Made available in DSpace on 2017-07-21T20:43:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Fernanda Izabelle Ditzel.pdf: 4089923 bytes, checksum: 47704f1f43b93ae17b2605e30dc4d650 (MD5) Previous issue date: 2016-07-08 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Nanocrystalline cellulose is an aqueous suspension containing whiskers which have high crystallinity and high specific surface area. This material can be obtained from lignocellulosic fibers by means of an acid hydrolysis process. The characteristics of the nanocrystalline cellulose depends of the hydrolysis conditions, which may vary according to the following parameters: concentration of acid, fiber to acid ratio, temperature and reaction time. Therefore, the influence of these parameters was evaluated in a study conducted for the microcrystalline cellulose. From this, optimized conditions were determinated for obtaining nanocrystalline cellulose suspensions with maximum yield or high crystallinity index or high zeta potential. The nanocrystalline cellulose suspension which showed maximum yield was selected for the surface modification with a cationic surfactant and posteriorly submitted to the spray-drying process. The produced, microparticles are suitable for use in the composite processing by extrusion. Based on the optimized hydrolysis conditions, residues of pine wood and corncob were submitted to the process of nanocrystalline cellulose extraction. For this, it was necessary to carry out a procedure for the isolation of cellulose, which consisted of acetosolv pulping and bleaching. The results showed that was possible to extract nanocrystalline cellulose with suitable characteristics for use in industrial applications. Compared with the commercial microcrystalline cellulose, the residues provided a yield approximately 76.0% lower in the nanocellulose extraction. Therefore, further studies are necessary to improve this characteristic. Finally, the black liquor from acetosolv pulping was used for the lignin recovery. It is suggested that lignin can be used economically for the production of aromatic compounds. / A celulose nanocristalina é uma suspensão aquosa contendo whiskers, os quais possuem elevadas cristalinidade e área superficial específica. Esta pode ser obtida a partir de fibras lignocelulósicas por meio de um processo de hidrólise ácida. As características da celulose nanocristalina dependem das condições de hidrólise, as quais podem variar de acordo com os seguintes parâmetros: concentração de ácido, razão fibra/ácido, temperatura e tempo de reação. Desta forma, a influência destes parâmetros foi avaliada em um estudo realizado para a celulose microcristalina. A partir disto, foram determinadas condições otimizadas para a obtenção de suspensões de celulose nanocristalina com máximo rendimento ou com elevado índice de cristalinidade ou com superior valor de potencial zeta. A suspensão de celulose nanocristalina que apresentou máximo rendimento foi selecionada para a modificação superficial com um surfactante catiônico e posterior secagem por atomização. Com isso, foram produzidas micropartículas para aplicação no processamento por extrusão de compósitos. Com base nas condições otimizadas de hidrólise, resíduos de madeira de pinus e de sabugo de milho foram submetidos ao processo de extração de celulose nanocristalina. Para isto, foi necessária a realização de um procedimento para o isolamento de celulose, o qual consistiu dos pré-tratamentos de polpação acetosolv e de branqueamento. A análise dos resultados mostrou que, a partir dos resíduos considerados, foi possível extrair celulose nanocristalina com características adequadas para uso em aplicações industriais. Contudo, em comparação com a celulose microcristalina comercial, os resíduos proporcionaram um rendimento aproximadamente 76,0 % inferior na extração de nanocelulose. Desta forma, estudos adicionais são necessários para a melhoria desta característica. Por fim, o licor negro proveniente da polpação acetosolv foi utilizado para a recuperação de lignina. Sugere-se que a lignina possa ser utilizada economicamente para a produção de compostos aromáticos.

Made available in DSpace on 2016-04-26T14:56:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Marcelo A Treff.pdf: 2222328 bytes, checksum: 92b0e13cbcc4227765ab5a257f330647 (MD5) Previous issue date: 2007-10-05 / The aim of this thesis is to analyze, through a case-study in a large company of paper and cellulose, the consequences for a worker imposed by the process of productive restructure, during the 1990s, after the commercial opening, marked by the changes in the productive and organizational structures. The subjects of this research were workers and ex-workers, as well as managers and ex-managers. The collected data was done through semi-structured questions, documental sources and non-systematic observation of the workers daily routines. The analysis of the data prioritized the qualitative understanding of the reality presented according to theoretical references and revealed a strong increase in the level of demands to the worker, besides the acquisition of new skills in a context determined by the decrease of jobs and by the increase of the informality, in addition to a preoccupying picture in relation to educational possibilities connected to this reality / Esta tese tem por objetivo analisar, por meio de um estudo de caso em uma empresa de grande porte do setor de Papel e Celulose, as conseqüências para o trabalhador impostas pelo processo de reestruturação produtiva, durante a década de 90, pós-abertura comercial, marcado pelas alterações nas estruturas produtiva e organizacional. Os sujeitos da pesquisa foram trabalhadores e extrabalhadores, além de gestores e ex-gestores. A coleta de dados se deu por meio de entrevistas semiestruturadas, fontes documentais e observação assistemática do cotidiano do trabalho dos trabalhadores. A análise dos dados priorizou o entendimento qualitativo da realidade apresentada à luz do referencial teórico pertinente e revelou um aumento significativo do grau de exigências para o trabalhador em termos de aquisição de novas competências em um contexto marcado pela diminuição dos postos de trabalho e pelo aumento da informalidade, somado a um quadro preocupante em termos de oferta de educação condizente com essa realidade

Até meados do século XX, a região fronteiriça entre o Espírito Santo e a Bahia era predominantemente ocupada por comunidades camponesas, caboclas, pescadoras e quilombolas que tiravam seu sustento do uso extrativista do meio natural. Aqui, a rica floresta tropical atlântica, agrupando mata densa nos terrenos sedimentares terciários e áreas alagadiças nas planícies de inundação dos rios, apresentava a fartura suficiente para suprir estas comunidades de água, peixe, carne, frutos, madeira, ervas e raízes medicinais. A fartura estendia-se à terra: no \"sertão\" de Itaúnas, a \"terra era a rola\" e apropriada pelas posses que passavam de pai para filho. Esta situação favorecia o uso comunal dos recursos oferecidos pela floresta e assim concretizava o território das comunidades. A partir da década de 1950, as áreas da floresta passam a adquirir valor comercial. O crescimento urbano-industrial do centro-sul do país tem fome de madeira, que começa a ser saciada pela exuberância da Mata Atlântica do norte capixaba. Em meados da década de 1970, as terras que ainda apresentavam exemplares da floresta concentravam-se no município litorâneo de Conceição da Barra e, a partir de então, passam a ser inseridas no projeto estatal de plantio de eucalipto para produção de celulose do II Plano Nacional de Desenvolvimento (1974). A implantação das monoculturas da Aracruz Celulose nesta região a partir de 1974 traz a transformação no uso da terra, incentivada e legitimada pelo Estado através de legislações específicas, e impõe uma nova lógica de apropriação do espaço, ditada pela propriedade privada, pelo uso restrito, pela acumulação e pelo lucro. Junto dela, o manejo extremamente impactante, com o plantio em nascentes e zonas de recarga hídrica, a retirada de matas ciliares, a exploração da areia e argila encontradas no fundo das antigas lagoas e agora utilizadas na manutenção das estradas, a capina e o controle químico de pragas com elevadas doses de agrotóxicos e herbicidas. Danificando o meio natural, a nova situação passa a desestruturar o modo de vida das comunidades locais, outrora estruturado numa forma de manejo que mantinha os ciclos reprodutivos da vida. A investigação destas histórias de vida tomou corpo coletivo no Movimento Alerta contra o Deserto Verde, formado por entidades e ONG’s do Espírito Santo e sul da Bahia em meados de 1999 e que tem como prática o questionamento político do projeto celulósico aí implantado. O Deserto Verde vem estimulando a discussão dos problemas trazidos pela agroindústria de celulose às comunidades locais e tem contribuído com algumas conquistas, como a lei estadual que determina o zoneamento agroecológico do Espírito Santo e outras recentes leis municipais que proíbem o plantio do eucalipto para a produção de celulose. / In the beginning twenty century, the frontier\'s region between Espírito Santo and Bahia was taken of peasants, natives, fishermen and antique slaves communities that took your maintenance from the use of natural environment. Here, the fruitful tropical forest, counting compact wood in the sedimentaries soils and inundate zones in the flood\'s plains of rivers, had the sufficient abundance to provide these communities with water, fish, meat, fruits, wood, herbs and medicinal roots. The plenty extended to land: in the Itaúnas hinterland, the \"land was glutted\" and suitable by hereditaries tenures. This situation fomented the customary use of resorts presented to forest and then make concrete the communities territories. Since 1950, the forest\'s zones start to acquire commercial value. The profuse Mata Atlântica of Espírito Santo\'s north was used in the urbane-industrial increase of centre-south\'s country. In the middle of 1970, the lands of still had forest\'s exemplars group was in the coast town of Conceição da Barra. Then, this lands was inserteds in the Brazilian\'s project of eucalyptus\' plantation to pulp\'s production of II Plano Nacional de Desenvolvimento de 1974 (National Environment Plane). The monocultures consolidation of Aracruz Celulose since 1974 produce the transformation in the land\'s use, incentived and legitimised to Brazilian country through of specifies laws, and impose a new logic of space’s appropriation, dictated for private propriety, restricted use, accumulation and profit. The destroyed management, with the plantation in the sources, the retreat of vegetation around the rivers, the exploration of sand and clay placed in the olds lake’s bottom and in this moment utilised in the roads\' maintenance, the clearing woodland and the chemical\'s control of pests with large parts of poisons. The new situation damage the natural environment, and change the life\'s mode of local communities, formerly structured in the management that sustained the life\'s reproductives cycles. The participant search\'s character in the investigation of these life\'s histories increased collectively of the Movimento Alerta contra o Deserto Verde (Alert against Green Wilderness Movement), established for entities and ONG\'s of Espírito Santo and Bahia\'s south in the middle of 1999. This movement quarrels the project of eucalyptus pulp\'s production there consolidated, encourage the discussion of the problems produced for pulp agrarian-industry to local communities and had contributed with some conquests like the state law that determine the agrarian-ecological plan of Espírito Santo and others municipal laws that prohibit the eucalyptus plantation to pulp\'s production.

A necessidade de desenvolver novos materiais que atendam aos aspectos econômicos e ambientais leva à busca de se fazer uso dos recursos naturais para várias aplicações tecnológicas. Assim, o desenvolvimento de materiais compósitos poliméricos utilizando fibras naturais como reforço é crescente, e vem ocupando novos segmentos de mercado, devido ao baixo custo das fibras, biodegradabilidade, menor densidade e boas propriedades mecânicas. Este trabalho teve como objetivo a separação dos principais componentes da palha e do bagaço de cana-de-açúcar para a obtenção de insumos químicos com maior valor econômico, sendo proposta a obtenção e caracterização da celulose, que será utilizada como reforço, e da lignina que atuará como agente compatibilizante em compósitos poliméricos. Para alcançar os objetivos propostos no projeto, foi realizado o pré-tratamento por ácido diluído da palha e do bagaço de cana-deaçúcar, seguido de uma etapa de deslignificação com NaOH. As polpas de bagaço e de palha foram submetidas a um pré-branqueamento com xilanase e a um branqueamento composto de extração alcalina, quelação com EDTA e tratamento com peróxido de hidrogênio. O licor negro foi acidificado para que as ligninas precipitassem. Após lavagem, secagem e maceração, as ligninas obtidas foram submetidas ou não à oxidação química em meio ácido com peróxido de hidrogênio. Além da caracterização química das frações a cada etapa do processamento, foram determinados o número Kappa, viscosidade, e também foram feitas medidas de DRX e MEV. A confirmação e extensão da reação de oxidação das ligninas foi avaliada por RMN, FTIR, MEV e TGA/DSC. Os compósitos foram obtidos por mistura em homogeneizador termocinético de alta intensidade e, depois de injetados, caracterizados por ensaios mecânicos, análises térmicas, microscopia, FTIR, medidas de ângulo de contato e energias de superfície, absorção de água e sorção dinâmica de vapor. Os resultados obtidos por meio da caracterização química, número Kappa e viscosidade indicaram expressiva remoção de hemiceluloses e de lignina durante todas as etapas de obtenção da celulose branqueada, tanto de bagaço quanto de palha, mas também houve significativa perda de celulose. Os resultados de DRX mostraram significativa diminuição da cristalinidade da celulose, para as duas biomassas estudadas. Os resultados de FTIR e RMN confirmaram a mudança na estrutura das ligninas após a oxidação. O tempo de mistura dos compósitos variou com a composição e/ou presença ou não de lignina/lignina oxidada. Nas análises de TGA observou-se que os compósitos PP/celulose sem a adição de lignina/lignina oxidada apresentaram temperatura inicial de decomposição menor do que os compósitos nos quais utilizou-se a lignina como aditivo. As curvas de DSC dos compósitos apresenta perfil e picos de temperatura e entalpias de fusão semelhantes ao PP puro. A lignina não tem notável efeito sobre as propriedades mecânicas dos compósitos, sendo que a melhora nestas propriedades é principalmente devido à incorporação das fibras de celulose. As imagens de MEV para as ligninas mostraram o grande efeito da oxidação sobre a superfície deste material. A análise do ângulo de contato estático para ligninas mostrou que a oxidação produziu um material mais hidrofóbico. As energias de superfície mostraram que os compósitos têm uma superfície mais hidrofóbica do que o PP puro. As curvas de FTIR dos materiais mostraram-se bastante similares, porém as maiores diferenças foram na intensidade das bandas correspondentes aos grupos hidroxila presentes nas fibras e, aos anéis aromáticos da estrutura da lignina. Os resultados DVS mostraram que a absorção de umidade dos compósitos é muito baixa, e corrobora os resultados de absorção de água. / The need of developing new materials that attend economic and environmental aspects leads to the search of using natural resources for various technological applications. Thus, the development of polymeric composite materials using natural fibers as reinforcement is growing, and occupying new market segments, due to the low cost of fibers, biodegradability, low density and good mechanical properties. This work aimed to separate the main components of sugarcane straw and bagasse for obtaining chemical products with higher economic value, it proposes the obtaining and characterization of cellulose, which will be used as a reinforcement, and of the lignin that will act as coupling agent in polymeric composites. To achieve these objectives, it was carried out a dilute acid pretreatment of straw and bagasse of sugar cane, followed by a step of delignification with NaOH. The pulps of bagasse and straw were submitted to a pre-bleaching with xylanase and a bleaching step, composed by an alkaline extraction, EDTA chelation and a treatment with hydrogen peroxide. The black liquor was acidified for the precipitation of the lignins. After washing, drying and milling, the lignins obtained were subjected or not to an oxidation reaction in acid medium with hydrogen peroxide. In addition to the chemical characterization of the fractions at each stage of processing, the Kappa number and viscosity were determined, and it was also made measures of DRX and MEV for bagasse and straw. The confirmation of the oxidation reaction of the lignins was analysed by NMR, FTIR, MEV and TGA/DSC. The composites were obtained by mixing in thermokinetic mixer and once injected, they were characterized by mechanical tests, thermal analysis, microscopy, FTIR, contact angle and surface energies, water absorption and dynamic vapor sorption. The results obtained by the chemical characterization, Kappa number and viscosity indicated a great solubilization of hemicelluloses and lignin during all stages of production of bleached cellulose, both from bagasse and straw, but it was also observed an expressive cellulose loss. The results of DRX showed a great decrease of cellulose crystallinity, for both biomasses, demonstrating that the removal of hemicellulose and lignin affected the structure of cellulose. The FTIR and NMR results confirmed the change in structure of the lignins after oxidation. The mixing time of composites varied with the composition and the presence or absence of lignin/oxidized lignin. From TGA analyses it was observed that the composites PP/cellulose without the addition of oxidized lignin/lignin showed an initial degradation temperature lower than the composites in which lignin was used as an additive. The DSC curves of composites presents profile and temperature peaks and enthalpies of fusion similar to pure PP. Lignin has no remarkable effect on the mechanical properties of the composites, and the improvement in these properties is mainly due to the incorporation of the cellulosic fibers. MEV pictures of lignins showed that the oxidation had a great effect on the surface of this material. From the analysis of the static contact angle for lignins, it was observed that the oxidation produced a more hydrophobic material. The energies of surface showed that the composites have a more hydrophobic surface than the pure PP. FTIR curves of materials were quite similar, however the greatest differences were in the intensity of the bands corresponding to the hydroxyl groups present in the fibers and the aromatic rings of lignin structure. DVS results showed that the moisture absorption of composites is very low, and corroborates the results of water absorption.

No presente trabalho, avaliou-se o efeito limitante da lignina residual de bagaço de cana submetido a diferentes pré-tratamentos na hidrólise da celulose. O bagaço foi submetido a cinco pré-tratamentos: NaOH (5%), Na2SO3/NaOH (10%/5%), H2SO4 (0,75%), NaHSO3/H2SO4 (5%/0,75%) e explosão a vapor catalisada por SO2 (3%). Os pré-tratamentos resultaram em bagaços com diferentes composições químicas, sendo que os tratamentos alcalinos favoreceram a solubilização de lignina e os tratamentos ácidos favoreceram a solubilização de hemicelulose. Os bagaços tratados com Na2SO3/NaOH e por explosão a vapor resultaram em rendimentos de hidrólise de celulose superiores a 80% ao utilizar altas cargas de enzima (Celluclast), indicando a maior acessibilidade da celulose desses materiais. Isso foi confirmado pela técnica de coloração de Simons, que mostrou que a área superficial acessível da celulose desses dois bagaços foi maior que a dos demais. Boas correlações (R2>0,8) entre o rendimento de hidrólise da celulose em 72 h e a celulose superficial acessível só foram obtidos com altas cargas de enzima, evidenciando que fatores além da acessibilidade limitaram a hidrólise da celulose com quantidade menor de enzimas. As ligninas dos bagaços pré-tratados foram isoladas e a capacidade adsortiva de proteínas foi determinada. A lignina de bagaço tratado por explosão a vapor apresentou maior capacidade adsortiva, seguida da lignina de bagaço tratado com NaOH. Os pré-tratamentos com íons sulfito (Na2SO3/NaOH e NaHSO3/H2SO4) resultaram em ligninas com capacidades adsortivas inferiores quando comparado aos seus análogos sem sulfito (NaOH e H2SO4), possivelmente pela sulfonação da lignina residual, confirmada pela presença de grupos ácidos fortes nesses bagaços. A adição de BSA prévia à adição de celulases confirmou o forte efeito da adsorção improdutiva causada pela lignina nos bagaços tratados com NaOH e por explosão a vapor, materiais cujas ligninas apresentaram maiores capacidades adsortivas. A adsorção improdutiva foi menor ao utilizar o extrato enzimático Cellic CTec3, evidenciando que as enzimas desse coquetel são menos sensíveis à presença da lignina. Do extrato Celluclast, a enzima que mais adsorveu nas ligninas de bagaço tratado com NaOH e por explosão a vapor foi a ?-glicosidase, seguida da endoglucanase. As enzimas purificadas CBHI e EGII de T. longibrachiatum adsorveram menos à lignina de bagaço tratado por explosão a vapor que as mesmas enzimas de T. reesei. A ?-glicosidade de A. niger não adsorveu a essa lignina. Independentemente do pré-tratamento, a presença de fenóis solubilizados a partir da lignina, em baixas concentrações, resultou em aumento no rendimento de conversão de celulose ao utilizar baixas cargas de enzima, possivelmente pelo efeito positivo causado por esses na atividade de enzimas oxidativas, ou pela presença de lignossulfonatos. Em concentrações mais elevadas, independente da carga enzimática, os fenóis liberados foram inibitórios em todos os pré-tratamentos. A atividade de CBHI foi mais sensível à presença dos compostos fenólicos que a atividade de ?-glicosidase. A partir dos resultados, conclui-se o aumento da acessibilidade, seja pela remoção ou pela relocalização da lignina, é o fator que mais influencia a hidrólise eficiente da celulose do bagaço. A adsorção improdutiva foi dependente do pré-tratamento, e resultou em diminuição significativa dos rendimentos de hidrólise da celulose com baixas cargas de enzima. / The present work evaluated the limiting effect of the residual lignin of sugarcane bagasse submitted to different pretreatments: NaOH (5%), Na2SO3/NaOH (10%/5%), H2SO4 (0.75%), NaHSO3/H2SO4 (5%/0.75%) and SO2-catalyzed steam explosion (3%). The pretreatment resulted in bagasses with different chemical compositions, wherein the alkaline treatments resulted in a more efficient solubilization of lignin, and the acidic treatments solubilized the hemicellulose. The bagasses treated with Na2SO3/NaOH and by steam explosion resulted in cellulose hydrolysis yields above 80% using higher enzyme loadings (Celluclast), indicating the increased accessibility of the cellulose in these materials. This was confirmed by Simons\' Stain, which showed that the accessible surface area of the cellulose in these bagasses was higher than in the others. Good correlations (R2>0.80) between the 72 h hydrolysis yields and the accessible surface area of cellulose were only observed at higher enzyme loadings, indicating that other factors than accessibility, limit the hydrolysis at lower enzyme loadings. The lignins were isolated from the pretreated bagasses and the protein binding capacity was determined. The lignin from steam exploded bagasse showed the highest binding capacity, followed by the lignin extracted from NaOH-treated bagasse. The sulfite pretreatments (Na2SO3/NaOH e NaHSO3/H2SO4) resulted in lignins with lower binding capacities, when compared to their analogues without sulfite (NaOH e H2SO4), possibly because of the sulfonation of the residual lignin, confirmed by the presence of strong acid groups in these bagasses. BSA addition prior to the cellulases confirmed the strong effect of unproductive binding caused by the lignin in the NaOH-treated and steam exploded bagasses, materials with the highest binding capacity lignins. Less unproductive binding was observed using the enzyme extract Cellic CTec3, showing that the enzymes in this cocktail are less sensitive to the presence of lignin. From the extract Celluclast, the enzyme that most adsorbed to the lignins isolated from NaOH-treated and steam exploded bagasses was ?-glucosidase, followed by the endoglucases. The purified CBHI and EGII from T. longibrachiatum were less adsorbed to steam exploded bagasse lignin that the same enzymes from T. reesei. ?-glucosidase from A. niger did not bind to this lignin. Despite of the pretreatment, the presence of phenols solubilized from lignin, at lower concentrations, increased the cellulose hydrolysis yields with lower enzyme loading, possibly because of the positive effect of these compounds in the activity of oxidative enzymes, or because of the presence of lignosulfonates. At higher concentrations, despite of the enzyme loading, the phenols were inhibitory in all the pretreatments. The CBHI activity was more sensitive to the presence of phenolic compounds than the ?-glucosidase activity. From these results, it is possible to conclude that the increase in the accessibility, due to the lignin removal or relocation, influences the most the efficient hydrolysis of bagasse cellulose. The unproductive binding was pretreatment dependent and resulted in a significant decrease in the hydrolysis yields of the cellulose at lower enzyme loadings.

O uso de fibras vegetais e de cimentos alternativos – ambos provenientes de resíduos, é tido como boa opção na busca por novos fibrocimentos. Entretanto, a maioria das pesquisas desenvolvida nos últimos anos tem apresentado resultados desanimadores no que se refere à durabilidade do material. Além disso, os métodos para avaliação do desempenho ao longo do tempo de materiais reforçados com fibras sensíveis a álcalis ainda não estão bem estabelecidos. O trabalho avaliou o comportamento de compósitos produzidos com cimento de escória de alto-forno reforçados com fibras de celulose, moldados através de adaptações dos processos industriais usados em todo mundo pelas empresas de fibrocimento. Em seguida, a durabilidade das formulações foi avaliada através de ensaios de envelhecimento, os quais se basearam na simulação dos principais agentes e mecanismos de degradação atuantes no material. O desempenho físico e mecânico dos compósitos foi avaliado através da análise de propriedades pré-estabelecidas, consideradas importantes no emprego material como componente construtivo. A análise dos resultados confirmou a eficiência da incorporação da celulose nas propriedades mecânicas do compósito. A durabilidade do material foi diferente para as matrizes empregadas. As matrizes ativadas com gipsita e cal hidratada (EGCH) foram menos agressivas às fibras, entretanto apresentaram problemas de hidratação às primeiras idades e perda de resistência devido à carbonatação. A matriz ECP, mais alcalina, apresentou resultados superiores de resistência mecânica nas primeiras idades. Ela decompôs as fibras e reduziu as propriedades mecânicas durante o envelhecimento. A carbonatação reduziu o ataque alcalino às fibras nestas matrizes, estabilizando a resistência mecânica e a perda de tenacidade não foi tão acentuada. A metodologia de envelhecimento acelerado que combinou ciclos de molhagem e secagem à carbonatação se mostrou eficiente na simulação do envelhecimento natural. / Vegetable fibers and alternative cements from residues is a good option for replacement asbestos-cement. However, research development has presented no satisfactory results concerning material durability and methods of performance evaluation to reinforced materials with alcali sensitive fibers are not well developed. The objetives of this research are: a) evaluation of composites behavior produced with blast-furnace slag reinforced with residual cellulose fibers, which were moulded in adapted conventional industrial processes, common in fibercement companies around world and b) durability performance evaluation applying proposed aging tests. Aging tests were based on simulation of main agents and degradation mechanisms. Physical and mechanical behaviour of composites was evaluated considering important properties in building component uses. Cellulose fibers improved the mechanical properties of the composites. Durability presented different results for the two matrices. The matrices activated with gypsum and hidrated lime (EGCH) have been less aggressive than matrix activated with ordinary Portland cement (OPC) in relation to fibers. However, they presented problems concerning to the hydration at early dates and loss of resistance due to carbonation. Matrices activated with OPC presented better results of MOR at the early dates. In fact, they are more alkaline and they decomposed fibers and reduced the mechanical properties during the aging. The carbonation reduced the alkaline attack, stabilizing the MOR and reducing the loss of tenacity. The accelerated methods with carbonation were efficient in the simulation of the natural ageing.

O objetivo do presente estudo foi agregar valor a fibras de sisal, a dois dos componentes principais de fibras lignocelulósicas (celulose e lignina) e a PET reciclado, via produção de materiais com elevado valor agregado. Neste contexto, foram investigadas condições que levassem a mats constituídos por nanofibras/fibras ultrafinas, alinhadas (coletor rotativo) e não alinhadas (coletor estático), a partir da eletrofiação de soluções contendo essas matérias-primas, combinadas ou não [PET/sisal, PET/celulose e/ou lignina, PET/CNC (combinado ou não com OM)], em TFA. Parâmetros de solução, como razão PET/componente da biomassa e tempo de dissolução, foram diversificados, assim como parâmetros de processo (taxa de vazão da solução e velocidade de rotação do coletor utilizado, por exemplo). Os resultados de DMA indicaram a influência positiva do alinhamento das fibras nos superiores valores de E\' [tanto para os mats de PET/sisal, quanto para os mats de PET/celulose e/ou lignina e PET/CNC (combinado ou não com OM)] e também foi possível observar que não houve uma influência significativa desse alinhamento na Tg do PET nestes materiais. Como exemplo, o valor de E\' (a 30 °C) para o mat de fibras alinhadas, com razão de sisal/PET = 0,40 (S/PET0,40 – A dir), caracterizado na direção preferencial de alinhamento das fibras, foi superior (765,0 MPa), em comparação ao valor apresentado pelo mat de fibras orientadas aleatoriamente, de composição correspondente, S/PET0,40 (E’ = 358,0 ± 1,5 MPa). A molhabilidade dos mats foi intrinsicamente dependente da razão fibra de sisal/PET e variou de altamente hidrofóbico (PETref, ACA de 134°), a super hidrofílico (S/PET0,40, ACA de 0°). Observou-se que, as principais influências da presença de lignina foram na morfologia achatada das fibras e no aumento do alongamento na ruptura dos materiais, de aproximadamente 90%, comparativamente a PETref. A presença da celulose resultou principalmente em um elevado diâmetro médio das fibras (valores de até 365,9 ± 139,7 nm) e módulo de Young dos materiais (com valores de até 360,4 ± 41,5 MPa), comparativamente ao apresentado pelos mats contendo PET e este polímero combinado com lignina. Os resultados mostraram que os CNCs exerceram uma ação efetiva como agentes de reforço, principalmente nos mats constituídos por fibras orientadas aleatoriamente de PET, considerando as propriedades mecânicas apresentadas por esses materiais (como resistência à ruptura de 4,6 ± 0,5 MPa), em comparação ao mat PETref (resistência à ruptura = 1,8 ± 0,2 MPa). O OM atuou como agente compatibilizante entre o PET reciclado e os CNCs, principalmente com relação ao superior valor de módulo de Young de PET/OM/CNC (354,2 ± 46,1 MPa), em comparação ao valor apresentado por PET/CNC (19,9 ± 3,9 MPa). Assim, os objetivos do presente trabalho foram atingidos com a preparação via eletrofiação, até onde se tem conhecimento, pela primeira vez, de mats de fibras alinhadas e não alinhadas baseadas em biomassa lignocelulósica nativa e dois de seus principais constituintes (celulose e lignina). Os materiais preparados apresentam uma vasta gama de possíveis aplicações, como sistemas de filtração de ar, por exemplo. / The aim of the present investigation was to add value to sisal fibers, to two of the major components of lignocellulosic fibers (cellulose and lignin) and recycled PET via preparation of materials with high added value. In this context, conditions that lead to mats of nanofibers and ultrathin fibers were investigated, aligned (rotating drum collector) and nonaligned (stationary collector), via electrospinning of solutions containing these raw materials, combined or not {PET/sisal fiber, PET/cellulose and/or lignin, PET/CNC [combined or not with castor oil (CO)]} in TFA. Solution parameters such as the ratio of PET/biomass component and dissolution times were diverse, as well as process parameters (e.g. solution flow rate and rotational speed of the collector). The DMA results indicated the positive influence of fiber alignment on the higher storage modulus – E’ [for mats of PET/sisal, PET/cellulose and/or lignin and PET/CNC (combined or not with CO)] and it was also possible to observe no significant influence of fiber alignment on the Tg of PET for these mats. The value of E’ (at 30 °C) for the aligned fibers mat with sisal/PET ratio = 0.40 (S/PET0.40 - A dir), characterized in the preferred direction of fiber alignment, was higher (765.0 MPa) when compared to the value presented by the randomly oriented fibers mat of the corresponding composition, S/PET0.40 (E’ = 358.0 ± 1.5 MPa). The wettability of the mats was intrinsically dependent on the sisal/PET fiber ratio and ranged from highly hydrophobic (PETref, ACA of 134°) to super hydrophilic (S/PET0.40, ACA of 0°). It was observed that the main influences of the presence of lignin was on the flat fibers morphology and on the increase of the elongation-at-break of the materials of approximately 90% compared to PETref. The presence of cellulose resulted mainly in a high average fiber diameter (values up to 365.9 ± 139.7 nm) and elastic modulus of the materials (values up to 360.4 ± 41.5 MPa) compared to the ones presented by mats containing PET and by this polymer combined with lignin. The results showed that the CNCs were efficient as reinforcing agents, especially in the mats composed of randomly oriented fibers of PET, considering the mechanical properties presented by these materials (such as ultimate tensile strength of 4.6 ± 0.5 MPa) compared to PETref mat (ultimate tensile strength = 1.8 ± 0.2 MPa). CO acted as a compatibilizing agent between recycled PET and CNCs, mainly regarding the superior elastic modulus value of PET/OM/CNC (354.2 ± 46.1 MPa) compared to PET/CNC mat (19.9 ± 3.9 MPa). Therefore, the goals of the present study were reached for the first time with the preparation of aligned and nonaligned fiber mats based on native lignocellulosic biomass and two of its main constituents (cellulose and lignin), to the best of our knowledge. The prepared materials have a wide range of possible applications, such as air filtration systems, for example.

Orientador: Fernando Masarin / Banca: Michel Brienzo / Banca: Guilherme Peixoto / Resumo: A madeira de Eucalyptus é aplicada principalmente na cogeração de energia, na alimentação animal, na produção de carvão vegetal e na produção de celulose. Um subproduto de Eucalyptus gerado em fábricas de celulose é utilizado principalmente para cogeração de energia, porém o mesmo apresenta um grande potencial a ser estudado, pois tem um elevado teor de celulose e hemicelulose. Uma alternativa é a produção de xilooligossacaródeos (XOS) a partir do subproduto de Eucalyptus. Os XOS são responsáveis por diversos efeitos benéficos como a prevenção de cáries, a diminuição de níveis séricos de colesterol e o estímulo do crescimento de bifidobactérias no trato gastrointestinal. Objetivo: O presente trabalho propôs avaliar a produção de XOS via hidrólise enzimática de um subproduto de Eucalyptus oriundo de uma empresa de celulose. Métodos: A parte experimental envolveu a obtenção de um subproduto de Eucalyptus oriundo do processamento de toras de madeira. O subproduto foi moído e extraído com etanol e posteriormente pré-tratado com clorito de sódio. Os subprodutos, extraído (SE) e extraído e pré tratado (SEP), foram submetidos a um processo de extração de hemicelulose. As hemiceluloses, hemicelulose extraído do subproduto extraído-moido (HSE) e hemicelulose extraído do subproduto extraído e pré-tratado (HSEP) e os subprodutos (SE e SEP) foram caracterizados quimicamente em relação aos teores de celulose, hemicelulose e lignina. Além disso, as hemiceluloses obtidas (HSE e HSEP) e os s... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Eucalyptus wood is mainly applied to energy cogeneration production, animal feed, charcoal production and pulp production. A byproduct of Eucalyptus generated in pulp mills is mainly used for energy cogeneration, but it has a great potential to be studied because it has a high content of cellulose and hemicellulose. An alternative is the production of XOS from the Eucalyptus byproduct. The XOS are responsible for several beneficial effects such as caries prevention, decreased serum cholesterol levels and stimulation of the growth of bifidobacteria in the gastrointestinal tract. Objective: The present work proposed to evaluate the XOS production through enzymatic hydrolysis of a by-product of Eucalyptus from a cellulose company. Methods: The experimental part involved the obtaining of a by-product of Eucalyptus from the processing of wood logs. The by-product was ground and extracted with ethanol and then pretreated with sodium chlorite. The by-products, extracted (SE) and extracted and pre-treated (SEP), were submitted to a hemicellulose extraction process. Hemicelluloses, hemicellulose extracted from the groundextracted by-product (HSE) and hemicellulose extracted from the pre-treated by-product (HSEP) and by-products (SE and SEP) were chemically characterized in relation to the contents of cellulose, hemicellulose and lignina. In addition, the obtained hemicelluloses (HSE and HSEP) and by-products (SE and SEP) were enzymatically hydrolyzed using the commercial extracts Cellulase (Sigma), Celluclast (Novozymes) and Xilanases (Verdartis) to evaluate to evaluate the production of XOS.Results: SE and SEP presented cellulose... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Busca-se investigar o desenvolvimento geográfico desigual da Suzano no Maranhão, atentando para a relação com o Estado, os conflitos sociais e os impactos ambientais. Concebe-se, aqui, a Suzano como um agente social e econômico dotado de características particulares cujas ações influenciam e reverberam nas dimensões socioambientais do espaço geográfico maranhense e além fronteiras. Para isto realizou-se três etapas principais: trabalhos de campo, a revisão bibliográfica e a produção da dissertação. Além da apresentação, introdução e metodologia, a dissertação está dividida em cinco capítulos. No primeiro capítulo procurou-se entender o debate realizado por alguns geógrafos acerca da discussão desenvolvimento/subdesenvolvimento. São destacados os seguintes autores: 1) Yves Lacoste, 2) Milton Santos 3) Horieste Gomes, 4) Germán Wettstein, 5) Carlos Walter Porto-Gonçalves e 6) Jorge Montenegro Gómez. No segundo capítulo, advogo que a leitura do capitalismo contemporâneo, para além da dicotomia desenvolvido-subdesenvolvido, deve tomar como base a teoria do desenvolvimento geográfico desigual do capitalismo, sustentada pelos geógrafos Neil Smith e David Harvey. No capítulo terceiro, trouxe para a discussão reflexões acerca do papel do Estado na evolução histórica do Grupo Suzano, bem como seu consequente desenvolvimento. Sustento que o apoio do Estado é de fundamental importância para o desenvolvimento da empresa. Apoio esse que se materializa em isenções fiscais, planos de desenvolvimento e apoios financeiros, como no caso do Banco Nacional de Desenvolvimento Econômico e Social (BNDES). No quarto capítulo, que trata sobre os projetos de desenvolvimento, o intuito é ofertar um panorama geral acerca da territorialização da empresa no referido Estado. Procuro, sempre que possível, refletir teoricamente acerca da interconexão dos projetos florestais, plantas industriais, acessos rodoferroviários e terminal portuário. Por fim, apresento uma reflexão na qual pretendo compreender a produção da natureza como estratégia de acumulação analisando a aquisição da empresa de biotecnologia FuturaGene pela Suzano / Seeks to investigate the uneven geographical development of Suzano in Maranhão state, noting the relationship with the state, social conflicts and environmental impacts. Suzano is conceived here, as a social and economic agent endowed with individual characteristics whose actions influence and reverberates on social and environmental dimensions of Maranhão geographical space and beyond its frontiers. To accomplish this, I set three main stages: field work, literature review and the production of the dissertation. Besides the presentation, introduction and methodology, the dissertation is divided into five chapters. In the first chapter it was sought to understand the debate held by some geographers about the development / underdevelopment discussion. The following authors are highlighted: 1) Yves Lacoste, 2) Milton Santos 3) Horieste Gomes, 4) Germán Wettstein, 5) Carlos Walter Porto-Gonçalves e 6) Jorge Montenegro Gómez. In the second chapter, I advocate that the reading of contemporary capitalism, beyond the dichotomy developed-underdeveloped, must be based on the theory of uneven geographical development of capitalism, supported by geographers Neil Smith and David Harvey. In the third chapter, brought to discussion reflections about the State\'s role in the historical evolution of the Suzano Group and its consequent development. I argue that State support is crucial for the development of the company. Support which materializes in tax exemptions, development plans and financial support, as in the case of the National Bank for Economic and Social Development (BNDES). In the fourth chapter, which deals with development projects, the aim is to offer an overview about the territorialization of the company in that State. I try, whenever possible, to reflect theoretically about the interconnection of forestry projects, industrial plants, rail-road accesses and port terminal. Finally, I present a reflection in which I want to understand the production of nature as accumulation strategy analyzing the acquisition of biotechnology company FuturaGene by Suzano

O setor brasileiro de celulose é um importante pilar da economia nacional. Só em 2010 a exportação de celulose trouxe para o País US$ 4,7 bilhões. Dada a sua importância, este setor já foi alvo de vários estudos de competitividade. No entanto, a mudança no cenário concorrencial global, marcada pela entrada de novos agentes, requer uma avaliação da posição competitiva do Brasil frente aos concorrentes emergentes. Neste contexto, este trabalho teve como objetivo identificar os novos players, descrever a dinâmica concorrencial nos principais mercados, propor ferramentas adequadas para avaliar os resultados dos países exportadores de celulose de fibra curta, e explicar as razões de liderança entre os países exportadores. A fim de mensurar os resultados dos países fornecedores, foi empregada uma função de subcusto translog restrita para obtenção da elasticidade de substituição entre as polpas de fibra curta dos principais países exportadores. Para essa análise foram considerados, separadamente, os mercados americano e chinês. Os resultados obtidos foram analisados levando-se em conta aspectos técnicos da polpas de fibra curta, com foco na morfologia das fibras, e também o histórico de formação dos setores de celulose no Brasil, na Indonésia (fornecedor emergente, principal fornecedor de celulose de fibra curta para a China) e no Canadá (fornecedor tradicional de celulose, principal concorrente do Brasil nos Estados Unidos). Foram também avaliadas as barreiras de mercado à polpa indonésia a partir do testemunho de funcionários e dirigentes de fábricas de papel na América do Norte, Europa e Ásia. As observações feitas sobre a organização setorial e tecnológica dos concorrentes foram comparadas aos modelos correntes de catch up tecnológico a fim de se identificar comportamentos que contribuam para a extensão da teoria nesta área. Os resultados do trabalho indicam que a competitividade brasileira no setor de celulose se apoia na produtividade florestal, resultado da acumulação de competências tecnológicas relacionadas ao eucalipto. Isso garante a competitividade brasileira frente aos concorrentes tradicionais. Frente à polpa indonésia, que vem acumulando competências tecnológicas relacionadas à acácia, a polpa brasileira é competitiva hoje. A manutenção da competitividade da polpa brasileira frente à indonésia no futuro dependerá da intensidade de investimentos em inovação feitos por ambos os países. / Pulp industry is a mainstay of Brazilian economy. In 2010, Brazilian pulp exports totaled US$ 4.7 billion. Given its importance, this industry has been the focus of several studies on competitiveness. However, the change in the competitive global scenario, marked by the entry of new players, requires an assessment of Brazil\'s competitive position towards emerging competitors. In this context, this work aimed to identify new players, to describe the dynamics of competition in key markets, to propose appropriate tools to assess the performance of hardwood pulp exporting countries, and explain the reasons for leadership among the exporting countries. In order to measure the supplier countries results, a restricted translog subcost function was applied to obtain the elasticity of substitution between hardwood pulp from the main exporters. This analysis was performed for both the U.S. and Chinese markets. Results were evaluated considering technical features of hardwood pulp, especially fiber morphology, and also a historic appraisal of pulp industry establishment in Brazil, Indonesia (emerging supplier, main hardwood pulp supplier to China) and in Canada (traditional pulp supplier, Brazil\'s main competitor in the U.S.). Market barriers to the entry of Indonesian pulp were also assessed based on the personal testimony of employees and executives of paper mills in North America, Europe and Asia. Observations on the competitors industry and technology setup were compared to current models of technological catch up in order to identify behaviors or patterns that contribute to the extension of the theory in this area. The results of this study indicate that the competitiveness of the Brazilian pulp industry is based on forest productivity, which result from the accumulation of technological capabilities related to eucalyptus. This ensures Brazilian competitiveness against traditional competitors. Compared to the Indonesian pulp industry, which has been accumulating technological capabilities related to acacia, the Brazilian pulp is currently competitive. Maintaining the competitiveness of Brazilian pulp against the Indonesian in the future will depend on the intensity of innovation investments made by both countries.