Com o intuito de elucidar os efeitos das propriedades físicas e morfológicas na efetividade da sacarificação enzimática das fibras de bagaço de cana-de-açúcar, este trabalho propõe o uso de diferentes métodos de processamento físico-químicos e -mecânicos para a modificação da estrutura da parede celular. Os tratamentos físico-mecânicos, através de fenômenos de fibrilação e delaminação, promovem a abertura estrutural das fibras e aumentam a acessibilidade às enzimas hidrolíticas, porém sem modificar a composição química do material. Para uma compreensão abrangente da ação dos métodos físico-mecânicos propostos nas características estruturais, as fibras de bagaço foram previamente tratadas por métodos físico-químicos - hidrotérmico e organossolve - de modo a obter cinco materiais de diferentes composições químicas. O estudo dos tratamentos físico-mecânicos foi realizado empregando-se equipamentos de diferentes configurações, cujos modos de ação e consequente impacto nas fibras diferem entre si, sendo estes dois tipos de refino - refinador de discos Bauer e moinho Jokro, e um tipo de moagem - moinho criogênico. A variável do refino em moinho Jokro foi o tempo de tratamento, enquanto as variáveis do processamento em refinador de discos foi o tempo de refino e a distância entre os discos. Já as condições da moagem criogênica foram definidas de modo a obter amostras homogêneas do ponto de vista macroscópico. As modificações provocadas na estrutura das fibras foram determinadas a partir das análises das áreas superficiais externa (dimensões das fibras) e interna (porosidade da parede celular), além da organização cristalina das fibrilas celulósicas. Primeiramente, estudou-se de modo detalhado os efeitos dos métodos mecânicos nas propriedades estruturais das amostras de bagaço, interpretando-se como os efeitos primários do refino evoluem de acordo com a severidade e o tipo tratamento empregado a partir das caracterizações dos efeitos secundários. Posteriormente, confrontaram-se os resultados obtidos nas análises físicas e morfológicas com o rendimento de açúcares obtido na hidrólise enzimática. Os resultados permitiram constatar que, enquanto o moinho Jokro promoveu um grande aumento no rendimento de glicose obtido por culminar, simultaneamente, no aumento da estrutura capilar pela intensa fibrilação interna, e da área superficial externa tanto pela formação de elementos finos quanto pela redução das dimensões das fibras por corte, o refinador de discos Bauer levou a uma melhoria menos pronunciada na hidrolisabilidade por resultar no aumento da porosidade, porém sem expressivos corte e fibrilação externa das fibras. Diferentemente, a moagem criogênica promoveu apenas a drástica e heterogênea redução das dimensões das fibras, enquanto não permitiu mudanças significativas na hidrolisabilidade das amostras. Por fim, os valores dos parâmetros estruturais determinados foram analisados pelo método estatístico de componentes principais (PCA) visando quantificar por qual fator cada uma destas características influencia na extensão da hidrólise da celulose do bagaço. A PCA permitiu visualizar que os fatores relacionados à superfície interna da parede celular, como a área de poros acessíveis e a dimensão lateral do cristalito de celulose, são os principais aspectos que regem o rendimento de sacarificação da biomassa lignocelulósica. Os resultados deste estudo permitiram assim a proposta de um modelo de predição do comportamento de hidrólise das amostras de bagaço. / In order to elucidate the effects of the physical and morphological properties on the effectiveness of enzymatic saccharification of sugarcane bagasse fibers, this work proposes different methods of physico-chemical and -mechanical processing to modify the cell wall structure. Through fibrillation and delamination phenomena, physico-mechanical treatments promote the structural opening of the fibers and increase the accessibility to hydrolytic enzymes, but without modifications on the chemical composition of the processed material. For a thorough comprehension about the action of the proposed physico-mechanical methods on the structural characteristics, the bagasse fibers were previously treated by physico-chemical methods - hydrothermal and organosolv - to obtain five materials with different chemical composition. The study of the physico-mechanical treatments was performed by equipment with different configuration, which operating modes and consequent impact on the fibers differ from each other. The equipment were two types of refiner - Bauer discs refiner and Jokro mill - and one type of mill - cryogenic mill. The refining variable considered for the Jokro mill was the refining time, while the processing variables for the disc refiner were the refining time and the discs gap. Concerning the cryogenic mill, the operation conditions were defined to achieve macroscopic homogeneous samples. Modifications on the fibers structure were assessed by analysis of the external and internal surfaces (fibers dimension and the cell wall porosity, respectively), as well as the crystalline organization of the cellulosic fibrils. Firstly, it was performed a thorough study concerning the effects of the mechanical methods in the structural properties of the bagasse samples. In this study, it was interpreted how the primary effects of refining evolve according to severity and type of treatment from the characterization of the secondary effects. Then, the results acquired in the physical and morphological analysis were confronted with the glucose yield obtained in the enzymatic hydrolysis. The results showed that the Jokro mill promoted a great increase in the glucose yield by culminating, simultaneously, in the increase of the capillary structure by the intense internal fibrillation, and of the external surface area both by the formation of fines as by the reduction of the dimensions of fibers by cutting. In turns, the Bauer discs refiner leaded to a lower improvement of the bagasse pulps hydrolysability, which was a consequence of the increased porosity, but without expressive cut and external fibrillation of the fibers. In a different way, the cryogenic milling promoted just a drastic and heterogeneous reduction of the fibers dimensions, without any significant change in the hydrolysability of the samples. Finally, the determined values of the structural parameters were analyzed by the statistical method of the principal component analysis (PCA), aiming to quantify by which factor each one of these characteristics influences in the extent of hydrolysis of bagasse cellulose. The PCA showed that the factors related to the internal surface of the cell wall, such as the accessible pore area and the lateral dimension of the cellulose crystallite, are the main aspects that govern the saccharification yield of the lignocellulosic biomass. The results of this study allowed the proposal of an empiric prediction model of the hydrolysis behavior of the bagasse samples.

223f. / Submitted by Suelen Reis (suziy.ellen@gmail.com) on 2013-03-08T15:50:34Z No. of bitstreams: 1 Marival%20%20Santos%20seg.pdf: 1527018 bytes, checksum: 17e072eab63023ffef3812b5a3e8e950 (MD5) / Approved for entry into archive by Vania Magalhaes(magal@ufba.br) on 2013-03-14T13:22:30Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Marival%20%20Santos%20seg.pdf: 1527018 bytes, checksum: 17e072eab63023ffef3812b5a3e8e950 (MD5) / Made available in DSpace on 2013-03-14T13:22:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Marival%20%20Santos%20seg.pdf: 1527018 bytes, checksum: 17e072eab63023ffef3812b5a3e8e950 (MD5) Previous issue date: 2006 / A indústria do petróleo no Brasil tornou-se atrativa ou possível para outros players após a abertura do setor pela Emenda Constitucional 09/95, o que gerou a entrada de investimentos diretos estrangeiros principalmente no segmento upstream a partir da nova Lei do Petróleo 9.478/97 que permitiu a entrada de novos atores nacionais e multinacionais em qualquer dos segmentos da cadeia produtiva, exploração, produção, refino, transporte, importação e exportação de petróleo e derivados. A partir de 1999 foram leiloados pela Agência Nacional de Petróleo (ANP) os primeiros blocos das bacias potenciais com riscos exploratórios para os participantes, um dos quais, a Shell, já exporta o petróleo extraído do subsolo nacional. O segmento do refino com 95% da capacidade instalada, controlada pela empresa estatal dominante, apresenta excedentes de produção no Sudeste e Sul e déficit (exceto para a gasolina) no Norte e Nordeste do País, o que teoricamente abriria espaço para uma adição de oferta de combustíveis mediante a entrada de um novo player privado, nacional ou estrangeiro com investimentos em uma nova refinaria de aproximadamente 150 mil bpd. O desinteresse, ao menos temporário, das majors ou supermajors no refino, explica-se por razões técnico-econômicas fundamentadas nesta dissertação que busca com base na qualificação das barreiras e no paradigma estrutura, conduta e desempenho, examinar a viabilidade de competição no mercado de refino no Brasil após a quebra do monopólio do petróleo. / Salvador

Made available in DSpace on 2015-05-14T13:21:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 2168020 bytes, checksum: 4c76c2dedc4c3011463de068ef339d86 (MD5) Previous issue date: 2011-08-09 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Due to its territorial location and the sort of oily plant adapted to its clamate, Maranhão has a vast agricultural potential for producing vegetable oil and their bioderivates. Among them is the babassu palm (Orbignya pharlerata, Mart.), a vegetal rich in oil that is composed by 95% of triglycerides and traces of tocopherols. Such tocopherols act as antioxidative agents that prevent the degradation of unsaturated fatty acids of vegetal oils. Therefore, several methods have being proposed for quantifying these natural antioxidants in both oil and bioderivate products; however, they often require long time of analysis and a pretreatment of the sample. Thus, this paper aims to propose an alternative method for quantifing a-tocopherol in babassu oil, as well as, evaluating its degradation during the oil refining (industrial and laboratorial scales) by mean of high performance liquid chromatography (HPLC) and Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR). Hence, no previous sample treatments were performed, being the sample only diluted in 2-propanol (HPLC) or chloroform (FTIR) solvents. The use of the spectroscopy technique was rather limited, once it was incapable of distinguish between the tocopherols and/or tocotrienols (β, γ and δ) presented in the media. Conversely, the developed chromatographic method provided an efficient separation of such compounds, yielding in a significant sensibility and good linearity, precision and accuracy of the results. / O Maranhão apresenta um grande potencial agrícola para produção de óleos vegetais já que várias espécies oleaginosas são adaptadas ao seu clima e geografia. Dentre estas se encontra a palmeira de babaçu (Orbignya pharlerata, Mart.), de onde é extraído um óleo rico em triglicerídeos (95%) e tocoferois. Em óleos vegetais, os tocoferóis atuam como agentes antioxidantes, inibindo a oxidação dos ácidos graxos insaturados. Neste sentido, diversas metodologias para quantificação deste antioxidante têm sido propostas, entretanto, tais procedimentos geralmente demandam elevados tempos de análises e pré-tratamento da amostra. Neste contexto, o presente trabalho propõe um método alternativo para quantificação de a-tocoferol em amostras de óleo de babaçu. Também foi avaliado o grau de degradação desta espécie durante o processo de refino do óleo de babaçu, em escalas (industrial e laboratorial) por cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE) e espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier (FTIR). Para tanto, as amostras não foram submetidas a qualquer tratamento prévio, sendo apenas diluídas em 2-propanol (CLAE) e clorofórmio (FTIR). Os dados espectroscópicos indicaram uma baixa resolução do método uma vez que não foi possível distinguir entre os vários tipos de tocoferois e/ou tocotrienois (β, γ e δ) existentes nas amostras. Por outro lado, o método cromatográfico desenvolvido apresentou uma excelente separação e resolução do composto em estudo, além de uma boa linearidade, precisão e exatidão, sendo este validado.

Com o intuito de elucidar os efeitos das propriedades físicas e morfológicas na efetividade da sacarificação enzimática das fibras de bagaço de cana-de-açúcar, este trabalho propõe o uso de diferentes métodos de processamento físico-químicos e -mecânicos para a modificação da estrutura da parede celular. Os tratamentos físico-mecânicos, através de fenômenos de fibrilação e delaminação, promovem a abertura estrutural das fibras e aumentam a acessibilidade às enzimas hidrolíticas, porém sem modificar a composição química do material. Para uma compreensão abrangente da ação dos métodos físico-mecânicos propostos nas características estruturais, as fibras de bagaço foram previamente tratadas por métodos físico-químicos - hidrotérmico e organossolve - de modo a obter cinco materiais de diferentes composições químicas. O estudo dos tratamentos físico-mecânicos foi realizado empregando-se equipamentos de diferentes configurações, cujos modos de ação e consequente impacto nas fibras diferem entre si, sendo estes dois tipos de refino - refinador de discos Bauer e moinho Jokro, e um tipo de moagem - moinho criogênico. A variável do refino em moinho Jokro foi o tempo de tratamento, enquanto as variáveis do processamento em refinador de discos foi o tempo de refino e a distância entre os discos. Já as condições da moagem criogênica foram definidas de modo a obter amostras homogêneas do ponto de vista macroscópico. As modificações provocadas na estrutura das fibras foram determinadas a partir das análises das áreas superficiais externa (dimensões das fibras) e interna (porosidade da parede celular), além da organização cristalina das fibrilas celulósicas. Primeiramente, estudou-se de modo detalhado os efeitos dos métodos mecânicos nas propriedades estruturais das amostras de bagaço, interpretando-se como os efeitos primários do refino evoluem de acordo com a severidade e o tipo tratamento empregado a partir das caracterizações dos efeitos secundários. Posteriormente, confrontaram-se os resultados obtidos nas análises físicas e morfológicas com o rendimento de açúcares obtido na hidrólise enzimática. Os resultados permitiram constatar que, enquanto o moinho Jokro promoveu um grande aumento no rendimento de glicose obtido por culminar, simultaneamente, no aumento da estrutura capilar pela intensa fibrilação interna, e da área superficial externa tanto pela formação de elementos finos quanto pela redução das dimensões das fibras por corte, o refinador de discos Bauer levou a uma melhoria menos pronunciada na hidrolisabilidade por resultar no aumento da porosidade, porém sem expressivos corte e fibrilação externa das fibras. Diferentemente, a moagem criogênica promoveu apenas a drástica e heterogênea redução das dimensões das fibras, enquanto não permitiu mudanças significativas na hidrolisabilidade das amostras. Por fim, os valores dos parâmetros estruturais determinados foram analisados pelo método estatístico de componentes principais (PCA) visando quantificar por qual fator cada uma destas características influencia na extensão da hidrólise da celulose do bagaço. A PCA permitiu visualizar que os fatores relacionados à superfície interna da parede celular, como a área de poros acessíveis e a dimensão lateral do cristalito de celulose, são os principais aspectos que regem o rendimento de sacarificação da biomassa lignocelulósica. Os resultados deste estudo permitiram assim a proposta de um modelo de predição do comportamento de hidrólise das amostras de bagaço. / In order to elucidate the effects of the physical and morphological properties on the effectiveness of enzymatic saccharification of sugarcane bagasse fibers, this work proposes different methods of physico-chemical and -mechanical processing to modify the cell wall structure. Through fibrillation and delamination phenomena, physico-mechanical treatments promote the structural opening of the fibers and increase the accessibility to hydrolytic enzymes, but without modifications on the chemical composition of the processed material. For a thorough comprehension about the action of the proposed physico-mechanical methods on the structural characteristics, the bagasse fibers were previously treated by physico-chemical methods - hydrothermal and organosolv - to obtain five materials with different chemical composition. The study of the physico-mechanical treatments was performed by equipment with different configuration, which operating modes and consequent impact on the fibers differ from each other. The equipment were two types of refiner - Bauer discs refiner and Jokro mill - and one type of mill - cryogenic mill. The refining variable considered for the Jokro mill was the refining time, while the processing variables for the disc refiner were the refining time and the discs gap. Concerning the cryogenic mill, the operation conditions were defined to achieve macroscopic homogeneous samples. Modifications on the fibers structure were assessed by analysis of the external and internal surfaces (fibers dimension and the cell wall porosity, respectively), as well as the crystalline organization of the cellulosic fibrils. Firstly, it was performed a thorough study concerning the effects of the mechanical methods in the structural properties of the bagasse samples. In this study, it was interpreted how the primary effects of refining evolve according to severity and type of treatment from the characterization of the secondary effects. Then, the results acquired in the physical and morphological analysis were confronted with the glucose yield obtained in the enzymatic hydrolysis. The results showed that the Jokro mill promoted a great increase in the glucose yield by culminating, simultaneously, in the increase of the capillary structure by the intense internal fibrillation, and of the external surface area both by the formation of fines as by the reduction of the dimensions of fibers by cutting. In turns, the Bauer discs refiner leaded to a lower improvement of the bagasse pulps hydrolysability, which was a consequence of the increased porosity, but without expressive cut and external fibrillation of the fibers. In a different way, the cryogenic milling promoted just a drastic and heterogeneous reduction of the fibers dimensions, without any significant change in the hydrolysability of the samples. Finally, the determined values of the structural parameters were analyzed by the statistical method of the principal component analysis (PCA), aiming to quantify by which factor each one of these characteristics influences in the extent of hydrolysis of bagasse cellulose. The PCA showed that the factors related to the internal surface of the cell wall, such as the accessible pore area and the lateral dimension of the cellulose crystallite, are the main aspects that govern the saccharification yield of the lignocellulosic biomass. The results of this study allowed the proposal of an empiric prediction model of the hydrolysis behavior of the bagasse samples.

Os modelos moleculares são construídos com base na caracterização da composição do petróleo, que consiste em conhecer informações moleculares detalhadas com o objetivo de identificar os compostos presentes. Este trabalho tem como objetivo construir um banco de dados para a classificação de componentes constituintes de asfaltenos em grupos moleculares. A classificação é feita através da semelhança entre suas massas moleculares em grupos de séries homólogas. Tal classificação é feita por meio da utilização dos dados provenientes da análise de espectrometria de massa e de um algoritmo de busca em linguagem VBA (Visual Basic for Applications), com o objetivo de identificar uma molécula específica em um conjunto de moléculas conhecidas (banco de dados). O método proposto nesse trabalho é baseado na classificação dos compostos através de suas massas moleculares, isto é, os compostos presentes em uma mistura são separados em classes por uma diferença de massa tão pequena quanto se queira. Pode-se, assim, observar a que grupo de moléculas um composto de petróleo pertence por meio de sua massa molecular. Como o banco de dados foi gerado por compostos cuja composição é conhecida, sabe-se que composição um dado composto terá entre as possíveis composições. Para gerar moléculas baseado no conhecimento da composição de petróleo, usam-se as fórmulas gerais dos compostos orgânicos que são formados por séries homólogas. Séries homólogas são séries de compostos orgânicos com propriedades químicas similares cujos componentes diferem entre si por uma massa molecular relativa constante (CH2). Tais séries são geradas e seus pesos moleculares são calculados e armazenados juntamente com suas fórmulas moleculares, em ordem crescente de massa, podendo assim, gerar os grupos moleculares com o auxílio de uma rotina computacional em linguagem VBA. / Molecular models are built based on the characterization of the composition of oil, which consists of detailed molecular information to know in order to identify the compounds present. This work aims to build a database for classifying constituent components of asphaltenes in molecular groups. The classification is done by the similarity of their molecular weights with the use of groups of homologous series. This classification is made by using data from the analysis of mass spectrometry and a search algorithm in language VBA (Visual Basic for Applications) with the aim of identifying a molecule in a specific set of molecules known (database data). The method proposed in that work is based on the classification of the compounds through their molecular weights, i.e., the compounds in a mixture are separated into classes by a mass difference as small as one likes. One can therefore see that the group of molecules from petroleum belongs through its molecular weight. Because the database is generated from compounds whose composition is known, it is known that a given compound composition will have all the possible compositions. To generate molecules based on knowledge of the oil composition, it is used the general formulas of organic compounds which are formed by homologous series. Homologous series are series of organic compounds with similar chemical properties whose components differ by a constant relative molecular mass (CH2). Such series are generated and their molecular weights are calculated and stored together with their molecular formulas, in ascending order of mass, being able to generate the molecular groups with the help of a computing routine in VBA language.

As origens dos elementos residuais (trace element) nas ligas à base de Ni provém basicamente de duas fontes: (1) minérios e (2) sucatas. O controle da concentração destes elementos residuais é muito importante, pois afetam as propriedades mecânicas dessas ligas. Alguns estudos mostram que os elementos Pb e Bi têm um sério impacto negativo nos resultados dos ensaios de fluência das ligas a base de Ni. A presença dessas impurezas causa o aumento da quantidade de cavidades nos contornos de grão que resultam em fracasso prematuro na vida útil desse material. Dessa forma, este trabalho tem como objetivo estudar a cinética da remoção de elementos residuais, tais como Pb e Bi da liga VAT32 através da aplicação de vácuo durante a elaboração da liga. Os resultados obtidos demonstraram que a taxa de remoção dos residuais Pb e Bi no refino a vácuo atingiram percentuais de 99,6% e 96,1% respectivamente. Fatores como volume do cadinho, elevação de temperatura, níveis de vácuo abaixo de 10-4 mbar, limpeza do sistema que compreende câmara e cadinho (residuais de corridas anteriores), contribuem significativamente para as taxas acima descritas. Por outro lado, quanto maior o volume de liga fundida, diminuição de temperatura, vácuo deficiente ou contaminação do sistema, a taxa de remoção de Pb e Bi são prejudicadas. / The origins of trace elements in Ni-based alloys come basically from two sources: (1) minerals and (2) scrap. Control of the concentration of trace elements is very important because they affect the mechanical properties of these alloys. Some studies show that the elements Pb and Bi have a serious negative impact on the results of creep tests of Ni based alloys. The presences of these impurities cause the increase of the number of cavities at grain boundaries that result in premature failure of this material. Thus, this work aims to study the kinetics of removal of trace elements such as Pb and Bi in alloy VAT32 by applying vacuum during the preparation of the alloy. The results showed that the rate of removal of residual Pb and Bi in the vacuum refining reached 99.6% and 96.1% respectively. Parameters such as the crucible volume, high temperature, vacuum levels below 10-4 mbar, cleaning of the system which comprises chamber and crucible (residual from previous races), contribute significantly to the rates described above. Moreover, the higher the volume of molten alloy, low temperature, vacuum system contamination and low vacuum pressure decrease, refining degree of Pb and Bi.

As origens dos elementos residuais (trace element) nas ligas à base de Ni provém basicamente de duas fontes: (1) minérios e (2) sucatas. O controle da concentração destes elementos residuais é muito importante, pois afetam as propriedades mecânicas dessas ligas. Alguns estudos mostram que os elementos Pb e Bi têm um sério impacto negativo nos resultados dos ensaios de fluência das ligas a base de Ni. A presença dessas impurezas causa o aumento da quantidade de cavidades nos contornos de grão que resultam em fracasso prematuro na vida útil desse material. Dessa forma, este trabalho tem como objetivo estudar a cinética da remoção de elementos residuais, tais como Pb e Bi da liga VAT32 através da aplicação de vácuo durante a elaboração da liga. Os resultados obtidos demonstraram que a taxa de remoção dos residuais Pb e Bi no refino a vácuo atingiram percentuais de 99,6% e 96,1% respectivamente. Fatores como volume do cadinho, elevação de temperatura, níveis de vácuo abaixo de 10-4 mbar, limpeza do sistema que compreende câmara e cadinho (residuais de corridas anteriores), contribuem significativamente para as taxas acima descritas. Por outro lado, quanto maior o volume de liga fundida, diminuição de temperatura, vácuo deficiente ou contaminação do sistema, a taxa de remoção de Pb e Bi são prejudicadas. / The origins of trace elements in Ni-based alloys come basically from two sources: (1) minerals and (2) scrap. Control of the concentration of trace elements is very important because they affect the mechanical properties of these alloys. Some studies show that the elements Pb and Bi have a serious negative impact on the results of creep tests of Ni based alloys. The presences of these impurities cause the increase of the number of cavities at grain boundaries that result in premature failure of this material. Thus, this work aims to study the kinetics of removal of trace elements such as Pb and Bi in alloy VAT32 by applying vacuum during the preparation of the alloy. The results showed that the rate of removal of residual Pb and Bi in the vacuum refining reached 99.6% and 96.1% respectively. Parameters such as the crucible volume, high temperature, vacuum levels below 10-4 mbar, cleaning of the system which comprises chamber and crucible (residual from previous races), contribute significantly to the rates described above. Moreover, the higher the volume of molten alloy, low temperature, vacuum system contamination and low vacuum pressure decrease, refining degree of Pb and Bi.

Aluminetos de ferro pertencem a uma classe de materiais interessantes por combinarem excelente resistência à oxidação com boas propriedades mecânicas em temperaturas moderadas a altas (até 500°C). Estes materiais, contudo, em temperatura ambiente, possuem baixa ductilidade (menos de 5% de alongamento à tração), característica correlacionada a efeitos ambientais, o que dificulta seu processo de conformação. A fundição é uma via de processamento tradicionalmente aplicada às ligas frágeis (por exemplo, ferro fundido cinzento), sendo necessário conhecer as propriedades termoquímicas da liga para que as peças fundidas sejam livres de defeitos atribuídos ao processo, como a formação de poros e rechupes. Neste trabalho foram investigadas três ligas distintas de intermetálicos, Fe28Al, Fe28Al6Cr e Fe28Al6Cr1Ti, sob a influência de diferentes condições de solidificação. Para estas três composições de liga, observou-se a redução do tamanho de grão em até 60% pela adição de Al-5Ti-1B como inoculante ao metal fundido. As ligas foram produzidas em condições laboratorias (forno de indução com capacidade máxima de 2 kg e proteção sob fluxo de Ar), bem como em escala industrial (forno de indução com capacidade de 100 kg). O processo em escala industrial resultou em peças de fundição com pequena quantidade de defeitos, sendo este um indicativo da capacidade de produzir peças destes aluminetos de ferro diretamente pelo processo de fundição. A técnica de tomografia de raios X auxiliou na mensuração da contração linear (~6%) e tendência à formação de defeitos. Além da caracterização microestrutural das ligas produzidas, este trabalho, ao relatar processo de fundição em escala industrial, inclui uma discussão sobre a reatividade do metal fundido e o material refratário que reveste o forno de indução. Dessa forma, os dados obtidos permitem averiguar a fundibilidade de ligas da família FeAl pelo uso de forno de indução. / Iron aluminides are good candidates for applications at moderate to high temperatures (up to 500 °C) because they combine excellent oxidation resistance with good mechanical properties. However, these materials have low ductility at room temperature (less than 5% traction elongation), a characteristic correlated to environmental effects, which hinders their conformation process. Casting is a processing route traditionally applied to brittle alloys (eg, gray cast iron), it is necessary to know the thermochemical properties of the alloys to reduce the formation of defects attributed to the casting process, such as the formation of pores, scar and blows. In this work, three different alloys of intermetallic (Fe28Al, Fe28Al6Cr and Fe28Al6Cr1Ti) were investigated under the influence of different solidification conditions. For these three alloy compositions, grain size reduction by up to 60% was observed by the addition of Al-5Ti-1B as an inoculant to the molten metal. The alloys were produced under laboratory conditions (induction furnace with a maximum capacity of 2 kg and protection under Air flow), as well as industrial scale (induction furnace with capacity of 100 kg). The industrial scale process resulted in castings with a small number of defects, which is an indication of the ability to produce mechanical parts of these iron aluminides directly by the casting process. The X-ray tomography technique assisted in the measurement of linear contraction (~ 6%) and tendency to defect formation. In addition to the microstructural characterization of the alloys, this work includes a discussion about the reactivity of the molten metal and the refractory material coating the induction furnace. In this way, the obtained data allow to investigate the FeAl alloys castability by the use of induction furnace.

O presente trabalho teve como objetivo avaliar os efeitos de celulases comerciais na superfície de fibras celulósicas branqueadas de eucalipto, bem como o impacto destes efeitos durante o refino. Após tratamento enzimático realizado em laboratório sob condições controladas, as polpas de fibra seca foram submetidas a refino em moinho PFI em vários níveis de energia e os resultados foram avaliados por meio dos ensaios físico-mecânicos realizados em folhas manuais formadas em laboratório e ensaios de morfologia de fibra, que tinham como objetivo evidenciar alguns efeitos provocados pelas enzimas utilizadas como auxiliar de refino. As análises dos dados obtidos mostraram que para a fibra seca tratada com produto denominado Maxymize 2530, foi possível obter valores 31% maiores de resistência à tração e 21% maiores de resistência interna (Scott Bond), valores estes sem refino mecânico. Estes valores foram similares aos encontrados para a fibra nunca seca, o que mostrou que a enzima pôde compensar o efeito \"Hornification\" causado pelo processo de secagem da fibra. Para a fibra seca pré-tratada com celulase e refinada em moinho PFI, foi possível obter um valor de Scott Bond de 100 lb.ft/in² com um consumo específico de energia 36% menor quando comparado com a fibra seca refinada em moinho PFI sem pré-tratamento enzimático. O mesmo aconteceu para os valores de resistência a tração, onde se obteve um valor de 70 kNm/kg com consumo específico de energia 57% menor. O planejamento experimental realizado contribuiu para a otimização de dosagem e variáveis do pré-tratamento enzimático, e com isso tornou possível a viabilização financeira da aplicação de celulases como auxiliar de refino. Todos os resultados foram ilustrados por imagens de Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), que evidenciou o aumento do nível de fibrilação externa das fibras tratadas com enzimas. / This study aimed to evaluate the effects of commercial cellulases on the surface of bleached eucalyptus fibers, as well as the impact of these effects during refining. After enzymatic treatment performed in the laboratory under controlled conditions, the dried pulps were subjected to refining in PFI mill at various energy levels and the results were evaluated by physical-mechanical tests performed on handsheets formed in laboratory and morphology fiber tests, which were intended to show some effects caused by the enzymes used as an aid to refining. The data analysis showed that for the dry fiber treated with compound Maxymize 2530, it was possible to obtain values 31% higher tensile strength and 21% higher Scott Bond test, these values without mechanical refining. These values are similar to those found for the never dried fiber, which showed that the enzyme could compensate the \"Hornification\" caused by the drying process of the fiber. To the dried fiber pre-treated with cellulase and refined in a PFI mill, it was possible to obtain a value of Scott Bond 100 lb.ft /in² with a specific energy consumption was 36% lower when compared to the dried fiber refined in a PFI mill without pre -enzymatic treatment. The same happened to the values of tensile strength, which presented a value of 70 kNm/kg with a specific energy consumption with 57% lower. The experimental design carried out contributed to the optimization of dosage and variables of enzymatic pre-treatment, and thereby made possible the financial feasibility of the application of cellulases as an aid to refining. All results are illustrated by images of scanning electron microscopy (SEM), which showed an increase in the level of external fibrillation of fibers treated with enzymes.

As ligas Al-Si hipoeutéticas têm grande importância na indústria de fundição de peças devido às excelentes propriedades de fundição, como baixo ponto de fusão e alta fluidez. A análise térmica das curvas de resfriamento medidas durante a solidificação destas ligas pode ser utilizada para controlar a formação da macroestrutura de grãos. Esta análise envolve a determinação das temperaturas de início e final de solidificação, bem como a evolução da fração de sólido com o tempo a partir da chamada análise térmica de Fourier. Apesar desta técnica ter sido aplicada a diversas ligas comerciais, existem poucos dados referentes às ligas Al-Si binárias. Os dados são ainda mais escassos quando se deseja examinar o efeito do tratamento de inoculação do metal líquido para refino de grão. O objetivo do presente trabalho é investigar o efeito do tratamento de inoculação nas ligas binárias Al-3%Si, Al-7%Si e Al-11%Si através da análise térmica e metalográfica. Foram obtidos lingotes cilíndricos a partir do vazamento da liga Al-Si líquida com ou sem a adição de inoculante na forma da liga mãe Al-3%Ti-1%B, adicionada para se obter um teor nominal de 0,05%Ti. Curvas de resfriamento foram medidas a partir de termopares inseridos no interior da cavidade do molde, composto de areia de sílica ligada com resina fenólica. Os lingotes foram seccionados e as suas micro e macroestruturas examinadas por metalografia óptica. A análise térmica das curvas de taxa de resfriamento e a análise térmica de Fourier foram aplicadas para determinar os instantes de início e final de solidificação, a magnitude da recalescência, a evolução da fração de sólido com o tempo e a fração de sólido no momento da coesão dendrítica. Os resultados mostram que o inoculante, apesar de adicionado na mesma quantidade em todas as ligas, é mais efetivo em diminuir o tamanho de grão da liga Al-3%Si do que das ligas Al-7%Si e Al-11%Si. Esta perda de eficiência é chamada de envenenamento do inoculante pelo Si. A evolução da fração de sólido mostra que a fração de coesão diminui com o aumento do teor de Si, como observado por alguns autores. A adição do inoculante diminui a fração de sólido durante a solidificação, diminuindo também a fração de coesão. Este efeito contraria dados da literatura para o ponto de coesão medido através de métodos mecânicos. / The hypoeutectic Al-Si alloys are extremely important to the foundry industry owing to their excellent fluidity and castability. The thermal analysis of the cooling curves measured during solidification of these alloys can be used to control the formation of the grain macrostructure. This analysis consists of the determination of the temperatures at the beginning and end of solidification, as well as the calculation of the time evolution of the solid fraction by more elaborate techniques, such as, the Fourier thermal analysis. Although this technique has been applied to several aluminum commercial alloys, there are very few data about binary Al-Si alloys. Available data related to the effect of melt inoculation to decrease grain size are even scarcer. The objective of the present work is to study the effect of the inoculation treatment of the binary alloys Al-3%Si, Al-7%Si, and Al-11%Si by thermal analysis and metalography. Cylindrical ingots were cast by pouring Al-Si melts with or without the addition of inoculant in the form of Al-3%Ti-1%B to obtain 0,05%Ti. Cooling curves were measured by thermocouples located within the mold cavity, made of silica sand and phenolic resin. The ingots were sectioned and their micro and macrostructures examined by optical metalography. The simple thermal analysis and the Fourier analysis were used to determine the time of beginning and end of solidification, the size of the recalescence, the time evolution of solid fraction and the solid fraction at the dendrite coherency point. The results show that, although the same amount of inoculant is added to all melts, it is more effective to decrease the grain size of the Al-3%Si than that of the Al7%Si and Al-11%Si alloys. This fading of efficiency is referred to as poisoning of the inoculant by Si. The evolution of solid fraction shows that the solid fraction at the coherency point decreases with an increase in the Si content, as observed by other authors. The addition of inoculant also causes a decrease in the solid fraction at dendrite coherency, which disagrees with some published coherency fraction obtained by mechanical methods.