Este estudo descreve a obtenção e caracterização de bioblendas de PLLA/HIPS de diferentes composições, compatibilizadas por copolímero em bloco PS-b-PLA. Além de mistura via fundido a 180 e 210°C, uma nova estratégia de preparação de bioblendas PS/HIPS e PLLA foi desenvolvida via método in situ, através da polimerização de estireno na presença do PLA. O copolímero em bloco PS-b-PLA foi eficiente como compatibilizante interfacial e permitiu controle da morfologia em bioblendas de PLLA e HIPS em determinadas condições de mistura, fato comprovado por análises de microscopia eletrônica de transmissão e varredura. Copolímeros PS-b-PLA de diferentes composições foram obtidos a partir de PS com terminação hidroxila (OH-PS-Br) como macroiniciador da polimerização por abertura de anel de lactídeo. A rota inversa, empregando o PLA funcionalizado com 2,2,2 tribromoetanol (PLA-Br) como macroiniciador da ATRP do estireno, também se mostrou uma rota sintética eficiente para obtenção do copolímero. O OH-PS-Br foi sintetizado via polimerização radicalar por transferência de átomo (ATRP) convencional e via regeneração de ativadores por transferência de elétrons (ATRP-ARGET). A simplificação e aumento da taxa de reação da ATRP-ARGET do estireno foram explorados através da alteração das variáveis de reação. O aumento da temperatura de reação de 90°C para 100°C praticamente dobrou a taxa de polimerização do estireno. De forma controlada, a reação foi conduzida sob atmosfera oxidativa, sem purificação adicional para retirada do inibidor do estireno, e usando etilbenzeno como solvente. / This study describes the preparation and characterization of PLLA/HIPS bioblends of various compositions which were compatibilized by PS-b-PLA block copolymer. Bioblends were obtained by melt mixing at 180 and 210 °C, and also by a new way to prepare PLLA/HIPS compositions via in situ polymerization of styrene in the presence of PLA. The PS-b-PLA block copolymer was effective as a compatibilizer and allowed some control over PLLA/HIPS bioblends morphology in some mixing conditions, which was confirmed by transmission and scanning electron microscopy. PLA-b-PS copolymers of different compositions were obtained from hydroxyl-terminated PS (OH-PS-Br) as a macroinitiator for the ring opening polymerization of lactide. The reverse route using 2,2,2-tribromoethanol functionalized PLA (PLA-Br) as macroinitiator for ATRP of styrene also was an efficient synthetic strategy to obtain the copolymer. The OH-PS-Br was synthesized via conventional atom transfer radical polymerization (ATRP) and by activators regenerated by electron transfer (ATRP-ARGET). The influence of the main reaction parameters of the ATRPARGET of styrene was studied aiming for reaction rate increase and simplification. Increasing the reaction temperature from 90°C to 100°C almost doubled the rate of styrene polymerization. The reaction was also succesfully conducted under oxidative atmosphere, without additional purification for styrene inhibitor removal, and by using ethylbenzene as solvent.

O trabalho investiga a influencia dos parametros de processo: relacao D/Y e numero dos discos do agregado de texturizacao nas propriedades de frisagem dos filamentos de poliester texturizados por falsa torcao. Sao realizados ensaios numa texturizadeira industrial simulando diferentes niveis dos fatores D/Y e numero de discos.Analises estatisticas sao apresentadas e comprovam a influencia dos fatores nas caracteristicas de frisagem com nivel de confianca de 5%. Verifica-se que a combinacao de D/Y elevado com numero de discos elevado aumenta os valores dos parametros de frisagem do fio texturizado. / The work investigates the influence of process parameters: the factor D / Y and the aggregate number of disks in the texturing properties crimping of textured polyester filaments for false twist. Tests were performed in an industrial texturing machine simulating different levels of factors D / Y and number of discs. Results of statical analyses are presented and show the influence of factors on the characteristics of crimping with a confidence level of 5%. It is found that the combination of D / Y with a high number of discs increases the high values of the parameters of the crimp textured yarn.

Memoria para optar al título de Ingeniero Civil / Las cuerdas de poliéster tienen una mejor relación resistencia por peso en comparación con cables tradicionales como por ejemplo los de acero y debido a los avances tecnológicos en la producción de fibras sintéticas las cuerdas de poliéster son cada día más usadas en la ingeniería. Producto del deterioro que sufren las cuerdas de poliéster por el uso se ha querido estudiar cómo afecta en las capacidades de la cuerda cuando se corta totalmente una o más hebras. La presente memoria tiene como objetivo estudiar las consecuencias de daños provocados en cuerdas de poliéster, de esta manera, determinar cómo afecta en la capacidad y deformación de la cuerda. Se estudiará cuanto disminuye la resistencia a tracción dependiendo de las hebras dañadas y el fenómeno de localización de deformaciones en la zona dañada. Para el estudio experimental fueron ensayadas a tracción cuerdas de poliéster de 8 mm, 12mm y 16 mm de diámetro en la Maquina INSTROM 600 LX, estas cuerdas están conformadas por 3 hebras enrolladas de forma helicoidal. Se confeccionarán 3 tipos de probetas de cuerdas para cada diámetro: la primera probeta corresponderá a una cuerda virgen, la segunda una cuerda con una hebra dañada y la tercera una cuerda con 2 hebras dañadas. Es importante recalcar que los daños se realizaron en una sección ubicada en la longitud media de la cuerda. Se colocarán 3 extensómetros en la parte superior, inferior y central de la cuerda ensayada para medir las deformaciones locales y un LVDT para medir la deformación global de la cuerda. También para cada diámetro de cuerda se ensayarán a tracción probetas confeccionadas con hebras de cuerdas vírgenes. De los resultados obtenidos se concluyó que las hebras cortadas de cuerdas de poliéster dañadas comienzan a tomar carga a una distancia de la sección dañada, esta longitud de cuerda se le llama largo de recuperación. Además, se determinó experimentalmente que los ganchos son más eficientes que las prensas tipo crosby para ensayar a tracción cuerdas de poliéster. Se comprobó que cualitativamente las curvas de capacidad son más flexibles a medida que aumenta el daño en la sección transversal de la cuerda. Con respecto a la rigidez se logró determinar cuantitativamente que la rigidez de la cuerda disminuye a medida que el daño aumenta en la sección trasversal para todos los 3 diámetros y que la rigidez de las hebras es un poco menor que la rigidez de una cuerda virgen. A modo de recomendación los extensómetros no resultaron confiables para medir deformaciones locales en las cuerdas de poliéster ya que estos no se agarraban bien. En cambio, el LVDT es bastante confiable para medir deformaciones globales en cuerdas de poliéster ya que tiene la ventaja que no le afecta la rotación de la cuerda y donde no está agarrado a la cuerda puede medir deformaciones hasta que termine el ensayo.

Esta dissertação de mestrado apresenta o estudo da utilização de enzimas na síntese de poliésteres, através do uso de catálise enzimática na transesterificação de diácidos carboxílicos com polióis. O objetivo principal foi estudar a viabilidade na síntese de poliésteres a partir de diácidos carboxílicos como o ácido adípico e o Pripol® e polióis como: glicerol, trimetilolpropano, pentaeritritol, 1,10-decanodiol e poliol vegetal (este oriundo da reação de alcoólise entre óleo de soja e glicerol). A enzima utilizada para o processo foi a Novozym 435, obtida comercialmente. Esta se enquadra na classificação como uma hidrolase do tipo EC 3.1.1.3, mais comumente chamadas de lipases. Como vantagens no emprego de tais enzimas podemos destacar o menor consumo de energia e sustentabilidade ambiental no processo. Também foi avaliada a toxicidade do sistema frente às reações enzimáticas. A mistura ciclohexano/THF se mostrou a mais efetiva. Nas reações de policondensação, foi avaliada a influência do monômero hidroxilado e do monômero carboxílico, sendo que reações com ácido adípico e Pripol® na presença de solventes como ciclohexano/THF e THF/5-hexen-1-ol propiciaram a formação de poliésteres com massa molar numérica média (Mn) superior a 4000 Da. / This works presents the synthesis of polyesters by enzymatic catalysis for the transesterification of carboxylic diacids with polyols. The main objective was to study the feasibility for the synthesis of polyesters from carboxylic diacids as adipic acid and PRIPOL®, and polyols such as glycerol, trimethylolpropane, pentaerythritol, 1.10-decanediol and polyol (from the enzymatic alcoholysis reaction between soybean oil and glycerol). The enzyme used in the process was the comercial Novozym 435, which is classified as hydrolase EC 3.1.1.3, more commonly called lipases. The advantages in the use of such enzymes are the lowest energy consumption and environmental sustainability in the process. We also evaluated the enzymatic toxicity in the presence of the reagents and solvents. The mixture cyclohexane / THF was the most effective. The influence of the hydroxylated and carboxylic acid monomers in the polycondensation reactions was investigated , and the reaction with adipic acid and PRIPOL® in the presence of solvents such as cyclohexane / THF and THF/5-hexen-1-ol enabled the formation of polyesters with mass molar number average (Mn) higher than 4000 Da.

Esta dissertação de mestrado apresenta o estudo da utilização de enzimas na síntese de poliésteres, através do uso de catálise enzimática na transesterificação de diácidos carboxílicos com polióis. O objetivo principal foi estudar a viabilidade na síntese de poliésteres a partir de diácidos carboxílicos como o ácido adípico e o Pripol® e polióis como: glicerol, trimetilolpropano, pentaeritritol, 1,10-decanodiol e poliol vegetal (este oriundo da reação de alcoólise entre óleo de soja e glicerol). A enzima utilizada para o processo foi a Novozym 435, obtida comercialmente. Esta se enquadra na classificação como uma hidrolase do tipo EC 3.1.1.3, mais comumente chamadas de lipases. Como vantagens no emprego de tais enzimas podemos destacar o menor consumo de energia e sustentabilidade ambiental no processo. Também foi avaliada a toxicidade do sistema frente às reações enzimáticas. A mistura ciclohexano/THF se mostrou a mais efetiva. Nas reações de policondensação, foi avaliada a influência do monômero hidroxilado e do monômero carboxílico, sendo que reações com ácido adípico e Pripol® na presença de solventes como ciclohexano/THF e THF/5-hexen-1-ol propiciaram a formação de poliésteres com massa molar numérica média (Mn) superior a 4000 Da. / This works presents the synthesis of polyesters by enzymatic catalysis for the transesterification of carboxylic diacids with polyols. The main objective was to study the feasibility for the synthesis of polyesters from carboxylic diacids as adipic acid and PRIPOL®, and polyols such as glycerol, trimethylolpropane, pentaerythritol, 1.10-decanediol and polyol (from the enzymatic alcoholysis reaction between soybean oil and glycerol). The enzyme used in the process was the comercial Novozym 435, which is classified as hydrolase EC 3.1.1.3, more commonly called lipases. The advantages in the use of such enzymes are the lowest energy consumption and environmental sustainability in the process. We also evaluated the enzymatic toxicity in the presence of the reagents and solvents. The mixture cyclohexane / THF was the most effective. The influence of the hydroxylated and carboxylic acid monomers in the polycondensation reactions was investigated , and the reaction with adipic acid and PRIPOL® in the presence of solvents such as cyclohexane / THF and THF/5-hexen-1-ol enabled the formation of polyesters with mass molar number average (Mn) higher than 4000 Da.

Esta dissertação de mestrado apresenta o estudo da utilização de enzimas na síntese de poliésteres, através do uso de catálise enzimática na transesterificação de diácidos carboxílicos com polióis. O objetivo principal foi estudar a viabilidade na síntese de poliésteres a partir de diácidos carboxílicos como o ácido adípico e o Pripol® e polióis como: glicerol, trimetilolpropano, pentaeritritol, 1,10-decanodiol e poliol vegetal (este oriundo da reação de alcoólise entre óleo de soja e glicerol). A enzima utilizada para o processo foi a Novozym 435, obtida comercialmente. Esta se enquadra na classificação como uma hidrolase do tipo EC 3.1.1.3, mais comumente chamadas de lipases. Como vantagens no emprego de tais enzimas podemos destacar o menor consumo de energia e sustentabilidade ambiental no processo. Também foi avaliada a toxicidade do sistema frente às reações enzimáticas. A mistura ciclohexano/THF se mostrou a mais efetiva. Nas reações de policondensação, foi avaliada a influência do monômero hidroxilado e do monômero carboxílico, sendo que reações com ácido adípico e Pripol® na presença de solventes como ciclohexano/THF e THF/5-hexen-1-ol propiciaram a formação de poliésteres com massa molar numérica média (Mn) superior a 4000 Da. / This works presents the synthesis of polyesters by enzymatic catalysis for the transesterification of carboxylic diacids with polyols. The main objective was to study the feasibility for the synthesis of polyesters from carboxylic diacids as adipic acid and PRIPOL®, and polyols such as glycerol, trimethylolpropane, pentaerythritol, 1.10-decanediol and polyol (from the enzymatic alcoholysis reaction between soybean oil and glycerol). The enzyme used in the process was the comercial Novozym 435, which is classified as hydrolase EC 3.1.1.3, more commonly called lipases. The advantages in the use of such enzymes are the lowest energy consumption and environmental sustainability in the process. We also evaluated the enzymatic toxicity in the presence of the reagents and solvents. The mixture cyclohexane / THF was the most effective. The influence of the hydroxylated and carboxylic acid monomers in the polycondensation reactions was investigated , and the reaction with adipic acid and PRIPOL® in the presence of solvents such as cyclohexane / THF and THF/5-hexen-1-ol enabled the formation of polyesters with mass molar number average (Mn) higher than 4000 Da.

O P3HB é um tipo de poliéster sintetizado por bactérias como reserva de carbono e energia, e mobilizado na escassez destes. Um estudo com mutantes de Burkholderia sacchari, indicou o envolvimento de PhaZa1 e LonA na mobilização de P3HB. Este estudo avaliou o papel de PhaZa1 e LonA neste processo. A complementação heteróloga dos mutantes de B. sacchari, a partir dos genes phaZa1 e lonA de Ralstonia eutropha, restabeleceu a capacidade de mobilização dessas cepas, confirmando o envolvimento de seus produtos no processo. A partir de cepas recombinantes de Escherichia coli, abrigando tanto os genes de acúmulo de P3HB como de mobilização de R. eutropha, obteve-se cepas abrigando os genes phaZa1 e lonA isoladamente e outra abrigando os dois genes simultaneamente. Quando separados, tanto phaZa1 quanto lonA, não apresentaram papel significante na mobilização porém, quando os dois genes são expressos simultaneamente, as taxas de mobilização atingem mais de 50%, indicando que deva ter uma interação entre PhaZa1 e LonA para que o processo de mobilização seja efetivo. / The P3HB is a type of polyester synthesized by bacteria like carbon and energy source, and is mobilizated when there is a shortage of these. A study with mutants of Burkholderia sacchari, showed the involvement of PhaZa1 and LonA in mobilization of P3HB. The present study evaluated the role of PhaZa1 and LonA in this process. The heterologous complementation of mutants of B. sacchari, with phaZa1 and lonA genes from Ralstonia eutropha, reestablished the mobilization capacity in these strains, confirming the involvement of their products in this process. From the recombinant strain of Escherichia coli, harboring accumulation and mobilization genes from R. eutropha, we obtained strains harboring phaZa1 and lonA genes singly and another harboring both genes simultaneously. When expressed singly, both phaZa1 as lonA, had no significant role in mobilization but, when both genes were expressed simultaneously, the rates of mobilization reached more than 50%, appointing that an interaction must occur between PhaZa1 and LonA for the mobilization process to be effective.

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No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_ComportamentoMecanicoMaterial.pdf: 7982810 bytes, checksum: f96d0429af175c97d342b64ffb654342 (MD5) Previous issue date: 2008 / Neste trabalho, materiais compósitos de matriz poliéster reforçados por fibras curtas de sisal, por resíduo de madeira e por sistema híbrido sisal/resíduo de madeira, dispostos aleatoriamente foram produzidos, utilizando-se o menor nível possível de processamento tecnológico nas etapas produtivas, com vistas a se produzir um compósito tecnicamente viável a pequenos produtores. A matriz de poliéster utilizada foi a tereftálica pré-acelerada com naftenato de cobalto e curada a temperatura ambiente com peróxido de metil-etil-cetona (MEK) em diferentes proporções em relação à resina, 0,33%, 1,66%, 3,33% e 5,00% em volume, de forma a se avaliar a influência deste nas propriedades mecânicas. As fibras de sisal foram cortadas manualmente nos comprimentos de 5, 10 e 15mm e utilizadas da maneira como adquiridas, sem tratamento superficial. O resíduo de madeira utilizado foi o pó de lixadeira da madeira maçaranduba. Os compósitos foram fabricados por moldagem manual, sem pressão e a temperatura ambiente. Foram fabricados corpos de prova de matriz pura, compósitos reforçados por sisal, variando-se o comprimento das fibras, compósitos reforçados por pó de maçaranduba e compósitos de reforço híbrido, sisal/pó de madeira, em diferentes proporções entre os constituintes. As propriedades mecânicas foram avaliadas por ensaios de tração e impacto charpy e as superfícies de fratura geradas foram avaliadas por microscopia eletrônica de varredura de modo a se correlacionar os aspectos de fratura com as propriedades mecânicas. Foi determinada a massa específica de cada série de corpos de prova fabricada, bem como a fração volumétrica dos reforços nos compósitos. Os resultados demonstraram que com o aumento do comprimento da fibra de sisal a resistência à tração e ao impacto dos compósitos foi incrementada, alcançando, o compósito com fibras de sisal de 15 mm, o melhor desempenho mecânico dentre as séries testadas. Por outro lado, a heterogeneidade granulométrica do pó de maçaranduba teve efeito negativo sobre as propriedades mecânicas dos compósitos. Os compósitos híbridos sisal/pó de madeira com maior teor de fibras, alcançaram 80% do desempenho obtido para os compósitos de fibras de sisal. / In this work, composite materials of polyester matrix reinforced by short sisal fiber, by residue of wood and by hybrid system for sisal / residue of wood, arranged randomly, were produced using the minimum stages of technology processing in the productive step, with views to produce a composite material easy technically to produce. The polyester matrix used was a pre-accelerated tereftálica with cobalt naftenato and cured at room temperature with methyl ethyl ketone peroxide (MEK) in different proportions in relation to the resin, 0.33%, 1.66%, 3.33% and 5.00% by volume in order to evaluate the influence on mechanical properties. The sisal fibers were manually cut in lengths of 5, 10 and 15 mm and used in the way purchased and surface untreated. The residue of wood powder was used of maçaranduba wood. The composites were produced by manual moulding, without pressure and room temperature. Specimen were manufactured for evaluated matrix, composites reinforced by sisal, ranging of the length of the fibres, composites reinforced by maçaranduba residue and strengthening of hybrid composites, sisal / wood residue, in different proportions of the constituents. Mechanical properties were evaluated by tests of traction and Charpy impact and the areas of fracture generated were evaluated by scanning electron microscopy in order to correlate aspects of fracture with the mechanical properties. It was determined the specific mass of each series of specimen of each manufactured, and the volume fraction of the composite material. The results showed that the increase in the length of the sisal fiber, tensile strength and impact of composites has been increased, reaching the composite of sisal fibre, 15 mm, the best performance with the specimen series tested. The heterogeneity of size maçaranduba residue was negative effect on the mechanical properties of composites. The hybrid composites materials sisal / wood residue with higher content of fibers elevated in 80% of the mechanical properties obtained for the composite material reinforced only by sisal fiber.

[pt] Neste trabalho desenvolveu-se um material nacional constituido de misturas de resinas poliéster CRYSTIC rígida e flexível, para ser utilizado em Fotoplasticidade. Foi feito um estudo completo sobre o método de fundição e sobre o comportamento mecânico e ótico. Através de ensaios uniaxiais de tração e compressão, compressão diametral de discos e flexão pura de barras,estudou-se as influências da composição do material (teor de resina flexível na mistura) e de parâmetros de ensaio nos comportamentos mecânico e ótico, durante ciclos de carregamento e descarregamento e após descarregamento. A Técnica Fotoplástica Tridimensional, que analisa fatias de modelos descarregados, e que procura simular problemas de Conformação Mecânica de metais, foi aplicada à compressão plana de barras. Com o objetivo de se comparar resultados, realizou-se o mesmo ensaio em barras de alumínio e empregou-se, para o mesmo exemplo, um programa não linear de elementos finitos (NONSAP), baseado nos critérios de Von Mises, Tresca e Drucker-Prager. Esta comparação de resultados permitiu concluir que a Técnica Fotoplástica, utilizando as misturas de resinas poliéster CRYSTIC, é eficiente na determinação de deslocamentos e deformações plásticas em problemas de forjamento. / [en] This thesis presents the development of a material composed of mixtures of flexible and rigid polyester resins for use in Photoplasticity. Its casting precedure and mechanical and optical behavior were fully studied. The influences of mixture composition, testing temperature and loading and unloading rates on the mechanical and optical material behavior were analysed based on tensile and compressive uniaxial testing data and also through the pure bending of bars and the diametral compression of discs. For this, specimens were observed under loading and unloading and after being unloaded. The Three-dimensional Photoplastic Technique which analyses slices of unloaded but deformed models to simulate Metal Forming problems was applied to the plane compression-of bars. This same problem was studied via a non linear finite element program (NONSAP) which employed the von Mises, Tresca and Drucker-Prager yieldind criterion and also experimentally via the plane compression of aluminun bars with the purpose of comparing results. It may be conclused from these comparisons that the Photoplastic technique employing mixtures of CRYSTIC polyester resins is suitable for determining plastic displacement and plastic strains in forging problems.

O P3HB é um tipo de poliéster sintetizado por bactérias como reserva de carbono e energia, e mobilizado na escassez destes. Um estudo com mutantes de Burkholderia sacchari, indicou o envolvimento de PhaZa1 e LonA na mobilização de P3HB. Este estudo avaliou o papel de PhaZa1 e LonA neste processo. A complementação heteróloga dos mutantes de B. sacchari, a partir dos genes phaZa1 e lonA de Ralstonia eutropha, restabeleceu a capacidade de mobilização dessas cepas, confirmando o envolvimento de seus produtos no processo. A partir de cepas recombinantes de Escherichia coli, abrigando tanto os genes de acúmulo de P3HB como de mobilização de R. eutropha, obteve-se cepas abrigando os genes phaZa1 e lonA isoladamente e outra abrigando os dois genes simultaneamente. Quando separados, tanto phaZa1 quanto lonA, não apresentaram papel significante na mobilização porém, quando os dois genes são expressos simultaneamente, as taxas de mobilização atingem mais de 50%, indicando que deva ter uma interação entre PhaZa1 e LonA para que o processo de mobilização seja efetivo. / The P3HB is a type of polyester synthesized by bacteria like carbon and energy source, and is mobilizated when there is a shortage of these. A study with mutants of Burkholderia sacchari, showed the involvement of PhaZa1 and LonA in mobilization of P3HB. The present study evaluated the role of PhaZa1 and LonA in this process. The heterologous complementation of mutants of B. sacchari, with phaZa1 and lonA genes from Ralstonia eutropha, reestablished the mobilization capacity in these strains, confirming the involvement of their products in this process. From the recombinant strain of Escherichia coli, harboring accumulation and mobilization genes from R. eutropha, we obtained strains harboring phaZa1 and lonA genes singly and another harboring both genes simultaneously. When expressed singly, both phaZa1 as lonA, had no significant role in mobilization but, when both genes were expressed simultaneously, the rates of mobilization reached more than 50%, appointing that an interaction must occur between PhaZa1 and LonA for the mobilization process to be effective.