Dentre a grande variedade de polímeros naturais que podem ser aplicados na área médica, a quitosana e o alginato têm sido amplamente destacados. A quitosana é obtida a partir da desacetilação da quitina que é extraída do exoesqueleto de crustáceos, ou seja, de rejeitos da indústria pesqueira. O alginato é um polissacarídeo obtido de algas, muito utilizado na indústria farmacêutica. O objetivo deste trabalho foi a produção de fibras têxteis à base de quitosana, alginato e híbrida (alginato/quitosana) para aplicação na área médica, devido as propriedades de biocompatibilidade, antimicrobiana, cicatrizante, entre outras, presente nesses polímeros. As fibras de quitosana foram preparadas por um gel, dissolvendo a quitosana 2,5% (m/v) em ácido acético 2% (v/v), após a preparação do gel foram extrudadas em uma solução de precipitação contendo sulfato de sódio 0,5M e hidróxido de sódio 1M. As fibras foram produzidas com um gel de alginato a 5% (m/v) através da extrusão em solução de cloreto de cálcio 2% (m/v). As híbridas foram produzidas através da extrusão do gel de alginato em uma solução 0,2% (m/v) de quitosana. Algumas fibras foram produzidas com 2,5 % de glicerol, adicionado diretamente ao gel. As microcopias eletrônicas de varredura (MEV) mostram regularidades ao longo do comprimento e ranhuras laterais nas fibras produzidas. As amostras foram testadas e obtiveram bons valores de absorção de água, chegando a 215% em 30 dias para a fibra híbrida. Quanto a perda de massa, as fibras produzidas com glicerol obtiveram maior degradação. As amostras também foram submetidas a calorimetria exploratória diferencial (DSC) para análise do comportamento térmico. O glicerol foi responsável por deslocar os picos endotérmicos para a direita em relação aquelas sem glicerol, ou seja, em uma temperatura maior, enquanto os picos exotérmicos ocorreram em uma temperatura menor. Nos testes físicos, foi obtido baixos valores de tenacidade e alto título. As fibras são atóxicas e os resultados mostraram a potencialidade do uso desses polímeros na produção de fibras têxteis. / Among the wide variety of natural polymers that can be applied in medical area, chitosan and alginate have beem widely deployed. Chitosan is obtained from the deacetylation of chitin, wich is extracted from the exoskeleton of shellfish, and is characterized as a reject of fishing industry. The alginate is polysaccharides obtained from algae and have commom use in pharmaceutical industry. The objective of this work is the production of textile fibers based on chitosan, alginate, and hybrid (alginate/chitosan) for application in medical field, because of the properties of biocompatibility, antimicrobial, wound healing capability, among others, present in these polymers. The fibers of chitosan were prepared by a gel, by dissolving the chitosan 2.5% (w/v) in acetic acid 2% (v/v), after preparation of the gel, it was made a extrusion in a precipitating solution containing sodium sulfate 0,5 M and sodium hydroxide 1 M. Other fiber was produced using an alginate gel 5% (w/v) by extrusion in calcium chloride solution 2% (w/v). Hybryd fibers were made by extruded the same alginate gel in a chitosan solution 0.2 % (w/v). Some fibers have been produced with 2.5% (w/v) glycerol added directly to the gel. The electronic microscopy shows regularities along the length of lateral. The samples were tested and showed good values of water absorption, reaching 215% in 30 days for the hybrid fiber. As for weight loss, the fibers produced with glycerol had higher degradation. The samples were also subjected to differential scanning calorimetry (DSC) to analyze thermal behavior. Glycerol was responsible for the endothermic peaks shift to the right in relation of the one without glycerol, occurring in a higher temperature, while the exotermic peaks occurred at a lower temperature. In the physical tests, was obtained low values of tenacity and high yarn number. The fibers are nontoxic and the results showed the potential use of these polymers in the production of textile fibers.

Os estudos de Avaliação do Ciclo de Vida (ACV) aplicados ao setor têxtil tiveram inicio na década de 1990, sendo realizados principalmente nos Estados Unidos e na Europa. No Brasil, os estudos de ACV aplicados a produtos têxteis utilizando dados nacionais iniciaram nos últimos dois anos. As normas ISO 14040 e 14044 fornecem a estrutura indispensável para a ACV, no entanto, ainda que balizadas por recomendações, certas escolhas metodológicas são realizadas pelo executor do estudo. Na maioria dos ciclos de vida do produto, há pelo menos um processo que tem mais de um produto como saída, e para o qual não é possível coletar dados em separado, sendo necessário aplicar um procedimento de alocação. O presente trabalho teve como objetivo avaliar a influência da aplicação de diferentes procedimentos de alocação no resultado final de um estudo de ACV aplicado à produção de fibras têxteis, através da análise de estudos publicados e da realização de estudo de caso. A revisão dos estudos publicados na literatura baseou-se no método de revisão bibliográfica sistemática. Dentre as publicações que apresentaram o procedimento de alocação selecionado, o que representa apenas 34% dos estudos, a alocação econômica foi realizada em sete estudos, seguido da alocação baseada em critérios físicos (massa) em cinco estudos. No estudo de caso realizado para a produção de 1 tonelada de fibra de algodão no Brasil, a alocação de todo o impacto para a fibra de algodão resultou em 4120kg/CO2 equivalente, enquanto alocando por massa e critério econômico, respectivamente, obteve-se 1627kg/CO2 equivalente e 3419kg/CO2 equivalente. Para a fibra de politereftalato de etileno (PET), observou-se que o método de alocação selecionado altera a fronteira do estudo, que por sua vez impacta no resultado final. Os resultados encontrados no presente estudo reforçam a necessidade de reportar explicitamente as escolhas metodológicas e realizar análise de sensibilidade. / Life Cycle Assessment (LCA) studies applied to the textile sector started in the 1990s, being conducted primarily in the United States and Europe. In Brazil, the LCA studies applied to textiles using national data began in the last two years. The ISO standards 14040 and 14044 provide the necessary structure to the LCA, however, certain methodological choices even that oriented, are made by the analyst. In most product life cycles, there is at least one process that has more than one product as output, and for which it is not possible to collect separate data, being necessary to apply an allocation procedure. This study has aimed to evaluate the influence of applying different allocation procedures in the results of an LCA study applied to textile fibers, through the analysis of published studies and conducting a case study. The review of published studies was performed based on the systematic review method. Among the publications that have presented the allocation procedure selected, which represents only 34% of the studies, economic allocation was performed in seven studies, followed by allocation based on physical criteria (mass) in five studies. In the case study for the production of one ton of cotton fibers in Brazil, allocating the full impact for cotton fiber resulted in 4120kg/CO2 equivalent, while allocating according to mass and economic criteria, respectively, resulted in 1627kg/CO2 equivalent and 3419kg/CO2 equivalent. For the PET fiber, it was observed that the allocation procedure changes the system boundary, and hence the results. The results of this study emphasize the need to explicitly communicate the methodological choices and perform sensitivity analysis on LCA results.

O presente estudo teve como objetivo o desenvolvimento e caracterização de scaffolds à base de fibras têxteis de alginato, quitosana e híbridas sem e com glicerol para aplicação em engenharia de tecido ósseo. As fibras foram produzidas e utilizadas para o desenvolvimento dos scaffolds e caracterizadas quanto ao título, tenacidade, alongamento e tração. Para a produção dos scaffolds foram testadas quatro metodologias de secagem: à temperatura ambiente, à 25oC, à 45oC e por congelamento em ultrafreezer e liofilização. A metodologia de congelamento em ultrafreezer e liofilização apresentou estruturas mais regulares e foi a selecionada para reprodução dos scaffolds. Os scaffolds foram produzidos com fibras de alginato, quitosana e híbridas sem e com glicerol e caracterizados por: microscopia óptica e eletrônica de varredura, viabilidade celular, DSC/TG, absorção de água e perda de massa, estudo de biomineralização e biodegradação. Os resultados obtidos com o teste de tração das fibras mostraram que as fibras híbridas apresentaram um valor de tenacidade 27,3% maior que as de alginato e 55,2% que de quitosana, indicando que a interação entre os polímeros melhorou a tenacidade. Os ensaios de viabilidade celular realizados tanto com MTT (Brometo de 3-(4,5- dimetiltiazol-2-il)-2,5-difenil-tetrazólio) quanto com cristal violeta mostraram que todos os scaffolds não apresentaram toxicidade, e que nos scaffolds de quitosana sem e com glicerol pode ter ocorrido proliferação celular. Com relação aos ensaios de DSC/TG, os resultados mostraram que nos scaffolds híbridos houve indícios de interação entre os polímeros alginato e quitosana, devido ao deslocamento dos picos endotérmicos e exotérmicos dos híbridos em relação aos de alginato e quitosana, como observado na DSC/TG. Quanto à capacidade de absorção de água e perda de massa os resultados indicaram a possibilidade do glicerol ter funcionado como um estabilizante, pois os scaffolds que o continham em suas estruturas apresentaram maior percentual de absorção de água e menor perda de massa comparados aos que não o continham. No estudo de biomineralização foi detectada presença de hidroxiapatita desde o terceiro dia nos scaffolds de quitosana sem e com glicerol e híbrido sem glicerol. No estudo de biodegradação foi observado um aumento gradual de degradação até o sétimo dia, em que ocorreu um pico de degradação dos scaffolds, seguido por uma estabilidade no décimo dia. Por meio das microscopias realizadas pôde ser observado o ataque da enzima nas estruturas das fibras, também comprovado pelo resultado de concentração dos açúcares redutores. Comparando os scaffolds sem e com glicerol, a presença do glicerol pode ter influenciado na estabilidade das estruturas dos scaffolds. Levando em consideração todos os resultados, pode-se concluir que o scaffold híbrido apresentou bons resultados mecânicos e biológicos, indicando que a mistura dos dois polímeros pode ser considerada um avanço no desenvolvimento do biomaterial / This study aimed the development and characterization of scaffolds based on alginate, chitosan and hybrids textile fibers with and without glycerol for bone tissue engineering. The fibers were produced and used for the development of scaffolds and characterized as the title, tenacity, elongation and traction. For the production of scaffolds four drying methodologies were tested: at room temperature, at 25oC, at 45oC and freeze-drying. The freeze-drying method. The results of freeze-drying method showed more regular structures and this methodology was selected to reproduce the scaffolds. The scaffolds were produced with alginate, chitosan and hybrids fibers with and without glycerol and characterized by: optical and scanning electron microscopy, cell viability, DSC/TG, water absorption and weight loss, biomineralization study and biodegradation. The results obtained with the fibers of the tensile test showed that the hybrid fibers presented better toughness values, comparing to polymers alginate and chitosan: 27.3% higher that alginate and 55.2% that of chitosan, indicating that the interaction between the polymers improved toughness. Cell viability assays performed with MTT (3- (4,5-dimethylthiazol-2-yl) - 2,5-diphenyl-tetrazolium) and crystal violet showed that all scaffolds showed no toxicity, and that in scaffolds of chitosan with and without glycerol may have occurred cell proliferation. The results of DSC/TG tests showed that the hybrid scaffolds presented evidence of interaction between chitosan and alginate polymers, due to the displacement of the endothermic and exothermic peaks of the hybrid in relation to alginate and chitosan, as observed in the DSC/TG. Regarding water absorption capacity, and weight loss results indicate the possibility of glycerol have worked as a stabilizer, because the scaffolds that contain it in their structures showed a higher percentage of low water absorption and less percentage of weight loss compared to those not contained. In biomineralization study was detected the presence of hydroxyapatite from the third day on scaffolds of chitosan with and without glycerol and hybrid without glycerol. It was observed in the study of biodegradation a gradual increase of degradation up to the seventh day that there was a peak of degradation of the scaffolds, followed by stability in the tenth day. Through microscopy performed could be observed the enzyme attack on the fiber structures also proved by the result of concentration of reducing sugars. Comparing the scaffolds with and without glycerol, the glycerol presence may have influenced the stability of the structures of scaffolds. Considering all the results, it can be concluded that the hybrid scaffold exhibited good mechanical and biological results, indicating that mixing of the two polymers can be considered an advance in the development of biomateria

Dissertação apresentada para obtenção do grau de Mestra, na Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, sob a orientação do Doutor Raúl Manuel Esteves de Sousa Fangueiro

Compósitos de polietileno de alta densidade (HDPE) com resíduos de fibras têxteis com propriedades mecânicas otimizadas foram desenvolvidos buscando viabilizar o reaproveitamento desses resíduos. Para tanto, foram utilizados resíduos contendo fibras de algodão e fibra acrílica, provenientes do setor de tecelagem da indústria de malharia, e três tipos de agentes compatibilizantes para melhorar a interação do HDPE com o resíduo têxtil. Os compósitos foram preparados em misturador tipo Drais e posteriormente moldados por compressão, de onde foram retirados corpos de prova para análises posteriores. Misturas aditivadas e sem aditivos foram elaboradas com diferentes percentuais de resíduos (0-50%). A influência do agente compatibilizante (Polybond 3009®) nas propriedades dos compósitos foi analisada, bem como, o máximo teor de resíduo possível de ser incorporado no HDPE, considerando o tipo de processamento escolhido. O desempenho dos compósitos foi avaliado através de técnicas de análises para a determinação das propriedades mecânicas (resistência à tração, ao impacto Izod, à flexão, bem como a abrasão), propriedades térmicas (temperatura de fusão cristalina e de transição vítrea, por análise de calorimetria diferencial de varredura - DSC; temperatura de degradação, análise termogravimétrica - TGA), análise termo dinâmico mecânica - DMA, análise reológica (índice de fluidez - IF) e análise óptica (microscopia eletrônica de varredura - MEV). Os resultados mostraram que o agente compatibilizante que apresentou melhor desempenho foi o Polybond 3009®, que o teor limite para obtenção das melhores propriedades mecânicas foi de 20 a 30% em peso de resíduo e o agente compatibilizante atuou mais efetivamente na matriz, não afetando a interação polímero-fibra. / Submitted by Marcelo Teixeira (mvteixeira@ucs.br) on 2014-05-12T16:23:36Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao Maira Finkler 1.pdf: 13911894 bytes, checksum: 7f90cbf49b5b63d36469e8ea1a3fd3c8 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-05-12T16:23:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Maira Finkler 1.pdf: 13911894 bytes, checksum: 7f90cbf49b5b63d36469e8ea1a3fd3c8 (MD5) / Composites of high density polyethylene (HDPE) with waste textile fiber (WTF) with optimized mechanical properties were developed in order to make possible the recycling these residues. In order to accomplish this goal, it was used WTF with cotton and acrylic fiber from the weaving sector of knitting industry and three kinds of compatibilizing agent, used to improve the HDPE/WTF interaction. The composites were prepared in a Drais mixer and compression molded samples were cut for mechanical analysis. Compositions with and without additives, with different WTF content (0-50%) were done. The influence of compatibilizing agent (Polybond 3009®) in the composite properties were evaluated as well as the maximum WTF content to be incorporated in the HDPE, regarded the processing conditions. The performance of the composites was evaluated through experimental techniques to determine mechanical properties (tensile, impact Izod, flexural and abrasion strength), thermal properties (melting temperature and glass transitions temperature, by differential scanning calorimetry - DSC; degradation temperature - thermogravimetric analysis - TGA), thermo-dynamic-mechanical analysis - DMA), rheological analysis (melt flow index - MFI) and optical analysis (scanning electron microscopy - SEM). The results showed that the performance was achieved with Polybond 3009, the maximum WTF content in order to obtain the best mechanical properties was in the range of 20 and 30% w/w and the compatibilizing agent act more effectively in the matrix, not affecting the polymer-fiber interaction.

Compósitos de polietileno de alta densidade (HDPE) com resíduos de fibras têxteis com propriedades mecânicas otimizadas foram desenvolvidos buscando viabilizar o reaproveitamento desses resíduos. Para tanto, foram utilizados resíduos contendo fibras de algodão e fibra acrílica, provenientes do setor de tecelagem da indústria de malharia, e três tipos de agentes compatibilizantes para melhorar a interação do HDPE com o resíduo têxtil. Os compósitos foram preparados em misturador tipo Drais e posteriormente moldados por compressão, de onde foram retirados corpos de prova para análises posteriores. Misturas aditivadas e sem aditivos foram elaboradas com diferentes percentuais de resíduos (0-50%). A influência do agente compatibilizante (Polybond 3009®) nas propriedades dos compósitos foi analisada, bem como, o máximo teor de resíduo possível de ser incorporado no HDPE, considerando o tipo de processamento escolhido. O desempenho dos compósitos foi avaliado através de técnicas de análises para a determinação das propriedades mecânicas (resistência à tração, ao impacto Izod, à flexão, bem como a abrasão), propriedades térmicas (temperatura de fusão cristalina e de transição vítrea, por análise de calorimetria diferencial de varredura - DSC; temperatura de degradação, análise termogravimétrica - TGA), análise termo dinâmico mecânica - DMA, análise reológica (índice de fluidez - IF) e análise óptica (microscopia eletrônica de varredura - MEV). Os resultados mostraram que o agente compatibilizante que apresentou melhor desempenho foi o Polybond 3009®, que o teor limite para obtenção das melhores propriedades mecânicas foi de 20 a 30% em peso de resíduo e o agente compatibilizante atuou mais efetivamente na matriz, não afetando a interação polímero-fibra. / Composites of high density polyethylene (HDPE) with waste textile fiber (WTF) with optimized mechanical properties were developed in order to make possible the recycling these residues. In order to accomplish this goal, it was used WTF with cotton and acrylic fiber from the weaving sector of knitting industry and three kinds of compatibilizing agent, used to improve the HDPE/WTF interaction. The composites were prepared in a Drais mixer and compression molded samples were cut for mechanical analysis. Compositions with and without additives, with different WTF content (0-50%) were done. The influence of compatibilizing agent (Polybond 3009®) in the composite properties were evaluated as well as the maximum WTF content to be incorporated in the HDPE, regarded the processing conditions. The performance of the composites was evaluated through experimental techniques to determine mechanical properties (tensile, impact Izod, flexural and abrasion strength), thermal properties (melting temperature and glass transitions temperature, by differential scanning calorimetry - DSC; degradation temperature - thermogravimetric analysis - TGA), thermo-dynamic-mechanical analysis - DMA), rheological analysis (melt flow index - MFI) and optical analysis (scanning electron microscopy - SEM). The results showed that the performance was achieved with Polybond 3009, the maximum WTF content in order to obtain the best mechanical properties was in the range of 20 and 30% w/w and the compatibilizing agent act more effectively in the matrix, not affecting the polymer-fiber interaction.

Os estudos de Avaliação do Ciclo de Vida (ACV) aplicados ao setor têxtil tiveram inicio na década de 1990, sendo realizados principalmente nos Estados Unidos e na Europa. No Brasil, os estudos de ACV aplicados a produtos têxteis utilizando dados nacionais iniciaram nos últimos dois anos. As normas ISO 14040 e 14044 fornecem a estrutura indispensável para a ACV, no entanto, ainda que balizadas por recomendações, certas escolhas metodológicas são realizadas pelo executor do estudo. Na maioria dos ciclos de vida do produto, há pelo menos um processo que tem mais de um produto como saída, e para o qual não é possível coletar dados em separado, sendo necessário aplicar um procedimento de alocação. O presente trabalho teve como objetivo avaliar a influência da aplicação de diferentes procedimentos de alocação no resultado final de um estudo de ACV aplicado à produção de fibras têxteis, através da análise de estudos publicados e da realização de estudo de caso. A revisão dos estudos publicados na literatura baseou-se no método de revisão bibliográfica sistemática. Dentre as publicações que apresentaram o procedimento de alocação selecionado, o que representa apenas 34% dos estudos, a alocação econômica foi realizada em sete estudos, seguido da alocação baseada em critérios físicos (massa) em cinco estudos. No estudo de caso realizado para a produção de 1 tonelada de fibra de algodão no Brasil, a alocação de todo o impacto para a fibra de algodão resultou em 4120kg/CO2 equivalente, enquanto alocando por massa e critério econômico, respectivamente, obteve-se 1627kg/CO2 equivalente e 3419kg/CO2 equivalente. Para a fibra de politereftalato de etileno (PET), observou-se que o método de alocação selecionado altera a fronteira do estudo, que por sua vez impacta no resultado final. Os resultados encontrados no presente estudo reforçam a necessidade de reportar explicitamente as escolhas metodológicas e realizar análise de sensibilidade. / Life Cycle Assessment (LCA) studies applied to the textile sector started in the 1990s, being conducted primarily in the United States and Europe. In Brazil, the LCA studies applied to textiles using national data began in the last two years. The ISO standards 14040 and 14044 provide the necessary structure to the LCA, however, certain methodological choices even that oriented, are made by the analyst. In most product life cycles, there is at least one process that has more than one product as output, and for which it is not possible to collect separate data, being necessary to apply an allocation procedure. This study has aimed to evaluate the influence of applying different allocation procedures in the results of an LCA study applied to textile fibers, through the analysis of published studies and conducting a case study. The review of published studies was performed based on the systematic review method. Among the publications that have presented the allocation procedure selected, which represents only 34% of the studies, economic allocation was performed in seven studies, followed by allocation based on physical criteria (mass) in five studies. In the case study for the production of one ton of cotton fibers in Brazil, allocating the full impact for cotton fiber resulted in 4120kg/CO2 equivalent, while allocating according to mass and economic criteria, respectively, resulted in 1627kg/CO2 equivalent and 3419kg/CO2 equivalent. For the PET fiber, it was observed that the allocation procedure changes the system boundary, and hence the results. The results of this study emphasize the need to explicitly communicate the methodological choices and perform sensitivity analysis on LCA results.

O presente estudo teve como objetivo o desenvolvimento e caracterização de scaffolds à base de fibras têxteis de alginato, quitosana e híbridas sem e com glicerol para aplicação em engenharia de tecido ósseo. As fibras foram produzidas e utilizadas para o desenvolvimento dos scaffolds e caracterizadas quanto ao título, tenacidade, alongamento e tração. Para a produção dos scaffolds foram testadas quatro metodologias de secagem: à temperatura ambiente, à 25oC, à 45oC e por congelamento em ultrafreezer e liofilização. A metodologia de congelamento em ultrafreezer e liofilização apresentou estruturas mais regulares e foi a selecionada para reprodução dos scaffolds. Os scaffolds foram produzidos com fibras de alginato, quitosana e híbridas sem e com glicerol e caracterizados por: microscopia óptica e eletrônica de varredura, viabilidade celular, DSC/TG, absorção de água e perda de massa, estudo de biomineralização e biodegradação. Os resultados obtidos com o teste de tração das fibras mostraram que as fibras híbridas apresentaram um valor de tenacidade 27,3% maior que as de alginato e 55,2% que de quitosana, indicando que a interação entre os polímeros melhorou a tenacidade. Os ensaios de viabilidade celular realizados tanto com MTT (Brometo de 3-(4,5- dimetiltiazol-2-il)-2,5-difenil-tetrazólio) quanto com cristal violeta mostraram que todos os scaffolds não apresentaram toxicidade, e que nos scaffolds de quitosana sem e com glicerol pode ter ocorrido proliferação celular. Com relação aos ensaios de DSC/TG, os resultados mostraram que nos scaffolds híbridos houve indícios de interação entre os polímeros alginato e quitosana, devido ao deslocamento dos picos endotérmicos e exotérmicos dos híbridos em relação aos de alginato e quitosana, como observado na DSC/TG. Quanto à capacidade de absorção de água e perda de massa os resultados indicaram a possibilidade do glicerol ter funcionado como um estabilizante, pois os scaffolds que o continham em suas estruturas apresentaram maior percentual de absorção de água e menor perda de massa comparados aos que não o continham. No estudo de biomineralização foi detectada presença de hidroxiapatita desde o terceiro dia nos scaffolds de quitosana sem e com glicerol e híbrido sem glicerol. No estudo de biodegradação foi observado um aumento gradual de degradação até o sétimo dia, em que ocorreu um pico de degradação dos scaffolds, seguido por uma estabilidade no décimo dia. Por meio das microscopias realizadas pôde ser observado o ataque da enzima nas estruturas das fibras, também comprovado pelo resultado de concentração dos açúcares redutores. Comparando os scaffolds sem e com glicerol, a presença do glicerol pode ter influenciado na estabilidade das estruturas dos scaffolds. Levando em consideração todos os resultados, pode-se concluir que o scaffold híbrido apresentou bons resultados mecânicos e biológicos, indicando que a mistura dos dois polímeros pode ser considerada um avanço no desenvolvimento do biomaterial / This study aimed the development and characterization of scaffolds based on alginate, chitosan and hybrids textile fibers with and without glycerol for bone tissue engineering. The fibers were produced and used for the development of scaffolds and characterized as the title, tenacity, elongation and traction. For the production of scaffolds four drying methodologies were tested: at room temperature, at 25oC, at 45oC and freeze-drying. The freeze-drying method. The results of freeze-drying method showed more regular structures and this methodology was selected to reproduce the scaffolds. The scaffolds were produced with alginate, chitosan and hybrids fibers with and without glycerol and characterized by: optical and scanning electron microscopy, cell viability, DSC/TG, water absorption and weight loss, biomineralization study and biodegradation. The results obtained with the fibers of the tensile test showed that the hybrid fibers presented better toughness values, comparing to polymers alginate and chitosan: 27.3% higher that alginate and 55.2% that of chitosan, indicating that the interaction between the polymers improved toughness. Cell viability assays performed with MTT (3- (4,5-dimethylthiazol-2-yl) - 2,5-diphenyl-tetrazolium) and crystal violet showed that all scaffolds showed no toxicity, and that in scaffolds of chitosan with and without glycerol may have occurred cell proliferation. The results of DSC/TG tests showed that the hybrid scaffolds presented evidence of interaction between chitosan and alginate polymers, due to the displacement of the endothermic and exothermic peaks of the hybrid in relation to alginate and chitosan, as observed in the DSC/TG. Regarding water absorption capacity, and weight loss results indicate the possibility of glycerol have worked as a stabilizer, because the scaffolds that contain it in their structures showed a higher percentage of low water absorption and less percentage of weight loss compared to those not contained. In biomineralization study was detected the presence of hydroxyapatite from the third day on scaffolds of chitosan with and without glycerol and hybrid without glycerol. It was observed in the study of biodegradation a gradual increase of degradation up to the seventh day that there was a peak of degradation of the scaffolds, followed by stability in the tenth day. Through microscopy performed could be observed the enzyme attack on the fiber structures also proved by the result of concentration of reducing sugars. Comparing the scaffolds with and without glycerol, the glycerol presence may have influenced the stability of the structures of scaffolds. Considering all the results, it can be concluded that the hybrid scaffold exhibited good mechanical and biological results, indicating that mixing of the two polymers can be considered an advance in the development of biomateria

Dentre a grande variedade de polímeros naturais que podem ser aplicados na área médica, a quitosana e o alginato têm sido amplamente destacados. A quitosana é obtida a partir da desacetilação da quitina que é extraída do exoesqueleto de crustáceos, ou seja, de rejeitos da indústria pesqueira. O alginato é um polissacarídeo obtido de algas, muito utilizado na indústria farmacêutica. O objetivo deste trabalho foi a produção de fibras têxteis à base de quitosana, alginato e híbrida (alginato/quitosana) para aplicação na área médica, devido as propriedades de biocompatibilidade, antimicrobiana, cicatrizante, entre outras, presente nesses polímeros. As fibras de quitosana foram preparadas por um gel, dissolvendo a quitosana 2,5% (m/v) em ácido acético 2% (v/v), após a preparação do gel foram extrudadas em uma solução de precipitação contendo sulfato de sódio 0,5M e hidróxido de sódio 1M. As fibras foram produzidas com um gel de alginato a 5% (m/v) através da extrusão em solução de cloreto de cálcio 2% (m/v). As híbridas foram produzidas através da extrusão do gel de alginato em uma solução 0,2% (m/v) de quitosana. Algumas fibras foram produzidas com 2,5 % de glicerol, adicionado diretamente ao gel. As microcopias eletrônicas de varredura (MEV) mostram regularidades ao longo do comprimento e ranhuras laterais nas fibras produzidas. As amostras foram testadas e obtiveram bons valores de absorção de água, chegando a 215% em 30 dias para a fibra híbrida. Quanto a perda de massa, as fibras produzidas com glicerol obtiveram maior degradação. As amostras também foram submetidas a calorimetria exploratória diferencial (DSC) para análise do comportamento térmico. O glicerol foi responsável por deslocar os picos endotérmicos para a direita em relação aquelas sem glicerol, ou seja, em uma temperatura maior, enquanto os picos exotérmicos ocorreram em uma temperatura menor. Nos testes físicos, foi obtido baixos valores de tenacidade e alto título. As fibras são atóxicas e os resultados mostraram a potencialidade do uso desses polímeros na produção de fibras têxteis. / Among the wide variety of natural polymers that can be applied in medical area, chitosan and alginate have beem widely deployed. Chitosan is obtained from the deacetylation of chitin, wich is extracted from the exoskeleton of shellfish, and is characterized as a reject of fishing industry. The alginate is polysaccharides obtained from algae and have commom use in pharmaceutical industry. The objective of this work is the production of textile fibers based on chitosan, alginate, and hybrid (alginate/chitosan) for application in medical field, because of the properties of biocompatibility, antimicrobial, wound healing capability, among others, present in these polymers. The fibers of chitosan were prepared by a gel, by dissolving the chitosan 2.5% (w/v) in acetic acid 2% (v/v), after preparation of the gel, it was made a extrusion in a precipitating solution containing sodium sulfate 0,5 M and sodium hydroxide 1 M. Other fiber was produced using an alginate gel 5% (w/v) by extrusion in calcium chloride solution 2% (w/v). Hybryd fibers were made by extruded the same alginate gel in a chitosan solution 0.2 % (w/v). Some fibers have been produced with 2.5% (w/v) glycerol added directly to the gel. The electronic microscopy shows regularities along the length of lateral. The samples were tested and showed good values of water absorption, reaching 215% in 30 days for the hybrid fiber. As for weight loss, the fibers produced with glycerol had higher degradation. The samples were also subjected to differential scanning calorimetry (DSC) to analyze thermal behavior. Glycerol was responsible for the endothermic peaks shift to the right in relation of the one without glycerol, occurring in a higher temperature, while the exotermic peaks occurred at a lower temperature. In the physical tests, was obtained low values of tenacity and high yarn number. The fibers are nontoxic and the results showed the potential use of these polymers in the production of textile fibers.

As fibras vegetais podem ser utilizadas nao somente para tecidos, mas tambem para fabricacao de fios, cordames, naotecidos, compositos em substituicao aos fabricados em madeira ou materiais sinteticos, sendo que o Brasil possui uma grande variedade de fibras naturais. O presente estudo teve como principal objetivo a caracterizacao fisico-quimica de seis fibras texteis vegetais de especies da familia Malvaceae: Sida rhombifolia L.; Sida carpinifolia L. f.; Sida cordifolia L.; Sidastrum paniculatum (L.) Fryxell; Malvastrum coromandelianum (L.) Gurck e Wissadula subpeltata (Kuntze) R. E. Fries. Foram realizados testes fisicos tenseis (resistencia e alongamento); microscopia optica (sem e com solucao de iodo); teores de regain e umidade; testes quimicos de combustao, determinacao do pH do extrato aquoso, efeitos de solvente organico, alcali e acido. Em adicao, foram feitos testes de DSC, TGA, SEM, FTIR, microscopia de luz polarizada, grau de polimerizacao e densidade. Os valores de tenacidade (21-33 cN/tex), alongamento (2-3%) e modulo de Young (10-20 N/tex) sao compativeis com as de fibras naturais de reconhecida empregabilidade textil, com excecao de Sida rhombifolia L. (12 cN/tex). Os resultados obtidos de microscopias opticas e SEM, combustao e regain (10-18%) sao compativeis com os de outras fibras celulosicas. Os testes de FTIR confirmaram presenca de celulose, hemicelulose e lignina, sendo que os testes de DSC e TGA indicaram as temperaturas de picos endotermicos e composicao de hemicelulose (285-337oC; 10-15%), -celulose (360- 365oC; 55-60%) e lignina (420-425oC, 11-27%), valores esses coerentes com os reportados em literatura para outras fibras lignocelulosicas. Em funcao dessas temperaturas, a possibilidade de emprego das fibras estudadas em compositos termoplasticos e bastante restrita. No entanto, por nao haver alteracao significativa de massa apos tratamento com solvente organico, ha indicacao que as fibras do presente estudo poderiam ser empregadas em compositos plasticos termorrigidos. / Vegetal fibers can be employed not only for fabrics, but also for the production of yarns, ropes, nonwovens and composites substituting those ones manufactured from wood or synthetic materials whereas Brazil has a great variety of natural fibers. The present study had as main objective the physicochemical characterization of six textile vegetal fibers of species from Malvaceae family: Sida rhombifolia L.; Sida carpinifolia L. f.; Sida cordifolia L.; Sidastrum paniculatum (L.) Fryxell; Malvastrum coromandelianum (L.) Gurck and Wissadula subpeltata (Kuntze) R. E. Fries. Tensile physical tests (resistance and elongation); optical microscopy (with and without iodine solution); moisture and regain contents; chemical combustion tests; aqueous extract pH; the effects of organic solvent, alkali, acid were carried out. In addition DSC, TGA, SEM, FTIR tests, polarized light microscopy, density and degree of polymerization tests were performed. The values of tenacity (21-33 cN/tex), elongation (2-3%) and Young s modulus (10-20 N/tex) are compatible with those ones from natural fibers of recognized textile employability, exception Sida rhombifolia L. (12 cN/tex). The results of optical and SEM microscopies, combustion and regain (10-18 %) are consistent with those of other cellulosic fibers. The FTIR tests confirmed the presence of cellulose, hemicellulose and lignin, whereas DSC and TGA tests showed endothermic peak temperatures and composition values of hemicellulose (285-337oC ; 10-15%) , -cellulose (360-365oC ; 55-60%) and lignin (420-425oC , 11- 27%), which are consistent with those reported in the literature for other lignocellulosic fibers. Taking in account these temperatures, the possibility of employing the studied fibers in thermoplastic composites is very limited. However, because no significant mass change after treatment with organic solvent, there is indication that the fibers of the present study could be employed in thermoset plastic composites.