Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Os materiais poliméricos tem sido uma das causas dos problemas ambientais discutidos em todo mundo nos últimos tempos. Como uma das soluções para esse problema, estão os polímeros biodegradáveis que são materiais que se degradam pela ação de microorganismos. Uma Indústria sediada no Brasil lançou recentemente um poliéster biodegradável que surge boa alternativa para o crescimento no mercado dos polímeros biodegradáveis, principalmente por possuir em sua composição matéria prima de fonte renovável. Neste trabalho foram preparados compósitos com matriz de poliéster biodegradável e fibra de coco verde com e sem modificação química por acetilação em misturador interno Haake. Foi estudada a biodegradabilidade em solo simulado do polímero puro e de seus compósitos e foram avaliadas as propriedades térmicas, morfológicas e mecânicas do polímero puro e de alguns de seus compósitos. O teste de biodegradabilidade foi feito pelo enterro das amostras em solo simulado por períodos distintos, variando de duas a dezessete semanas, seguindo a Norma ASTM G 160 03. Após cada período de teste, as amostras foram retiradas do solo e analisadas por microscopia ótica (MO), microscopia eletrônica de varredura (MEV), análise termogravimétrica (TGA), calorimetria diferencial de varredura (DSC), espectroscopia na região do infravermelho (FTIR) e análise mecânica de tração. Os resultados obtidos indicaram que tanto o polímero puro quanto os seus compósitos sofreram biodegradação, a presença da fibra apenas atrasa o processo de biodegradação, as fibras de coco tiveram uma boa afinidade com a matriz polimérica, a incorporação de 5% fibra de coco na matriz torna o compósito mais rígido e a incorporação da fibra e o processo de biodegradação alteram as características da fase cristalina no material polimérico. / The final disposal of the polymer materials have been one of the causes of environmental problems discussed around the world in recent times. As one of the solutions to this problem comes the biodegradable polymers, which are materials that are degraded by microorganisms. An industry based in Brazil recently lauched a biodegradable polyester that comes good alternative for growth in the market for biodegradable polymer, mainly by having in its composition raw material from renewable resources. In this work, composites were prepared with biodegradable polyester matrix and green coconut fiber with and without chemical modification acetylation internal mixer Haake. The degradation of pure polymer and their composites in simulated soil were evaluated and also the morphology, thermal and mechanical properties of the polymer and some of its composites. The biodegradability test was carried out by burying the samples in simulated soil for different periods ranging from two to seventeen weeks, following the ASTM G 160-03. After each test, samples were removed from the soil and analyzed by optical microscopy (OM), scanning electron microscopy (SEM), thermogravimetric analysis (TGA), differential scanning calorimetry (DSC), infrared spectroscopy (FTIR) and analysis of stress strength. The results indicated that both the polymer pure as their composites suffered biodegradation, the presence of the fiber only delays the process of biodegradation. The coconut fibers had affinity with the polymer matrix and the incorporation of 5% coconut fiber in the matrix polyester made it became stiffer. Besides, the incorporation of the fiber and the biodegradation process changes the characteristics of the polymer crystalline phase.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Neste trabalho foram analisadas a morfologia e a biodegradação de compósitos de poli(ε-caprolactona) com fibras provenientes da casca de coco verde. Parte destas fibras foi submetida à modificação química por meio da reação de acetilação. A avaliação da morfologia foi realizada nas amostras de poli(ε-caprolactona) puro e seus compósitos antes e após o teste de biodegradação. O teste de biodegradação foi feito pelo enterro das amostras em solo simulado por períodos distintos, variando de vinte a trinta semanas, seguindo a Norma ASTM G 160 03. Após cada período de teste, as amostras foram retiradas do solo e analisadas por microscopia ótica (MO), microscopia eletrônica de varredura (MEV), microscopia de força atômica (AFM), calorimetria diferencial de varredura (DSC), difratômetro de raios X (DRX) e ressonância magnética nuclear (RMN) de baixo campo no estado sólido. Pelas análises, foram verificados perda de massa, alteração morfológica da superfície e variação no percentual de cristalinidade das amostras. O PCL e os compósitos sofreram biodegradabilidade e a presença das fibras retarda ligeiramente esse processo / In this work the morphology and the biodegradation of composites of poly(ε-caprolactone) with fiber from green coconut were analyzed. Part of these fibers was submitted to chemical modification by acetylation reaction. The morphology study of poli(ε-caprolactone) pure and its composites was carried out before and after the biodegradation test. The biodegradation test was carried out by burying the samples in simulated soil for different durations, varying from twenty to thirty weeks, following the ASTM standard G 160 - 03. After each duration test, the samples were taken out of soil and analyzed by optical microscopy (OM), scanning electron microscopy (SEM), atomic force microscopy (AFM), differential scanning calorimetry (DSC), X-ray diffraction (XRD) and solid state low-field nuclear magnetic resonance (NMR). The results showed that the samples loses mass, some morphological modification of the surface and variation in the percentage of crystallinity. PCL and the composites has suffered biodegradation and the fibers presence causes a retardance of this process

Submitted by Franciele Moreira (francielemoreyra@gmail.com) on 2018-04-19T15:45:44Z No. of bitstreams: 2 Tese - Roberta Paula de Jesus - 2016.pdf: 3672637 bytes, checksum: 89514084d5a7940f363e804c66f87807 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2018-04-23T11:43:19Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Tese - Roberta Paula de Jesus - 2016.pdf: 3672637 bytes, checksum: 89514084d5a7940f363e804c66f87807 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-04-23T11:43:19Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Tese - Roberta Paula de Jesus - 2016.pdf: 3672637 bytes, checksum: 89514084d5a7940f363e804c66f87807 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2016-03-14 / Demand for quality seedlings of forest species is becoming increasingly widespread, due to increased planted area and the restoration of degraded environments. Based on the importance of substrate for seedling production and use of renewable materials in its formulation, the aim of this work was to characterize the physical properties of renewable substrates composed by coconut fiber and composted sludge and evaluate the feasibility of using these substrates in the production of seedlings of Eucalyptus grandis and Acacia mangium. Therefore, there were three studies. The sources of organic materials used for the composition of the substrates were commercial substrate, coconut fiber and composted sludge (waste from the tomato processing industry). The treatments were: commercial substrate; commercial substrate + 10% sludge; commercial substrate + 20% sludge; commercial substrate + 40% sludge; coconut fiber; Coconut fiber + 10% sludge; coconut fiber + 20% sludge and coconut fiber + 40% sludge. In the first study were performed following physical analysis of formulated substrates: volume density, particle density, porosity, air space, readily available water, buffering water, available water, the remaining water of 100 cm and water retention capacity. It was observed that treatments showed a great variability in the physical characteristics and no advantage in doing mixtures to obtain a more efficient substrate on these properties. As a conditioner of the mixes, the composted sludge promoted increased density, reduced porosity and increased water retention capacity. In the second study, parameters relating to the growth of Eucalyptus grandis seedlings were evaluated, and the third study evaluated parameters relating to the growth of Acacia mangium seedlings. The evaluated parameters were: plant height, stem diameter, dry matter of aerial part and radicial part, ease of removal of the cartridge seedlings, roots aggregation of the substrate and chemical analysis of the aerial part of the plant. The results showed that the use of sludge and composted coconut fiber as substrate for the production of Eucalyptus grandis and Acacia mangium seedlings is a promising alternative because it resulted in the adequate development of the same. The use of organic waste in the substrate composition for the production of forest trees seedlings is a technically feasible option and is an alternative to recycling and use of by-products of agribusiness. / A demanda por mudas de essências florestais de qualidade está em crescente expansão, devido ao aumento da área plantada, bem como a recomposição de ambientes degradados. Baseado na importância do substrato para a produção de mudas e da utilização de materiais renováveis para sua formulação, objetivou-se nesse trabalho caracterizar as propriedades físicas de substratos renováveis a base de fibra de coco e lodo compostado e avaliar a viabilidade da utilização desses substratos para a produção de mudas de Eucalyptus grandis e Acacia mangium. Para tanto, foram realizados três estudos. As fontes de materiais orgânicos utilizados para a composição dos substratos foram substrato comercial, fibra de coco e lodo compostado (resíduo proveniente da indústria de processamento de tomate). Os tratamentos foram: substrato comercial; substrato comercial + 10% de lodo; substrato comercial + 20% de lodo; substrato comercial + 40% de lodo; fibra de coco; fibra de coco + 10% de lodo; fibra de coco + 20% de lodo e fibra de coco + 40% de lodo. No primeiro estudo foram realizadas as seguintes análises físicas dos substratos formulados: densidade de volume, densidade de partícula, porosidade total, espaço de aeração, água facilmente disponível, água tamponante, água disponível, água remanescente a 100 cm e capacidade de retenção de água. Observou-se que os tratamentos apresentaram uma grande variabilidade para as características físicas e há vantagem em realizar misturas para obtenção de um substrato mais eficiente quanto a estas propriedades. Como condicionador nas misturas, o lodo compostado promoveu o aumento da densidade, redução da porosidade e o aumento da capacidade de retenção de água. No segundo estudo foram avaliados parâmetros relativos ao crescimento das mudas de Eucalyptus grandis, e no terceiro estudo foram avaliados parâmetros relativos ao crescimento das mudas de Acacia mangium. Os parâmetros avaliados foram: altura da planta, diâmetro do colo, massa de matéria seca aérea e radicial, facilidade de retirada das mudas do tubete, agregação das raízes ao substrato e análise química do tecido vegetal da parte aérea. Os resultados revelaram que a utilização do lodo compostado e da fibra de coco como substrato para produção de mudas de Eucalyptus grandis e Acacia. mangium é uma alternativa promissora, pois resultaram em um desenvolvimento adequado das mesmas. A utilização de resíduos orgânicos na composição de substratos para produção de mudas de essências florestais é uma opção tecnicamente viável e representa uma alternativa para a reciclagem e emprego de subprodutos da agroindústria.

Submitted by Cleide Dantas (cleidedantas@ufpa.br) on 2014-04-08T16:47:39Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_DesenvolvimentoPaineisConfeccionados.pdf: 5540289 bytes, checksum: 91b256fd33933c193c585493f97cacbd (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Rosa Silva (arosa@ufpa.br) on 2014-06-18T14:15:44Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_DesenvolvimentoPaineisConfeccionados.pdf: 5540289 bytes, checksum: 91b256fd33933c193c585493f97cacbd (MD5) / Made available in DSpace on 2014-06-18T14:15:44Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_DesenvolvimentoPaineisConfeccionados.pdf: 5540289 bytes, checksum: 91b256fd33933c193c585493f97cacbd (MD5) Previous issue date: 2008 / Uma boa alternativa para o controle de ruído em ambientes fechados é a utilização de materiais de absorção sonora, onde parte da energia acústica é transformada em energia térmica através da viscosidade do ar, o que ocorre tanto em materiais porosos quanto fibrosos. A característica de absorção acústica de um material é determinada pelo coeficiente de absorção sonora que depende principalmente da freqüência, ângulo de incidência do som, densidade, espessura e estrutura interna do material. Da Amazônia, devido a sua sobrepujante biodiversidade, são retirados milhares de produtos e subprodutos naturais, alguns dos quais não são totalmente aproveitados. Dessa forma, muitos resíduos chegam a outros setores industriais, como é o caso da fibra de coco que é utilizada das mais diversas formas. Assim, o presente trabalho define e descreve um processo de fabricação de painéis acústicos, a partir da fibra de coco, com a determinação experimental dos principais parâmetros visando o controle acústico de recintos, além de desenvolver um modelo numérico para estabelecimento de parâmetros de controle de qualidade e custo, que auxiliem no desenvolvimento e na fabricação de novos painéis. Primeiramente, são coletadas as informações necessárias para iniciar o processo de desenvolvimento dos painéis de fibra de coco, seguindo uma metodologia de desenvolvimento de produto, baseada no “projeto informacional”. Em seguida, são descritas todas as etapas do processo de fabricação destes painéis, para posterior obtenção de suas principais propriedades físico-químicas, mecânicas e acústicas. Com as simulações numéricas, buscou-se analisar e predizer o comportamento de um painel de fibra de coco (além de um painel de espuma comercialmente disponível), e investigar a sua influência sobre os parâmetros acústicos de um auditório (tempo de reverberação, decaimento da pressão sonora e inteligibilidade). Com o desenvolvimento dos painéis pretende-se contribuir para a criação de novos setores na economia do estado, principalmente quando se considera o alto custo dos painéis comercializados no sul do país. Finalmente, outra vantagem significativa é a possibilidade da utilização destes painéis dentro do contexto das linhas arquitetônicas regionais, onde são realçados os materiais da própria região. / A reasonable alternative for noise control in enclosures is based on the use of sound absorption materials (porous and fibrous), which convert acoustic energy into heat, due to air viscosity. The material acoustic absorption characteristic is determined by its sound absorption coefficient, which depends mainly on frequency, sound incidence angle, density, thickness and internal structure of the material. From the Amazon, due to its enormous biodiversity, thousands of natural products and sub products are retrieved, some of which are not completely used. Thus, many residues reach other industrial sectors, such is the case of the coconut fiber, which can be used in many ways. Therefore, the present work defines and describes an acoustic panel manufacturing process, based on coconut fiber, including the experimental determination of important parameters for noise control in enclosures. Also, a numerical model is implemented to investigate cost and quality control parameters, in order to assist the development and manufacturing of new panels. First, the necessary information is collected to start the development process of coconut fiber panels, following an “informational project” methodology. Next, all the steps related to the panel manufacturing process are described, looking forward to obtaining its acoustical, mechanical and physical-chemical main properties. From the numerical simulations, one tries to analyze and predict the coconut fiber panel behavior (apart from a commercially available acoustical panel), and investigate its influence over the acoustical parameters of an auditorium (reverberation time, sound pressure decay, and intelligibility). With the development of the coconut fiber panels, one expects to contribute for the creation of new sectors on the local economy, mainly considering the elevated costs of the actual acoustical panels available in the market. Finally, another outstanding advantage of the coconut fiber panels proposed here is the possibility of its usage in the context of regional architecture, where emphasis is given on local materials.

[pt] Com aumento da preocupação político-ambiental, torna-se imperativo desenvolver processos eficientes em termos econômicos e energéticos para a produção sustentável de combustíveis e produtos químicos. A liquefação hidrotérmica (HTL) é um processo para a transformação de materiais orgânicos, tais como bio-resíduos ou biomassa, em óleo bruto, em temperaturas usualmente inferiores a 400 graus Celsius sob altas pressões na presença de água, e, dependendo do processo, de um catalisador. Nesse contexto, é importante entender o comportamento de degradação térmica do material em atmosfera inerte, no sentido de se investigar a possibilidade de quebra das cadeias poliméricas inicias em moléculas menores, que, mediante pressão, poderão ser convertidas em novos produtos. Assim sendo, os objetivos do presente trabalho estão associados ao estudo termogravimétrico (TG) da degradação térmica da fibra do coco verde na presença de ferrita de cobalto (Fe2CoO4), utilizada no intuito de gerar um efeito catalítico, acelerando a degradação térmica das estruturas poliméricas presentes, e, que possa ser usada posteriormente em uma rota HTL. Os catalisadores foram produzidos a 1000 graus Celsius em diferentes tempos de calcinação (3h, 6h e 9h), sendo, nas misturas com a fibra, a fração mássica de óxido igual a 50 por cento. As amostras de interesse para a pesquisa foram caracterizadas mediante diferentes técnicas, tais como, a microscopia eletrônica de varredura, para o estudo da morfologia e composição elementar, difração de raios X, para a quantificação das fases presentes nas amostras de ferrita, e espectroscopia de infravermelho, visando à identificação das principais ligações químicas nas fibras, tanto antes quanto durante o tratamento térmico. Dentre todos os ensaios de TG realizados, os experimentos com o catalisador calcinado durante 9h homogeneizado com gral de ágata foi o que mostrou uma melhor resposta com relação à degradação térmica das fibras. Os resultados sugerem ainda que, tanto o tempo de calcinação, quanto a natureza do processo de mistura apresentam efeitos significativos sobre a cinética de degradação. / [en] With increasing political-environmental concern, it becomes imperative to develop efficient processes in economic and energy terms for the sustainable production of fuels and chemical products. Hydrothermal liquefaction (HTL) is a process for the transformation of organic materials such as bio-waste or biomass into crude oil at temperatures usually below 400 degrees Celsius under high pressures in the presence of water and, depending on the process, of a catalyst. In this context, it is important to understand the behavior of thermal degradation of the material under inert atmosphere, in order to investigate the possibility of breaking the initial polymer chains into smaller molecules, which, under pressure, can be converted into new products. The objectives of the present work are associated to the thermogravimetric study (TG) in the thermal degradation of the green coconut fiber in the presence of a cobalt ferrite (Fe2CoO4), used to generate a catalytic effect, accelerating the thermal degradation of the polymeric structures present, and which can be used later on an HTL route. The catalysts were produced at 1000 degrees Celsius at different calcination times (3h, 6h and 9h) and in the fiber mixtures, the oxide mass fraction was equal to 50 percent. The samples of interest for the research were characterized by different techniques, such as scanning electron microscopy, for the study of the morphology and elemental composition, X-ray diffraction, for the quantification of the phases present in the ferrite samples, and spectroscopy of Infrared, in order to identify the main chemical bonds in the fibers, both before and during the heat treatment. Among all the TG assays performed, the experiments with the catalyst calcined for 9h homogenized with mortar and pestle showed the best to the thermal degradation of the fibers. The results further suggest that both the calcination time and the nature of the blending process have significant effects on the degradation kinetics.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:26:41Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2011-02-23Bitstream added on 2014-06-13T19:13:50Z : No. of bitstreams: 1 abrahao_c_me_botfca.pdf: 1392228 bytes, checksum: b2bc10c79c3c60bc1886ca1c98976398 (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / O consumo de mini tomate tem crescido nos últimos anos, devido à maior exigência dos consumidores em qualidade e diversidade de produtos. Dessa forma, o manejo da solução nutritiva é um fator crucial para a obtenção de elevada produção e qualidade do tomateiro, incluindo as concentrações e as relações entre os elementos. O presente estudo foi desenvolvido com o objetivo de avaliar seis relações entre K, Ca e Mg na produção e na qualidade de duas cultivares de mini tomate cultivadas em substrato, sob ambiente protegido, em duas épocas de cultivo. Os experimentos foram realizados na área experimental do Departamento de Recursos Naturais, Ciência do solo, pertencente à Universidade Estadual Paulista “Julio de Mesquita Filho” – Faculdade de Ciências Agronômicas/Campus Botucatu-UNESP, no município de Botucatu, SP. O delineamento foi em blocos casualizados com quatro repetições e doze tratamentos, compostos por duas cultivares de mini tomate (Sweet Million e Sweet Grape) e seis relações K:Ca:Mg (4:3:1, 6:3:1, 6:4,5:1, 2,7:3:1, 2,7:2:1, 4:2:1) nas soluções nutritivas. Observou-se que as diferentes relações K:Ca:Mg não influenciaram na produção e nas características de qualidade das diferentes cultivares de mini tomate cultivadas em substrato. Foi verificado aumento da CE da solução do substrato ao longo do ciclo de cultivo. O ICV apresentou tendência crescente ao longo dos ciclos de cultivo, sendo que o índice SPAD variou de 35,8 a 56, 1. Os teores de macro e micronutrientes apresentaram valores semelhantes em ambos os experimentos. A cultivar Sweet Million apresentou maior produção, maior número de frutos, porém a cultivar Sweet Grape apresentou frutos com peso médio maior. A cultivar Sweet Million apresentou maior eficiência no uso da água / Mini tomato has grown in recent years due to increased consumer demand for quality and product diversity. Thus, the management of nutrient solution is a crucial factor for obtaining high yield and quality of the tomato, including the concentrations and the relationships between elements. This study was carried out to evaluate six relationships among K, Ca and Mg on yield and quality in mini tomato grown in substrate, in a greenhouse, in two cropping seasons. The experiments were conducted at the experimental area of the Departamento de Recursos Naturais, Ciência do Solo, Universidade Estadual Paulista “Julio de Mesquita Filho”, Faculdade de Ciências Agronômicas, Campus de Botucatu, em Botucatu, SP. The design was a randomized block design with four replicates and twelve treatments in two tomato cultivars (Sweet Grape and Sweet Million) and six ratios K:Ca:Mg (4:3:1; 6:3:1; 6:4,5:1; 2,7:3:1; 2,7:2:1; 4:2:1) in nutrient solutions. It was observed that the various K: Ca: Mg did not influence the production and quality characteristics of different cultivars of mini tomato grown in substrate. The EC of the solution of the substrate showed an increase during the crop cycle. The ICV showed increasing trend during the crop cycles, and the SPAD index ranged from 35.8 to 56, 1. The contents of macro and micronutrients were very similar in both experiments. Sweet Million cultivar showed higher yield, more fruit, but the Sweet Grape cultivar showed higher average fruit weight. Sweet Million cultivar showed greater efficiency in water use

Submitted by Daniel Magalhães de Oliveira (daniel.steiger@live.com) on 2018-09-18T00:49:16Z No. of bitstreams: 1 Dissertação - Daniel Magalhaes de Oliveira OK.pdf: 10110047 bytes, checksum: 86cc594889112132d78452c96ef59879 (MD5) / Approved for entry into archive by Pamella Benevides Gonçalves null (pamella@feg.unesp.br) on 2018-09-18T13:49:56Z (GMT) No. of bitstreams: 1 oliveira_dm_dm_guara.pdf: 10110047 bytes, checksum: 86cc594889112132d78452c96ef59879 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-09-18T13:49:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 oliveira_dm_dm_guara.pdf: 10110047 bytes, checksum: 86cc594889112132d78452c96ef59879 (MD5) Previous issue date: 2018-07-30 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Maior conscientização em relação as questões ambientais, atrelada a escassez de recursos, problemas ambientais globais e a políticas ambientais cada vez mais fortes influenciaram indústrias e pesquisadores a apreciar, estudar e desenvolver novos materiais a partir de fontes renováveis e novas tecnologias de fabricação. Entretanto, na literatura é reportado que a adesão interfacial entre fibras naturais e matriz polimérica é um fator que afeta as propriedades mecânicas do biocompósito, podendo ser melhorada por diversos tipos de tratamentos superficiais. Assim sendo, mantas de fibra de coco foram tratadas superficialmente por jato de plasma atmosférico, considerado menos agressivo ao meio ambiente quando comparado a tratamentos químicos, com o intuito de melhorar a adesão interfacial do biocompósitos. As fibras de coco foram caracterizadas com o objetivo de verificar a influência do tratamento nas propriedades físicas, químicas e térmicas. Verificou-se que o tratamento modificou a superfície das fibras e, consequentemente, sua hidrofilicidade e energia superficial, diminuindo o valor da permeabilidade. Parâmetros de processamento e o ciclo de cura mais adequado foram determinados como 80 ºC por 210 min, 135 ºC por 180 min e 160 ºC por 120 min, sem a aplicação de vácuo durante o processo e com fração volumétrica de fibras de aproximadamente 40 %. Inspeção acústica por ultrassom permitiu avaliar o processamento das placas dos biocompósitos verificando possíveis imperfeições causadas pela impregnação da fibra pela resina e sua homogeneidade. As análises termogravimétricas indicaram que a temperatura inicial de degradação dos biocompósitos é de 175 ºC. A temperatura de transição vítrea, determinada por DMA, é de aproximadamente 80 ºC. Os ensaios mecânicos apresentaram maiores valores de resistência à tração e de resistência à flexão para os biocompósitos reforçados com fibras tratadas quando comparados aos biocompósitos reforçados com fibras in natura. Maiores valores do módulo em tração e módulo em flexão, bem como os módulos de perda e armazenamento calculados por DMA para os biocompósitos reforçados com fibras tratadas sustentaram melhores propriedades mecânicas como resultado do tratamento a plasma. A morfologia da fratura dos biocompósitos indicou uma melhor adesão reforço-matriz para os biocompósitos com fibras tratadas. / Greater awareness regarding environmental issues, coupled with scarcity of resources, global environmental problems, and increasingly strong environmental policies have influenced industries and researchers to appreciate, study and develop new materials from renewable resources and new manufacturing technologies. However, literature reports that interfacial adhesion between natural fibers and polymeric matrix is a factor that affects the biocomposite mechanical properties, able to be improved by several types of surface treatments. Thus, coconut fiber mats were surface treated by atmospheric plasma jet, considered less aggressive to the environment when compared to chemical treatments, in order to improve interfacial adhesion with the polymer matrix to obtain biocomposites. Data from coconut fiber characterization shown that the treatment modified the fibers surface and consequently their hydrophilicity and surface energy, decreasing their permeability value. Processing parameters and most appropriate curing cycle were determined and defined as 80 °C for 210 min, 135 °C for 180 min and 160 °C for 120 min, without application of vacuum during the process and approximately 40 % fiber volume fraction. Ultrasonic acoustic inspection allowed evaluating the biocomposite plates processing by verifying possible imperfections caused by impregnation of the coconut fiber by the resin and its homogeneity. Thermogravimetric analysis indicated that the initial biocomposite degradation temperature is 175 °C. Glass transition temperature, determined by DMA, is approximately 80 °C. Mechanical tests presented higher values of tensile strength and flexural strength for the biocomposites reinforced with treated fibers when compared to the biocomposites reinforced with untreated fibers. Higher values of tensile and flexural modulus, as well as DMA loss and storage modulus for biocomposites reinforced with treated fibers sustained better mechanical properties because of the plasma treatment. Fracture morphology indicated better reinforcement-matrix adhesion for biocomposite reinforced with treated fibers / 136348/2016-5

Submitted by Bruna Rodrigues (bruna92rodrigues@yahoo.com.br) on 2016-10-13T13:52:59Z No. of bitstreams: 1 DissLHS.pdf: 5329246 bytes, checksum: bf67aefa7ab3954057f79b20b3f10988 (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-10-21T13:47:37Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissLHS.pdf: 5329246 bytes, checksum: bf67aefa7ab3954057f79b20b3f10988 (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-10-21T13:47:43Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissLHS.pdf: 5329246 bytes, checksum: bf67aefa7ab3954057f79b20b3f10988 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-10-21T13:47:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissLHS.pdf: 5329246 bytes, checksum: bf67aefa7ab3954057f79b20b3f10988 (MD5) Previous issue date: 2016-06-30 / Não recebi financiamento / Currently, there has been a search for economically viable and sustainable products in various market segments. Lighter materials that can be recycled have become a strategic issue for many industries. In this sense, the utilization of lignocellulosic fibers in polymeric composites, are becoming increasingly viable as substitutes for inorganic minerals reinforcements, mainly glass fibers. In this study, polypropylene (PP) natural composites reinforced with coir fiber (CF), compatibilized with maleic anhydride grafted polypropylene (PPMAH) and stabilized with a hindered amine (Tinuvin® 791) and UV absorber (Hostavin® ARO 8), were prepared via extrusion. The effect of the additives and their interactions and the influence of 1000 hours exposure in two types of accelerated weathering (Ultraviolet B and xenon arc) in the PP/CF composites were analyzed by mechanical properties (tensile properties), scanning electron microscopy (SEM), differential Scanning Calorimetry (DSC) and colorimetry. The results indicate that the incorporation of coir fiber, in the presence of the compatibilizer, significantly increases tensile strength, but in the absence of the compatibilizer, the coir fiber act as stress concentrators, allowing a lower tensile strength to the sample.The joint presence of Tinuvin® and the compatibilizer has a negative effect on tensile strength and on the compatibility of the natural fiber with the matrix. UV absorber did not affect the compatibility of the PP/CF composites. Post-weathering results indicate that UVB caused more intense degradation than xenon arc. However, decreasing Tinuvin® efficiency evidence were not possible to be confirmed. Through electron micrographs, DSC analysys and tensile tests, it is noted the additive system based on (Tinuvin®+ Hostavin®) as the most effective protection system against the artificial weathering. / Atualmente, tem-se observado a busca por produtos viáveis economicamente e sustentáveis em vários segmentos do mercado. Materiais mais leves e que possam ser reciclados se tornaram uma questão estratégica para muitas indústrias. Neste contexto, a utilização de fibras lignocelulósicas em compósitos poliméricos, estão se tornando cada vez mais viáveis como substitutas de reforços minerais inorgânicos, como a fibra de vidro. Neste trabalho, compósitos naturais de polipropileno reforçados com fibra de coco (FCo), compatibilizados com polipropileno enxertado com anidrido maleico (PPMAH) e estabilizados com uma amina estericamente impedida (Tinuvin® 791) e um absorvedor de UV (Hostavin® ARO 8), foram preparados via extrusão. Os efeitos dos aditivos e de suas interações e a influência de 1000 horas de exposição em duas fontes de intemperismo acelerado (ultravioleta B e arco xenônio) dos compósitos de PP/FCo, foram analisados através das propriedades mecânicas, em tração, microscopia eletrônica de varredura (MEV), calorimetria exploratória diferencial (DSC) e colorimetria. Os resultados obtidos mostram que a incorporação da fibra de coco, na presença do agente compatibilizante, confere aumentos significativos de resistência à tração, mas que na ausência deste, as fibras de coco se comportam como concentradores de tensões conferindo menor resistência à tração. A presença conjunta de Tinuvin® e agente compatibilizante gera um efeito negativo na resistência à tração e na compatibilidade da fibra natural com a matriz. O absorvedor UV não afetou a compatibilidade dos compósitos PP/FCo. A análise dos resultados pós-intemperismo revelou que a fonte UVB gerou degradação mais intensa que a fonte de arco xenônio. Porém, evidências da diminuição da eficiência do Tinuvin® não foram possíveis de serem confirmadas. Através das micrografias eletrônicas, DSC e ensaios de tração, constata-se o sistema de aditivação composto por Tinuvin®+ Hostavin® como o mais eficaz frente ao intemperismo artificial.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Os materiais poliméricos tem sido uma das causas dos problemas ambientais discutidos em todo mundo nos últimos tempos. Como uma das soluções para esse problema, estão os polímeros biodegradáveis que são materiais que se degradam pela ação de microorganismos. Uma Indústria sediada no Brasil lançou recentemente um poliéster biodegradável que surge boa alternativa para o crescimento no mercado dos polímeros biodegradáveis, principalmente por possuir em sua composição matéria prima de fonte renovável. Neste trabalho foram preparados compósitos com matriz de poliéster biodegradável e fibra de coco verde com e sem modificação química por acetilação em misturador interno Haake. Foi estudada a biodegradabilidade em solo simulado do polímero puro e de seus compósitos e foram avaliadas as propriedades térmicas, morfológicas e mecânicas do polímero puro e de alguns de seus compósitos. O teste de biodegradabilidade foi feito pelo enterro das amostras em solo simulado por períodos distintos, variando de duas a dezessete semanas, seguindo a Norma ASTM G 160 03. Após cada período de teste, as amostras foram retiradas do solo e analisadas por microscopia ótica (MO), microscopia eletrônica de varredura (MEV), análise termogravimétrica (TGA), calorimetria diferencial de varredura (DSC), espectroscopia na região do infravermelho (FTIR) e análise mecânica de tração. Os resultados obtidos indicaram que tanto o polímero puro quanto os seus compósitos sofreram biodegradação, a presença da fibra apenas atrasa o processo de biodegradação, as fibras de coco tiveram uma boa afinidade com a matriz polimérica, a incorporação de 5% fibra de coco na matriz torna o compósito mais rígido e a incorporação da fibra e o processo de biodegradação alteram as características da fase cristalina no material polimérico. / The final disposal of the polymer materials have been one of the causes of environmental problems discussed around the world in recent times. As one of the solutions to this problem comes the biodegradable polymers, which are materials that are degraded by microorganisms. An industry based in Brazil recently lauched a biodegradable polyester that comes good alternative for growth in the market for biodegradable polymer, mainly by having in its composition raw material from renewable resources. In this work, composites were prepared with biodegradable polyester matrix and green coconut fiber with and without chemical modification acetylation internal mixer Haake. The degradation of pure polymer and their composites in simulated soil were evaluated and also the morphology, thermal and mechanical properties of the polymer and some of its composites. The biodegradability test was carried out by burying the samples in simulated soil for different periods ranging from two to seventeen weeks, following the ASTM G 160-03. After each test, samples were removed from the soil and analyzed by optical microscopy (OM), scanning electron microscopy (SEM), thermogravimetric analysis (TGA), differential scanning calorimetry (DSC), infrared spectroscopy (FTIR) and analysis of stress strength. The results indicated that both the polymer pure as their composites suffered biodegradation, the presence of the fiber only delays the process of biodegradation. The coconut fibers had affinity with the polymer matrix and the incorporation of 5% coconut fiber in the matrix polyester made it became stiffer. Besides, the incorporation of the fiber and the biodegradation process changes the characteristics of the polymer crystalline phase.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Neste trabalho foram analisadas a morfologia e a biodegradação de compósitos de poli(ε-caprolactona) com fibras provenientes da casca de coco verde. Parte destas fibras foi submetida à modificação química por meio da reação de acetilação. A avaliação da morfologia foi realizada nas amostras de poli(ε-caprolactona) puro e seus compósitos antes e após o teste de biodegradação. O teste de biodegradação foi feito pelo enterro das amostras em solo simulado por períodos distintos, variando de vinte a trinta semanas, seguindo a Norma ASTM G 160 03. Após cada período de teste, as amostras foram retiradas do solo e analisadas por microscopia ótica (MO), microscopia eletrônica de varredura (MEV), microscopia de força atômica (AFM), calorimetria diferencial de varredura (DSC), difratômetro de raios X (DRX) e ressonância magnética nuclear (RMN) de baixo campo no estado sólido. Pelas análises, foram verificados perda de massa, alteração morfológica da superfície e variação no percentual de cristalinidade das amostras. O PCL e os compósitos sofreram biodegradabilidade e a presença das fibras retarda ligeiramente esse processo / In this work the morphology and the biodegradation of composites of poly(ε-caprolactone) with fiber from green coconut were analyzed. Part of these fibers was submitted to chemical modification by acetylation reaction. The morphology study of poli(ε-caprolactone) pure and its composites was carried out before and after the biodegradation test. The biodegradation test was carried out by burying the samples in simulated soil for different durations, varying from twenty to thirty weeks, following the ASTM standard G 160 - 03. After each duration test, the samples were taken out of soil and analyzed by optical microscopy (OM), scanning electron microscopy (SEM), atomic force microscopy (AFM), differential scanning calorimetry (DSC), X-ray diffraction (XRD) and solid state low-field nuclear magnetic resonance (NMR). The results showed that the samples loses mass, some morphological modification of the surface and variation in the percentage of crystallinity. PCL and the composites has suffered biodegradation and the fibers presence causes a retardance of this process