Periplaneta americana apresenta em seu tubo digestivo pelo menos oito atividades β-glucanásicas distintas. Destas, cinco puderam ser purificadas até a homogeneidade e parcialmente caracterizadas. LAM (Mr=46.000) apresenta atividade exclusiva sobre laminarina, é inibida por altas concentrações de substrato e gera oligossacarídeos de baixo grau de polimerização (1 a 4) a partir de laminarina solúvel. LIQl (Mr=24.600) é capaz de hidrolisar laminarina e liquenana, produzindo oligossacarídeos de grau de polimerização 1, 2 e 4 a partir de laminarina solúvel e um único oligossacarídeo (grau de polimerização entre 3 e 4) a partir de liquenana. LIQ 2 (Mr= 22.300) é capaz de clivar laminarina e liquenana e é inibida por laminarina, clivando apenas ligações internas ao polímero. CELl e CEL2 (Mr=71.600 e 72.700) clivam liquenana e carboximetilcelulose, também atacando apenas ligações internas destes polissacarídeos. CELl e CEL2 também são capazes de atacar celulose cristalina. Todas as β-glucanases purificadas apresentam um pH ótimo em torno de 6,0, próximo ao pH luminal, e são relativamente estáveis em condições fisiológicas. Estas enzimas são purificadas a partir da fração solúvel do tubo digestivo do inseto em quantidades muito pequenas (até 7µg), o que inviabiliza sua caracterização estrutural refinada. Além destas proteínas, o sistema β-glucanásico de P. americana conta com duas celulases de baixo peso molecular (Mr= 15.000 e 17.000), e uma atividade ainda não caracterizada. Aparentemente, estas enzimas estão envolvidas na digestão incompleta da celulose e hemiceluloses ingeridas pelo inseto. LIQ 1 possui capacidade lítica sobre células de Saccharomyces cerevisiae, podendo estar envolvida na defesa do epitélio contra agentes infecciosos. / P. americana midgut has at least eight β-glucanases. Five were purified and partially characterized. LAM (Mr=46,000) is active only upon soluble laminarin, is inhibited by high amounts of substrate, and releases small oligosaccharides (1 to 4 glucoses). LIQ1 (Mr=24,600) is active upon laminarin and lichenan, releasing oligosaccharides with 1,2 and 4 glucosyl residues from soluble laminarin and only one oligossacharide, with a degree of polimerization between 3 and 4, from lichenan. LIQ2 (Mr=22,300) is active upon laminarin and lichenan and hydrolyzes only internal bond. CEL1 and CEL2 are active upon lichenan and carboxymethylcellulose, hydrolyzing internal bonds in these substrates. CEL1 and CEL2 also attack AVICEL. All β-glucanase activities have an optimum pH around 6.0 (near luminal pH) and are stable under physiological conditions. These enzymes are purified in very low amounts (up to 7µg from 10 animais). P. americana &#946,-glucanasic system also has two cellulases of low molecular weight (Mr= 15,000 and 17,000), and another not yet characterized. Probably these enzymes are involved in incomplete digestion of cellulose and hemicellulose ingested by the insect. LIQ 1 lyses Saccharomyces cerevisiae cells, and may be involved in epithelium defense against microorganisms.

O Brasil é hoje o maior produtor de cana-de-açúcar no mundo e a previsão de safra para 2016 é de 658,7 milhões de toneladas. Como o bagaço da cana consiste de 14% de sua massa serão produzidas cerca de 92 milhões de toneladas desse coproduto. Buscando alternativas sustentáveis existem algumas formas de aproveitamento do mesmo, seja na produção de energia, de etanol de segunda geração ou de derivados celulósicos, foco do presente estudo. Objetivou-se através deste trabalho obter metilcelulose por meio de processos sequenciados. Partindo do bagaço de cana in natura, celulose, hemicelulose e lignina foram segregadas por hidrólises, sendo que o foco foi a fração celulósica. A mesma passou por duas diferentes sequências de branqueamento, obtendo celulose purificada, da qual foi produzida a metilcelulose com potencial aplicabilidade industrial. As sequências de branqueamento avaliadas foram uma livre de cloro elementar (ECF) e outra totalmente livre de cloro (TCF), visando reduzir ou suprimir a geração de poluentes tóxicos, principalmente compostos organoclorados. Uma das escolhas para esse objetivo foi o emprego de tecnologia baseada no tratamento enzimático, através da lacase, na sequência TCF. Cada material gerado por etapa de estudo foi analisado. O bagaço de cana, e as celuloses geradas pelas hidrólises foram caracterizadas quanto aos teores de celulose, hemicelulose, lignina, cinzas e extrativos. A celulose gerada antes e após cada etapa de branqueamento foi caracterizada, alcançando por meio da rota ECF uma redução de 80,5% do número kappa, aumento de 3,6 vezes do grau de alvura e pouca variação na viscosidade. Para a rota TCF houve redução de 48,7% do número kappa, aumento de 2,3 vezes do grau de alvura e melhora das propriedades da fibra por meio do aumento da viscosidade. A metilcelulose foi caracterizada por DRX, FTIR, TGA/DTG, MEV e solubilidade. Concluiu-se que os tratamentos foram realizados de maneira eficiente, a otimização das etapas de branqueamento proporcionou uma boa purificação da celulose, a partir da qual pôde ser produzida metilcelulose de boa qualidade, confirmada pelas análises do material. / Brazil is now the largest producer of sugarcane in the world and harvest forecast for 2016 is 658.7 million tons. Such as sugarcane bagasse consists of 14% of its mass will be produced about 92 million tons of this coproduct. Seeking sustainable alternatives there are some ways to use the same, whether in energy production of second-generation ethanol or cellulosic derivatives, focus of this study. The objective was to get through this work methylcellulose through sequenced processes. Starting from sugarcane bagasse, cellulose, hemicellulose and lignin were segregated by hydrolysis, and the focus was the cellulosic fraction. The same underwent two different bleaching sequences, obtaining purified cellulose, which was produced methylcellulose having potential industrial applicability. bleaching sequences evaluated were an elemental chlorine free (ECF) and other totally chlorine free (TCF), to reduce or eliminate the generation of toxic pollutants, organochlorine compounds mainly. One of the choices for this purpose was the use of technology based on enzymatic treatment by Laccase in TCF sequence. Each material generated by step study was analyzed. The sugarcane bagasse, and the pulps generated by hydrolysis were characterized how to cellulose, hemicellulose, lignin, ash and extractives. Cellulose generated before and after each bleaching stage was characterized, by ECF route reaching a reduction of the kappa number 80.5%, an increased of 3.6 times the degree of whiteness and little variation in viscosity. For TCF route was reduced by 48.7% kappa number, increase the degree of whiteness in 2.3 times and a improvement of fiber properties by increasing the viscosity. The methylcellulose was characterized by XRD, FTIR, TGA / DTG, SEM and solubility. It was concluded that the treatments were performed in an efficient manner, optimization of the bleaching stages provided a good purification of the pulp, from which good quality can be produced methylcellulose, confirmed by analysis of the material.

O engaço de bananeira, suporte que sustenta o cacho de bananas, normalmente é descartado após a colheita da fruta, seja nas casas de embalagens (packing houses) ou em centros distribuidores, onde é considerado verdadeiro resíduo pelo grande volume gerado e por não ser aproveitado. Por essa razão e por constituir-se em material fibroso, o engaço foi avaliado para produção de polpa celulósica. O engaço in natura apresenta cerca de 93% de umidade e células de parênquima em abundância; em termos de composição química, o engaço apresenta 7,4% de lignina, 47,8% de extrativos totais, e 47,6% de holocelulose. Nesta pesquisa, a performance do engaço como matéria-prima para produção de polpa celulósica foi avaliada, usando o CaO como fonte álcali. Foram utilizadas lavagem e pré-extração aquosa (100 ºC, por 100 minutos) como pré-processos com o propósito de reduzir a grande quantidade de extrativos no bagaço do engaço de bananeira. O bagaço original e os materiais obtidos após os pré-processos foram submetidos à polpação com CaO com 8, 10, 12 e 14% de CaO, à temperatura de 120 ºC por 120 minutos em digestor rotativo. Para comparação foi utilizado o processo soda de polpação, sob as mesmas condições, usando-se 12% de NaOH como carga alcalina. Os resultados mostraram que a aplicação da lavagem e pré-extração aquosa ocasionaram a redução de cerca de 40% da massa inicial do bagaço. Considerando-se as condições de polpação e também a composição química do engaço de bananeira, os pré-processos avaliados não apresentaram um significativo efeito no processo de cozimento. Para a polpação do engaço, o processo de polpação cal pode ser considerado uma alternativa técnica para produção de polpa celulósica, apresentando níveis de deslignificação similar ao do processo de polpação soda. / The banana stem, grain stalk that supports the banana fruits, is normally discarded after the fruit harvesting, either in the 'packing house' or in the delivering centers, where it is considered a residue due to the great volume generated. For this reason and for being a fibrous material, stem was evaluated for pulp production. The stem in natura presents 93 % of humidity and parenchymatic cells in abundance; in terms of chemical composition the stem presents 7,4% of lignin, 47,0 % of total extractives and 45,6% of holocelullose. In this research, the performance of the stem as raw material for pulp production was evaluated, using the CaO as an alkali source. Washing and aqueous pre-extraction (100 ºC and 100 minutes) were considered as a pre-process in order to reduce the amount of extractives on the banana stem bagasse; the original bagasse and the materials obtained after the pre-processes were submitted to the CaO pulping with 8, 10, 12 and 14 % of CaO, at 120 ºC temperature during 120 minutes in rotating digester. For comparison, a soda cooking was carried out, under the same conditions using 12% of NaOH as alkaline charge. The results showed that the aplication of washing and aqueous pre-extraction caused a reduction of about 40% in the initial mass of bagasse. Considering the pulping conditions and also the chemical composition of the banana stem bagasse the pre-process evaluated did not show a significant effect on the cooking process itself. For the banana stem pulping, a CaO process can be considered a technical alternative for pulp production, with delignification rates similar to the NaOH process.

O objetivo deste trabalho foi avaliar se as enzimas secretadas pelo fungo de decomposição parda Gloeophyllum trabeum podem atuar como auxiliares às celulases comerciais na hidrólise de substratos celulósicos oxidados. Para isto foi realizada a oxidação de celulose microcristalina Avicel mediante reação de Fenton (Fe+2, H2O2) e tratamento com CuSO4. O substrato oxidado foi caracterizado e posteriormente foi determinado o efeito desta modificação sobre a eficiência hidrolítica de enzimas comerciais (Celluclast/Novozym) e sobre misturas destas enzimas comerciais suplementadas com extrato enzimático obtido de G. trabeum. As reações realizadas com Avicel indicaram que ambos tratamentos químicos foram efetivos para modificar grupos funcionais presentes na celulose. A caracterização fisicoquímica dos substratos oxidados permitiu concluir que o tratamento Fenton gerou transformações mais intensas na celulose do que o tratamento com CuSO4. O análise dos hidrolisados ácidos das amostras oxidadas por Fenton mediante espectrometria de massas (GC-MS) confirmou que a oxidação ocorre principalmente no C1. As hidrólises enzimáticas utilizando preparações com diferentes cargas das enzimas comerciais apresentaram uma diminuição significativa da conversão de celulose quando as amostras são tratadas com o reagente Fenton. Por outro lado, a celulose oxidada gerada pelo tratamento com CuSO4 ainda é eficientemente hidrolisada pelas enzimas. As duas amostras de celulose Avicel oxidadas também foi hidrolisada utilizando misturas de enzimas comerciais e extratos enzimáticos de G. trabeum. Em todas as condições ensaiadas a suplementação da mistura reacional com extratos enzimáticos do fungo de decomposição parda G. trabeum diminuíram a eficiência de hidrólise enzimática da celulose oxidada. O emprego do dobro de carga enzimática de enzimas comerciais permitiu recuperar os níveis de hidrólise observados na celulose in natura. / The goal of this work was to evaluate whether enzymes produced by the brown-rot fungus Gleophyllum trabeum would be able to act as auxiliary enzymes of commercial cellulases during the enzymatic hydrolysis of oxidized cellulose. To reach this goal an oxidation of microcrystalline-cellulose (Avicel) was performed by two differente reaction systems: Fenton reaction (Fe2+, H2O2) or CuSO4 treatments. The oxidized subtracts were characterized and the effect of cellulose modification on the hydrolytic efficiency of commercial enzymes, supplemented or not with the enzymes recovered from a G. trabeum culture, was determined. The Avicel treatment by the oxidative systems resulted in cellulose structural changes as evidenced by infrared spectroscopy, viscosity measurements and chemical characterization by HPLC and GC/MS chromatography of the monomers recovered after acid hydrolysis. The physicochemical characterization of the oxidized celluloses allowed to conclude that the transformation of the cellulose was more intense when Fenton treatment was used as compared with the CuSO4 treatment. The analysis of the acid hydrolysates by GC-MS indicated that the oxidation by Fenton reaction occurred mainly at the C1 of the cellulose chain, resulting in gluconic acid in the acid hydrolysates. A meaningful decrease of the cellulose conversion was observed when Fetnon-treated samples were submitted to enzymatic hydrolysis using different amounts of commercial enzymes. On the other hand, the CuSO4-oxidized cellulose was still efficiently hydrolyzed by high enzyme dosages. The oxidized Avicel substrates were also hydrolyzed using a mixture of the commercial enzymes with enzymes recovered from G. trabeum cultures. At all tested conditions, the supplementation of the reaction mixture with enzymatic extracts from G. trabeum decreased the enzymatic hydrolysis efficiency. Nevertheless, the normal levels of enzymatic hydrolysis were recovered when the commercial enzymes dosage two-fold increased.

A primeira parte desta Tese incluiu a funcionalização em solução de polietileno linear de média densidade (LMDPE) com alil glicidil éter (AGE), na presença de peróxido de benzoíla (BPO) como iniciador de reações radicalares. A caracterização foi feita por espectroscopia no infravermelho com transformada de Fourier (FTIR) e o grau de funcionalização (GF) foi estimado por meio de duas curvas de calibração. Foi observado efeito do tipo de solvente sobre o GF. A segunda parte consistiu na funcionalização superficial por radiação ultravioleta (UV). Como monômeros foram usados AGE, anidrido maléico (MAH) e anidrido tetraidroftálico (THFAH). Como iniciadores, BPO e benzofenona (BP). A caracterização das superfícies foi realizada por medidas de ângulo de contato. THFAH apresentou a melhor performance. A terceira tratou da funcionalização por processamento reativo do LMDPE com AGE, na presença de BPO. A caracterização se deu por FTIR e o GF foi estimado conforme descrito acima. A funcionalização foi confirmada (indiretamente) por calorimetria diferencial exploratória, que evidenciou a diminuição do grau de cristalinidade com a funcionalização. Não foi possível confirmar a funcionalização por meio de análise elementar, termogravimetria e difração de raios X. A fragmentação das cadeias do LMDPE funcionalizado do ensaio 13 (e 13A) foi evidenciada por decréscimo no torque e nas propriedades mecânicas. Contudo, o índice de fluidez, surpreendentemente, diminuiu. Os valores relativamente superiores de resistência à tração e módulo de Young dos compósitos e blendas obtidos com LMDPE funcionalizado, contra os obtidos com LMDPE virgem, evidenciaram a interação favorável entre os grupos epóxidos inseridos nas cadeias do LMDPE e os grupos hidroxilas presentes no polissacarídeo. O aumento da adesão entre a matriz polimérica e as fibras de celulose foi confirmado por microscopia eletrônica de varredura e, qualitativamente, por quantidades relativamente maiores de resíduos remanescentes após extração em xileno sob refluxo. / The first part of this work included the functionalization in solution of linear medium density polyethylene (LMDPE) with allyl glycidyl ether (AGE), in the presence of benzoyl peroxide (BPO) as free radical reaction initiator. The characterization was made by Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) and the degree of functionalization was estimated by means of two calibration curves. The type of solvent influenced the DF. The second part comprised the surface functionalization by ultraviolet (UV) radiation. AGE, maleic anhydride (MAH) and tetrahydrophthalic anhydride (THFAH) were used as monomers and BPO and benzophenone (BP) as initiators. Contact angle measurements were used to characterize the surfaces. THFAH showed the best performance. The third part dealt with the functionalization by reactive processing of LMDPE with AGE, in the presence of BPO. FTIR was used to characterize the samples and the degree of functionalization was estimated as described above. The functionalization was (indirectly) confirmed by differential scanning calorimetry. The degree of crystallinity decreased with the functionalization. The functionalization couldn?t be confirmed by elemental analysis, thermogravimetry and X-ray diffraction. The chain scissions of the chemical modified LMDPE of trial 13 (and 13A) were evidenced by reduction of torque and mechanical properties. However, the melt flow index diminished. The favorable interaction between epoxide groups inserted on LMDPE chains and hydroxyl groups present in polysaccharide caused the increase in tensile strength and Young?s modulus values for composites and blends in relation to those obtained with virgin LMDPE. The increase in adhesion between the polymeric matrix and cellulose fibers was also confirmed by scanning electron microscopy and, qualitatively, by relatively large amounts of remaining residues after extraction in refluxing xylene.

O presente trabalho apresenta resultados do estudo que objetivou desenvolver blendas poliméricas compostas por dois polimeros biodegradáveis, o poli (butileno succinato - co - adipato) (PBSA) copolímero de poliésteres alifáticos e a policaprolactona (PCL). O estudo desenvolveu a tecnologia para a incorporação de nanowhiskers de celulose (NWC) enxertados com PCL (NWC - g - PCL), com objetivo de melhorar a adesão nanowhisker/matrix, e otimizar as propriedades mecânicas destes polímeros. As composições utilizadas foram 30PCL/70PBSA e 50PCL/50PBSA (em % de massa), com 1, 3 e 5% de NWC - g - PCL. As blendas e compósitos foram preparadas na forma de filmes por evaporação de solvente clorofórmio (casting) e via extrusão e moldagem por injeção, e caracterizadas quanto a suas propriedades térmicas, mecânicas e morfológicas através de calorimetria exploratória diferencial (DSC), análise termogravimétrica (TGA) e análise termodinâmica mecânica (DMTA), ensaio mecânico de tração e microscopia eletrônica de varredura (MEV). Os resultados obtidos através das análises de espectroscopia no infravermelho (IV) e difração de raios-X (DRX) sugerem a enxertia de cadeias de PCL nos NWC. Os polímeros puros, na forma de filmes, obtidos por evaporação de solvente, apresentaram estabilidade térmica semelhantes com início de decomposição em 290°C e decomposição máxima em torno de 420°C. Os filmes dos compósitos apresentaram uma diminuição da estabilidade térmica com o aumento dos teores de NWC - g - PCL nas formulações. As curvas DSC apresentaram dois picos de fusão e de cristalização o que indica a imiscibilidade dos polímeros, as análises térmicas dos filmes, mostraram também um aumento no grau de cristalinidade conforme os teores de nanowhiskers enxertados aumentaram, isso para composição 30/70. No caso dos compósitos com composição 50/50 (PCL/PBSA) houve uma diminuição do grau de cristalinidade dos polímeros. A imiscibilidade dos polímeros nos filmes foi confirmada também através das análises DMTA onde dois picos distintos de tanδ foram encontrados, para as composições 30/70, próximos das temperaturas de transição vítrea dos dois polímeros. As mesmas composições processadas via extrusão, e corpos de prova moldados por injeção, apresentaram uma queda na estabilidade térmica detectada pelas análises TGA. Houve um aumento no grau de cristalinidade da PCL conforme maior quantidade de nanowhisker nos compósitos. A maior rigidez do material foi confirmada a partir dos ensaios mecânicos de tração, onde o módulo elástico aumentou aproximadamente duas vezes com o aumento da porcentagem de nanocargas nos compósitos, assim como a diminuição da porcentagem de alongamento e a resistência à tração não sofreu grandes alterações. / In this dissertation results of the study aimed to develop polymer blends composed of two biodegradable polymers, poly (butylene succinate - co - adipate) (PBSA) and aliphatic polyester polycaprolactone (PCL). The study developed the technology for the incorporation of cellulose nanowhiskers (NWC) grafted PCL (NWC - g - PCL), aiming to improve adherence nanowhisker / matrix, and improve mechanical properties of these polymers. The compositions used were 30PCL/70PBSA and 50PCL/50PBSA (in mass%), with 1, 3 and 5% of NWC - g - PCL. The blends and composites were prepared as films by evaporation of solvent chloroform (casting) and via extrusion and injection molding, and characterized their thermal, mechanical and morphological means of differential scanning calorimetry (DSC), thermogravimetric analysis (TGA) mechanical and thermodynamic analysis (DMTA), mechanical tests and scanning electron microscopy (SEM). The results obtained by analysis of infrared spectroscopy (IR) and X -ray diffraction (XRD) suggest the grafting of PCL chains in the NWC. The pure polymers in the form of films obtained by solvent evaporation, showed similar thermal stability with decomposition onset at 290°C and decomposition maximum at around 420°C. The films of the composites showed a decrease in thermal stability with increased levels NWC - g - PCL in the formulations. The DSC curves show two melting peaks and crystallization which indicates immiscibility of the polymers, the thermal analysis of the film showed also an increase in degree of crystallinity as the content of grafted nanowhiskers increased, this composition to 30/70. In the case of composites with composition 50/50 (PCL / PBSA) there was a decrease in the degree of crystallinity of polymers. The immiscibility of the polymers in the film was also confirmed by analysis DMTA where tanδ two distinct peaks were found for compositions 30/70, close to the glass transition temperatures of the two polymers. The same compositions processed via extrusion, and specimens injection molded, showed a decrease in thermal stability detected by TGA analysis. There was an increase in the degree of crystallinity of the PCL as the largest quantity of nanowhisker composites. The rigidity of the material was confirmed from the tensile test, where the elastic modulus increased approximately twice the percentage increase of nanofiller in the composites, as well as the decrease in percentage elongation and tensile strength has not changed much.

O Brasil ocupa a quarta colocação no ranking mundial de produção de celulose, sendo que quase 90% da matéria prima é madeira de fibra curta, especificamente do gênero Eucalyptus. O processo de produção de celulose mais utilizado pela grande maioria das indústrias do mundo todo é o químico e, entre os processos químicos modificados está o Compact CookingTM, que é reconhecido por gerar polpas de alta resistência físico-mecânica e boa branqueabilidade. Aditivos de cozimento são amplamente utilizados no processo de fabricação da celulose, pois permitem melhores rendimento e qualidade do produto obtido. O presente trabalho teve como objetivo avaliar a eficiência de quatro aditivos na polpação kraft de eucalipto através do processo Compact CookingTM, buscando melhorias no rendimento do processo e ganho na qualidade da polpa produzida. Os cozimentos foram conduzidos em digestor laboratorial da marca TSI com bomba dosadora acoplada. O tempo total de cozimento foi de 457 minutos, com temperatura máxima de 165º C, resultando em um perfil de cozimento com fator H de 2100. Os aditivos testados foram antraquinona, aditivo 2, aditivo 3 e xilenossulfonato de sódio. A antraquinona e os aditivos 2 e 3 foram aplicados em carga de 0,05% (base madeira) e o xilenossulfonato de sódio foi testado em três cargas: 2, 4 e 8 kg.ton-1 (base madeira). Os resultados obtidos mostraram que o uso do xilenossulfonato de sódio como aditivo na polpação kraft, levando em consideração as especificidades desta pesquisa, não gerou benefícios ao processo e, por isso, o mesmo não foi utilizado nos passos seguintes deste estudo. A antraquinona possibilitou a redução de um ponto percentual de álcali ativo aplicado e consequente ganho de rendimento de 1,6% em relação ao tratamento sem aditivo. Tanto para o aditivo 2 quanto para o aditivo 3 foi possível alcançar o mesmo grau de deslignificação (número kappa 17 ± 05) com redução de cinco pontos percentuais de álcali ativo aplicado em relação ao tratamento testemunha, gerando ganho de 2,3 e 2,4% em rendimento. A viscosidade das polpas com a antraquinona e com os aditivos 2 e 3 também aumentou de maneira significativa se comparada à polpa sem aditivo, sendo os melhores resultados alcançados nos tratamentos com os aditivos 2 e 3; tais aditivos também possibilitaram a maior queda nos valores de consumo específico de madeira e teor de sólidos gerados. Quando testadas em relação a propriedades físico-mecânicas, as polpas produzidas com a utilização dos aditivos 2 e 3 apresentaram as melhores performances, com benefícios na tração, estouro e resistência à passagem de ar. É possível concluir que, para a madeira e processo de polpação utilizados neste trabalho, os aditivos 2 e 3 se mostraram bastante superiores à antraquinona. Assim, fica a sugestão para que mais trabalhos e estudos sejam desenvolvidos com estes produtos, buscando o melhor conhecimento dos mesmos e a comprovação de tal desempenho para a produção de polpa celulósica. / Brazil occupies the fourth place in global pulp production ranking and almost 90% of the raw material used for the national production is hardwood, specifically Eucalyptus. The most used process for pulp production by industries worldwide is the chemical pulping and among the modified chemical processes, there is Compact CookingTM. This one is recognized for producing pulps with high resistance and good bleachability. Additives are widely used in the pulp production process, as they allow better yield and quality of the final product. This study aimed at evaluating the effectiveness of four additives in Eucalyptus kraft pulping, by using Compact CookingTM process, seeking for improvements in process yield and in the pulp quality. The pulp simulation was conducted in laboratory digester that had a pump coupled in it. The total cooking time was 457 minutes, with maximum temperature of 165º C, resulting in a cooking profile with H factor value equal to 2100. The additives used were anthraquinone, additive 2, additive 3 and sodium xylenesulphonate. The anthraquinone and additives 2 and 3 were applied in 0.05% wood base and sodium xylenesulphonate was tested in three loads: 2, 4 and 8 kg.ton-1 (wood base). The results showed that the use of sodium xylenesulphonate as an additive in kraft pulping, considering the specific case of this research, didn\'t generated benefits in the process and, because of this, it was eliminated from the next steps of this research project. Anthraquinone allowed the reduction of 1% in alkali applied and consequent 1.6% yield gain compared to treatment without additive. For both additives 2 and 3, it was possible to achieve the same delignification level (kappa number 17 ± 0.5) by reducing 5% of alkali applied in comparison to the control treatment and this allowed yield gain of 2.3 and 2.4%. The viscosity of the pulp produced by using anthraquinone and additives 2 and 3 increased significantly compared to the pulp without the chemicals, and better results were achieved for treatments with additives 2 and 3; with these additives the pulping process reached the lowest values on wood specific consumption and generated solids. When tested for the physical and mechanical properties, the pulps produced with additives 2 and 3 showed better performances, with benefits in tensile index, burst index and resistance to air flow. Therefore, it was possible to conclude that, for the wood and the pulping process used in this study, additives 2 and 3 showed better results than anthraquinone. The suggestion is that more studies must be developed with these two chemical products, with the objective of reaffirming such good performance in the pulp production.

A proposta deste trabalho busca avaliar a obtenção da celulose a partir do bagaço de cana-de-açúcar, os meios de obtenção da nanocelulose a partir da celulose por ultrasonicação, bem como a análise das propriedades do nanocompósito EVA/nanocelulose por meio do estudo das propriedades físicas e químicas do nanocompósito e do EVA puro. Inicialmente foi obtida celulose a partir das fibras de bagaço de cana-de-açúcar por meio de métodos químicos de deslignificação e branqueamento. A hidrólise ácida permitiu a obtenção de nanoestruturas de celulose em meio aquoso e o método de sonicação em solução com água/DMF/etanol se mostrou eficiente para melhor controle do tamanho e dispersão das nanoestruturas de celulose. As nanoestruturas de celulose foram caracterizadas por espalhamento dinâmico de luz (DLS), microscopia eletrônica de transmissão (TEM), difração de Raio X (DRX), análise termogravimétrica (TGA) e espectroscopia vibracional de absorção no infravermelho com transformada de Fourier (FTIR). Os resultados mostraram tamanho inferior à 100nm, cristalinidade superior à 70% e decomposição térmica se iniciando por volta de 185°C para as partículas de nanocelulose. Na segunda parte do trabalho foram processados filmes flexíveis de: EVA puro, EVA com 1% de nanocelulose e EVA com 3% de nanocelulose. Os filmes processados foram analisados por calorimetria exploratória diferencial (DSC), análise termogravimétrica, ensaio mecânico de resistência à tração e microscopia eletrônica de varredura (MEV). Os dados de resistência à tração e módulo Young exibiram um aumento dos valores de resistência dos compósitos de EVA/NC em relação ao EVA puro. O compósito EVA/NC não apresentou partículas aglomeradas. A ausência de aglomerados no compósito está relacionada ao reforço mecânico conferido ao material processado. / The aim of this work is to evaluate the production of cellulose from sugarcane bagasse, the means of obtaining nanocellulose from cellulose by ultrasonication, as well as the analysis of the properties of the nanocomposite EVA/nanocellulose by studying the physical properties and chemical properties of nanocomposite and pure EVA. Initially, cellulose was obtained from the sugarcane bagasse fibers by means of chemical delignification and bleaching methods. The acid hydrolysis allowed to obtain cellulose nanoparticles in aqueous medium and the sonication method in water / DMF / ethanol solution proved efficient for better control of the size and dispersion of the cellulose nanoparticles. Cellulose nanoparticles were characterized by dynamic light scattering (DLS), transmission electron microscopy (TEM), X-ray diffraction (XRD), thermogravimetric analysis (TGA) and infrared Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) ). The results showed size less than 100nm, crystallinity greater than 70% and thermal decomposition starting at about 185°C for the nanocellulose particles. In the second part of the work, flexible films of: pure EVA, EVA with 1% of nanocellulose and EVA with 3% of nanocellulose were processed. The processed films were analyzed by differential scanning calorimetry (DSC), thermogravimetric analysis, mechanical tensile strength test and scanning electron microscopy (SEM). The tensile strength data and Young modulus showed an increase in the EVA/NC composite strength values over pure EVA. The EVA/NC composite showed no agglomerated particles. The absence of agglomerates in the composite is related to the mechanical reinforcement given to the processed material.

Orientador: Salatiér Buzetti / Resumo: A adubação NPK é fundamental no estabelecimento e produtividade do eucalipto. Assim objetivou-se com este trabalho avaliar o efeito de adubação mineral de plantio, aplicada no sulco de plantio, no estado nutricional e crescimento de clones de eucalipto (Eucalyptus urograndis), em solo de Cerrado, bem como o comportamento das mudas em tubete convencional e em tubete biodegradável. O experimento foi conduzido de outubro de 2015 a julho de 2017, na fazenda Campo Verde IV (grupo Zopone), localizada no município de Selvíria - MS. O delineamento experimental foi o de blocos casualizados com dezesseis tratamentos e quatro repetições, em esquema fatorial 4x4, sendo quatro doses: 0, 160, 320 e 640 kg ha-1 da fórmula 08-32-16 + 0,5% B, 0,5% Cu e 0,5% Zn, em quatros clones: I144 em tubete de papel biodegradável, e em tubete convencional: I144, H13 e 1528 (superclone). Cada parcela foi composta por 42 plantas, distribuídas em sete linhas de seis plantas cada, totalizando 378,0 m2 de área, sendo considerada área útil apenas as seis plantas centrais, totalizando 54,0 m2 de área por parcela. Os atributos analisados foram altura de plantas, diâmetro do caule das plantas, teores de nutrientes foliares da parte aérea, sobrevivência das plantas e volume de madeira com casca. Baseada na avaliação aos 17 meses de idade recomenda-se a aplicação de 437 kg ha-1 (118 m3 de madeira), 350 kg ha-1 (81 m3 de madeira), 450 kg ha-1 (77 m3 de madeira) e 410 kg ha-1 (137 m3 de madeira), para os clones I144 T... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Doutor

Orientador: Maria Inês Tiraboschi Ferro / Coorientador: Helen Alves Penha / Banca: José Belasque Júnior / Banca: Daniel Guariz Pinheiro / A Xanthomonas citri subsp. citri (Xac) é a bactéria causadora da doença cancro cítrico. A doença atinge todas as variedades comerciais de citros e, o entendimento da relação fitopatogênica permitirá conhecer formas mais eficientes de controle da bactéria. Com o sequenciamento e análise do genoma e transcriptoma da Xac, foram identificadas ORFs que, provavelmente, estão envolvidas em processos de ataque e colonização da bactéria. Para iniciar a caracterização de uma destas ORFs foram utilizadas, neste estudo, as estratégias de mutação sítio-dirigida de PCR por sobreposição e extensão e modelagem molecular. A ORF XAC0239, é predita como proteína de membrana plasmática, e por homologia, possivelmente, pode fazer parte de uma proteína transportadora de zinco, além disso, há indícios de que é regulada por um fator sigma. A mutação teve efeito negativo sobre a ação de celulases e motilidade swimming e efeito positivo sobre a formação de biofilme e a multiplicação bacteriana in vivo. Aqui é sugerido que na falta desta proteína, houve pouca absorção de zinco, necessário para a formação de biofilme e consequentemente, para a patogenicidade. Além disso, sugestiona-se que, como subterfúgio, a bactéria superexpressou genes para produção e/ou ação de celulases, tentando atacar o hospedeiro de forma alternativa. / Xanthomonas citri subsp. citri (Xac) causes the citrus canker disease. The disease reaches all commercial varieties of citrus and, the understanding of the phytopathogenic relationship allow knowing the ways of control of bacteria. With sequencing of the Xac genome and the realization of a transcriptome, ORFs have been identified that are probably involved in bacterial attack and colonization processes. To initiate the characterization of one of these ORFs, in this study, the strategies of site-directed mutagenesis by overlap extension PCR and molecular modeling were used. The ORF XAC0239 is predicted as plasma membrane protein, and by homology may possibly be part of a zinc transporter protein, moreover, there are indications that it is regulated by a sigma factor. The mutation had a negative effect at the cellulases action and swimming motility and a positive effect on biofilm formation and in vivo multiplication. Here it is suggested that in the absence of this protein, there was little absorption of zinc, necessary for biofilm formation and consequently for pathogenicity. In addition, it is suggested that, as a subterfuge, the bacteria overexpressed genes for production and / or cellulases action, trying to attack the host on alternative way. / Mestre