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Cerâmicas porosas obtidas a partir da substituição parcial de matérias-primas por resíduos da indústria de papel e celulose e utilização de fibras poliméricas para aumento de permeabilidade

Milak, Gabriela Bortolin January 2018 (has links)
Dissertação de mestrado apresentada ao Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais – PPGCEM da Universidade do Extremo Sul Catarinense – UNESC, como requisito à obtenção do título de Mestre em Ciência e Engenharia de Materiais. / A indústria de papel e celulose é geradora de diversos resíduos, os quais, conforme consta na literatura, podem ser aplicados em variados setores da economia, substituindo matérias-primas comercias. A lama de cal é um resíduo rico em carbonato de cálcio e a areia rica em sílica. Mediante isso, esses resíduos apresentam potencial de substituição de materiais como o carbonato de cálcio e o quartzo, usualmente empregados na produção de materiais cerâmicos. Neste trabalho é realizado um estudo para obtenção de cerâmicas porosas a partir da valorização desses resíduos, utilizando fibras poliméricas para aumento da permeabilidade. A possibilidade de valorização dos resíduos foi confirmada através de caracterizações físicas e químicas, as quais evidenciaram fases de calcita e quartzo e presença majoritária de CaO e SiO2, respectivamente. Também foram avaliados conforme sua toxidade através da NBR 10004, sendo classificados como resíduos não perigosos e inertes (classe II-B). Elaborou-se uma formulação substituindo algumas matérias-primas por resíduos, baseada no trabalho de Simão et al. (2015). A partir disso, realizou-se um planejamento experimental onde variou-se três teores de fibras (12, 20 e 28%) e três temperaturas de queima (1100, 1130 e 1160 ºC). Os corpos de prova obtidos foram caracterizados mediante ensaios de porosidade, permeabilidade, resistência mecânica à compressão e aspectos microestruturais. As cerâmicas porosas confeccionadas apresentaram porosidade total de 39 – 53%, coeficientes de permeabilidade de [...], resistência à compressão de 15 – 52 MPa e tamanho médio de poros de 2,0 a 7,5 μm. Notou-se aumento da permeabilidade com o aumento da temperatura, enquanto que a porosidade ficou praticamente invariável nas condições experimentadas. Esse aumento da permeabilidade está relacionado à diminuição da rugosidade das paredes dos poros e da tortuosidade do meio. Mas, o maior aumento da permeabilidade deu-se com o aumento do teor de fibras, devido a interligação dos poros. A utilização das fibras poliméricas aumentou a permeabilidade em aproximadamente 100x em relação ao trabalho de Simão et al. (2015). Foram classificadas como cerâmicas para microfiltração, abrangendo filtração de água e gases quentes (aerossóis). A formulação com teor de 28 vol% de fibras e sinterizada a 1160 ºC apresentou melhor relação porosidade/permeabilidade/resistência mecânica.
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Estudo da dispersão de pigmentos orgânicos em resina de polipropileno para aplicação em fibras e filamentos / Study of dispersion of organic pigments in polypropylene resin for fiber and filaments applications

Dutra, Regiane Defacio 03 August 2009 (has links)
Made available in DSpace on 2016-06-02T19:11:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2660.pdf: 1958461 bytes, checksum: 670bf7124fa72c942e745a23758ff5bb (MD5) Previous issue date: 2009-08-03 / Polypropylene has become widely used in fiber and filament applications; most part of these applications use colorful pigments to satisfy aesthetic necessities, communication, identification and others. To achieve the effect of the needed color it is necessary that the pigment has been well dispersed and distribute in the polymer. The appropriate dispersion is usually achieve with the combination of several mechanisms, that can occur at the same time during the mixture operation, such as: initial wetting, size reduction of the pigments, amount of aggregates and agglomerates, intimate wetting, particle uniform distribution in the medium and stabilization of the particles to avoid re-agglomeration. In this work the dispersion of two different organic pigments based on cupper phthalocianine (Pigment Blue 15) and betaoxynaphthoic acid (Pigment Red 48) in polypropylene resin with different humectants systems was studied. The characteristics of each formulation component, the determination of maximum pigment loading in polymer melts based on the CPVC (Critical Pigment Volume Concentration) concept, the ideal conditions of processing in static mixer and co-rotating twin screw extruder and the dispersion were evaluated by tint strength, filter pressure value and scanning electron microscopy. The results showed that there is an optimum humectant for each kind of pigment. The best results were obtained with the red pigment and the oxidized polyethylene wax, in which the filter pressure value was below 2 bar/g. The results for the blue pigment were not satisfactory. / O polipropileno tem ampla aplicação na produção de fibras e filamentos e, na maioria das vezes costuma-se utilizar pigmentos coloridos para satisfazer as necessidades estéticas, comunicação, identificação, dentre outras. Para alcançar o efeito da cor desejado, é necessário que o pigmento esteja bem disperso e distribuído no polímero. A dispersão adequada é atingida por meio da combinação de vários mecanismos, que podem ocorrer simultaneamente durante a operação de mistura, sendo eles: umectação inicial, redução de tamanho dos agregados e/ou aglomerados de pigmentos, umectação total das partículas reduzidas, distribuição das partículas uniformemente no meio e estabilização das mesmas para evitar a reaglomeração. Neste trabalho foi estudada a dispersão de dois tipos de pigmentos orgânicos a base de ftalocianina de cobre (Pigment Blue 15) e a base de ácido beta-oxinaftólico (Pigment Red 48) em resina de polipropileno em diferentes meios. Foram avaliadas as características de cada componente da formulação, a quantidade máxima de pigmento orgânico que pode ser incorporado na resina utilizando como base o conceito de CPVC (concentração volumétrica crítica de pigmento), as condições ideais de processamento em misturador estático e em extrusora dupla rosca co-rotacional e a dispersão, a qual foi avaliada por meio do poder tintorial, valor de pressão de filtro e microscopia eletrônica de varredura. Os resultados mostraram que existe um dispersante adequado para cada tipo de pigmento, sendo que os melhores resultados foram obtidos para o pigmento vermelho com a cera de polietileno oxidada onde o valor de pressão de filtro foi abaixo de 2 bar/g. Os resultados obtidos com o pigmento azul não foram satisfatórios.
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Caracterização de filamentos de PET, provindos de cabos de ancoragem, submersos na costa brasileira / Characterization of pet filaments, derived from mooring rope, submerged in the brazilian coast

Miranda, Karine Leite de January 2014 (has links)
Com o advento de plataformas flutuantes dispostas em laminas d’água, cada vez mais profundas, o desenvolvimento de linhas de ancoragem mais leves, resistentes e economicamente viáveis, foram e estão sendo desenvolvidas, sendo os materiais poliméricos os mais promissores. O poliéster, pela excelente combinação de propriedades (densidade, resistência química, durabilidade, resistência mecânica, custo, etc.) tem-se mostrado como a melhor opção para profundidades de até 2.000 metros. Entretanto, a utilização de cabos poliméricos é uma tecnologia relativamente nova, pois as primeiras instalações realizadas pela Petrobras iniciaram a partir de 1997. Desde lá, muitos testes e simulações foram realizados para avaliar e confirmar o comportamento, durabilidade e segurança destes cabos. Porém, poucas informações estão disponíveis na literatura, a respeito do real comportamento de cabos que estiveram ancorados no ambiente marinho, por diferentes períodos de tempo. Dessa forma, esta dissertação tem como objetivo fornecer mais dados, a respeito da variação das propriedades de fibras constituintes de cabos de ancoragem de poliéster. Para tal, foram caracterizadas fibras virgens, fibras ensaiadas mecanicamente para controle de qualidade e fibras de cabos submersos por 3,5 e 7,0 anos. Os ensaios e as análises apresentados foram realizados para avaliar propriedades óticas (cor, brilho e opacidade), físicas (densidade linear e morfologia), térmicas (grau de cristalinidade, estabilidade térmica, etc.), químicas (composição), mecânicas (alongamento, tenacidade, módulo inicial e força de ruptura) e reológicas (viscosidade e massa molar) dos filamentos. Baseado nos resultados obtidos, pode se verificar alteração na cor (amarelamento) e aumento do brilho, opacidade, estabilidade térmica, grau de cristalinidade, viscosidade e da massa molar dos filamentos ancorados por longos períodos de tempo. Entretanto, embora haja vestígios de degradação nestas fibras, não se observou variação significativa na força necessária para rompê-las. Contudo, estas apresentaram um menor módulo inicial, alongamento e tenacidade de ruptura. / With the advent of floating platforms arranged on water in deeper depths, the development of lighter, durable and economically viable mooring lines, were and have been developed, being the polymeric materials the most promising. The polyester, due to an excellent combination of properties (density, chemical resistance, durability, strength, cost, etc.), has been considered as the best option for depths up to 2,000 meters. However, the use of polymeric cables is a relatively new technology, since the first installations performed by Petrobras took place in 1997. Since then, many simulations and tests were performed to evaluate and confirm the performance, durability and safety of such cables. Nevertheless, few information are available in the literature regarding the actual behavior of cables, that were anchored in the marine environment, for different periods of time. Thus, this dissertation aims to provide more data about the variation of the properties of fibers, which are the constituent of polyester anchoring cables. In order to achieve the goal of this dissertation, virgin fibers, mechanically tested for quality control and fiber cables submerged by 3.5 and 7.0 years were characterized. Tests and analyzes presented were conducted to evaluate optical properties (color, brightness and opacity), physical (linear density and morphology), thermal (degree of crystallinity, thermal stability, etc.), chemical (composition), mechanical (stretching, tenacity, initial modulus and breaking strength) and rheological properties (viscosity and molar mass) of filaments. Based on the obtained results, it was possible observe change in color, brightness, opacity, thermal stability, degree of crystallinity, viscosity and molar mass of filaments. However, although there are traces of degradation in the fibers, no significant variation was observed in the force required to break them. On the other hand, the fibers had a lower initial modulus, breaking elongation and toughness.
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Caracterização de filamentos de PET, provindos de cabos de ancoragem, submersos na costa brasileira / Characterization of pet filaments, derived from mooring rope, submerged in the brazilian coast

Miranda, Karine Leite de January 2014 (has links)
Com o advento de plataformas flutuantes dispostas em laminas d’água, cada vez mais profundas, o desenvolvimento de linhas de ancoragem mais leves, resistentes e economicamente viáveis, foram e estão sendo desenvolvidas, sendo os materiais poliméricos os mais promissores. O poliéster, pela excelente combinação de propriedades (densidade, resistência química, durabilidade, resistência mecânica, custo, etc.) tem-se mostrado como a melhor opção para profundidades de até 2.000 metros. Entretanto, a utilização de cabos poliméricos é uma tecnologia relativamente nova, pois as primeiras instalações realizadas pela Petrobras iniciaram a partir de 1997. Desde lá, muitos testes e simulações foram realizados para avaliar e confirmar o comportamento, durabilidade e segurança destes cabos. Porém, poucas informações estão disponíveis na literatura, a respeito do real comportamento de cabos que estiveram ancorados no ambiente marinho, por diferentes períodos de tempo. Dessa forma, esta dissertação tem como objetivo fornecer mais dados, a respeito da variação das propriedades de fibras constituintes de cabos de ancoragem de poliéster. Para tal, foram caracterizadas fibras virgens, fibras ensaiadas mecanicamente para controle de qualidade e fibras de cabos submersos por 3,5 e 7,0 anos. Os ensaios e as análises apresentados foram realizados para avaliar propriedades óticas (cor, brilho e opacidade), físicas (densidade linear e morfologia), térmicas (grau de cristalinidade, estabilidade térmica, etc.), químicas (composição), mecânicas (alongamento, tenacidade, módulo inicial e força de ruptura) e reológicas (viscosidade e massa molar) dos filamentos. Baseado nos resultados obtidos, pode se verificar alteração na cor (amarelamento) e aumento do brilho, opacidade, estabilidade térmica, grau de cristalinidade, viscosidade e da massa molar dos filamentos ancorados por longos períodos de tempo. Entretanto, embora haja vestígios de degradação nestas fibras, não se observou variação significativa na força necessária para rompê-las. Contudo, estas apresentaram um menor módulo inicial, alongamento e tenacidade de ruptura. / With the advent of floating platforms arranged on water in deeper depths, the development of lighter, durable and economically viable mooring lines, were and have been developed, being the polymeric materials the most promising. The polyester, due to an excellent combination of properties (density, chemical resistance, durability, strength, cost, etc.), has been considered as the best option for depths up to 2,000 meters. However, the use of polymeric cables is a relatively new technology, since the first installations performed by Petrobras took place in 1997. Since then, many simulations and tests were performed to evaluate and confirm the performance, durability and safety of such cables. Nevertheless, few information are available in the literature regarding the actual behavior of cables, that were anchored in the marine environment, for different periods of time. Thus, this dissertation aims to provide more data about the variation of the properties of fibers, which are the constituent of polyester anchoring cables. In order to achieve the goal of this dissertation, virgin fibers, mechanically tested for quality control and fiber cables submerged by 3.5 and 7.0 years were characterized. Tests and analyzes presented were conducted to evaluate optical properties (color, brightness and opacity), physical (linear density and morphology), thermal (degree of crystallinity, thermal stability, etc.), chemical (composition), mechanical (stretching, tenacity, initial modulus and breaking strength) and rheological properties (viscosity and molar mass) of filaments. Based on the obtained results, it was possible observe change in color, brightness, opacity, thermal stability, degree of crystallinity, viscosity and molar mass of filaments. However, although there are traces of degradation in the fibers, no significant variation was observed in the force required to break them. On the other hand, the fibers had a lower initial modulus, breaking elongation and toughness.
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Caracterização de filamentos de PET, provindos de cabos de ancoragem, submersos na costa brasileira / Characterization of pet filaments, derived from mooring rope, submerged in the brazilian coast

Miranda, Karine Leite de January 2014 (has links)
Com o advento de plataformas flutuantes dispostas em laminas d’água, cada vez mais profundas, o desenvolvimento de linhas de ancoragem mais leves, resistentes e economicamente viáveis, foram e estão sendo desenvolvidas, sendo os materiais poliméricos os mais promissores. O poliéster, pela excelente combinação de propriedades (densidade, resistência química, durabilidade, resistência mecânica, custo, etc.) tem-se mostrado como a melhor opção para profundidades de até 2.000 metros. Entretanto, a utilização de cabos poliméricos é uma tecnologia relativamente nova, pois as primeiras instalações realizadas pela Petrobras iniciaram a partir de 1997. Desde lá, muitos testes e simulações foram realizados para avaliar e confirmar o comportamento, durabilidade e segurança destes cabos. Porém, poucas informações estão disponíveis na literatura, a respeito do real comportamento de cabos que estiveram ancorados no ambiente marinho, por diferentes períodos de tempo. Dessa forma, esta dissertação tem como objetivo fornecer mais dados, a respeito da variação das propriedades de fibras constituintes de cabos de ancoragem de poliéster. Para tal, foram caracterizadas fibras virgens, fibras ensaiadas mecanicamente para controle de qualidade e fibras de cabos submersos por 3,5 e 7,0 anos. Os ensaios e as análises apresentados foram realizados para avaliar propriedades óticas (cor, brilho e opacidade), físicas (densidade linear e morfologia), térmicas (grau de cristalinidade, estabilidade térmica, etc.), químicas (composição), mecânicas (alongamento, tenacidade, módulo inicial e força de ruptura) e reológicas (viscosidade e massa molar) dos filamentos. Baseado nos resultados obtidos, pode se verificar alteração na cor (amarelamento) e aumento do brilho, opacidade, estabilidade térmica, grau de cristalinidade, viscosidade e da massa molar dos filamentos ancorados por longos períodos de tempo. Entretanto, embora haja vestígios de degradação nestas fibras, não se observou variação significativa na força necessária para rompê-las. Contudo, estas apresentaram um menor módulo inicial, alongamento e tenacidade de ruptura. / With the advent of floating platforms arranged on water in deeper depths, the development of lighter, durable and economically viable mooring lines, were and have been developed, being the polymeric materials the most promising. The polyester, due to an excellent combination of properties (density, chemical resistance, durability, strength, cost, etc.), has been considered as the best option for depths up to 2,000 meters. However, the use of polymeric cables is a relatively new technology, since the first installations performed by Petrobras took place in 1997. Since then, many simulations and tests were performed to evaluate and confirm the performance, durability and safety of such cables. Nevertheless, few information are available in the literature regarding the actual behavior of cables, that were anchored in the marine environment, for different periods of time. Thus, this dissertation aims to provide more data about the variation of the properties of fibers, which are the constituent of polyester anchoring cables. In order to achieve the goal of this dissertation, virgin fibers, mechanically tested for quality control and fiber cables submerged by 3.5 and 7.0 years were characterized. Tests and analyzes presented were conducted to evaluate optical properties (color, brightness and opacity), physical (linear density and morphology), thermal (degree of crystallinity, thermal stability, etc.), chemical (composition), mechanical (stretching, tenacity, initial modulus and breaking strength) and rheological properties (viscosity and molar mass) of filaments. Based on the obtained results, it was possible observe change in color, brightness, opacity, thermal stability, degree of crystallinity, viscosity and molar mass of filaments. However, although there are traces of degradation in the fibers, no significant variation was observed in the force required to break them. On the other hand, the fibers had a lower initial modulus, breaking elongation and toughness.
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Fibras de poli (ácido láctico-CO-glicólico)/poliisopreno para aplicação em engenharia de tecidos

Marques, Douglas Ramos January 2015 (has links)
A perda ou falha de um órgão ou tecido é um dos problemas mais severos da saúde humana. A engenharia de tecidos, definida como o cultivo e adesão de células humanas in vitro em um scaffold ou arcabouço, surge como uma alternativa viável para reposição de órgãos e tecidos. Estas células proliferam, migram e se diferenciam num tecido específico enquanto produzem os componentes de matriz extracelular (ECM) necessários para criar este tecido. A obtenção de scaffolds fibrosos a partir da blenda polimérica de Poli (Ácido Láctico-co-Glicólico) (PLGA) e Poliisopreno (PI) é proposta como uma alternativa à engenharia de tecidos moles. Este material foi processado como estrutura fibrosa por meio de métodos de gotejamento (FD) e electrospinning (FS). Caracterização físico-química foi aplicada à blenda e às fibras geradas. Também foi averiguada a viabilidade das fibras em culturas de mioblastos murinos, fibroblastos dérmicos humanos, condrócitos bovinos e hepatocarcinomas. Nota-se que o processo de obtenção da blenda não apresentou alterações na estrutura química dos polímeros, sendo apontada também a imiscibilidade entre eles. A ductilidade do material foi apontada como efeito da presença de PI na blenda, embora esta composição apresente similar molhabilidade entre a mistura e os polímeros puros. As fibras geradas por electrospinning geraram um scaffold com menor porosidade do que as fibras obtidas por gotejamento, mesmo apresentando um diâmetro menor e uma orientação paralela entre fibras. As fibras obtidas por gotejamento apresentaram fibras emaranhadas de maior diâmetro, mas maior tammanho de poros, gerando scaffolds de maior porosidade. As propriedades mecânicas de ambos scaffolds indicam sua aplicação enquanto substitutos de tecidos moles. Ensaios de viabilidade celular condenaram o uso das fibras FS, uma vez que estas apresentaram solvente residual no interior da fibra, causando indesejada lise celular. As fibras FD apresentaram resultados de adesão e proliferação adequados para mioblastos, fibroblastos e condrócitos, porém os resultados foram considerados impróprios para hepatócitos. / The lost or failure of an organ or tissue is one of the most severe problems in human health. Tissue engineering, defined as the seeding and adhesion of human cells in vitro over a scaffold, arises as an viable alternative for reproduction of organs and tissues. These cells proliferate, migrate and differentiate into a specific tissue while producing extracellular matrix components. The obtaining of fibrous scaffolds from a polymeric blend of Poly (Lactic-co-Glycolic Acid) (PLGA) and Polyisoprene (PI) is proposed as an alternative to soft tissue engineering. This material was processed as a fibrous structure through dripping (FD) and electrospinning (FS) methods. Physical-chemical characterization was applied to the blend and to the generated fibres. Fibres viability was also observed for murine myoblasts, human dermal fibroblasts, bovine chondrocytes and hepatocellular carcinoma cultures. It was noticed that the blending process didn't have any influence over polymer's chemical structure, being observed the immiscibility between the raw materials. Blend's ductile behaviour was pointed out as an effect of PI presence, although this mixture presents similar wettability to the one presented by these raw polymers. Fibres obtained by electrospinnig generated a scaffold with smaller porosity, even presenting fibres with smaller diameter and a parallel organized topography. The fibres obtained by dripping presented a tangled structure of thicker fibres, but assembling a scaffold with higher porosity and inner space. Mechanical properties of both scaffolds indicate their applicability as soft tissue substitutes. Cell viability assays condemn the use of FS fibres, seen that they present residual solvent trapped into the fibre, causing undesirable cell lysis. On the other hand, FD fibres presented positive adhesion and proliferation results for myoblasts, fibroblasts and chondrocytes cell lines, however the results were consider inappropriate for hepatocytes.
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Fibras de poli (ácido láctico-CO-glicólico)/poliisopreno para aplicação em engenharia de tecidos

Marques, Douglas Ramos January 2015 (has links)
A perda ou falha de um órgão ou tecido é um dos problemas mais severos da saúde humana. A engenharia de tecidos, definida como o cultivo e adesão de células humanas in vitro em um scaffold ou arcabouço, surge como uma alternativa viável para reposição de órgãos e tecidos. Estas células proliferam, migram e se diferenciam num tecido específico enquanto produzem os componentes de matriz extracelular (ECM) necessários para criar este tecido. A obtenção de scaffolds fibrosos a partir da blenda polimérica de Poli (Ácido Láctico-co-Glicólico) (PLGA) e Poliisopreno (PI) é proposta como uma alternativa à engenharia de tecidos moles. Este material foi processado como estrutura fibrosa por meio de métodos de gotejamento (FD) e electrospinning (FS). Caracterização físico-química foi aplicada à blenda e às fibras geradas. Também foi averiguada a viabilidade das fibras em culturas de mioblastos murinos, fibroblastos dérmicos humanos, condrócitos bovinos e hepatocarcinomas. Nota-se que o processo de obtenção da blenda não apresentou alterações na estrutura química dos polímeros, sendo apontada também a imiscibilidade entre eles. A ductilidade do material foi apontada como efeito da presença de PI na blenda, embora esta composição apresente similar molhabilidade entre a mistura e os polímeros puros. As fibras geradas por electrospinning geraram um scaffold com menor porosidade do que as fibras obtidas por gotejamento, mesmo apresentando um diâmetro menor e uma orientação paralela entre fibras. As fibras obtidas por gotejamento apresentaram fibras emaranhadas de maior diâmetro, mas maior tammanho de poros, gerando scaffolds de maior porosidade. As propriedades mecânicas de ambos scaffolds indicam sua aplicação enquanto substitutos de tecidos moles. Ensaios de viabilidade celular condenaram o uso das fibras FS, uma vez que estas apresentaram solvente residual no interior da fibra, causando indesejada lise celular. As fibras FD apresentaram resultados de adesão e proliferação adequados para mioblastos, fibroblastos e condrócitos, porém os resultados foram considerados impróprios para hepatócitos. / The lost or failure of an organ or tissue is one of the most severe problems in human health. Tissue engineering, defined as the seeding and adhesion of human cells in vitro over a scaffold, arises as an viable alternative for reproduction of organs and tissues. These cells proliferate, migrate and differentiate into a specific tissue while producing extracellular matrix components. The obtaining of fibrous scaffolds from a polymeric blend of Poly (Lactic-co-Glycolic Acid) (PLGA) and Polyisoprene (PI) is proposed as an alternative to soft tissue engineering. This material was processed as a fibrous structure through dripping (FD) and electrospinning (FS) methods. Physical-chemical characterization was applied to the blend and to the generated fibres. Fibres viability was also observed for murine myoblasts, human dermal fibroblasts, bovine chondrocytes and hepatocellular carcinoma cultures. It was noticed that the blending process didn't have any influence over polymer's chemical structure, being observed the immiscibility between the raw materials. Blend's ductile behaviour was pointed out as an effect of PI presence, although this mixture presents similar wettability to the one presented by these raw polymers. Fibres obtained by electrospinnig generated a scaffold with smaller porosity, even presenting fibres with smaller diameter and a parallel organized topography. The fibres obtained by dripping presented a tangled structure of thicker fibres, but assembling a scaffold with higher porosity and inner space. Mechanical properties of both scaffolds indicate their applicability as soft tissue substitutes. Cell viability assays condemn the use of FS fibres, seen that they present residual solvent trapped into the fibre, causing undesirable cell lysis. On the other hand, FD fibres presented positive adhesion and proliferation results for myoblasts, fibroblasts and chondrocytes cell lines, however the results were consider inappropriate for hepatocytes.
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Fibras de poli (ácido láctico-CO-glicólico)/poliisopreno para aplicação em engenharia de tecidos

Marques, Douglas Ramos January 2015 (has links)
A perda ou falha de um órgão ou tecido é um dos problemas mais severos da saúde humana. A engenharia de tecidos, definida como o cultivo e adesão de células humanas in vitro em um scaffold ou arcabouço, surge como uma alternativa viável para reposição de órgãos e tecidos. Estas células proliferam, migram e se diferenciam num tecido específico enquanto produzem os componentes de matriz extracelular (ECM) necessários para criar este tecido. A obtenção de scaffolds fibrosos a partir da blenda polimérica de Poli (Ácido Láctico-co-Glicólico) (PLGA) e Poliisopreno (PI) é proposta como uma alternativa à engenharia de tecidos moles. Este material foi processado como estrutura fibrosa por meio de métodos de gotejamento (FD) e electrospinning (FS). Caracterização físico-química foi aplicada à blenda e às fibras geradas. Também foi averiguada a viabilidade das fibras em culturas de mioblastos murinos, fibroblastos dérmicos humanos, condrócitos bovinos e hepatocarcinomas. Nota-se que o processo de obtenção da blenda não apresentou alterações na estrutura química dos polímeros, sendo apontada também a imiscibilidade entre eles. A ductilidade do material foi apontada como efeito da presença de PI na blenda, embora esta composição apresente similar molhabilidade entre a mistura e os polímeros puros. As fibras geradas por electrospinning geraram um scaffold com menor porosidade do que as fibras obtidas por gotejamento, mesmo apresentando um diâmetro menor e uma orientação paralela entre fibras. As fibras obtidas por gotejamento apresentaram fibras emaranhadas de maior diâmetro, mas maior tammanho de poros, gerando scaffolds de maior porosidade. As propriedades mecânicas de ambos scaffolds indicam sua aplicação enquanto substitutos de tecidos moles. Ensaios de viabilidade celular condenaram o uso das fibras FS, uma vez que estas apresentaram solvente residual no interior da fibra, causando indesejada lise celular. As fibras FD apresentaram resultados de adesão e proliferação adequados para mioblastos, fibroblastos e condrócitos, porém os resultados foram considerados impróprios para hepatócitos. / The lost or failure of an organ or tissue is one of the most severe problems in human health. Tissue engineering, defined as the seeding and adhesion of human cells in vitro over a scaffold, arises as an viable alternative for reproduction of organs and tissues. These cells proliferate, migrate and differentiate into a specific tissue while producing extracellular matrix components. The obtaining of fibrous scaffolds from a polymeric blend of Poly (Lactic-co-Glycolic Acid) (PLGA) and Polyisoprene (PI) is proposed as an alternative to soft tissue engineering. This material was processed as a fibrous structure through dripping (FD) and electrospinning (FS) methods. Physical-chemical characterization was applied to the blend and to the generated fibres. Fibres viability was also observed for murine myoblasts, human dermal fibroblasts, bovine chondrocytes and hepatocellular carcinoma cultures. It was noticed that the blending process didn't have any influence over polymer's chemical structure, being observed the immiscibility between the raw materials. Blend's ductile behaviour was pointed out as an effect of PI presence, although this mixture presents similar wettability to the one presented by these raw polymers. Fibres obtained by electrospinnig generated a scaffold with smaller porosity, even presenting fibres with smaller diameter and a parallel organized topography. The fibres obtained by dripping presented a tangled structure of thicker fibres, but assembling a scaffold with higher porosity and inner space. Mechanical properties of both scaffolds indicate their applicability as soft tissue substitutes. Cell viability assays condemn the use of FS fibres, seen that they present residual solvent trapped into the fibre, causing undesirable cell lysis. On the other hand, FD fibres presented positive adhesion and proliferation results for myoblasts, fibroblasts and chondrocytes cell lines, however the results were consider inappropriate for hepatocytes.

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