Sistemas de liberação controlada vêm sendo cada vez mais utilizados em diferentes áreas tendo em vista sua aplicabilidade que os tornam uma tecnologia capaz de atender as necessidades econômicas e ambientais uma vez que permitem a utilização de princípios ativos em quantidades precisas e apenas nos locais desejados. Dentre a diversidade de opções de matrizes utilizadas nesses sistemas o poli(álcool vinílico) tem sido bastante empregado e pode ser obtido pela técnica de ciclos térmicos. Azadiractina, um princípio ativo encontrado em óleo de semente de Nim tem sido descrita como repelente de diferentes tipos de insetos e apresenta grande aplicabilidade na agricultura. Com base nas propriedades desse composto, propôs-se o desenvolvimento de um sistema de liberação controlada para combate a pulgas Ctenocephalides felis felis. No presente trabalho, foram realizadas caracterizações físico-químicas das matrizes e dispositivos através de ensaios de fração gel, intumescimento, calorimetria exploratória diferencial e microscopia eletrônica de varredura e caracterizações biológicas quanto à citotoxicidade do óleo de Nim, matrizes e dispositivos e bioensaio para análise do comportamento das pulgas na presença do óleo de Nim. As caracterizações físico-químicas permitiram a escolha da matriz mais adequada para o desenvolvimento do dispositivo. As caracterizações biológicas demonstraram ausência de citotoxicidade do óleo de Nim, das matrizes e dos dispositivos e o bioensaio resultou em 40% de mortalidade das pulgas testadas. Na cinética de liberação, verificou-se que todos os agentes encapsulantes utilizados permitiram a liberação de princípios ativos do óleo de Nim. / Controlled release systems has been increasingly used into different purposes due to its applicability that turns it onto a technology able to supply economic and environmental needs, once thats allows using precise amounts of active ingredients and only on aimed locations. Among the variety of matrix options used in this systems, poly (vinyl alcohol) has been larged employed and can be obtained by thermal cycles technics. Azadirachtin, an active ingredient found in Neem seed oil has been described as a repellent of different kinds of insects and has great agriculture\'s applicability. Based on compound properties, was proposed to develop a controlled release system to combat flea Ctenocephalides felis felis. In the present study was performed physicochemical characterizations of matrix and devices through gel fraction, swelling tests, differential scanning calorimetry, scanning electron microscopy and biological characterizations by cytotoxicity assay of Neen\'s oil, matrix and devices and analysis of flea\'s behavior at neem\'s oil presence by bioassay. The physical-chemical characterizations has enabled to choose the most suitable matrix to device\'s development. The biological characterizations has been demonstrated absence of oil\'s cytotoxicity, matrices and devices and bioassay has resulted in 40% mortality of fleas. On kinetic\'s release, was cheked that all used encapsulating agents has allowed the release neem\'s oil active principles.

Ce travail est consacré à l‟étude de la stabilité photochimique de nanocomposites polymère / argile en vue de leur insertion dans un système multicouche organique / inorganique pour l‟encapsulation des cellules solaires organiques. L‟objectif est d‟obtenir des films de nanocomposites polymère / argile flexibles, transparents, pouvant être mis en oeuvre par voie liquide, et photochimiquement stables. Dans une première partie, la caractérisation de nanocomposites à base d‟alcool polyvinylique (PVA) a montré leur aptitude à être insérés dans un système multicouche, notamment en ce qui concerne les propriétés barrière aux gaz. L‟étude du comportement photochimique du PVA basée sur l‟identification des produits de dégradation a permis de proposer un mécanisme de photooxydation du PVA et de déterminer les effets du photovieillissement sur les propriétés du film (rugosité, perméabilité, transparence). L‟insertion de nanocharges lamellaires (Montmorillonite, Laponite ou Hydroxydes Doubles Lamellaires) dans le PVA induit des effets différents (prodégradant ou stabilisant) en fonction de la nature de l‟argile (naturelle ou synthétique). Cependant, lors d‟irradiations en absence d‟oxygène, le PVA et les nanocomposites PVA / argile sont très stables. Enfin, l‟encapsulation alternant couche inorganique SiOx et couche organique PVA ou nanocomposite PVA / argile, permet d‟atteindre les niveaux de perméation requis pour les cellules solaires organiques pour des applications nomades. / This work was devoted to the study of the photochemical behavior of polymer / clay nanocomposites with the aim to use these nanocomposites in a multilayer organic / inorganic coating for organic solar cells encapsulation. The goal of this work was to obtain polymer / clay nanocomposite films that are flexible, transparent, which can be processed by solution, and that are photochemically stable. In the first part, the characterization of nanocomposites based on polyvinyl alcohol (PVA) has shown their ability to be inserted into a multilayer system, particularly for gas barrier properties. The study of the photochemical behavior of PVA with the identification of photodegradation products allows us to propose a photooxidation mechanism of PVA and to determine the effects of photoageing on the film properties (roughness, permeability, transparency). The insertion of lamellar nanofillers (Montmorillonite, Laponite or Layered Double Hydroxide) in PVA induces different effects (prodegradant or stabilising) depending on the nature of the clay (natural or synthetic). However, in absence of oxygen, the PVA and PVA / clay nanocomposites are very photostable. Finally, encapsulation alternating inorganic SiOx layer and PVA or PVA / clay nanocomposite layer permits to obtain the permeability levels required for organic solar cells in niche markets (consumer electronics).

Submitted by RAFAEL AUGUSTO PINHOLATI EUGENIO null (rafael.pinholati@duratex.com.br) on 2016-12-06T23:33:20Z No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO RAFAEL - MESTRADO Rev 4.pdf: 3957807 bytes, checksum: 74c157bc6d300c719cca57459b4455da (MD5) / Approved for entry into archive by Felipe Augusto Arakaki (arakaki@reitoria.unesp.br) on 2016-12-09T12:54:47Z (GMT) No. of bitstreams: 1 eugenio_rap_me_bauru.pdf: 3957807 bytes, checksum: 74c157bc6d300c719cca57459b4455da (MD5) / Made available in DSpace on 2016-12-09T12:54:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 eugenio_rap_me_bauru.pdf: 3957807 bytes, checksum: 74c157bc6d300c719cca57459b4455da (MD5) Previous issue date: 2016-12-02 / O trabalho consistiu na produção de painéis de MDF (Medium Density Fiberboard) em escala laboratorial utilizando o adesivo PVA (Poliacetato de Vinila), variando suas concentrações e realizando misturas com a resina comumente empregada neste processo, o adesivo a base de uréia-fomaldeído, onde foi avaliado além das características físicas e mecânicas dos painéis produzidos, também teve o intuito de verificar o desprendimento de formaldeído para o ambiente quando aplicado juntamente com a resina uréia-fomaldeído, e a avaliação dos perfis de densidades dos traços. As amostras foram confeccionadas com fibra de eucalipto, onde as dosagens do adesivo PVA seguiram as seguintes proporções: 30%, 50% e 70%, e para efeito de comparação com as amostras produzidas com a mistura de PVA foram fabricadas provas em branco com 100% uréia-formaldeído. No total foram produzidas 16 amostras, quatro painéis de cada traço, e retirados os corpos de prova que posteriormente foram avaliados conforme a NBR 15316-2:2015 para as condições secas. Todos os insumos foram fornecidos pelo fabricante de painéis Duratex SA, e os testes foram realizados nos laboratórios da empresa. O adesivo PVA mostrou-se bastante favorável, apresentando grande compatibilidade com os demais componentes da formulação, apresentando potencial para fabricação de MDF. Diversos traços conseguiram atender os requisitos da norma, com destaque para módulo de ruptura (MOR), módulo de elasticidade (MOE), obtidos atraves do ensaio de flexão estática, e o teor de umidade. Houve também uma discreta redução na emissão de formol em dois traços (T3 e T4), e na avaliação dos perfis de densidade foi constatado que a formulação dos traços não impactou nas densidades médias da espessura dos painéis. / The work consisted in the production of MDF (Medium Density Fiberboard) in laboratory scale using PVA adhesive (Polyacetate Vinyl Chloride), varying their concentrations and performing mixtures with commonly used resin in this process, the adhesive base of ureafomaldehyde, which was evaluated in addition to the physical and mechanical characteristics of the panels produced, also aimed to check the formaldehyde release to the environment when applied together with resin urea-fomaldehyde, and evaluation of the densities of the features profiles. The samples were made from eucalyptus fibers where PVA adhesive doses followed the following proportions: 30%, 50% and 70%, and for the purpose of comparison with the samples produced with the mixture of PVA blank tests were made with 100 % ureaformaldehyde. In total, we produced 16 samples, four panels of each stroke, and removed the specimens which were then evaluated according to NBR 15316-2: 2015 for dry conditions. All inputs were provided by the panel manufacturer Duratex SA, and the tests were performed in the company's laboratories. PVA adhesive proved to be very favorable, with high compatibility with the other components of the formulation, with potential for the production of MDF. Many features were able to meet the standard requirements, particularly modulus of rupture (MOR), modulus of elasticity (MOE), obtained through the bending, and moisture content test. There was also a slight reduction in formaldehyde emissions by two dashes (T3 and T4), and evaluation of density profiles was found that the formulation of the traits did not affect the average thickness of the thickness of the panels.

Os hidrogéis estão dentre as matrizes poliméricas mais utilizadas em tecnologia farmacêutica em razão de sua vasta aplicação e funcionalidade, especialmente em sistema de liberação de fármacos. Tendo em vista o grande avanço nas inovações dos produtos cosméticos, tanto por meio da introdução de novos princípios ativos quanto pelas matrizes utilizadas para liberação controlada dos mesmos, o objetivo deste trabalho foi incorporar e avaliar a liberação de um princípio ativo natural, o ArctAlg®, em membranas de hidrogel, de modo a obter um dispositivo de liberação para fins cosméticos. O ArctAlg® é um extrato aquoso que possui uma excelente ação anti-oxidante, lipolítica, anti-inflamatória e citoestimulante. Foi realizado o estudo das propriedades mecânicas, físicoquímicas e a biocompatibilidade in vitro das membranas de hidrogéis de poli(vinil- 2- pirrolidona) (PVP) e poli(vinil álcool) (PVA) obtidas pela reticulação por radiação ionizante. A caracterização físico-química das matrizes poliméricas foi obtida pelos ensaios de fração gel e intumescimento e o de biocompatibilidade in vitro pelo ensaio de citotoxicidade pelo método de incorporação do vermelho neutro. No ensaio de fração gel tanto o hidrogel de PVP quanto o de PVA apresentaram um alto grau de reticulação. O hidrogel de PVP apresentou uma maior porcentagem de intumescimento em relação ao de PVA e no ensaio de citotoxicidade os hidrogéis mostraram-se atóxicos. A propriedade citoestimulante do ArctAlg® foi verificada no ensaio de citoestimulação com células fibroblásticas de pele de coelho, em que foi evidenciado um aumento de cerca de 50% das células quando em contato com 0,5% do princípio ativo. As membranas de hidrogel preparadas com 3% de ArctAlg® foram submetidas ao ensaio de liberação em incubadora a 37ºC e as alíquotas coletadas durante o ensaio foram quantificadas por cromatografia líquida de alta eficiência (HPLC). Os resultados obtidos na cinética de liberação mostraram que as membranas de hidrogel de PVP liberaram cerca de 50% do ArctAlg® incorporado e as de PVA em cerca de 30%. No ensaio de citoestimulação do ArctAlg® liberado, o dispositivo de PVP apresentou um aumento em cerca de 80% da população celular em relação ao controle do ensaio, mostrando ser o dispositivo mais indicado para ser utilizado em processos de reparação cutânea. / In pharmaceutical technology hydrogel is the most used among the polymeric matrices due to its wide application and functionality, primarily in drug delivery system. In view of the large advance innovations in cosmetic products, both through the introduction of new active agents as the matrices used for its controlled release, the objective of this study was to evaluate the release and immobilization of a natural active agent, the Arct\'Alg® in hydrogel membranes to obtain a release device for cosmetics. Arct\'Alg® is an aqueous extract which has excellent anti-oxidant, lipolytic, anti-inflammatory and cytostimulant action. Study on mechanical and physical-chemical properties and biocompatibility in vitro of hydrogel membranes of poly(vinyl-2- pyrrolidone) (PVP) and poly(vinyl alcohol) (PVA) obtained by ionizing radiation crosslinking have been performed. The physical-chemical characterization of polymeric matrices was carried out by gel fraction and swelling tests and biocompatibility by in vitro test of cytotoxicity by using the technique of neutral red incorporation. In the gel fraction test, both the PVP and PVA hydrogel showed a high crosslinking degree. The PVP hydrogel showed a greater percentage of swelling in relation to PVA and the cytotoxicity test of the hydrogels showed non-toxicity effect. The cytostimulation property of Arct\'Alg® was verified by the cytostimulation test with rabbit skin cells, it was showed an increase at about 50% of the cells when in contact with 0,5% of active agent. The hydrogel membranes prepared with 3% of Arct\'Alg® were subjected to the release test in an incubator at 37°C and aliquots collected during the test were quantified by high performance liquid chromatography (HPLC). The results obtained in the kinetics of release showed that the PVP hydrogel membranes released about 50% of Arct\'Alg® incorporated and the PVA hydrogel membranes at about 30%. In the cytostimulation test of released Arct\'Alg®, the PVP device showed an increase at about 80% of cell population in relation of test control, showing to be the greater device to be used in processes of skin repair.

Les membranes polymères sont actuellement élaborées par des procédés de séparation de phase impliquant l'utilisation de solvants organiques en grande quantité. Dans cette étude, un nouveau procédé d'élaboration de membrane a été développé en substituant les solvants organiques par l'eau, donc en utilisant un polymère hydrosoluble. Ce procédé, appelé LCST-TIPS, consiste à induire une séparation de phase par augmentation de la température au-delà de la température critique du système polymère/eau, la LCST. Afin de figer la structure de la membrane et la rendre insoluble en milieu aqueux, une réticulation des chaines de polymère doit être réalisée. Dans cette thèse, le système alcool polyvinylique (PVA)/eau a été utilisé et une réticulation chimique a été mise en œuvre en utilisant le glutaraldéhyde. La séparation de phase a été étudiée par analyse UV, turbidimétrie et diffusion de lumière et l'étude de la réticulation a été étudiée en mesurant les temps de prise en gel par rhéologie. Des membranes ont été élaborées en couplant la séparation de phase, la réticulation et l'évaporation du solvant ; les propriétés morphologiques des membranes ont été corrélées aux conditions opératoires choisies. Les chemins de composition ont été simulés en modélisant les transferts de matière et ont été reliés aux cinétiques de réticulation afin de mieux comprendre les morphologies membranaires obtenues. Les propriétés fonctionnelles des membranes PVA ont été évaluées par filtration d'eau après ajout d'un agent porogène (le dextrane) dans le collodion. / Polymeric membranes are mostly prepared by phase separation processes requiring high quantities of organic solvents. A new process of membrane preparation is developed in this work and aims at replacing the organic solvents by water, using water soluble polymer. This process, called LCST-TIPS process, consists in coupling a phase separation by increasing temperature until a critical temperature (Lower Critical Solution Temperature – LCST). The cross-linking of the polymer chains has to be performed to obtain insoluble membrane. The polyvinyl alcohol (PVA)/water system was used in this work and a chemical cross-linking using glutaraldehyde in acid medium was performed to fix the membrane structure. First, phase separation and cross-linking were studied separately by UV analysis, turbidimetry and light scattering and by monitoring the gelation during cross-linking using rheological measurements. Membranes were then prepared by coupling the whole phenomena, i.e. phase inversion, cross-linking, solvent evaporation and the effect of formulation and process parameters was studied on PVA membrane morphologies. Composition paths were simulated by modeling mass transfer phenomena during elaboration and were linked to the cross-linking kinetics in order to investigate the link between membrane morphologies and operating conditions. Membranes functional properties were then determined by water filtration tests after addition of a porogenic reagent (dextran) in the collodion.

Due to the safety concerns surrounding viral vectors, non-viral alternatives are desirable for fulfilling the aim of gene therapy. In this project gel mobility shift assays demonstrated how cross-linked PVA nanoparticles successfully form complexes with plasmid DNA and are of a size and charge that should, theoretically, permit endocytosis by eukaryotic cells. However, during in vitro transfection studies no reporter (GFP) gene expression was noted. The collective evidence from electroporation, fluorescent-DNA-tagging, Lipofectin® or calcium phosphate chimeric and chloroquine experiments suggest that a lack of cell uptake is responsible. Nevertheless, the same cross-linked PVA nanoparticles have been shown to exhibit much promise in the field of drug delivery during in vitro experiments, even when used to target the same cell types as those used during transfection studies. Nanagel®, a cross-linked PVA nanoparticle containing budesonide, achieved higher levels of drug delivery than a commercially available form of the same drug (Pulmicort®) after 1 or 24 hours drug exposure. Furthermore, by measuring superoxide production during a stimulated respiratory burst, the budesonide delivered to cells appears fully functional and significantly more effective than Pulmicort® in preventing the formation of reactive oxygen species, following a 24-hour pre-treatment period with the formulation. These findings have exciting possibilities for the use of hard-to-dissolve corticosteroids in the treatment of respiratory disease. / AGT Sciences Ltd

Tissue engineering offers a potential alternative therapy to overcome the limitations of organ transplantation, by employing biomaterials as scaffold for cell growth. For example, poly-lactic-co-glycolic acid (PLGA) is a synthetic biomaterial widely used in tissue engineering. However, the hydrophobicity of PLGA results in scaffolds that are poorly wettable, and which, therefore, possess poor mass transfer properties for the delivery of nutrients and the removal of waste. The present work aimed to develop more hydrophilic PLGA scaffolds, specifically hollow fibre membranes, within a bioreactor system, which enables co-culture of cells in order to direct stem cell differentiation. Large quantities of costly growth factors are required over long periods for stem cell differentiation. Therefore, this project also aimed to use a cell line as a “factory” for the inexpensive, in situ growth factor production. Hollow fibres were fabricated by wet spinning and a hydrophilic polymer, polyvinyl alcohol (PVA), was added to the PLGA solution at three different concentrations (1.25, 2.5, 5% w/w) in order to obtain a more hydrophilic membrane. Results indicated that 5% PVA-PLGA hollow fibres were the only membranes which allowed permeation of water, BSA and cell-secreted hepatocyte growth factor (HGF), thus indicating that they are the most suitable membranes for use in bioreactor devices. However, these membranes failed to improve cell-attachment. Cell secreted HGF was shown to be more stable in a dynamic culture environment than commercial HGF, thus suggesting its suitability for applications in bioreactor devices. However, using both commercial and cell-secreted HGF, mesenchymal stem cell differentiation was unsuccessful. In conclusion, this work has developed a hollow fibre membrane which is more permeable to water and proteins for a higher mass transfer of nutrients, and has realised a model system for the inexpensive production of growth factors for use in bioreactor devices and the differentiation of stem cells.

Made available in DSpace on 2018-08-01T23:19:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_10556_Dissertação Final de Mestrado - Caroline de Melo Carvalho PDF.pdf: 1233826 bytes, checksum: 8cfc280a52b56756e89ff21ed25f6a0e (MD5) Previous issue date: 2018-02-22 / Sabe-se que a qualidade sensorial da bebida de café pode ser influenciada por diversos fatores, dentre eles, a presença de grãos defeituosos pretos, verdes e ardidos (PVA). Para verificar se a utilização desses grãos no preparo de bebidas de café arábica (Coffea arabica) influencia também na aceitação sensorial pelos consumidores, e para conhecer a concentração a partir da qual as alterações causadas por esses defeitos passam a ser percebidas, determinaram-se os limiares hedônicos (limiar de aceitação comprometida LAC e limiar de rejeição hedônica LRH) e o limiar de detecção (LD), respectivamente. Para descrever sensorialmente as bebidas de café arábica preparadas a partir de grãos cereja adicionados de grãos PVA, a metodologia Check-All-That-Apply (CATA) foi aplicada com o auxílio da metodologia grupo de foco para realizar o levantamento dos termos a serem utilizados na ficha de avaliação. Para determinação do LAC e do LRH foram utilizadas bebidas preparadas a partir de 100% grãos cereja de café arábica (controle) e bebidas preparadas a partir de diferentes concentrações de grãos defeituosos em grãos cereja: 2%; 26,5%; 51%; 75,5% e 100% de grãos PVA (amostras estímulo). Na determinação do LD foi utilizada a amostra com 100% grãos cereja como controle e as seguintes concentrações de grãos PVA em misturas com grãos cereja como amostras estímulo:1,24%; 3,70%; 11,11%; 33,33% e 100%. Foi verificado que a adição de grãos PVA aos grãos sadios nas bebidas de café arábica não influenciou negativamente a aceitação das mesmas pelos consumidores, ou seja, não houve diferença significativa (p>0,05) pelo teste t entre a amostra controle e cada uma das amostras estímulo e, portanto, não foi possível estimar o LAC e o LRH. A partir da determinação do LD, verificou-se que os consumidores são capazes de detectar alterações sensoriais das bebidas adicionadas de uma concentração relativamente baixa (10,25%) de grãos PVA, porém essa alteração não influencia na aceitação das mesmas. As análises descritivas confirmaram tal fato, não havendo diferença significativa para 60% dos termos listados na ficha CATA. Por meio da análise de componentes principais observou-se uma predominância de termos relacionados a cafés fracos e pouco apreciáveis nas bebidas adicionadas de uma concentração mais baixa de grãos PVA (0%, 2% e 26,5%) e características opostas (café comum e apreciável) para as bebidas adicionadas de uma concentração intermediária (51%) e relativamente alta (75,5%) de grãos PVA. Já a bebida composta de apenas grãos PVA (100%) foi associada a um café forte, porém pouco apreciado. Por fim, conclui-se que os resultados encontrados nas análises sensoriais realizadas em bebidas de café arábica preparadas com grãos cereja adicionados de grãos PVA estão relacionados com os hábitos de consumo, assim como ao conceito de qualidade sensorial individual, demonstrando que os consumidores têm maior aceitação pelas amostras que estão familiarizados a consumir e que consideram de qualidade.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:25:31Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2008-07-30Bitstream added on 2014-06-13T19:32:41Z : No. of bitstreams: 1 portella_ja_me_rcla.pdf: 606945 bytes, checksum: 60e97ae179f482319dab6311d8920b54 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Este trabalho tem como objetivo o estudo das modificações estruturais em sonogéis de sílica preparados a partir da sonohidrólise do tetraetilortosilicato (TEOS) em função das diferentes adições de álcool polivinílico (PVA) em solução aquosa (5,5%). Os géis são estudados em estágios que vão desde o estado saturado (gel úmido) até o estado seco do gel (aerogel) resultante do processo de secagem supercrítica. As caracterizações estruturais das amostras são feitas através das técnicas de Termogravimetria (TG), densidade aparente, espalhamento de raios-X a baixo ângulo (SAXS), análise de distribuição de tamanho de poros e área superficial por Adsorção de Nitrogênio. A razão molar água/TEOS e o volume da mistura dos reagentes foram mantidos constantes no processo de sonohidrólise para todas as adições de PVA. Os sóis foram diluídos em quantidades proporcionais de água depois da hidrólise, a fim de obter a mesma concentração de sílica nos géis depois da geleificação e envelhecimento sob condições saturadas. A estrutura dos géis úmidos pode ser descrita como um fractal de massa com dimensão D essencialmente igual a 2,0 em praticamente todo o domínio de comprimentos característicos experimentalmente explorado por SAXS, de ~0.3 nm até ~15 nm. Para os sonogéis com TEOS puro e com baixa adição de PVA, há um afastamento da lei de espalhamento por um fractal de massa na região de baixos q’s devido ao tamanho finito do comprimento característico ξ da estrutura fractal de massa. O efeito fundamental das adições de PVA na estrutura dos géis úmidos é aumentar o comprimento característico ξ da estrutura fractal de massa, sem mudar a dimensão fractal D. Este resultado foi atribuído a efeitos estéricos do polímero na estrutura do gel... / The objective of this work is study the structural modification in silica sonogels prepared from the sonohydrolysis of tetraethoxysilane (TEOS) with different additions of Poly (vinyl alcohol) (PVA) in water solution (5,5%). The gels are studied in different stages since the satured conditions until the dried conditions how result of the supercritical process. The structural characteristics of the samples are measurement by Termogravimetry (TG), Density, Small-angle X-ray scattering (SAXS) and nitrogen adsorption. How these gels were prepared from the sonohydrolysis of tetraethoxysilane (TEOS) with different additions of PVA, the water/TEOS molar ratio and the reactant mixture volume were kept constant in the sonohydrolysis step for all the PVA additions. The sols were diluted in a proportionated water quantity after the hydrolysis in order to obtain the same silica concentration in the gels after gelation and aging under sealed conditons. The structure of wet gels can be described as a mass fractal with dimension D equal to 2.0 on the whole length The objective of this work is scale experimentally probed by SAXS, from ~0.3 to ~15 nm. Pure and low-PVA-addition wet gels exhibit an upper cutoff accounting for a finite characteristic length ξ of the mass fractal structure. The main effect of the addition of PVA on the structure of the wet gels is to increase the characteristic length ξ of the mass fractal structure, without changing the mass fractal dimension D. This result was attributed to steric effects of the polymer in the structure of the gel. Aerogels were obtained by CO2 change and supercritical extraction. The pore volume fraction of the aerogels diminishes typically about 11% with respect to that of the wet gels, although nitrogen adsorption could be underestimating some porosity. The mass fractal structure of the original wet gels seems to evolve to a mass/surface fractal...(Complete abstract, click electronic access below)

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:24:41Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2010-09-03Bitstream added on 2014-06-13T18:52:26Z : No. of bitstreams: 1 souza_sf_me_botfca.pdf: 1653750 bytes, checksum: 3aa87de3ba9ede42d6a64a6e7aef2e61 (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / O momento atual de maior preocupação ambiental global, a crescente escassez dos recursos fósseis, bem como as novas regulagens ambientais força a busca por materiais que sejam renováveis e compatíveis com o ambiente. Novos materiais estão sendo desenvolvidos a partir de várias fontes naturais e, entre eles a celulose é o mais abundante dos polímeros naturais e um dos mais utilizados. Logo, o objetivo desta dissertação de mestrado foi obter nanofibras de celulose tendo como fonte a fibra vegetal de curauá. Os processos utilizados foram químicos e mecânicos, baseados nos processos de polpação e branqueamento, a fim de isolar a celulose, seguido de processos mecânicos para atingir a escala nanométrica. As nanofibras de celulose propiciam vantagens como melhoria nas propriedades mecânicas e de barreira, além de manter a transparência de polímeros em geral. A fim de comprovar a capacidade de reforço em matrizes poliméricas, as nanofibras de celulose obtidas foram incorporadas nas mesmas. No entanto, para evitar a tendência de aglomeração das nanofibras, principalmente quando retiradas do meio aquoso, o álcool polivinílico (pva) foi escolhido como a matriz polimérica a ser testada, devido à sua compatibilidade com nanofibras de celulose, por ambos serem de natureza hidrofílica, o que aumenta a compatibilidade interfacial de fases entre a nanocelulose e a matriz escolhida. Após a incorporação das nanofibras na matriz polimérica ocorreram significativas melhoras nas propriedades mecânicas da matriz. Ao incorporar 4% de nanofibras da celulose de curauá obteve-se um ganho de 36% e 67% para a tração e para o módulo de young, respectivamente. Com 5% de nanofibras, o aumento nas propriedades foram ainda mais significativos em torno de 44% para a tração máxima e 448% para o módulo de young / Nowadays is a era of greatest environmental concern, with growing scarcity of fossil resources, as well as new environmental regulations obligating the search for materials that are renewable and environmentally friendly. New materials are being developed from various natural sources, and among them, cellulose is the most abundant natural polymers and the one most used. Therefore, the purpose of this thesis was to obtain cellulose nanofibers fibers from curaua plant. The procedures used were based on chemical and mechanical treatment. Pulping and bleaching, in this sequence were done in order to isolate the cellulose, followed by mechanical processes to achieve the nanometer scale. The cellulose nanofibers provide advantages such as improvement of mechanical properties and barrier, besides maintaining transparency of polymers in general. To prove the capacity of reinforcement in polymer matrices, the cellulose nanofibers obtained were incorporated into them. However, to avoid the tendency of nanofibers agglomeration when removed from water, the polyvinyl alcohol (PVA) was chosen as the polymer matrix to be tested, for the reasons that both are hydrophilic in nature and compatible to cellulose nanofibers, which increases the interface between the matrix and the nanocelulose chosen. After the incorporation of nanofibers in the polymer matrix, a significant improvement were observed in its mechanical properties by incorporating 4% of cellulose nanofiber curauá which provided a gain of 36% and 67% for tension and Young's modulus, respectively. With 5% of nanofibers, the increase in properties was even more significant at around 44% for maximum tension and 448% for Young's modulus