Orientador: José Roberto Ribeiro Bortoleto / Banca: Marystela Ferreira / Banca: Paulo Barbeitas Miranda / Resumo: O objetivo deste trabalho foi o estudo da modificação das propriedades estrutural, química e óptica da superfície de certos polímeros comerciais através do emprego das técnicas de Imersão em Plasmas (IP) e Implantação Iônica por Imersão em Plasmas (IIIP). Os polímeros investigados foram o policloreto de vinila (PVC) e o politereftalato de etila (PET). Foram empregados plasmas de hexafluoreto de enxofre ('SF IND. 6') como fonte de flúor, uma vez que, a fluoração de uma superfície tende a aumentar o seu caráter hidrofóbico. Por outro lado, investigou-se o efeito da composição do plasma, através de tratamentos com plasmas de nitrogênio ('N IND. 2'). Além disso, plasmas da mistura 'SF IND. 6/Isopropanol e 'N IND. 2'/Isopropanol, foram empregados para formar um filme fino sobre a superfície dos substratos tratados. Por fim, este trabalho contemplou ainda a investigação da morfologia superficial em escala nanométrica e as características de transparência à luz visível. As medidas de ângulo de contato indicaram que a deposição a plasma convencional (IP) aumenta consideravelmente os valores de ângulos de contato das amostras de PET e PVC para potências de descarga de RF até 100 W mediante o emprego de plasmas de 'SF IND. 6'. Neste caso, o maior valor de ângulo de contato foi de 140º. Por outro lado, a técnica de IIIP ocasiona uma diminuição nos valores de ângulo de contato mesmo em plasmas contendo flúor. Nesse caso, o menor valor de ângulo de contato observado foi de 18º. Vale ressaltar que a alteração seletiva na molhabilidade dos polímeros ocorreu sem alteração significativa na transparência óptica dos mesmos. Através das medidas de microbalança, observou-se que uma taxa de crescimento linear de 2,96nm/min. / Abstract: The aim of this work was to study the modification of the structural, chemical and optical properties, on the surfaces of certain commercial polymers, produced by plasma immersion (PI) and plasma immersion ion implantation (IIIP). Polymers investigated include polyvinyl chloride and polyethylene terephthalate. Plasmas of sulfur hexafluoride ('SF IND. 6') were employed as source of fluoride, since surface fluorination increases the hydrophobic behavior of polymers. However, the effects of plasma composition were investigated by treatments using nitrogen. Plasmas of 'SF IND. 6/Isopropyl alcohol and of 'N IND. 2'/Isopropyl alcohol were also employed to deposit a thin film onto the surface of treated samples. Finally, nanoscale surface morphology and the transmission of visible light were studied. Contact angle measurements showed that PI considerably increased the contact angle values of PET and PVC, for RF powers up to 100 W. In this case, the highest values of contact angle was 140º. On the other hand, PIII technique decreased the contact angles, even fluorine containing plasmas. In this case, the smallest value of contact angle was 18º. It is noteworthy that the selective alteration in the wettability of the polymers of the occured without significant change in the optical transparency of them. Microbalance measurements calculated resulted in a linear rate of growth. Finally, measurements by perfilometry resulted in a linear rate of growth of 2.96nm per minute. / Mestre

La pomme, fruit le plus cultivé sur le sol français, est principalement menacée par le pathogène Venturia inaequalis, responsable de la maladie de la tavelure qui génère des pertes considérables si elle n'est pas traitée. La politique actuelle de gestions des risques phytopathologiques en France incite à une forte réduction des traitements phytosanitaires tout en maximisant le rendement et la qualité des productions. Dans ce contexte, il apparaît indispensable de mieux comprendre les interactions entre l'arbre, son pathogène, et leur environnement, qui s'articulent pour le cas de la tavelure du pommier autour de la durée d'humectation des feuilles. Au cours de ce travail nous nous sommes intéressés à ce paramètre pour essayer de mieux comprendre les interactions entre microclimat de l'arbre et durée d'humectation. L'étude s'est déroulée en trois étapes majeures : la modélisation de l'évaporation d'une goutte sur un support végétal, l'étude expérimentale de la mouillabilité des feuilles de pommier, et l'étude expérimentale de la variabilité spatiale de la durée d'humectation sous un couvert de pommiers. Ce travail a permis d’expliciter la forte variabilité intra-couronne de la durée d'humectation via la prise en compte de la structure de l’arbre et de la dynamique horaire du microclimat. Le modèle développé, au delà des liens déjà connus entre l’intensité du flux évaporatif et les variables climatiques, a montré la sensibilité importante du temps d’évaporation à la mouillabilité du support via la forme de la goutte d’eau, mettant en avant la nécessité de quantifier au mieux cette interaction goutte support via l’estimation des angles de contact statiques et dynamiques. / Apples, which are the most cultivated fruit in France, are mainly endangered by the fungal pathogen Venturia inaequalis that cause apple scab disease on apple. This disease can be responsible of major products loss unless orchards are treated against apple scab. Nowadays in France, the phytopathological diseases management policies are encouraging growers to reduce considerably the use of pesticides, while keeping a high quality and yield level. In this context, one must understand better how the plant, the pathogen and their environment, interact with each other: for apple scab, the most important environmental parameter is leaf wetness duration. During this work, we studied leaf wetness duration to understand the interactions that occur between the tree microclimate and the wetness duration. To do that we divided our work in three major steps : the modeling of evaporation of a droplet at rest on a leaf, the experimental study of apple leaves wettability, and the experimental study of wetness duration spatial variability within an apple trees orchard. This study led us to clarify the strong intra-crown variability of leaf wetness duration through the consideration of tree structure and hourly dynamics of microclimate. The model we developed, beyond the known links between the evaporative flux intensity and the climatic parameters, showed a strong sensibility of the evaporation duration to the substrate wettability, highlighting the necessity to quantify at best this interaction, through the estimation of static and dynamic contact angles.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:32:50Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2010-02-09Bitstream added on 2014-06-13T19:22:32Z : No. of bitstreams: 1 marins_nms_dr_guara.pdf: 1433472 bytes, checksum: cedcb76a6d8c4184098e03ae116ba45c (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Filmes finos de carbono amorfo hidrogenado (a-C:H) e fluorados (a-C:H:F) foram depositados a partir de plasmas de misturas de acetileno/argônio e acetileno/argônio/hexafluoreto de enxofre. Para a primeira mistura de gases, o plasma foi mantido por 5 e 10 minutos a uma pressão de 9,5 Pa (30% C2H2 e 70% Ar) enquanto para a segunda ele foi mantido por 5 minutos utilizando-se 30% C2H2, 65% Ar e 5% SF6 a uma pressão total de 9,5 Pa. A potência do sinal de excitação foi variada de 5 a 125 W e o efeito deste parâmetro nas propriedades do filme foi investigado. De modo a fluorar os filmes obtidos a partir da mistura acetileno/argônio estes foram submetidos, imediatamente após a deposição e sem exposição ao ar atmosférico, a tratamentos em plasmas de SF6. Tais procedimentos foram conduzidos durante 5 minutos utilizando-se uma fonte de rádiofrequência (13,56 MHz, 70 W) a uma pressão total de 13,3 Pa. Foram utilizadas as técnicas de espectroscopia Raman e espectroscopia de fotoelétrons – XPS para investigar as respectivas microestruturas e composições químicas das amostras. A dureza e o coeficiente de atrito dos filmes foram determinados pelas técnicas de nanoindentação e tribometria, respectivamente. A receptividade das amostras à água foi analisada através de dados de ângulo de contato e a rugosidade foi determinada por interferometria ótica. Os filmes de a-C:H obtidos a partir de plasmas de C2H2 e Ar em potências mais baixas (5 e 25 W) apresentaram estruturas e composições de natureza polimérica, enquanto os preparados em potências intermediárias (50 e 75 W) apresentaram maiores proporções de ligações de carbono tetraédricos e baixo teor de hidrogênio, indicando uma estrutura do tipo DLC (Diamond-Like Carbon). Os filmes depositados com as potências mais elevadas (100 e 125 W) apresentaram estrutura do tipo grafitica... / Hydrogenated amorphous carbon (a-C:H) and fluorinated (a-C:H:F) thin films were deposited from acetylene/argon and acetylene/argon/sulfur hexafluoride mixtures. For the first gas mixture, the plasma was kept for 5 or 10 minutes using 9.5 Pa of pressure (30% C2H2 e 70% Ar) while for the second it was kept for 5 minutes using 30% C2H2, 65% Ar e 5% SF6 at a total pressure of 9.5 Pa. The power of the excitation signal was changed from 5 to 125 W and the effect of such parameter on the properties of the films was investigated. To fluorinate the a-C:H films they were submitted, immediately after deposition and without exposure to atmosphere, to SF6 plasma treatments. Such procedures were conducted for 5 minutes in radiofrequency (13.56 MHz, 70 W) plasmas of 13.3 Pa of pressure. Raman and X-Ray photoelectron spectroscopes were employed to investigate, respectively, the microstructure and chemical composition of the films. Film hardness and friction coefficient were determined from nanoindentation and tribometry techniques, respectively. The receptivity of the samples towards water was evaluated through contact angle data and roughness was measured by optical interferometry. The a-C:H films obtained from the C2H2 and Ar plasma mixtures in lower power (5 e 25 W) presented polymer-like structures and compositions while those prepared using intermediary power levels ( 50 e 75 W) presented higher proportions of tetrahedral carbon bonds and low proportions of hydrogen, suggesting a Diamond like Carbon (DLC) structure. Films deposited using the higher power (100 e 125 W) plasmas presented a graphitic structure. As the material prepared with lower power signals were submitted to the SF6 post deposition treatment, surface chemical composition was changed but the polymeric nature of the films was kept. The graphitic nature of the films synthesized in the higher power regime was intensified after... (Complete abstract click electronic access below)

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:35:00Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2003Bitstream added on 2014-06-13T20:06:05Z : No. of bitstreams: 1 mendonca_cg_dr_botfca.pdf: 4322393 bytes, checksum: 08668f2f64428bba795479b38595db54 (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / O trabalho teve como objetivo avaliar as características físicosquímicas: tensão superficial estática e estabilidade de soluções aquosas com óleos minerais e óleos vegetais utilizados como adjuvantes, bem como a área de molhamento, os depósitos e a análise ultra-estrutural de superfícies foliares após a adição desses adjuvantes às caldas herbicidas aplicadas em diferentes espécies vegetais. A tensão superficial estática das soluções com os óleos minerais e os óleos vegetais foi estimada medindo-se a massa de gotas formadas na extremidade de uma bureta. A estabilidade da emulsão e o volume de espuma foram avaliados agitando-se as soluções aquosas com os óleos, nas concentrações de 0,25% e 1%, em agitador mecânico. Após a pulverização somente com o herbicida Classic ou associado ao óleo mineral Assist em superfícies foliares de Glycine max, Commelina benghalensis, Euphorbia heterophylla e Ipomoea grandifolia, foi realizada a análise ultra-estrutural através de Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV). A área de molhamento foi obtida pela análise de imagens fotográficas da deposição de uma gota de 0,5 μL de soluções aquosas contendo somente herbicidas (Ally, Basagran 600, Classic, Doble, Select 240 CE, Gesaprim 500, Gesaprim GrDA e Primóleo) ou associados ao óleo Assist ou ao Natur’l Óleo, sobre as superfícies foliares de soja, milho, arroz e plantas daninhas em estereomicroscópio. O depósito das caldas de pulverização contendo somente herbicidas (Ally, Basagran 600, Classic, Doble e Select 240 CE) ou associados ao Assist e ao Natur’l Óleo sobre diversas espécies vegetais... / The aim of this research was to evaluate the physical-chemical characteristics: static surface tension and water spray solution stability as well as the wettability, deposits and ultra-structural analysis of leaf surfaces after the addiction of mineral and vegetable oils at herbicides on different plants. The surface tension of solutions with mineral and vegetable oils was estimated by the mass of drops formed in the extremity of a burette. The stability of the emulsion and the foam volume were evaluated after shaking the water spray solutions with the oils in concentrations of 0.25% and 1% in a mechanical agitator. The Scanning Electronic Microscope (SEM) was used for the ultra-structural analysis of the leaf surfaces of Glycine max, Commelina benghalensis, Euphorbia heterophylla and Ipomoea grandifolia, after having sprayed only with the herbicide Classic or associated to the mineral oil Assist. The wettability was obtained by the analysis of photographic images of the deposition of a drop of 0.5 μL of water spray solutions with only herbicides (Ally, Basagran 600, Classic, Doble, Select 240 CE, Gesaprim 500, Gesaprim GrDA and Primóleo) or associated with the oil Assist or Natur'l Óleo, on the leaf surfaces of soy, corn, rice and weeds in stereomicroscopy. The deposit of the spray solutions with only herbicides (Ally, Basagran 600, Doble and Select 240 CE) or associated with Assist and Natur'l Óleo on different plants was determined by use a dye tracer by spectrophotometry. The mineral oils: Iharol, Assist, Mineral Oil and Dytrol; and the vegetable oils: Veget Oil, Natur'l Óleo, Agrex'oil Vegetal and Crop Oil were effective in reduction of surface tension. Emulsions with mineral oils produce more foam than those with vegetable oils after shaking, in concentrations of 0.25 and 1%. Mineral oil Iharol presented more foam than the other tested oils after shaking... (Complete abstract click electronic access below)

Le recyclage des matériaux routiers constitue une voie de développement durable qui présente des bénéfices en termes de consommation d’énergie et de ressources non renouvelables. Pour mieux prédire les propriétés finales de ces matériaux, la compréhension des phénomènes de mélange intervenant lors de la fabrication des enrobés à chaud et à tiède en centrale d’enrobage est indispensable. L’objectif de la thèse est donc de comprendre et d’identifier les facteurs influençant les phénomènes de mouillage, de remobilisation et de miscibilité des liants bitumineux. Pour cela, la démarche d’étude choisie consiste à étudier les interactions locales entre les constituants organiques et inorganiques du mélange selon une approche physico-chimique aux interfaces et interphases. Concernant le mouillage, des indicateurs ont été sélectionnés pour suivre son évolution à l’interface bitume/roche polie. L’influence du vieillissement du liant a aussi été prise en compte. La viscosité et le taux d’asphaltènes des bitumes ainsi que la composition de surface du substrat minéral influencent la qualité de mouillage. Les résultats ont montré que les évolutions étaient régies par un modèle applicable aux surfaces polies, poreuses et chimiquement hétérogènes. La remobilisation du liant vieilli (à température réduite) par le liant d’apport (chauffé à 160°C) a été étudiée à l’interface et à l’interphase sur des échantillons « bitume d’apport/bitume vieilli ». A l’interface, le temps d’étalement est influencé linéairement par la viscosité du liant vieilli. Concernant l’interphase, l’analyse des échantillons bitumineux a montré qu’une diminution de l’écart de températures entre les liants conduit à un meilleur mélange. Des méthodologies ont été développées pour suivre la migration du liant vieilli au moyen de techniques comme la micro fluorescence X, la microscopie infrarouge en mode ATR et en mode d’imagerie ATR. La microscopie infrarouge en mode d’imagerie ATR est particulièrement adaptée pour étudier la remobilisation du bitume vieilli à l’aide de la fonction carbonyle qui résulte de l’oxydation du bitume et traduit son état de vieillissement. Les résultats ont permis de déterminer les paramètres influents tels que la viscosité et la nature du liant vieilli ainsi que l’effet bénéfique d’un produit « régénérant » sur la remobilisation. L’effet d’une énergie d’agitation mécanique améliore également le mélange des liants. Concernant les résultats obtenus par micro fluorescence X, des éléments métalliques entrant dans la composition du bitume ont été choisis comme traceurs internes pour suivre la migration d’un liant. Des hypothèses ont été proposées pour expliquer les différences de migration des traceurs observées. Enfin, l’ensemble des méthodologies développées à l’échelle des liants a été appliqué à l’étude des produits routiers incorporant des granulats neufs et vieillis. Les résultats montrent une cohérence entre les tendances observées à l’échelle microscopique et macroscopique. Le procédé de fabrication à chaud favorise la remobilisation tandis que l’augmentation du taux d’agrégats d’enrobé le freine. L’augmentation du taux d’agrégats réduit également l’homogénéité du mélange bitumineux fabriqué qui a été évaluée au travers de la répartition spatiale de la fonction carbonyle, obtenue par un traitement statistique des cartographies chimiques par microscopie infrarouge. / In the road industry, the main challenge is to produce warm-mix asphalt mixtures while incorporating high rates of reclaimed asphalt, which come from the deconstruction of old pavement. However, the combination of recycling and the reduction of mix manufacture temperatures (warm mixes) raises technical issues about performance and durability of final pavement materials. In order to better predict final properties of these recycled materials, it is also necessary to understand phenomena occurring during the manufacture of recycled asphalt mixtures in the plant. The objectives of the PhD thesis are to understand and identify factors impacting wetting, remobilization and miscibility phenomena existing between organic and inorganic constituents of the bituminous mixture happening during the manufacturing step. The selected experimental approach consists in studying materials interactions according to a physicochemical approach at interfaces and interphases.Concerning wetting mechanisms at the “bitumen/aggregate” interface, some indicators were selected to assess wetting evolutions on a polished mineral slide. The binder ageing influence has also been studied. The bitumen viscosity and asphaltene content influence the wetting quality as well as the surface composition of the mineral substrate. Results have shown that “bitumen/aggregate” wetting evolutions were governed by a model associated to polished, porous and chemically heterogeneous surfaces.Remobilization of the aged binder (at a lower temperature) by the virgin one (heated at 160°C) has been studied at the interface and at the interphase of “aged binder/virgin binder “samples. At the bituminous interface, the spreading time is linearly influenced by the aged binder viscosity. At the bituminous interphase, bituminous sample analysis has shown that a reduction in the binders temperature difference leads to a better blend. Methodologies have been developed to monitor the aged binder migration using techniques such as X-ray micro fluorescence, infrared microscopy in ATR mode and in imaging ATR mode. Infrared microscopy in imaging ATR mode is a suitable technique to monitor the aged binder migration coupled to the carbonyl function marker resulting from the bitumen oxidation and ageing. Results have identified influent parameters corresponding to the aged binder viscosity and chemical composition, as well as the beneficial effect of a rejuvenator on remobilization. The effect of mechanical agitation energy also improves the binders blend. Concerning X-ray micro fluorescence results, binders remobilization has been assessed by the migration of metals which are involved in the bitumen internal composition. Some hypotheses have been proposed to explain observed migration differences of studied markers.Finally, all customized binder-scale methodologies have been applied to the study of road products incorporating virgin aggregates and reclaimed asphalt pavement. Results have shown similarities between observed trends at the microscopic and macroscopic scales. The hot manufacturing process promotes remobilization while the increase in the reclaimed asphalt rate limits it. The increase in the reclaimed asphalt rate also reduces the asphalt mixture homogeneity degree which has been evaluated through the carbonyl function spatial distribution, obtained by a chemical mappings statistical treatment.

O objetivo desse estudo foi avaliar o efeito da quitosana nas concentrações de 2,5% e 5,0% na molhabilidade da dentina erodida. 104 espécimes de dentina bovina (7,0x7,0x2,5) foram planificados e polidos, e para o desafio erosivo os espécimes foram imersos em 20mL de ácido cítrico (pH=3.2) sob agitação durante 2h. Os espécimes foram divididos aleatoriamente de acordo com o substrato dentinário: hígido e erodido e subdivididos em 4 grupos (n=10): sem reumidificação (controle), ácido acético a 1%, quitosana a 2,5% e quitosana a 5,0%. Em seguida, uma gota do sistema adesivo Single Bond 2 (3M) foi depositada sobre a superfície de cada espécime. Os ângulos de contato entre a superfície de dentina e o adesivo foram mensurados por meio de um goniômetro. Os outros 24 espécimes foram submetidos à análise da superfície por meio MEV. Os testes estatísticos utilizados foram o teste de normalidade (Kolmogorov-Smirnov) e análise de variância (ANOVA) (p>0,05). Não foram encontradas diferenças entre os ângulos de contato produzidos na dentina erodida reumidificada com quitosana nas concentrações de 2,5% e 5,0%. A solução de quitosana, independente de sua concentração, não influenciou na molhabilidade da dentina erodida. Através de análise em MEV, verificou-se que houve deposição de partículas de quitosana sobre a superfície e no interior dos túbulos dentinários. / The aim of this study to assess the effect of chitosan, in concentrations of 2.5% and 5.0%, on the eroded dentin wettability, followed by analysis of surface morphology by SEM. 104 bovine dentin slabs were ground, polished and then immersed in 20mL of citric acid (pH = 3.2) under continuous stirring for 2h. Specimens were randomly divided according to the dentin substrate: sound and eroded, and then, subdivided into 4 groups (n=10): without rewetting (control), 1% acetic acid, 2.5% chitosan and 5.0% chitosan. Then, a drop of the adhesive system Single Bond 2 (3M) was deposited onto surface of each specimen. The contact angle between dentin surface and the adhesive system was measured by using a goniometer. The other 24 specimens were subjected to analysis under SEM. Statistical analysis was performed using the normality test (Kolmogorov-Smirnov) and Analysis of Variance (ANOVA) (p> 0.05). No differences were found between the angles produced on the eroded dentin re-rewetting with chitosan in the concentrations of 2.5% and 5%. The chitosan solution, regardless of the concentration used, did not influence of the eroded dentin wettability. Through SEM analysis, it was found particles of chitosan deposited on the surface and within the dentinal tubules.

Resumo: Filmes finos de carbono amorfo hidrogenado (a-C:H) e fluorados (a-C:H:F) foram depositados a partir de plasmas de misturas de acetileno/argônio e acetileno/argônio/hexafluoreto de enxofre. Para a primeira mistura de gases, o plasma foi mantido por 5 e 10 minutos a uma pressão de 9,5 Pa (30% C2H2 e 70% Ar) enquanto para a segunda ele foi mantido por 5 minutos utilizando-se 30% C2H2, 65% Ar e 5% SF6 a uma pressão total de 9,5 Pa. A potência do sinal de excitação foi variada de 5 a 125 W e o efeito deste parâmetro nas propriedades do filme foi investigado. De modo a fluorar os filmes obtidos a partir da mistura acetileno/argônio estes foram submetidos, imediatamente após a deposição e sem exposição ao ar atmosférico, a tratamentos em plasmas de SF6. Tais procedimentos foram conduzidos durante 5 minutos utilizando-se uma fonte de rádiofrequência (13,56 MHz, 70 W) a uma pressão total de 13,3 Pa. Foram utilizadas as técnicas de espectroscopia Raman e espectroscopia de fotoelétrons - XPS para investigar as respectivas microestruturas e composições químicas das amostras. A dureza e o coeficiente de atrito dos filmes foram determinados pelas técnicas de nanoindentação e tribometria, respectivamente. A receptividade das amostras à água foi analisada através de dados de ângulo de contato e a rugosidade foi determinada por interferometria ótica. Os filmes de a-C:H obtidos a partir de plasmas de C2H2 e Ar em potências mais baixas (5 e 25 W) apresentaram estruturas e composições de natureza polimérica, enquanto os preparados em potências intermediárias (50 e 75 W) apresentaram maiores proporções de ligações de carbono tetraédricos e baixo teor de hidrogênio, indicando uma estrutura do tipo DLC (Diamond-Like Carbon). Os filmes depositados com as potências mais elevadas (100 e 125 W) apresentaram estrutura do tipo grafitica... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / ABSTRACT: Hydrogenated amorphous carbon (a-C:H) and fluorinated (a-C:H:F) thin films were deposited from acetylene/argon and acetylene/argon/sulfur hexafluoride mixtures. For the first gas mixture, the plasma was kept for 5 or 10 minutes using 9.5 Pa of pressure (30% C2H2 e 70% Ar) while for the second it was kept for 5 minutes using 30% C2H2, 65% Ar e 5% SF6 at a total pressure of 9.5 Pa. The power of the excitation signal was changed from 5 to 125 W and the effect of such parameter on the properties of the films was investigated. To fluorinate the a-C:H films they were submitted, immediately after deposition and without exposure to atmosphere, to SF6 plasma treatments. Such procedures were conducted for 5 minutes in radiofrequency (13.56 MHz, 70 W) plasmas of 13.3 Pa of pressure. Raman and X-Ray photoelectron spectroscopes were employed to investigate, respectively, the microstructure and chemical composition of the films. Film hardness and friction coefficient were determined from nanoindentation and tribometry techniques, respectively. The receptivity of the samples towards water was evaluated through contact angle data and roughness was measured by optical interferometry. The a-C:H films obtained from the C2H2 and Ar plasma mixtures in lower power (5 e 25 W) presented polymer-like structures and compositions while those prepared using intermediary power levels ( 50 e 75 W) presented higher proportions of tetrahedral carbon bonds and low proportions of hydrogen, suggesting a Diamond like Carbon (DLC) structure. Films deposited using the higher power (100 e 125 W) plasmas presented a graphitic structure. As the material prepared with lower power signals were submitted to the SF6 post deposition treatment, surface chemical composition was changed but the polymeric nature of the films was kept. The graphitic nature of the films synthesized in the higher power regime was intensified after... (Complete abstract click electronic access below) / Orientadora: Elidiane Cipriano Rangel / Coorientador: Rogério Pinto Mota / Banca: Konstantin Georgiev Kostov / Banca: Mauríco Antonio Algatti / Banca: Jonny Vilcarromero Lopez / Banca: Pedro Augusto de Paula nascente / Doutor

Existe atualmente uma crescente produção de leite de búfala no Brasil e no mundo, sendo que 13% do leite mundial é produzido por esta espécie, perdendo somente para a produção do leite bovino. Esse crescimento deve-se às características peculiares do leite desta espécie em comparação ao bovino, incluindo teores mais elevados de vitamina C, minerais (como cálcio e fósforo), gordura e proteína. Uma alternativa para dar maior rentabilidade econômica ao leite consiste na transformação do produto para a forma de pó de fácil reconstituição (instantâneo) através de um processo de secagem. Como a reconstituição de um alimento em pó depende significativamente das suas características de molhabilidade, é comum a utilização de processos como aglomeração e lecitinação para melhorar a molhabilidade do leite em pó. Neste contexto, o objetivo deste estudo consiste em investigar a influência da adição de lecitina, antes da secagem por atomização, na molhabilidade do leite de búfala em pó. Com esta finalidade, o leite de búfala in natura foi semidesnatado, pasteurizado, concentrado a 40% (percentual mássico) de sólidos totais e seco por pulverização. Nos produtos preparados com lecitina, este aditivo foi utilizado em proporções de 0,3, 0,5 e 1,0 g de lecitina/100 g de sólidos totais no leite concentrado, previamente ao processo de secagem por atomização. Nestas condições, o efeito da concentração de lecitina na molhabilidade do leite em pó produzido foi avaliado através da técnica de Washburn e do teste de molhamento estático. Ainda, o material seco foi avaliado quanto ao teor de umidade, distribuição de tamanho de partículas e, para amostras específicas, quanto à área superficial, atividade de água, cor e morfologia das partículas (via microscopia eletrônica de varredura). Foi observado que a adição de lecitina diminuiu o tempo de molhamento (valores compreendidos entre 63,9 e 188,4 s) quando comparado ao leite in natura (300,9 s). O ângulo de contato das amostras de leite em pó obtidas em níveis superiores a 0,3% de lecitina adicionada diminuiu significativamente, para valores compreendidos entre 82,73 ± 2,76° e 81,21 ± 2,23°, com relação ao valor obtido sem adição do aditivo (89,01 ± 0,48°). Entretanto, a presença de lecitina não apresentou considerável influência na umidade, atividade de água, cor, morfologia, área superficial e na distribuição de tamanho das partículas obtidas. / There is nowadays a growing production of buffalo milk in Brazil and in the world. It already represents 13% of total world milk production, being second only to the production of bovine milk. This growth is due to the peculiar characteristics of this kind of milk compared to cow milk, such as higher content of vitamin C, minerals (such as calcium and phosphorous), fat and protein. An alternative to provide greater economic return from milk consists in converting the product to powder for easy reconstitution (i.e. instant food) through a drying process. As the reconstitution of a powdered food depends strongly on its characteristics of wettability, the utilization of alternatives such as agglomeration and addition of lecithin are commonly used to improve the wettability of the final product. In this context, the aim of this study is to investigate the influence of the addition of lecithin, previously to the spray drying on the wettability of buffalo milk powder. For such purpose, the fresh buffalo milk was partially-skimmed, pasteurized, concentrated to 40% (mass percent) of total solids and spray-dried. Four milk powders were produced, one without addition of lecithin and three with different contents of lecithin (0.3, 0.5 and 1.0 g of lecithin/100 g of total solids). The effect of the concentration of lecithin on the wettability of the powder produced was measured by the Washburn technique and static wetting test. Further, the dried material was analyzed for moisture content, particle size distribution, and for specific samples, for surface area, water activity, color and particle morphology (scanning electron microscopy). It was observed that the addition of lecithin decreased the wetting time (values comprised between 63.9 and 188.4 s) when compared to lecithin-free milk (300.9 s). The contact angle of the milk powder samples obtained with levels greater than 0.3% of added lecithin significantly decreased to values between 82.73 ± 2.76° and 81.21 ± 2.23°, with respect to the value obtained without addition of the additive (89.1°). However, the presence of lecithin showed no significant influence on the moisture content, water activity, color, morphology, surface area and particle size distribution of the produced powders.

Existe atualmente uma crescente produção de leite de búfala no Brasil e no mundo, sendo que 13% do leite mundial é produzido por esta espécie, perdendo somente para a produção do leite bovino. Esse crescimento deve-se às características peculiares do leite desta espécie em comparação ao bovino, incluindo teores mais elevados de vitamina C, minerais (como cálcio e fósforo), gordura e proteína. Uma alternativa para dar maior rentabilidade econômica ao leite consiste na transformação do produto para a forma de pó de fácil reconstituição (instantâneo) através de um processo de secagem. Como a reconstituição de um alimento em pó depende significativamente das suas características de molhabilidade, é comum a utilização de processos como aglomeração e lecitinação para melhorar a molhabilidade do leite em pó. Neste contexto, o objetivo deste estudo consiste em investigar a influência da adição de lecitina, antes da secagem por atomização, na molhabilidade do leite de búfala em pó. Com esta finalidade, o leite de búfala in natura foi semidesnatado, pasteurizado, concentrado a 40% (percentual mássico) de sólidos totais e seco por pulverização. Nos produtos preparados com lecitina, este aditivo foi utilizado em proporções de 0,3, 0,5 e 1,0 g de lecitina/100 g de sólidos totais no leite concentrado, previamente ao processo de secagem por atomização. Nestas condições, o efeito da concentração de lecitina na molhabilidade do leite em pó produzido foi avaliado através da técnica de Washburn e do teste de molhamento estático. Ainda, o material seco foi avaliado quanto ao teor de umidade, distribuição de tamanho de partículas e, para amostras específicas, quanto à área superficial, atividade de água, cor e morfologia das partículas (via microscopia eletrônica de varredura). Foi observado que a adição de lecitina diminuiu o tempo de molhamento (valores compreendidos entre 63,9 e 188,4 s) quando comparado ao leite in natura (300,9 s). O ângulo de contato das amostras de leite em pó obtidas em níveis superiores a 0,3% de lecitina adicionada diminuiu significativamente, para valores compreendidos entre 82,73 ± 2,76° e 81,21 ± 2,23°, com relação ao valor obtido sem adição do aditivo (89,01 ± 0,48°). Entretanto, a presença de lecitina não apresentou considerável influência na umidade, atividade de água, cor, morfologia, área superficial e na distribuição de tamanho das partículas obtidas. / There is nowadays a growing production of buffalo milk in Brazil and in the world. It already represents 13% of total world milk production, being second only to the production of bovine milk. This growth is due to the peculiar characteristics of this kind of milk compared to cow milk, such as higher content of vitamin C, minerals (such as calcium and phosphorous), fat and protein. An alternative to provide greater economic return from milk consists in converting the product to powder for easy reconstitution (i.e. instant food) through a drying process. As the reconstitution of a powdered food depends strongly on its characteristics of wettability, the utilization of alternatives such as agglomeration and addition of lecithin are commonly used to improve the wettability of the final product. In this context, the aim of this study is to investigate the influence of the addition of lecithin, previously to the spray drying on the wettability of buffalo milk powder. For such purpose, the fresh buffalo milk was partially-skimmed, pasteurized, concentrated to 40% (mass percent) of total solids and spray-dried. Four milk powders were produced, one without addition of lecithin and three with different contents of lecithin (0.3, 0.5 and 1.0 g of lecithin/100 g of total solids). The effect of the concentration of lecithin on the wettability of the powder produced was measured by the Washburn technique and static wetting test. Further, the dried material was analyzed for moisture content, particle size distribution, and for specific samples, for surface area, water activity, color and particle morphology (scanning electron microscopy). It was observed that the addition of lecithin decreased the wetting time (values comprised between 63.9 and 188.4 s) when compared to lecithin-free milk (300.9 s). The contact angle of the milk powder samples obtained with levels greater than 0.3% of added lecithin significantly decreased to values between 82.73 ± 2.76° and 81.21 ± 2.23°, with respect to the value obtained without addition of the additive (89.1°). However, the presence of lecithin showed no significant influence on the moisture content, water activity, color, morphology, surface area and particle size distribution of the produced powders.

Orientador: João Sinezio de Carvalho Campos / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-11T18:17:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Buzeto_FabricioAndre_M.pdf: 5022514 bytes, checksum: da17a266de578a2060bb68a4ba3a873d (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: Estudos das modificações superficiais de polímeros, causadas por descarga corona, são desenvolvidos com o objetivo de mudar as propriedades hidrofóbicas apresentadas por esses materiais, melhorando suas propriedades superficiais sem alterar suas propriedades mecânicas. No presente estudo, realizou-se, alterações na superfície da borracha natural, por tratamento corona de configuração ponta/plano com potência de 5 kV, visando, num segundo momento, a facilitação da incorporação de cargas com caráter hidrofílico à borracha natural. Um planejamento fatorial 22 foi utilizado para a análise dos resultados obtidos por medidas de ângulo de contato, tendo como objetivo a determinação do tempo e altura ótimos para a diminuição do ângulo de contato medido na superfície do polímero em relação à água destilada. Utilizaram-se técnicas complementares como FTIR/ATR, para a determinação das alterações físico-químicas ocorridas na superfície da borracha, bem como, análises térmicas da borracha natural visando à sustentação da não ocorrência de modificações na estrutura polimérica da borracha natural, tais como, reticulações. Através da técnica de microscopia ótica, foi possível verificar que para alturas menores que 2 mm, a superfície da borracha sofre degradação causada pela intensidade das descargas / Abstract: Studies of the superficial modifications of polymers, caused by corona discharges, are developed with the objective to change the hydrophobic properties presented by these materials, improving their superficial properties without changing their mechanical properties. In the present study, superficial modifications were carried out in the natural rubber, for corona treatment from needles-plane electrode system configuration with power of 5 kV, aiming, on a second moment, the facilitation of the incorporation of fillers with hydrophilic characteristic into the natural rubber. A factorial planning 22 was used on the analysis of the results obtained by contact angle measures, taking as an objective the determination of the best time and height for the reduction of the contact angle measured in the polymer surface regarding the distilled water. Complementary techniques were used, like the FTIR/ATR, to determine the chemical-physic alterations taken place in the rubber surface, as well, thermal studies of the natural rubber aiming for sustenance of not-incident modifications in the internal polymeric structure of the natural rubber, such as, reticulations. Through the optical microscopy technique, it was possible to confirm that, for heights less than 2 mm, the rubber surface suffers degradation caused by the intensity of the applied electric charges. / Mestrado / Ciencia e Tecnologia de Materiais / Mestre em Engenharia Química