Curauá é uma planta cultivada na região da Amazônia e suas fibras lignocelulósicas contém um alto teor de celulose. Este estudo teve como objetivo contribuir com a diversificação de aplicações da fibra de curauá através da conversão da fração de polissacarídeos a açúcares fermentescíveis (sacarificação), por meio de hidrólise enzimática. Estes açúcares posteriormente podem ser convertidos no chamado etanol celulósico, através de fermentação. As fibras de curauá usadas neste estudo apresentaram como composição em torno de 76% de α-celulose, 16% de hemiceluloses e 8% de lignina Klason total. Fibras ricas em celulose, como as de curauá, têm ótimo potencial como material de partida para conversão a açúcares (neste caso glicose) fermentescíveis. Pré-tratamentos podem aumentar a eficiência desta conversão, através da modificação de propriedades das fibras como dimensões, morfologia da superfície, teor de lignina e/ou hemiceluloses, cristalinidade. Estudos anteriores corresponderam a uma exploração inicial da fibra de curauá quanto ao processo de sacarificação, submetendo-a a pré-tratamentos com solução aquosa alcalina (NaOH 20%) a temperatura ambiente, durante 2 h, o que aumentou o rendimento de glicose em relação a fibra não pré-tratada. O presente estudo visou explorar condições relativamente brandas para pré-tratamentos usando solução aquosa ácida de ácido oxálico (0,9M), selecionado por poder ser obtido a partir de fontes naturais, assim como testar condições diferentes das já usadas para pré-tratamento alcalino. Fibras previamente lavadas com água a temperatura ambiente e a 70 ºC (visando remover resíduos ou sais aderidos a fibra), e então submetidas a extração com mistura de etanol e cicloexano 1:1 (visando remover ceras, terpenos e ácidos graxos) foram submetidas a pré-tratamentos utilizando solução de ácido oxálico (AO) 0,9M na proporção de 1:30 de massa de fibra por volume de solução (g/mL), durante 1,5h a temperatura ambiente (AC0915AM), 1,5 h a 60 ºC (AC091560) e 3,0 h a 60 ºC (AC093060), e a pré-tratamento utilizando solução de hidróxido de sódio 20% durante 2 h (NaOH202060) e 5 h a 60 ºC (NaOH205060). Estas fibras pré-tratadas com AO e NaOH202060 foram posteriormente submetidas a hidrólise enzimática. As fibras pré-tratadas ou não foram caracterizadas quanto ao teor de holocelulose, de α-celulose, hemiceluloses, lignina total, microscopia eletrônica de varredura (MEV), cristalinidade (DRX), análise termogravimétrica (TGA, DTG), dimensões, e os resultados indicaram as seguintes mais relevantes modificações comparativamente às fibras não tratadas: aumento no teor de holocelulose de 92,1±0,4% para 93,1±0,7% (AC0915AM), redução no teor de α-celulose de 76,3±0,1% para 70,1±0,1% (AC091560), aumento no teor de hemiceluloses de 15,9±0,4% para 21,9±0,6% (AC091560), , e variação em cristalinidade de 61% (fibra de partida) para 75% (AC093060), indicando consumo de cadeias de celulose presentes nos domínios não cristalinos durante o pré-tratamento. O teor de lignina não apresentou variação significativa Os resultados também indicaram que tanto ácido quanto a base têm preferência em atacar as superfícies das fibras, comparativamente às extremidades, diminuindo a espessura das mesmas. A microscopia eletrônica de varredura (MEV) mostrou mudanças na superfície das fibras após pré-tratamento com AO e com NaOH nas diferentes condições, indicando que o maior tempo de pré-tratamento e maior temperatura resultaram em maiores modificações na morfologia das superfícies das fibras. A hidrólise enzimática foi realizada utilizando o complexo enzimático Accellerase 1500 (Genecor) que possui exoglucanases, endoglucanases, hemicelulases e β-glucanases e foi conduzia em tampão de citrato (50mL tampão/g fibra, pH 5), durante 48 h. Durante a hidrólise enzimática, alíquotas foram retiradas do meio em determinados intervalos de tempo, e as fibras não reagidas foram separadas por filtração do licor contendo os açúcares hidrolisados. As fibras não reagidas foram caracterizadas conforme as fibras de partida. As curvas DTG mostraram diminuição na intensidade do pico referente à decomposição térmica da celulose (em torno de 375 ºC) em diferentes tempos de reação da hidrólise enzimática devido a conversão da mesma em glicose, e mostraram redução do \"ombro\" referente a decomposição das hemiceluloses, devido a hidrólise das mesmas durante a reação. Os resultados referentes à avaliação das dimensões das fibras indicaram que a enzima atuou preferencialmente a partir da superfície das mesmas, comparativamente às extremidades, pois as variações na densidade das fibras foram superiores em relação a espessura comparativamente ao comprimento. Os resultados de índice de cristalinidade (DRX) indicaram que a enzima teve preferência em consumir preferencialmente as cadeias de celulose de domínios não cristalinos. As análises dos licores por HPLC foram realizadas tanto para as fibras pré-tratadas quanto para as fibras não pré-tratadas (esta somente após 48h). Após 48 h de reação, utilizando 0,5 mL.g-1 de enzima, os rendimentos foram de 58,6% (fibra não pré-tratada), 72,0% (AC0915AM), 74,8% (AC091560), 77,4% (AC093060) e 71,6% (NaOH202060). Para as fibras AC091560, utilizando 1,5 mL.g-1 de enzima o rendimento aumentou para 81,9%, mas uma análise de viabilidade econômica é necessária para avaliar se o gasto com enzimas não se contrapõe ao aumento no rendimento. As micrografias (MEV) mostraram que durante o pré-tratamento o ácido atacou a superfície das fibras de partida, diminuindo as espessuras das fibras mais espessas e a cristalinidade de 74% para 65%. O aumento no rendimento de glicose em relação a fibra de partida indica que esses fatores facilitaram o acesso das enzimas às cadeias de celulose. O tratamento alcalino resultou em rendimento maior (71,6 %) em relação a estudos anteriores. No entanto, este resultado foi aquém do esperado, indicando que o aumento na cristalinidade de 61% (fibras não pré-tratadas) para 79% dificultou o acesso das enzimas às cadeias de celulose. O presente estudo aprofundou investigações prévias, levando a um importante conjunto de resultados que podem embasar futuros estudos. / Curauá is a plant grown in the Amazon region and its lignocellulosic fibers contain a high content of cellulose. The aim of this study was to contribute to the diversification of curauá fiber applications by converting the polysaccharide fraction to fermentable sugars (saccharification) through enzymatic hydrolysis. Cellulosic ethanol is obtained from the fermentation of these sugars. The curauá fibers used in this study had around 76% of α-cellulose, 16% of hemicelluloses and 8% of total lignin Klason. Cellulose-rich fibers, such as curauá, have excellent potential as a starting material for converting to fermentable sugars (glucose). Pre-treatments may increase the efficiency of this conversion by modifying fiber properties such as size, surface morphology, lignin and/or hemicelluloses contents, and crystallinity. Previous studies corresponded to an initial exploration of the curauá fibers for the saccharification process, subjecting them to pre-treatments with aqueous alkaline solution (NaOH, 20% ), , room temperature,for 2 h, which increased the yield of glucose compared to untreated fiber. The present study aimed to explore relatively mild conditions for pre-treatments with acidic aqueous solution of oxalic acid (0,9M), which can be obtained from natural sources, as well as to test conditions different from those already used for alkaline pretreatment. Fibers previously washed with water at room temperature and at 70° C (to remove residues or salts adhered to fiber). Thereafter the fibers were extracted with a mixture of ethanol and cyclohexane 1:1 (to remove waxes, terpenes and fatty acids). After that the fibers were subjected to pretreatments using 0.9M oxalic acid solution (AO) at the ratio of 1:30 (g/mL) during 1.5h at room temperature (AC0915AM), 1.5 h at 60 ºC (AC091560) and 3.0 h at 60 ºC (AC093060). The fiber was also pretreated with sodium hydroxide 20% during 2.0 h at 60 ºC (NaOH 202060) and during 5.0 h at 60 ºC (NaOH 205060). The AO pretreated fibers were subsequently subjected to enzymatic hydrolysis, as well as NaOH 202060. The fibers were evaluated as to hollocelulose, α-cellulose, hemicelluloses and total lignin contents, crystallinity (DRX), thermogravimetric analysis (TGA, DTG), scanning electron microscopy (SEM). The results indicated the following most relevant modifications compared to untreated fiber: increase in holocellulose content from 92,1±0,4% to 93,1±0,7% (AC0915AM), reduction in α-cellulose content of 76,3±0.1% to 70,1±0,1% (AC091560), increase in hemicelluloses content from 15,9±0,4% to 21,9±0,6% (AC091560), and crystallinity variation from 61% to 75% (AC093060), indicating preferential consumption of the cellulose chains present in the non-crystalline domains of the fiber during pretreatment No significant change was observed for the lignin content. The results also indicated that both acid and base have a preference in attacking the surfaces of the fibers compared to the ends, decreasing their thickness. SEM showed changes in the surface of the fibers after pre-treatment with AO and NaOH under different conditions, indicating that the longer pretreatment time and higher temperature resulted in greater modifications in the fiber surface morphology. Enzymatic hydrolysis was performed using the enzyme complex Accellerase 1500 (Genecor) having exoglucanases, endoglucanases, hemicellulases and β-glucanases and was run in citrate buffer (50mL buffer/g fiber, pH 5) for 48 h. During the enzymatic hydrolysis, aliquots were withdrawn from the medium at certain time intervals, and the unreacted fibers were separated by filtration of the liquor containing the hydrolyzed sugars. The unreacted fibers were characterized according to the starting fibers. The DTG curves showed a decrease in the intensity of the peak relative to the thermal decomposition of the cellulose (around 375 ºC) in different reaction times of the enzymatic hydrolysis due to the conversion of the same into glucose, and showed reduction of the \"shoulder\" referring to the decomposition of hemicelluloses, due to their hydrolysis during the reaction. The results concerning the evaluation of the fiber dimensions indicated that the enzyme acted preferentially from the surface of the fibers, compared to the ends, since the variations in fiber density were higher in relation to the thickness compared to the length. The crystallinity index results indicated that the enzyme consumed preferentially cellulose chains of non-crystalline domains. Analysis of the liquors were performed by HPLC for both pretreated and non-pretreated fibers (this one only after 48h). After 48 h of reaction using 0.5 mL.g-1 enzyme, the yields were 58.6% (non-pretreated fiber), 72.0% (AC0915AM), 74.8% (AC091560), 77.4% (AC093060) and 71.6% (NaOH202060). For AC091560 fibers, using 1.5 mL.g-1 of enzyme the yield increased to 81.9%, but an economic viability analysis is required to assess whether the enzymes expense does not counteract the increase in yield. The micrographs (SEM) showed that during the pretreatment the acid attacked the surface of the starting fibers, decreasing the thicknesses of the thicker fibers, and the crystallinity from 74% to 65%. The increase in glucose yield relative to the starting fiber indicates that these factors facilitated the access of the enzymes to the cellulose chains. Alkaline treatment resulted in higher yield (71.6%) than in previous studies. However, this result was lower than expected, indicating that the increase in crystallinity from 61% (non-pretreated fibers) to 79% disfavored the access of the enzymes to the cellulose chains. The present study deepened previous investigations, leading to an important set of results that may support future studies.

As fibras vegetais utilizadas em compósitos de matriz polimérica podem ser tratadas superficialmente para melhorar sua adesão com a matriz. O tratamento químico com hidróxido de sódio (NaOH) é muito utilizado, porém agride a estrutura das fibras, causando diminuição na sua resistência. Este estudo está relacionado à investigação da utilização inovadora de íons hidreto (H-) em meio alcalino como agente protetor de fibras vegetais, neste caso a fibra de sisal, contra agressões químicas e promovendo sua utilização em compósitos poliméricos. Fibras de sisal foram modificadas pela imersão em solução aquosa de NaOH (2, 5 e 10%, m/v), com ou sem a adição de boroidreto de sódio (NaBH4) (1%, m/v), em diferentes tempos e temperaturas de tratamento. As fibras foram neutralizadas, lavadas e secas a 105°C por 1 h e ensaiadas em tração e testes de pull-out em matriz de poliéster insaturado. A presença do NaBH4 foi eficiente em minimizar a degradação da fibra de sisal em meio alcalino, conforme observado por microscopia eletrônica de varredura e pelos resultados de resistência à tração, além de promover a adesão à matriz poliéster. / The vegetable fibers used for polymer matrix composites commonly undergo surface treatment to improve their adhesion with the matrix. The chemical treatment with sodium hydroxide (NaOH) is widely used, but it may damage the fiber structure, consequently reducing its strength. This study focuses on the innovative investigation of hydride ions (H-) as a protective agent for vegetable fibers, in this case sisal, under alkaline conditions, inhibiting chemical damage and promoting their use in polymer composites. Sisal fibers were modified by immersion in a NaOH aqueous solution (2, 5 and 10% wt/vol) with, in some of them, the addition of sodium borohydride (NaBH4) (1% wt/vol), using different treatment conditions (time and temperature). The fibers were neutralized, washed and dried at 105°C for 1 h and analyzed via tensile tests and pull-out evaluations in an unsaturated polyester matrix. The NaBH4 proved effective in minimizing sisal degradation under alkaline conditions, according to scanning electron microscopy and tensile strength results, and also promoted adhesion to the polyester matrix.

As fibras vegetais utilizadas em compósitos de matriz polimérica podem ser tratadas superficialmente para melhorar sua adesão com a matriz. O tratamento químico com hidróxido de sódio (NaOH) é muito utilizado, porém agride a estrutura das fibras, causando diminuição na sua resistência. Este estudo está relacionado à investigação da utilização inovadora de íons hidreto (H-) em meio alcalino como agente protetor de fibras vegetais, neste caso a fibra de sisal, contra agressões químicas e promovendo sua utilização em compósitos poliméricos. Fibras de sisal foram modificadas pela imersão em solução aquosa de NaOH (2, 5 e 10%, m/v), com ou sem a adição de boroidreto de sódio (NaBH4) (1%, m/v), em diferentes tempos e temperaturas de tratamento. As fibras foram neutralizadas, lavadas e secas a 105°C por 1 h e ensaiadas em tração e testes de pull-out em matriz de poliéster insaturado. A presença do NaBH4 foi eficiente em minimizar a degradação da fibra de sisal em meio alcalino, conforme observado por microscopia eletrônica de varredura e pelos resultados de resistência à tração, além de promover a adesão à matriz poliéster. / The vegetable fibers used for polymer matrix composites commonly undergo surface treatment to improve their adhesion with the matrix. The chemical treatment with sodium hydroxide (NaOH) is widely used, but it may damage the fiber structure, consequently reducing its strength. This study focuses on the innovative investigation of hydride ions (H-) as a protective agent for vegetable fibers, in this case sisal, under alkaline conditions, inhibiting chemical damage and promoting their use in polymer composites. Sisal fibers were modified by immersion in a NaOH aqueous solution (2, 5 and 10% wt/vol) with, in some of them, the addition of sodium borohydride (NaBH4) (1% wt/vol), using different treatment conditions (time and temperature). The fibers were neutralized, washed and dried at 105°C for 1 h and analyzed via tensile tests and pull-out evaluations in an unsaturated polyester matrix. The NaBH4 proved effective in minimizing sisal degradation under alkaline conditions, according to scanning electron microscopy and tensile strength results, and also promoted adhesion to the polyester matrix.

Made available in DSpace on 2016-12-08T17:19:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 1 - Introducao.pdf: 683948 bytes, checksum: 323bfbfe06d963d7bfbecaaf890583ab (MD5) Previous issue date: 2012-05-14 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The aim of this work was the development of polyester matrix and taquara-lixa (Merostachys sp.) sticks or fibers composites and mechanical characterization by means of flexural tests for the composites and tension tests for taquara. First, it was determined the average mass distribution from a group of taquara sticks with 150 mm length, taquara medium moisture content and tension tests. Billets measuring 150 x 50 x 50 mm were prepared and were characterized by flexural tests. After the observation of the delamination effect in the composites, due to the poor interaction between matrix and fiber, a study of a chemical treatment of the sticks with sodium hydroxide was performed, for the partial removal of lignin and hemicellulose and to allow the stick s fibers to reorganize and reduce its hydrophilicity. Taquara specimens were made and suffered chemical treatment, varying the type of washing for each group, and flexural tests were performed to verify its mechanical properties. In another experiment, the average mass of a stick with 280 mm length was determined and the composites were made in a mold with 280 x 60 x 50 mm dimensions. To check the effect of the chosen treatment and the compression force during the confection of the composites, it was produced composites with dried taquara sticks and without compression, chemically treated sticks and without compression, dried sticks and with compression, chemically treated sticks and with compression and chemically treated taquara pieces that have its fibers separated by a rolling machine, and with compression. Specimens were extracted from the composites and flexural tests were performed to determine the maximum flexural stress, 1st rupture flexural stress, maximum displacement, 1st rupture displacement and flexural modulus. It was observed that both chemical treatment and the compression force had influence on composites mechanical properties, raising its flexural stress and elasticity modulus and reducing its displacement during flexural tests. / Este trabalho teve por objetivo o desenvolvimento de compósitos de matriz de resina poliéster e gravetos ou fibras de taquara-lixa (Merostachys sp.) e a caracterização mecânica por ensaios de flexão dos compósitos e por ensaios de tração da taquara. Inicialmente, foi realizada a determinação da massa média de um lote de gravetos de taquara de 150 mm de comprimento, o seu teor de umidade médio e a realização de ensaios de tração da taquara. Os compósitos confeccionados foram feitos em um molde de 150 x 50 x 50 mm e caracterizados por ensaios de flexão. Após a observação do efeito de delaminação nos compósitos, devido a fraca interação entre a matriz e a taquara, foi realizado um estudo de tratamento químico dos gravetos com hidróxido de sódio, para realizar a remoção parcial da lignina e hemicelulose e permitir que as fibras do graveto se reorganizassem e reduzissem a sua hidrofilicidade. Corpos de prova de taquara foram confeccionados e sofreram tratamento químico, variando o tipo de enxágüe em cada lote, e os mesmos foram ensaiados na máquina de flexão para verificar as suas propriedades mecânicas. Em outro experimento, foi determinada a massa média de um lote de gravetos de taquara de 280 mm de comprimento e os compósitos foram produzidos em um molde de dimensões de 280 x 60 x 50 mm. Para verificar o efeito do tratamento escolhido e da força de compressão durante a confecção dos compósitos, foram produzidos compósitos com gravetos in natura e sem compressão, gravetos tratados e sem compressão, gravetos in natura e sem compressão, gravetos tratados e com compressão, e pedaços de taquara tratados quimicamente e que tiveram as fibras separadas com o auxílio de uma calandra e com compressão. Os corpos de prova foram extraídos dos compósitos e foram realizados ensaios de flexão para a determinação da tensão máxima de flexão, tensão de flexão na 1ª delaminação, o deslocamento máximo e o deslocamento sofrido no momento da 1ª delaminação e o módulo de elasticidade em flexão. Foi observado que tanto o tratamento químico quanto a força de compressão exerceram influência nas propriedades mecânicas dos compósitos, aumentando sua tensão de flexão e seu módulo de elasticidade e reduzindo o deslocamento durante o ensaio de flexão.

Este trabalho visa estudar a viabilidade do emprego de processos oxidativos avancados na degradacao de solucoes aquosas de polimeros que sao comumente utilizados em aplicacoes industriais e estao presentes em seus efluentes. Para maior entendimento das reacoes envolvidas no processo oxidativo utilizou-se modelagem molecular nos calculos de constantes cineticas. Na parte experimental estudou-se a degradacao de polietilenoglicol (PEG), polivinilpirrolidona (PVP) e poliacrilamida (PAM) pelos processos foto-Fenton e UV/H2O2. Realizaram-se analises de carbono organico dissolvido (COD), cromatografia liquida de alto desempenho (HPLC) e cromatografia de permeacao em gel (GPC). Observou-se separacao de fases para PVP e PAM, o que contribuiu para uma remocao final de COD de ate 85%. Nas analises de HPLC foram detectados como intermediarios da reacao os acidos: oxalico, formico, malonico e acetico. Os resultados de GPC indicaram comportamentos distintos das distribuicoes de pesos moleculares em funcao do tempo de reacao para os processos UV/H2O2 e foto- Fenton. No conjunto, os resultados comprovam a viabilidade dos processos estudados na degradacao destes polimeros, embora a analise de intermediarios para PAM nao tenha sido conclusiva quanto a formacao de acrilamida. A modelagem molecular confirma que a reacao de abstracao de hidrogenio de uma cadeia polimerica pelos radicais alquilperoxila e de fato a etapa mais lenta do processo oxidativo para PEG e PAM. Para PAM os resultados da modelagem mostram que o ataque dos radicais hidroxila acontece preferencialmente no hidrogenio ligado ao carbono terciario e que a abstracao de hidrogenio do grupo lateral amida parece pouco viavel, ou acontece por um mecanismo diferente do modelado. A reacao de formacao da acrilamida de acordo com o mecanismo proposto tambem apresentou uma constante cinetica muito baixa, o que esta de acordo com os resultados experimentais, ja que nao foi detectada acrilamida como produto da degradacao de poliacrilamida pelos processos foto-Fenton e UV/H2O2, com limite de deteccao de 50 ppb. / The aim of this work is to apply advanced oxidative processes to study the degradation of industrial wastewater containing water-soluble polymers. Kinetic constants of reactions involved in the oxidation processes were calculated by molecular modeling. In the experimental part the degradation of polyvinylpirrolidone (PVP), polyacrylamide (PAM) and polyethyleneglycol (PEG) was studied by photo-Fenton and UV/H2O2 processes. Intermediates of the degradation processes were identified by HPLC and the molecular weight distribution was monitored by GPC. In the experiments with PAM and PVP phase separation was observed, and more than 85% of the DOC was removed. The following intermediate acids were identified: acetic, malonic, formic and oxalic. The molecular weight distribution curves measured by GPC indicate that distinct reaction paths exist for each process studied, although the analysis of intermediates formed during the degradation of PAM was not conclusive with respect to acrylamide formation. The kinetic constants for the reactions involving hydrogen abstraction from PEG chain by hydroxyl and alkylperoxy radicals were calculated. The molecular modeling results confirm that hydrogen abstraction from polymeric chain by alkylperoxy radicals is the determinant step in the oxidation process for PEG and PAM. Polyacrylamide possesses three sites for attack by hydroxyl radicals and the favored path is the abstraction of tertiary hydrogen atom, followed by secondary hydrogen. The abstraction of the amide hydrogen was more difficult. The mechanism proposed for acrylamide formation was not the preferential reaction path. This was expected since acrylamide was not detected in the experiments with a limit detection of 50 ppb.

As fibras vegetais utilizadas em compósitos de matriz polimérica podem ser tratadas superficialmente para melhorar sua adesão com a matriz. O tratamento químico com hidróxido de sódio (NaOH) é muito utilizado, porém agride a estrutura das fibras, causando diminuição na sua resistência. Este estudo está relacionado à investigação da utilização inovadora de íons hidreto (H-) em meio alcalino como agente protetor de fibras vegetais, neste caso a fibra de sisal, contra agressões químicas e promovendo sua utilização em compósitos poliméricos. Fibras de sisal foram modificadas pela imersão em solução aquosa de NaOH (2, 5 e 10%, m/v), com ou sem a adição de boroidreto de sódio (NaBH4) (1%, m/v), em diferentes tempos e temperaturas de tratamento. As fibras foram neutralizadas, lavadas e secas a 105°C por 1 h e ensaiadas em tração e testes de pull-out em matriz de poliéster insaturado. A presença do NaBH4 foi eficiente em minimizar a degradação da fibra de sisal em meio alcalino, conforme observado por microscopia eletrônica de varredura e pelos resultados de resistência à tração, além de promover a adesão à matriz poliéster. / The vegetable fibers used for polymer matrix composites commonly undergo surface treatment to improve their adhesion with the matrix. The chemical treatment with sodium hydroxide (NaOH) is widely used, but it may damage the fiber structure, consequently reducing its strength. This study focuses on the innovative investigation of hydride ions (H-) as a protective agent for vegetable fibers, in this case sisal, under alkaline conditions, inhibiting chemical damage and promoting their use in polymer composites. Sisal fibers were modified by immersion in a NaOH aqueous solution (2, 5 and 10% wt/vol) with, in some of them, the addition of sodium borohydride (NaBH4) (1% wt/vol), using different treatment conditions (time and temperature). The fibers were neutralized, washed and dried at 105°C for 1 h and analyzed via tensile tests and pull-out evaluations in an unsaturated polyester matrix. The NaBH4 proved effective in minimizing sisal degradation under alkaline conditions, according to scanning electron microscopy and tensile strength results, and also promoted adhesion to the polyester matrix.

A cana-de-açúcar é uma das matérias primas para a produção de açúcar e álcool. Durante o processo de produção, é gerado como subproduto (ou resíduo) o bagaço, que possui várias aplicações, entre elas a geração de energia, fertilizantes, produção de combustíveis e ração animal. O bagaço da cana-de-açúcar é composto principalmente por materiais lignocelulósicos, possuindo como constituintes principais a celulose, a hemicelulose e a lignina. A lignina é um dos materiais mais recalcitrantes na natureza e, conseqüentemente, dificulta o acesso de enzimas aos carboidratos fermentáveis, reduzindo a eficiência da degradação da celulose e da fermentação. Uma das vias de degradação da lignina ocorre através da ação de enzimas produzidas por fungos de degradação branca, marrom e macia. Essas enzimas são capazes de degradar e expor a celulose e a hemicelulose, que, por sua vez são prontamente utilizadas por outros microrganismos. Para que isso ocorra, esses fungos promovem um processo de oxidação de compostos fenólicos e não fenólicos da molécula de lignina por meio de enzimas ligninolíticas extracelulares entre elas a lacase e a manganês peroxidase (MnP), em baixa velocidade, porém com grande eficiência. O presente trabalho tem como objetivo avaliar diferentes tratamentos químicos alcalinos (NaOH e Ca(OH)2) e biológicos (Penicillium sp. e Aspergillus niger) por microscopia óptica, eletrônica de transmissão e de varredura com o intuito de promover uma alteração física na estrutura da fibra do bagaço de cana-de-açúcar. Os resultados foram avaliados pelas técnicas de microscopia demonstrando que a ação dos tratamentos químicos, principalmente do NaOH + Ca(OH)2, provocou uma eficiente desestruturação das fibras em comparação aos outros tratamentos. Em relação às atividades enzimáticas, o pré-tratamento do bagaço com NaOH +. Ca(OH)2 associado ao A. niger mostrou ser mais eficiente para a produção de lacase. Já para a atividade enzimática de MnP, o tratamento controle (bagaço autoclavado) foi o que apresentou maior eficiência. Para Penicillim sp., a atividade enzimática da lacase não aprsesentou diferença significativa entre os pré-tratamentos bagaço autoclavado e NaOH + Ca(OH)2, no entanto, quando comparados aos pré-tratamentos com NaOH e Ca(OH)2 foram os mais eficientes para a produção dessa enzima. Para a enzima MnP, o pré-tratamento associado às duas bases foi mais eficiente. / Sugarcane is one of the raw materials used for sugar and alcohol production. During the production process, bagasse is generated as a subproduct (or residue), which has a large range of application, as electric power generation, fertilizers, combustible production and animal feeding. Sugarcane bagasse is mainly composed by lignocellulosic material, containing as main component cellulose, hemicelluloses and lignin. Lignin is one of the most recalcitrant naturally found molecules, and, consequently, hardens the access of enzymes to fermentable carbohydrates, decreasing the efficiency of cellulose degradation and fermentation. One of the lignin degradation pathways occurs throughout the action of enzymes produced by white-rot, brown and soft-rot fungi. These enzymes are able to degrade lignin, exposing cellulose and hemicelluloses, which get available for other microorganisms. In order to perform this process, these fungi promote an oxidation process of phenolic and non-phenolic compounds of the lignin molecule, by the lignolytic extracellular enzymes. Among them are the enzymes laccase and manganese peroxidase (MnP), which have a slow rate activity, however of high efficiency. The present work has as objective to evaluate different alkaline chemical (NaOH and Ca(OH)2) and biological (Penicillium sp. and Aspergillus niger) treatments by optic microscopy, scanning electron microscopy and transmission electronic microscopy to promote alteration on the physical structure of the sugarcane bagasse fiber. The results were evaluated by the microscopy technique, showing that the activity of the chemical treatments, in special of NaOH + Ca(OH)2 promoted an efficient loss of structure of fibers in comparison to the other treatments. In respect to the enzymatic activity, the bagasse pre-treated with NaOH + Ca(OH)2, in association with A. Niger showed to be more efficient for laccase production. Meanwhile, for the MnP enzymatic activity, the control treatment (only autoclaved bagasse) was that presented the highest efficiency. For Penicillium sp., the laccase enzymatic activity did not present any significant difference among the pre-treatments autoclaved bagasse (control) and NaOH + Ca(OH)2. However, when compared to the pretreatments with NaOH and Ca(OH)2, they were more efficient for the production of the referred enzyme. For MnP, the pre-treatments associated to both alkalis had an increased efficiency.

O setor sucroalcooleiro é uma importante representação do potencial bioenergético do Brasil. A estimativa da produção de cana-de-açúcar para a safra de 2007/2008, segundo a Companhia Nacional de Abastecimento (Conab), será de mais de 11% que na safra passada. A cana-de-açúcar constitui uma fonte de energia abundante e renovável. Além do aproveitamento de seu caldo para a produção de etanol e do emprego do bagaço para fins energéticos em processos de combustão e gaseificação, seus polissacarídeos constituintes (celulose e polioses) podem ser liberados por hidrólises enzimáticas para serem fermentados a etanol e outros produtos químicos de maior valor agregado. Porém os resíduos gerados a partir desse processamento, como o bagaço e a vinhaça, podem ser reaproveitados para outros fins. A ecologia da degradação da celulose e lignina é lenta e muito complexa, envolvendo inúmeras e variadas interações metabólicas entre diferentes microrganismos que também são afetados por vários fatores ambientais. Partindo de nove linhagens de fungos, foram selecionados quatro quanto à produção de biomassa e produção de celulases e ligninases em meios específicos. Estas linhagens, três espécies e Pleurotus: P. sajor-caju, P. ostreatoroseus e P. ostreatus, e Trichoderma reesei foram cultivadas em bagaço pré-tratado com 2% H2SO4, 1,5% NaOH, 2% H2O2 e combinação 2% H2O2 + 1,5% NaOH. Foram determinados o teor de celulose, lignina e hemicelulose resultante de cada tratamento e a atividade lignolíticas: lacase, peroxidase e manganês peroxidase e a atividade das enzimas celulolíticas: exoglicanase e endoglicanase, comparando com um controle sem tratamento químico. A atividade celulolítica foi avaliada com os quatro fungos cultivados em meio bagaço-moído umedecido com vinhaça e bagaço-moído umedecido com meio mineral. Em relação ao controle foi observado que o pré-tratamento conjunto 2% H2O2 + 1,5% NaOH + autoclave proporcionou maior quebra nas fibras aumentando 1,4 vezes o teor de celulose e diminuindo em 8,5 vezes o da hemicelulose. Esse mesmo tratamento também proporcionou uma maior atividade lignolítica para as quatro linhagens. O ascomiceto T. reesei produziu lacase, peroxidase e manganês peroxidase em todos os tratamentos inclusive no controle, sendo a atividade de manganês peroxidase de 1,9 a 4,8 vezes maior que os basidiomicetos. / The sugar-alcohol industry is an important representation of the bioenergy potential of Brazil. The estimative for the 2007/2008 sugarcane production, according to the National Supply Company (Conab), will be of about 11% more than the last season. Sugarcane constitutes a large and renewable energy source. Besides the exploitation of its juice for ethanol production and the use of bagasse for energetic means in processes of combustion and gasification, its polysaccharides constituents (cellulose and cellobiose) can be released by enzymatic hydrolyses for alcohol fermentation and other chemical of higher aggregate value. However the residues generated from this process, like bagasse and vinasse, which can be reutilized for other means. To obtain an effective conversion of these residues, chemical and biological pre-treatments are necessary for an improved hydrolysis. The ecology of the cellulose and lignin degradation is slow and very complex, involving innumerous and different metabolic interactions among microorganism that are also affected by many environmental factors. From nine lineages of fungi, were selected four relating to the production of biomass and cellulases and ligninases in specific media. These lineages, three species of Pleurotus: P. sajor-caju, P. ostreatoroseus and P. ostreatus, and the ascomycete Trichoderma reesei were cultivated in pre-treated bagasse with 2% H2SO4, 1,5% NaOH, 2% H2O2 and a combination of 2% H2O2 + 1,5% NaOH. It was determined the levels of cellulose, lignin and hemicellulose from each treatment and the lignolytic activity: laccase, peroxidase and manganese peroxidase and the activity of the cellulolitic enzymes: exogluconase and endogluconase, comparing to a control without chemical treatment. The cellulolitic activity was evaluated with the four cultivated fungi in two media: a grounded bagasse + vinasse and grounded bagasse + mineral media. Relating to the control was observed that the pre-treatment in conjunction with 2% H2O2 + 1,5% NaOH + autoclave promoted more breakage in the fiber increasing to 1,4 times the level of cellulose and decreasing the levels of hemicellulose to 8,5 times. This same treatment promoted a higher lignolytic activity for the four lineages. The ascomycete T. reesei produced laccase, peroxidase and manganese peroxidase in all treatments including the control, having the manganese peroxidase activity ranging from 1,9 to 4,8 times higher than the basidiomycetes.

O alisamento químico é o método mais empregado para melhorar a penteabilidade e a estilização de cabelos afro-étnicos. O cabelo é composto basicamente de três partes: cutícula, córtex e medula. O principal constituinte é uma proteína, a queratina. O tratamento com agente alcalino, redutor e/ou oxidante, provoca modificações nessa estrutura, ocasionando danos que podem ocorrer na camada superficial (cutícula) ou em toda a fibra, atingindo inclusive o córtex e modificando as propriedades físico-químicas do cabelo, pois o torna mais quebradiço, frágil, sem brilho, áspero e com mais dificuldade para ser penteado e desembaraçado. O emprego de agentes condicionadores auxilia na melhora dos atributos físicos e sensoriais do cabelo tornando-o mais resistente e facilitando o manuseio. Neste estudo foi preparado um creme-base alisante com tioglicolato de amônio acrescido de agentes condicionadores pré-escolhidos e adicionados no momento do uso. A formulação-base foi submetida ao estudo de estabilidade física por dois meses. Foram realizados testes de: quantificação da perda de proteína equivalente em albumina, empregando-se o método de Lowry modificado por Peterson; penteabilidade e tração de ruptura. Os resultados indicaram que a adição de óleo de jojoba e de silicones, como Lauril PEG/PPG18/18 meticona e Ciclopentasiloxano (e) PEG-12 polímero de dimeticone reticulado, melhoram os atributos físico-químicos e sensoriais das mechas de cabelo afro-étnico, sendo indicado como agentes condicionadores que poderão ser acrescidos à formulação do creme-base alisante. / Chemical hair relaxing is the most common used method to improve combability and styling on afro-ethnic hair. The hair is basically composed of three parts: cuticle, cortex and medulla. The main basic element is a protein, the keratin. The treatment with an alkaline reducing agent and/or an oxidant agent causes modifications in this structure, and related damages that can occur in the superficial layer (cuticle) through ali the fiber, reaching the cortex and modifying the physical-chemical properties of the hair. In that case, the hair becomes more fragile, it has no shine, gets rough and it is very difficulty to comb and to detangle it. Conditioning agents can improve the physical and sensorial attributes of the hair, thus allowing it to become more resistant and making it easier to take care of. In this study a hair straightener cream-base with ammonium thioglycolate was prepared and the selected conditioning agents added at the moment of the use. The straightener cream-base was submitted to the physical stability study for two months. The tests had been carried through: quantification of protein loss of albumine equivalent, using the Lowry method modified by Peterson; the combability and rupture traction. The results have indicated that the addition of Jojoba oil and silicones as Lauryl PEG/PPG-18/18 methicone; and Cyclopentasiloxane (and) PEG-12 dimethicone crosspolymer, improve the physical-chemical and sensorial attributes of the afro-ethnic hair tresses, being indicated as conditioning agents that could be added in a hair straighteners cream formulation to help its care.

Cerâmicas de alto conteúdo cristalino, como a zircônia policristalina tetragonal estabilizada por ítrio (Y-TZP), apresentam ótimas propriedades mecânicas quando comparadas às cerâmicas convencionais, sendo cada vez mais empregadas como materiais restauradores indiretos. Entretanto, seu sucesso também depende da formação de uma união confiável com os agentes de cimentação. Porém, o aumento do conteúdo cristalino modificou as características de adesão entre cerâmica e cimento resinoso, não existindo um protocolo de cimentação bem estabelecido na literatura. Portanto, este estudo teve como objetivo avaliar o efeito na resistência ao cisalhamento de diferentes tratamentos de superfície sobre a zircônia, utilizando dois cimentos resinosos, assim como avaliar as possíveis diferenças no modo das fraturas. Cento e vinte amostras retangulares de zircônia foram incluídas em resina acrílica e divididas em 12 grupos (n=10), de acordo com os tratamentos de superfície e os cimentos (Panavia F e Rely X U100). Para cada cimento, os grupos experimentais foram formados da seguinte maneira: RU e Pa - controle (sem nenhum tratamento de superfície); ApRU e ApPa (aplicação do Alloy Primer); MzRU e MzPa (aplicação do Metal/Zircônia Primer); JatRU e JatPa (jateamento com partículas de óxido de alumínio de 50µm); JatApRU e JatApPa (jateamento e aplicação de Alloy Primer); JatMzRU e JatMzPa (jateamento e aplicação do Metal/Zircônia Primer). Os corpos de prova foram armazenados em água destilada à temperatura de 37°C por 24 horas, antes do teste de cisalhamento em uma máquina de ensaio universal (EMIC). Os valores foram submetidos primeiro a ANOVA a um critério (resistência ao cisalhamento) e teste de Tukey (p 0,05), independente do tratamento e do sistema de cimentação. Em seguida, ANOVA a dois critérios (tratamento de superfície e sistema de cimentação) e o teste de Tukey foram aplicados para observar com maior precisão a interação entre cimento e tratamento de superfície. Os resultados apresentados foram: RU - 11,71a, ApRU - 21,49b,e, MzRU - 30,38c,d, JatRU - 34,40c, JatApRU - 30,66c,d, JatMzRU - 38,06c, Pa - 11,35a, ApPa - 11,98a, MzPa - 11,46a, JatPa - 33,50c, JatApPa - 23,14b,d,e, JatMzPa - 18,66a,e. Por meio dos resultados obtidos foi possível concluir que a resistência ao cisalhamento pode ser melhorada ao utilizar o jateamento com partículas de óxido de alumínio e, para o RelyX U100, somente a aplicação do Metal/Zircônia Primer resultou em valores de adesão comparavéis ao tratamento mecânico. O cimento RelyX U100 apresentou maior resistência de união quando comparado ao Panavia F. / High crystalline content ceramics, such as yttria stabilized tetragonal zirconia polycrystal (Y-TZP), show great mechanical properties when compared to conventional ceramics, being increasingly used as indirect restorative materials. However, its success also depends on the reliable bond formation with luting agents. Though, the high crystalline content modified the adhesiveness between ceramic and resin cement although there isnt any cementing protocol established in literature. Therefore, the purpose of this study was to evaluate the effect of the shear bond strength after different surface treatments on the zirconia, using two resin cements and to evaluate possible differences in fracture modes. One hundred and twenty rectangular samples of zirconia were embedded in acrylic resin and divided into 12 groups (n=10) according to the surface treatments and the cements (Panavia F and RelyX U100). For each cement, the experimental groups were formed as follow: RU and Pa - control (no surface treatment); ApRU and ApPa (application of Alloy Primer); MzRU e MzPa (application of Metal/Zirconia Primer); JatRU and JatPa (air abrasion with 50µm Al2O3 particles); JatApRU and JatApPa (air abrasion and application of Alloy Primer); JatMzRU and JatMzPa (air abrasion and application of Metal/Zirconia Primer). The specimens were stored in distilled water at 37°C for 24 hours prior to the shear bond strength test in a universal testing machine (EMIC). The data were first analyzed by one-way ANOVA (shear bond strength) and Tukey test (p<0.05), regardless of the treatment and the luting system. Then two-way ANOVA (surface treatment and luting system) and the Tukey test were applied in order to observe more accurately the interaction between cement and surface treatments.The results presented were: RU 11.71a, ApRU 21.49b,e, MzRU 30.38c,d, JatRU 34.40c, JatApRU 30.66c,d, JatMzRU 38.06c, Pa 11.35a, ApPa 11.98a, MzPa 11.46a, JatPa 33.50c, JatApPa 23.14b,d,e, JatMzPa 18.66a,e. Based on the results obtained, it was possible to conclude that the shear bond strength can be improved when air abrasion was used with aluminum-oxide particles and for the RelyX U100, only the application of Metal / Zirconia Primer resulted in adhesion values comparable to mechanical treatment. The RelyX U100 cement showed higher bond strength when compared to Panavia F.