprios e terceiros / Abstract: This work treat about the re-structuring productive process in the industry of pulp in 1990s. The principal objective is to investigate how the of technological innovations and managerial diffusion are changing the structure of employment as well as the pattems of labour force management and the skills. Among the managerial innovations the focus is the process extemalization of maintenance activities in the continuo process industry. The empirical studies show changes in the structure of employment in the degree of the schoolarity and also enlargement of the service time and this the ripening of labour force and enlargement of wages media. The search indicate the emergency of a new pattems of work-force management characterised by crescent segmentation and differentiation of working class. The main conclusion is the extemalization created the new form of social differentiation due the building of different identifies with base in the contrast because the leveI of qualifications and entail type between workers contracting and undercontracting / Mestrado / Politica Cientifica e Tecnologica / Mestre em Política Científica e Tecnológica

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2018-11-01T14:40:59Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 973521 bytes, checksum: a0ab59df23cbb4b1ed639dc26ba7f1e9 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-11-01T14:40:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 973521 bytes, checksum: a0ab59df23cbb4b1ed639dc26ba7f1e9 (MD5) Previous issue date: 2018-06-12 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O significativo impacto ambiental das indústrias de polpa celulósica, aliado à crescente conscientização ambiental, vem exigindo cada vez mais a busca por tecnologias que propiciem uma produção mais sustentável. A reutilização de efluentes se apresenta como uma alternativa atrativa para obtenção de uma tecnologia mais limpa. A recirculação de filtrado de uma sequência de branqueamento A(EP)DP com lavagem em contracorrente direta para a lavagem da polpa do estágio de pré-deslignificação com oxigênio (Pré-O 2 ) pode promover não apenas a redução do consumo de água e de geração de efluentes, mas também a recuperação de sódio. A utilização de uma sequência que resultasse em um filtrado com baixo teor de cloreto e após o tratamento por um sistema biológico associado à microfiltração por membranas possibilitou a obtenção de um efluente com qualidade para reutilização. O tratamento utilizado permitiu uma remoção maior que 90% de DQO. A utilização do filtrado tratado na lavagem da polpa do estágio da Pré-O 2 possibilitou a recuperação de parte do sódio normalmente perdido no sistema (20% do total de perda alcalina). Para obtenção da alvura desejada, as cargas de dióxido de cloro e reguladores de pH variaram de acordo com cada sequência e efluente utilizado para lavagem da polpa pré- branqueada. Para a sequência D HT (EP)DP utilizando condensado secundário da evaporação na lavagem da polpa pré-branqueada houve um consumo de 7 kg ClO 2 tas -1 , 8 kg H 2 SO 4 tas -1 , 14 kg NaOH tas -1 e 6 kg H 2 O 2 tas -1 . Para a sequência A(EP)DP utilizando condensado secundário na lavagem demandou-se 16 kg ClO 2 tas -1 , 10 kg H 2 SO 4 tas -1 , 21 kg NaOH tas -1 e 6 kg H 2 O 2 tas -1 . Para a sequência A(EP)DP utilizando filtrado tratado para lavagem necessitou-se de 17 kg ClO 2 tas -1 , 12 kg H 2 SO 4 tas 21 kg NaOH tas -1 e 6 kg H 2 O 2 tas -1 , -1 . As características do papel obtido da polpa branqueada através da sequência D HT (EP)DP não se diferiram, a 5% de significância, daquelas do papel obtido da polpa branqueada através da sequência A(EP)DP pelo Modelo de Identidades. / The significant environmental impact that pulp mills can cause coupled with the increasing environmental awareness, have increasingly demanded the search for technologies that lead to a more sustainable production. The reuse of effluents may be an attractive alternative to obtain a cleaner technology. The reuse of filtrates from a A(EP)DP bleaching sequence with direct counterwashing in the oxygen delignification stage can promote not only the reduction of water consumption and sodium. The use of a bleaching sequence that resulted in a low chloride filtrate and a biological treatment followed by a membrane microfiltration ensured a good quality for reuse. The treatment reached a COD removal greater than 90%. The use of the treated filtrate in the oxygen stage washing allowed the recovery of approximately 20% of the total alkaline loss. In order to obtain the desired brightness of 90% ISO, the chlorine dioxide charges and pH regulators varied according to each sequence and type of water used for washing the pre-bleached pulp. For the D HT (EP)DP sequence using secondary condensate there was a consumption of 7 kg ClO 2 odt -1 , 8 kg H 2 SO 4 odt -1 , 14 kg NaOH odt -1 and 6 kg H 2 O 2 odt -1 . For the A(EP)DP sequence using secondary condensate there was a consumption of 16 kg ClO 2 odt -1 , 10 kg H 2 SO 4 odt -1 , 21 kg NaOH odt -1 and 6 kg H 2 O 2 odt -1 . For the A(EP)DP sequence using treated filtrate there was a consumption of 17 kg ClO 2 odt -1 , 12 kg H 2 SO 4 odt -1 , 21 kg NaOH odt -1 and 6 kg H 2 O 2 odt -1 . The characteristics of the bleached paper through the D HT (EP)DP sequence did not differ, at 5% significance, from those of the bleached paper through the A(EP)DP sequence by the Identity Model.

Orientador: Wilson Suzigan / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Economia / Made available in DSpace on 2018-07-17T10:40:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Jorge_MauricioOtavioMendonca_M.pdf: 4620789 bytes, checksum: 676849c99a66c41e2e4fa7d272c59722 (MD5) Previous issue date: 1992 / Resumo: Não informado / Abstract: Not information / Mestrado / Politica Economica / Mestre em Economia

Orientador: Sinclair Mallet-Guy Gerra / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-18T16:07:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Berni_MauroDonizeti_M.pdf: 10408789 bytes, checksum: 2cdb25b6a998029411c2d79195a01369 (MD5) Previous issue date: 1993 / Resumo: O processo de industrialização desde os seus primórdios tem-se baseado no trabalho humano e, ao mesmo tempo, no uso crescente de carvão mineral, de eletricidade, de petróleo e em menor escala na energia nuclear. Ainda neste século, tais fontes energéticas foram consideradas promissoras a até, inesgotáveis. A partir da década de 70, as duas crises do petróleo aliado às pressões ambientalistas, aceleraram o processo de mudança nas relações de produção vigente e suas decorrentes formas de apropriação, entre paises desenvolvidos e em desenvolvimento. Nessa conjuntura, o Brasil, para completar o seu parque industrial, acaba aceitando o repasse de indústrias com processos produtivos intensivos em energia e matéria prima, com os agravantes de serem danosos ao meio ambiente, necessitarem de grandes volumes de recursos em infra-estrutura para viabilizA-los e sobretudo altamente Direcionados ao mercado externo. Dentro desse contexto, esta dissertação, busca a partir de uma análise retrospectiva, estudar a questão energética no âmbito industrial, vis-a-vis o crescimento do nível de atividade do país nas últimas duas décadas. Para tanto, equaciona-se e relaciona-se parâmetros energéticos, econômicos e sociais, objetivando o entendimento qualitativo e quantitativo da inter-relações entre energia, indústria e economia. N~o obstante, a relevância da análise do setor industrial de forma global, o enfoque principal é dado para os ramos industriais energo-intensivos de papel e celulose e metalúrgico - ferro gusa e aço, não ferrosos e ferroligas -, tendo em vista as questões de conservação e substituição energética e o questionamento da validade das suas inserções crescentes nos mercados internacionais através de produtos com alto conteúdo energético / Abstract: Not informed. / Mestrado / Planejamento de Sistemas Energeticos / Mestre em Engenharia Mecânica

O processamento de celulose em moinho de bolas de porcelana produz um pó no qual se detecta a presença de radicais livres, por Ressonância Paramagnética Eletrônica. O espectro obtido e complexo e pode ser decomposto em pelo menos dois sinais: uma linha instável, eliminada apôs alguns dias de exposição ao ar, e outra estável, que decai lentamente por aquecimento a 400-500ºC, e desaparece a 900ºC. A moagem simultânea de celulose com amido, acrilamida, azul de dextrana e sacarose produz celulose quimicamente modificada. Por exemplo, no caso da acrilamida, dosagem pelo método kjeldahl revela a presença de ate 0,65% de nitrogênio no material obtido apôs lavagens exaustivas. A celulose moída na presença de vários reagentes foi submetida a ensaios de hidrólise e em alguns casos, mostrou-se significativamente mais suscetível ao ataque enzimático do que a celulose simplesmente moída. Os resultados deste trabalho mostram que a conversão enzimática de celulose em açucares redutores e sensível a uma pequena modificação no pré-tratamento mecanoquímico. / Cellulose processing on porcelain ball mill produce a powder in which one can detect free radicals by means of Electronic Paramagnetic Ressonance. The spectrum attained is complex and it may be decomposed in at least two signals: an unstable line that is eliminated after some days of exposition tc air and another stable line, which slowly decays due to heating at 400-500ºC and disapears at 900ºC. Cellulose simultaneously milled with starch, acrylamide, dextran blue and saccharose produce chemically modified cellulose. For instance, when using acrylamide one can detect, by means of the Kjeldhal method, the existence of nitrogen up to 0.65% in the material obtained after exhaustive washings. In some cases cellulose milled with several reactants seemed to be significantly more susceptible to the enzymatic attack during hydrolysis than cellulose milled without any reactant. The results of this work show that the enzymatic conversion of cellulose into reducible sugars is sensible to a little change in the mechano-chemical pre-treatment.

A utilização da biomassa para produção de substâncias químicas e energia é um dos principais temas atualmente abordados, tanto na pesquisa básica como na aplicada. No Brasil, o cultivo do sisal é altamente produtivo e o uso como fonte de matéria-prima para a fabricação etanol é, sem dúvida, de grande valia dado que o país é atualmente o maior produtor e que 95% da planta, em média, é considerado rejeito de desfibramento que pode ser usado como fonte de biomassa. A transformação dos polissacarídeos presentes na biomassa em açúcares fermentáveis, visando produção de etanol, vem sendo largamente estudada por duas principais vias, a hidrólise ácida e a enzimática. No presente trabalho, foi desenvolvido um estudo visando à hidrólise de polpa de sisal utilizando ácido sulfúrico como catalisador. Para isso, hidrólises de polpa de sisal foram feitas em reações isotérmicas a temperaturas entre 60-100oC em solução de 30% (v/v) de H2SO4 e reações a 70oC em concentrações de ácido entre 30 e 50% (v/v). A partir dos resultados das reações isotérmicas, uma não isotérmica foi realizada variando-se a temperatura de 100 a 60oC (30% H2SO4), a fim de diminuir a formação de produtos da decomposição a partir dos açúcares gerados no licor. Para acompanhar os processos, em determinados intervalos de tempo, durante 6h, foram retiradas alíquotas dos licores de açúcares e derivados, os quais foram analisados por cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE), a fim de avaliar a natureza e o teor dos produtos da hidrólise. As celuloses residuais (não hidrolisadas), suspensas no meio, foram avaliadas por microscopia eletrônica de varredura, massa molar média por viscosimetria capilar e cristalinidade e dimensão de domínios cristalinos por difração de raios X. As massas molares médias das celuloses residuais diminuíram até dez vezes logo nos primeiros minutos de reação e os valores de cristalinidade mostraram que as hidrólises ocorrem primeiramente nas regiões não cristalinas da celulose sendo as regiões cristalinas uma grande barreira frente à hidrólise. Os resultados mostraram que o aumento da temperatura elevou consideravelmente a porcentagem de hidrólise, entretanto temperaturas maiores que 80oC (30% H2SO4) favoreceram consideravelmente a decomposição da glicose. A 70oC, concentrações de ácido superiores a 30% levaram ao aumento da formação de glicose, e a menores taxas de decomposição. Além desses, mais três experimentos a 100oC e 30% de H2SO4 foram realizados utilizando celuloses de sisal mercerizadas por 1, 2 e 3h. Os resultados mostraram que o pré-tratamento levou a diminuição de até 23% da cristalinidade e de até 21% da massa molar média da celulose além de eliminar polioses presentes. Os rendimentos mostraram um acréscimo de até 50% a mais na formação de glicose. Para cada condição reacional, foi feito um estudo cinético aplicando os teores de glicose obtidos a um modelo proposto para hidrólise de polpas celulósicas. Os resultados mostraram que todas as reações realizadas em 30% de H2SO4, assim como 35% H2SO4, 70oC, se ajustaram ao modelo. Porém, as reações realizadas a 70oC , com concentrações de ácido superiores a 35% H2SO4 não se ajustaram ao modelo. A partir dos resultados obtidos conclui-se que: A 30% H2SO4 e 100oC, é possível obter celulose microcristalina a partir de sisal; A hidrólise que levou a melhores rendimentos (maior formação de glicose e menor decomposição) foi a de 50% de H2SO4 e 70oC; A mercerização da polpa facilita muito a hidrólise ácida, melhorando o rendimento em até 50% no teor de glicose; A hidrólise não isotérmica se mostrou uma boa opção no que diz respeito à diminuição da formação de produtos de decomposição da glicose formada. Os resultados obtidos permitem projetar novas condições de hidrólise ácida, objetivando melhores rendimentos, e inclusive uso como pré-tratamento para hidrólise enzimática com intuito, por exemplo, de eliminar polioses. Até onde se tenha conhecimento, o estudo feito no presente trabalho para polpa de sisal, é inédito. / Biomass conversion into chemicals and energy has promoted great worldwide interest on basic research and industrial application. Sisal cultivation is highly productive and its use as cellulosic biomass source is very important, considering currently Brazil is the larger sisal producer and its fibers are only 5% of the plant while the rest is considered rejects. Among the aspects that demand continuous basic research, cellulosic biomass conversion to fermentable sugars is one of the important steps to produce ethanol. Many studies related to cellulose hydrolysis have been developed by two catalytic ways, enzymatic and acid hydrolysis. In the present work, acid hydrolysis of sisal pulp was studied, using sulfuric acid as catalyst. In order to evaluate the influence of parameters such as temperature and concentration of acid in hydrolysis process, isothermic reactions were made at temperatures between 60 and 100oC, at constant concentration of acid (30%) as well as reactions varying concentration of sulfuric acid between 30 and 50%, at constant temperature (70oC). In addition, some reactions were made with mercerized pulp. Based on the results of isothermic hydrolysis at 30% of H2SO4 a non isothermic experiment was carried out varying temperature from 100 to 60oC aiming to reduce decomposition products. During hydrolysis, samples, in short periods of time, were characterized by high precision liquid chromatography (HPLC) to evaluate sugars and decomposition products. Residual cellulose (not hydrolyzed) were characterized by, viscosimetry, X-Ray diffraction and Scanning Electron Microscopy (SEM). The results showed that: Temperature increasing has greater impact on cellulose hydrolysis, but temperatures of 80oC and up in a 30% of H2SO4 solution increases, considerably, glucose decomposition. Increasing of sulfuric acid concentration can improve cellulose hydrolysis and diminish glucose decomposition. Molar mass average of residual cellulose decreases for about 10 times just in the first minutes. X-Ray diffraction showed hydrolysis occurs initially on non crystalline domains and crystalline domains are a barrier to hydrolysis. To evaluate mercerization process, acid hydrolysis of mercerized pulp for 1, 2 and 3h were performed using 30% H2SO4 at 100oC. The results showed up to 23% less of crystallinity and 21% less of average molar mass on mercerized cellulose and a more effective process with up to 50% more of glucose yield. A kinetic study based on glucose yield was performed for all isothermic studied reaction conditions. The results showed that kinetic model applied to all 30-35% H2SO4 reactions, but superior concentrations of sulfuric acid are not adjustable to kinetic model proposed by Saeman. The results obtained in the presented study, allow to conclude that: Acid hydrolysis using 30% H2SO4 at 100oC can produce sisal microcrystalline cellulose; The conditions that led to the best results are 50% H2SO4 at 70oC; Pulp mercerization facilitate cellulose hydrolysis; Non-isothermic hydrolysis can be a good option for reducing glucose decomposition; The results obtained in this work allow to propose other conditions for acid hydrolysis aiming best glucose yields or even to apply as pre-treatment for enzymatic hydrolysis to eliminate hemicellulose for example. To our knowledge, this is the first study on acid hydrolysis of sisal pulp.

Este projeto tem como objetivo a derivatização de celulose sob condições homogêneas de reação, através de um método simples, reprodutível e eficiente nas três etapas do processo (ativação-dissoluçãoderivatização). O sistema de solvente DMAC/LiCI, utilizado na presente Dissertação, tem estado em crescente desenvolvimento nos últimos anos. Vários mecanismos têm sido propostos para uma dissolução rápida, com mínimo de formação de agregados e baixa degradação da cadeia de celulose. Foram utilizados nesse trabalho as celuloses Avicel PH 101 (DP = 150), eucalipto (DP = 685) e linter de algodão (DP= 850). Foi estudado o intumescimento (swelling) da celulose por uma série de solventes (próticos e apróticos) e misturas binárias, já que esta etapa é responsável pela degradação da estrutura fíbrilar por inchamento da fibra, e inserção de moléculas de solvente entre as cadeias, quebrando as ligações de H intermoleculares (etapa de ativação da celulose). O intumescimento determinado para solventes puros foi correlacionado com algumas propriedades dos solventes, incluindo seu volume molar, acidez, basicidade, polaridade/polarizabilidade e polaridade empírica, Vm, α; β; π*; e ET(30), respectivamente. Os resultados mostraram que: α ou β, Vm e π*; influenciam o intumescimento para os solventes próticos; Vm e π*; tem maior importância para os solventes apróticos; o DMSO é o solvente de maior poder de intumescimento. O último dado foi utilizado para modificar um método anteriormente desenvolvido, onde a celulose é dissolvida em LiCI/DMAC após uma etapa de ativação térmica, sob pressão reduzida. O método novo envolve pré-tratamento da celulose com DMSO, antes da sua dissolução no referido sistema de solvente. Este método, simples e eficaz, resultou em menor degradação da celulose, comprovada pela cor da solução (clara e límpida) e pela determinação do DP dos acetatos obtidos. Outro ponto positivo foi à dissolução do linter de algodão sem a necessidade de mercerização prévia. As relações Anidrido Acético/UAG na síntese de triacetatos de celulose foram 3, 3, 3,75 e 4,5 para as celulose Avicel PH 101, Eucalipto mercerizado, eucalipto e algodão respectivamente. O grau de acetilação foi determinado por RMN de 13C, indicando a seguinte ordem de reatividade: C6 > C2 > C3. / The objective of this work is the derivatization of cellulose, under homogeneous reaction conditions, bya simple, reproductive and efficient method, in the three steps of the process (activation-dissolution- derivatization). Previously, extensive work has been carried out on the solvent system studied in this work, DMAC/LiCl. Different mechanisms have been proposed to a fast dissolution with minimum aggregates formation and low degradation of cellulose chain. The following celluloses were used in this work: Avicel PH 101 (DP = 150), eucalyptus (DP = 685) and cotton linter (DP= 850). Cellulose swelling was studied in different solvents (protics and aprotics). This step is responsible for two phenomena: (i) fiber structure degradation through fiber swelling; and (ii) insertion of solvent molecules among the chains breaking intermolecular H-bonding (cellulose activation step). The determined swelling was correlated with some solvent properties as molar volume, acidity, basicidity, polarity/polarizability and empirical polarity, Vm, α; β; π*; and ET(30), respectively. The results showed that α or β, Vm and π* influence swelling in protic solvents; Vm and π* are important in aprotic solvents; and DMSO has the strongest swelling power. The last information was used to change a method developed before, where cellulose is dissolved in LiCI/DMAC after a thermal activation step under reduced pressure. The newmethod involves cellulose pre-treatment with DMSO, before the dissolution in the above-cited solvent system. This simple and efficient method resulted in smaller cellulose degradation verified by: (i) the color of the solution (clear and limpid) and (ii) the determination of PD of the obtained acetates. Another advantage of this method is the dissolution of cotton linter without previous mercerization. The relationship acetic anhydride/UAG found in the synthesis of cellulose triacetates were 3, 3, 3,75 e 4,5 for Avicel PH 101, mercerized eucalyptus, eucalyptus and cotton, respectively. Acetylation degree was determined by 13C NMR, the following reactivity order was observed C6 > C2 > C3.

No presente trabalho, foram preparados painéis rígidos compostos de polpa celulósica e nanofibras de celulose (NFC), utilizando como materiais aglomerantes o poli (metacrilato de metila) (PMMA) e uma resina acrílica comercial, empregados em suspensões aquosas do material celulósico e emulsões dos polímeros aglomerantes. Foi desenvolvido um novo método para a preparação dos materiais compósitos baseados em um processo de co-precipitação, onde o reforço de fibras de celulose e o polímero em emulsão são coagulados e isolados da fase aquosa. Foram investigadas misturas de resina/fibra contendo 25%, 50% e 75% de fibras em massa. O grande desafio encontrado foi a obtenção de dispersões homogêneas das fibras nas matrizes acrílicas, uma vez que a natureza hidrofílica da celulose em relação a natureza hidrofóbica das matrizes geralmente leva a separação entre os componentes e a formação de materiais heterogêneos. O processo estudado neste trabalho, conduziu à formação de placas espessas e homogêneas que foram moldadas por prensagem à quente. Os materiais foram caracterizados por meio de ensaios de espectroscopia no infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), análise termogravimétrica (TGA), ensaio dinâmico mecânico (DMA), ensaio de tração, absorção de água e microscopia eletrônica de varredura (MEV). As micrografias obtidas por MEV mostraram uma boa dispersão e adesão interfacial das NFC com os materiais acrílicos. Os ensaios de DMA e ensaios de tração evidenciaram o efeito de reforço superior NFC em relação a polpa celulósica. O comportamento dos compósitos obtidos com as NFC foi muito superior do que comportamento dos painéis obtidos com a polpa de celulose. O método desenvolvido para a produção de placas de polímeros acrílicos com altos teores de fibras de celulose se mostrou eficaz, sendo demonstrado o potencial das NFC como material de reforço. / In this work, there were prepared rigid panels of poly (methyl methacrylate) (PMMA) and a commercial acrylic resin reinforced with wood pulp and cellulose nanofibers (NFC). Wood pulp and cellulose nanofibers were used from its aqueous suspensions and the thermoplastic polymers used as emulsions. A new method for the preparation of composite materials based on a co-precipitation in which the reinforcement fibers of cellulose and polymer emulsion were coagulated and isolated from the aqueous phase has been developed. Thus, mixtures of resin/fiber containing 25%, 50% and 75% by weight fibers have been investigated. The challenge found to obtain homogenous dispersion of fibers in an acrylic resin matrix, since the hydrophilic nature of the cellulose compared to hydrophobic nature of matrices usually leads to separation of the components and the formation of heterogeneous materials. The process studied in this work led to the formation of thick and homogeneous composites in which were molded by hot pressing. The materials was characterized by Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) thermogravimetric analysis (TGA), dynamical mechanical analysis (DMA), tensile testing, water absorption and scanning electron microscopy (SEM). The SEM micrographs showed good dispersion and interfacial adhesion of NFC with acrylic materials. DMA tests and tensile tests showed higher reinforcing effect NFC in relation to pulp. The method developed for the production of acrylic polymers panels with high cellulose fibers content is effective, being demonstrated the potential of NFC as reinforcing material. The behavior of the panels obtained with NFC was very behavior of the composites obtained from the wood pulp cellulose.

This work investigates the compositional and nanostructural variability of celluloses isolated from plants and the impact of the variability in the production of cellulose nanocrystals. A variable set of cellulose isolated from plants were generated starting with a range of feedstocks (coconut fiber, sisal fiber, eucalyptus sawdust, pine sawdust, sugarcane rind and sugarcane pith), applying a range of cellulose isolation processes (acetossolv, liquid hot water, alkaline, and liquid hot water + alkaline) and adding commercial cellulose (eucalyptus kraft pulp, dissolving pulp, and microcrystalline cellulose) as reference materials. The nanostructural characteristics were evaluated by calorimetric thermoporometry, X-ray diffraction, and moisture sorption isotherms. Composition was evaluated by standard wet chemical analysis and insights on functional groups were obtained by infrared spectroscopy. The cellulose nanocrystals were produced by acid hydrolysis with sulfuric acid and characterized by atomic force microscopy and X-ray diffraction. The measured parameters of the isolated celluloses were spread, showing we could achieve a highly diverse set of substrates. Significant correlations between measured variables across the sample set, indicating possible unforeseen multivariate relations among cellulose features. For example, we could show that cellulose monolayer hydration is determined by both hemicelluloses content (compositional parameter) as well as cellulose crystal width (structural parameter). Cellulose nanocrystals were successfully produced, although in some cases such as for the acetossolv pulps the acid conditions were too aggressive and oxidized the substrates. Finally, some quantitative correlations were seen between the parameters of cellulose substrates and the resulting cellulose nanocrystals. These results supply the first hints about how the nanostructural variability of isolated cellulose can influence the cellulose nanocrystals produced from them. / Este trabalho investiga a variabilidade composicional e nanoestrutural de celuloses isoladas de plantas e o seu impacto na variabilidade na produção de nanocristais de celulose. Um conjunto variável de celuloses isoladas de plantas foi gerado a partir de uma série de matérias-primas (fibra de coco, sisal, serragem de eucalipto, serragem de pinheiro, casca de cana e miolo de cana), aplicando uma série de processos de isolamento de celulose (hidrotérmico, alcalino, hidrotérmico + alcalino e acetosolve) e adicionando celuloses comerciais (polpa kraft de eucalipto, polpa para dissolução e celulose microcristalina) como materiais de referência. As características nanoestruturais foram avaliadas por termoporometria calorimétrica, difração de raios X e isotermas de sorção de umidade. A composição foi avaliada por análise química húmida padrão e os conhecimentos sobre grupos funcionais foram obtidos por espectroscopia de infravermelhos. Os nanocristais de celulose foram produzidos por hidrólise ácida com ácido sulfúrico e caracterizados por microscopia de força atômica e difração de raios-X. Os parâmetros medidos das celuloses isoladas foram distribuídos, demonstrando que poderíamos alcançar um conjunto altamente diversificado de substratos. Correlações significativas entre as variáveis medidas foram observadas em todo o conjunto amostral, indicando possíveis relações multivariadas imprevistas entre as características da celulose. Por exemplo, poderíamos demonstrar que a monocamada de hidratação de celulose é determinada tanto pelo conteúdo de hemiceluloses (parâmetro de composição) quanto pela largura do cristal de celulose (parâmetro estrutural). Os nanocristais de celulose foram produzidos com sucesso, embora em alguns casos, como nas polpas acetosolve, as condições ácidas fossem muito agressivas e oxidassem os substratos. Finalmente, algumas correlações quantitativas foram observadas entre os parâmetros dos substratos de celulose e os nanocristais de celulose resultantes. Estes resultados fornecem as primeiras dicas sobre como a variabilidade nanoestrutural da celulose isolada pode influenciar os nanocristais de celulose produzidos a partir deles.

As nonoceluloses são partículas com pelo menos uma dimensão menor que 100 nm. A produção delas a partir de materiais lignocelulósicos tem obtido grande destaque nos últimos anos. A celulose nanocristalina (CNC) é tradicionalmente produzida através da hidrólise ácida, utilizando alta concentração de ácido, grande volume de água e com baixo rendimento. A celulose nanofibrilada (CNF) é produzida pela desfibrilação mecânica de polpas celulósicas com alto consumo de energia. Por outro lado, embora a produção industrial de etanol 2G já tenha começado, com as primeiras plantas de produção em escala espalhadas pelo mundo, a hidrólise enzimática completa da celulose para este fim não é economicamente viável e gera um resíduo rico em celulose e altamente recalcitrante, que poderia ser utilizado para produzir nanoceluloses, que tem alto valor agregado. Neste contexto, este estudo investigou a viabilidade técnica da produção das nanoceluloses (CNC e CNF) integradas ao processo de produção de açúcares fermentescíveis para a produção de etanol 2G a partir do bagaço de cana-de-açúcar. Incialmente, em uma planta piloto de produção de etanol 2G, o bagaço foi pré-tratado por explosão a vapor, que gerou a celulignina que foi deslignificada com NaOH. A polpa celulósica gerada foi tratada com peróxido de hidrogênio em meio alcalino para realizar a remoção da lignina residual. Os materiais gerados pelo pré-tratamento e pelo processo de polpação em meio alcalino foram caracterizados quando sua composição química e hidrolisados com diferentes cargas de enzimas. Os resultados mostraram a eficiência dos pré-tratamentos aplicados ao bagaço de cana-de-açúcar causando o enriquecimento em celulose e a diminuição do teor lignina e de hemiceluloses, acarretando um maior acesso das enzimas a celulose. O estudo do efeito das cargas enzimáticas, do aumento da carga de sólidos e do sistema de agitação, resultou em conversões de celulose em torno de 80%, atingindo concentrações acima de 120 g/L. Utilizando o resíduo de hidrólise da polpa celulósica, foram obtidas as nanoceluloses. A CNC apresentou tamanho médio de partículas de 679 nm, índice de cristalinidade de 54%, diâmetros mais frequentes entre 55 e 65 nm e rendimento de aproximadamente 48%. A CNF apresentou tamanho médio de 722 nm e diâmetros com maior frequência em torno de 60 nm, e rendimento de aproximadamente 38%. As suspensões aquosas de CNC e CNF apresentaram baixa estabilidade, quando monitoradas através do potencial zeta. / Nanocelluloses are particles with at least one dimension smaller than 100 nm. Their production from lignocellulosic materials has gained prominence in recent years. Cellulose nanocrystals (CNC) is traditionally produced through acid hydrolysis using high acid concentration, high water volume and results in low yield. Cellulose nanofibrils (CNF) is produced by mechanical defibrillation of cellulosic pulps with high energy consumption. On the other hand, despite the fact the production of 2G ethanol has already reached commercial production, with the first commercial facilities around the worldwide, complete enzymatic hydrolysis of cellulose for this purpose is not economically viable and generates a highly recalcitrant residue rich in cellulose and, which could be used to produce nanocelluloses, high-added value products. In this context, this study investigated the technical viability of obtaining nanocelluloses integrated into the production process of fermentable sugars to obtain 2G ethanol from sugarcane bagasse. Initially, at a pilot plant for production of2G ethanol, sugarcane bagasse was pre-treated by steam explosion, generating cellulignin, which was delignified with NaOH. The resulting cellulosic pulp was treated with hydrogen peroxide in an alkaline medium to remove residual lignin. The materials generated after the pre-treatment and the pulping process in alkaline medium were characterized regarding their chemical composition and then hydrolyzed with different loads of enzymes. The results showed that the pre-treatments applied to the bagasse caused the enrichment in cellulose and the decrease of lignin and hemicelluloses contents, leading to a greater access of the enzymes to cellulose. The enzymatic charges used in the experiments, which were evaluated in combination with the increase of the solids loading together with the change of the agitation system, resulted in a cellulose conversion of around 80%, reaching concentrations above 120 g/L. Using the hydrolysis residue of the cellulosic pulp, nanocelluloses were obtained. The CNC showed a mean particle size of 679 nm, crystallinity index of 54%, diameters between 55 and 65 nm and a yield of about 48%. The CNF displayed an average particle size of 722 nm and diameters with higher frequency around 60 nm. The aqueous suspensions of CNC and CNF showed low stability when monitored through the zeta potential.