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This paper reports on a study of highly filled composites of polypropylene (PP) and 75% by weight sugarcane bagasse fiber with and without alkali treatment and with and without coupling agent (SEBS-g-MA). Composites were prepared using a Rheomix600 mixer connected to a HAAKE torque rheometer. The thermal and mechanical behavior of these composites were investigated by thermogravimetry (TGA), differential Scanning Calorimetry (DSC), flexural tests, impact tests and scanning electron microscopy. Scanning electron microscopy (SEM) images taken from sugarcane bagasse fibers showed enhancements in the fiber's surface topography after the surface treatment process. The FTIR, TGA and SEM results for the fibers showed that the alkali treatment modified the fiber surface as well as the chemical composition. The impact test results showed a good potential of SEBS-g-MA as coupling agent and impact modifier in highly filled composites, increasing by more than 100% the impact strength of the composite as compared to those without the coupling agent. Scanning electron microscopy showed that addition of coupling agent improved the interfacial adhesion between the fibers and polypropylene.

Made available in DSpace on 2014-09-30T18:18:28Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013Bitstream added on 2014-10-01T14:03:31Z : No. of bitstreams: 1 S0104-14282013000500014.pdf: 933880 bytes, checksum: 343bf7fa7e7725c6ab482b2488a7ab20 (MD5) A borracha natural (BN) de três clones de seringueira [Hevea brasiliensis (Willd. exAdr. de Juss. Muell.-Arg.)] de um período de sete meses foi obtida por coagulação do látex com solução de ácido acético a 10% e seca a 65°C. As curvas TG-DTG foram utilizadas para monitorar as propriedades térmicas da BN. Os resultados indicaram pequenas variações entre clones e coletas, exceto no valor de Tf-T0, indicando que o clone IAC 301 sofre degradação mais rápida durante o processo termo degradação da BN seca. Não houve diferenças significativas nos valores de Tg entre clones e coletas. Natural rubber (NR) tapped from three clones of the rubber tree [Heveabrasiliensis (Willd. ex Adr. de Juss. Muell.-Arg.)] over a seven month period was obtained by coagulation of lattices with 10% acid acetic and dried at 65 °C. TG-DTG curves were used to monitor thermal properties of NR. The TG-DTG results indicated very small differences among the clones and tappings, except in the value of Tf-T0, which indicated that the IAC 301 clone suffered the fastest thermal degradation, during decomposition of the dried, raw NR. There was no significant difference in Tg values among clones and tappings. Embrapa Instrumentação UTFP Departamento de Engenharia de Materiais UNESP Faculdade de Ciências e Tecnologia Instituto Agronômico UNESP Faculdade de Ciências e Tecnologia

A técnica de eletrofiação é conhecida desde a década de 1930, porém, somente com o advento das novas aplicações da nanotecnologia esta importante técnica foi re-descoberta. As potencialidades de nanofibras, de tamanhos da ordem de 50 a 500 nm e com extensão micrométrica, têm sido investigadas para diferentes materiais, com resultados promissores em diferentes aplicações. Nesta primeira parte, este trabalho de revisão propôs-se a detalhar as bases fundamentais do processo de eletrofiação. São descritas as influências das variáveis de processo, como campo aplicado, distância de trabalho, velocidade de rotação do coletor e de injeção da solução. Variáveis associadas ao sistema, como tipo de solvente e polímero de interesse, também são discutidas. The electrospinning technique has been known since the 1930s, but only with the advent of new nanotechnology applications this technique was re-discovered and became important for production of nanomaterials. The potential for obtaining different nanofibers with sizes ranging from 50 to 500 nm and micrometer length has been investigated for different materials, with promising results in different applications. The first part of this review is aimed at describing the fundamentals of the electrospinning process. We describe the influence of process variables such as applied field, working distance, speed of rotation of the collector and solution injecting flow rate. The variables associated to this system, such as type of solvent and polymer of interest, are also discussed.

Neste trabalho, os efeitos de diferentes condições de tempo e temperatura usados para a preparação de whiskers de sisal foram investigados com o objetivo de se determinar a influência destes parâmetros experimentais na morfologia, cristalinidade e estabilidade térmica dos materiais preparados. A obtenção dos whiskers deu-se após o pré-branqueamento da fibra de sisal com solução alcalina de peróxido de hidrogênio. A fibra branqueada foi submetida ao processo de hidrólise com solução de ácido sulfúrico 60% (m/m) sob três diferentes condições de temperatura e tempos de extração: 45 °C e 60 minutos (WS45_60); 45 °C e 75 minutos (WS45_75) e 60 °C e 30 minutos (WS60_30). Os whiskers foram caracterizados quanto à morfologia por microscopia eletrônica de transmissão (MET), quanto à cristalinidade (DRX), carga superficial (potencial zeta) , teor de enxofre (análise elementar) e quanto à estabilidade térmica por termogravimetria (TGA). Os resultados mostraram que os whiskers de sisal apresentaram comprimento e diâmetro médios e 210 nm e 5 nm respectivamente. Devido à alta aglomeração dos whiskers, diferenças relativas às características dimensionais não puderam ser determinadas. Os resultados obtidos revelaram uma forte dependência da cristalinidade final dos whiskers com a temperatura e tempo de extração. O uso de temperatura mais alta (60 °C) associado a um menor tempo de extração (30 minutos) resulta em whiskers com boa estabilidade térmica (235 °C), maior cristalinidade e sem o comprometimento da estrutura cristalina da celulose.

In this study, the effect of rootstock on grafting through metabolomic analysis of latex (Hevea brasiliensis) samples was verified by ¹H nuclear magnetic resonance (NMR) and multivariate data analysis. Sixteen metabolites present in the latex cytosol were characterized by NMR. PCA analysis showed that the latex samples of the RR and GR groups can be differentiated. The GR group samples present a metabolic profile similar to the RR group samples, while the RG group is in an intermediate position between RR and GG groups. Sucrose and formate contributed greatly to the separation obtained by PCA, presenting a good correlation between the results. ¹H NMR was an efficient technique to differentiate latex samples from different types of rootstocks and grafting and in the future could be used to predict rubber production by latex analysis.

As propriedades de termo estabilidade das nanofibras de celulose estão relacionadas diretamente com a sua aplicação e em especial ao processamento de polímeros cujas temperaturas típicas de processamento encontram-se em torno de 200 °C. Neste trabalho, nanofibras de algodão comercial foram extraídas empregando-se diferentes ácidos: ácido sulfúrico, ácido clorídrico e mistura (1:1; ácido sulfúrico: ácido clorídrico). As nanofibras resultantes foram caracterizadas quanto à morfologia por microscopia de transmissão (MET), potencial zeta, análise elementar, cristalinidade por difração de raio X (DRX) e estabilidade térmica em atmosfera de ar (TGA). Os resultados indicaram uma morfologia muito similar entre as nanofibras bem como a cristalinidade das mesmas, independentemente do ácido utilizado na hidrólise. A principal diferença encontrada foi em relação ao estado de agregação das mesmas e quanto à estabilidade térmica. O estado de agregação das nanofibras em suspensões seguiu a ordem HCl >H2SO4:HCl > H2SO4 devido ao aumento da carga superficial nesta ordem avaliada via medidas de potencial zeta. A incorporação de HCl ao H2SO4 para a obtenção de nanofibras de celulose revelou-se eficaz no aumento da estabilidade térmica das nanofibras relativamente a extrações empregando-se somente H2SO4 e uma melhor dispersão em relação a nanofibras obtidas com o uso somente de HCl.

Studies of the morphological behavior of fulvic acids were carried out using the Atomic Force Microscopy technique together with zeta Potential techniques and fluorescence spectroscopy. Results showed that the aquatic fulvic acid (AFA) of a Brazilian River changed its morphology when the AFA aqueous solution had its pH changed. In acid pH the morphology is granular forming 10-55 nm high agglomerates. In alkaline pH values were 2.5-4.0 nm, and the morphology forms non granular structures. These results suggest that for pH 3.0 electrostatic interactions are weak and hydrogen bonding is responsible for the aggregates formation; while at pH 9.0 electrostatic interactions are strong due to the increase in phenolic groups ionization and low hydrogen interaction forming open structures. Fluorescence spectroscopy results confirmed the AFM, that is, a change in the AFA in tropical river in alkaline pH compared to the structure in acid pH. Estudos do comportamento morfológico dos ácidos fúlvicos foram realizados utilizando a técnica de microscopia de força atômica aliada às técnicas de potencial zeta e espectroscopia de fluorescência. Os resultados mostraram que o ácido fúlvico (AFA) de um rio tropical mudou a sua morfologia quando variado o pH da solução aquosa dos AFA. Em pH ácido a morfologia é mais granular formando aglomerados de altura entre 10-55 nm. Em pH alcalino os valores foram de 2,5-4,0 nm, sendo que a morfologia em condições alcalinas é aberta formando estruturas não granulares. Estes resultados sugerem que para pH 3,5 as interações eletrostáticas são fracas e as ligações de hidrogênio são responsáveis pela formação de agregados, enquanto em pH 9,0 as interações eletrostáticas são fortes devido ao aumento da ionização de grupos fenólicos e ocorrem poucas ligações hidrogênio formando estruturas mais abertas. Os resultados de espectroscopia de fluorescência mostraram mudança na estrutura do AFA de rio tropical em pH alcalino em comparação com a estrutura em pH ácido, corroborando com os resultados obtidos pela AFM.

A agroindústria do açaí gera uma grande quantidade de resíduos, constituída de caroços e fibras, o que é um grave problema ambiental e de saúde pública. O objetivo deste estudo foi estudar as fibras do mesocarpo e o caroço do fruto do açaí para sua utilização em materiais compósitos. As amostras foram caracterizadas usando análise por termogravimetria (TG/DTG) em atmosferas inerte e oxidativa, microscopia eletrônica de varredura e microscopia óptica. As fibras apresentaram boa estabilidade térmica até 230 ºC e um processo de degradação em atmosfera inerte em três etapas. Em atmosfera oxidativa, as fibras apresentaram menor estabilidade térmica e uma mudança no processo de degradação de três para quatro etapas. os resultados da análise térmica do caroço mostraram um comportamento térmico similar ao da fibra. A microscopia mostrou que as fibras presentes no fruto do açaí recobrem o caroço e possuem morfologia irregular com a presença de células do parênquima na sua superfície. O comportamento térmico das fibras do açaí é semelhante ao de outras fibras vegetais já utilizadas industrialmente na área de compósitos poliméricos, o que abre novas e promissoras áreas para sua utilização. The açaí fruit agro industry produces a large amount of waste, mainly seeds and fibers, which is a serious environmental and public health problem. The aim of this work is to study the mesocarp fibers and the açaí fruit seed to use in composite materials. The samples have been characterized by using thermogravimetric analysis (TGA/DTG) in inert and thermo-oxidative atmospheres, scanning electron and optical microscopy. The fibers have shown good stability until 230ºC and a threedegradation step process in inert atmosphere. In oxidative atmosphere, the fibers presented a decrease in thermal stability and a change in the decomposition process from three to four steps. For the seeds, a similar behavior was observed, although a lower thermal stability was observed when compared to the fiber. Longitudinal morphology of the fibers that cover the açaí seed is rough, and parenchyma cells can be seen on the surface. The açaí fibers exhibited a thermal behavior comparable to other natural fibers used in composites, which is promising for new applications.

In this paper, the effects of acrylamide (AAm), methylcellulose (MC) contents, pH and ionic strength on kinetic, network and hydrophilic properties of polyacrylamide and methylcellulose hydrogels were investigated. The hydrogels were characterized by evaluating of network [average molecular weight between crosslinks (M C), crosslink density (q) and the number of elastically effective chains (Ve)], and kinetic parameters [diffusional exponent (n), diffusion constant (k) and diffusion coefficient (D)]. Such properties were controlled by adjusting of the AAm, MC contents, pH and ionic strength factors. Due to high hydrophilicity and fast water-uptake, the PAAm-MC hydrogels can be considered as materials for potential applications in agricultural fields, mainly in controlled release of water or pesticides.

Hidrogéis produzidos a partir de poliacrilamida (PAAm) foram sintetizados e suas eficiências para liberação controlada de NH4+ e K+ contidos em fertilizantes foram avaliadas. Os hidrogéis foram sintetizados em solução aquosa a partir da polimerização do monômero acrilamida (AAm) em duas concentrações (3,6 e 21,7 %), em presença do agente de reticulação N', N-metileno-bis-acrilamida (MBAAm) e catalisador N, N, N', N'-tetrametil etilenodiamina (TEMED). A fixação de nutrientes ocorreu submetendo-se os hidrogéis à solução aquosa com concentrações de 86 e 82 mg L-1 de K+ e NH4+. As propriedades hidrofílicas, espectroscópicas e morfológicas foram investigadas por meio de medidas de grau de intumescimento (Q), por espectroscopia no infravermelho com transformada de Fourier (FTIR) e por meio de imagens obtidas por microscopia eletrônica de varredura (MEV). Os teores de NH4+ e K+ liberados em meio aquoso foram monitorados em intervalos de tempo de 1, 2, 4, 18, 26 e 50 h por espectrofotometria com análise por injeção em fluxo e por fotometria de chama. Os resultados de grau de intumescimento mostraram que hidrogéis com nutrientes fixados são mais hidrofóbicos. Observações em MEV revelaram decréscimo no tamanho médio dos poros para os hidrogéis com maior quantidade de acrilamida. A cinética de liberação controlada de NH4+ e K+ permitiu inferir que o hidrogel sintetizado com 21,7 % de AAm apresentou maior potencial na liberação controlada dos nutrientes, principalmente NH4+.

Neste estudo, fibras de sisal foram utilizadas como reforço para a matriz constituída de amido, glúten de milho e glicerol. O teor de fibra em relação a matriz variou de 5 a 30%. O processamento da matriz e dos compósitos foi realizado em um reômetro de torque Haake à 130 °C, 50 rpm por 10 minutos. As misturas obtidas foram moldadas por compressão à quente. As propriedades mecânicas; termodinâmico-mecânico (DMTA) e de absorção de água foram investigadas em função do teor de fibras na matriz de amido/glúten de milho/glicerol. O aumento do conteúdo de fibra provocou uma melhoria nas propriedades mecânicas dos compósitos com relação à matriz. O compósito reforçado com 30% de fibra de sisal apresentou aumento no módulo de elasticidade e tensão na ruptura de aproximadamente de 560 e 162%, respectivamente e diminuição nos valores de elongação na ruptura de 81%. Os resultados obtidos por DMTA mostraram aumento progressivo do módulo de armazenamento (E') e diminuição do módulo de amortecimento (tan d) com o aumento do teor de fibra, confirmando o efeito de reforço das fibras de sisal na matriz de amido/glúten de milho/glicerol. A incorporação das fibras na matriz também provocou diminuição da absorção de umidade e no coeficiente de difusão de água. A análise da morfologia dos compósitos mostrou boa dispersão das fibras na matriz.

Ultra-thin films of poly(o-ethoxyaniline)-POEA were deposited onto quartz slides by the self-assembly technique from aqueous solutions of this polymer in pH 3 and 5. The influence of the experimental conditions on the amount of POEA adsorbed was evaluated by UV-Vis spectroscopy, atomic force microscopy and cyclic voltammetry. It was observed that in pH 5 the amount of POEA adsorbed is always greater than that in pH 3, regardless the time of substrate immersion into the polymeric solution. Repeatedly immersions of quartz substrate into the POEA solutions contributed to an increase on the amount of polymer adsorbed. When long time immersions were made the adsorption process reached a maximum around 3 minutes. However, if repeatedly short time immersions were adopted the amount of POEA adsorbed could be increased indefinitely indicating the existence of a non-equilibrium process.

The influence of environmental conditions and irrigation on the chemical composition of green coffee beans and the relationship of these parameters to the quality of the beverage were investigated in coffee plantations in the regions of Adamantina, Mococa and Campinas, in the state of São Paulo, Brazil. The chemical composition and physical aspects of green coffee beans produced in the three regions were related through Principal Component Analyses (PCA) to the quality of beverage, as determined by sensorial and electronic analyses. The chemical composition was affected by the environmental conditions. Some differences in cup quality were detected by the electronic method but not by cup tasting. Irrigation was not a major factor affecting chemical composition, since there were few differences in relation to non-irrigated coffee plants. The production site appeared to be the main influencing factor on biochemical composition. A pronounced difference was observed in Adamantina, where annual average air temperature was 1.6-2.4ºC warmer than in the other two areas and about 3.5ºC above to the optimal limit for coffee cultivation. A influência das condições ambientais e do manejo da irrigação na composição química do grão de café verde e sua relação com a qualidade de bebida foram investigadas em cafeeiros cultivados nas regiões paulistas de Adamantina, Mococa e Campinas. A composição química e alguns aspectos físicos dos grãos de café verde produzidos nos diferentes tratamentos e locais de cultivo foram relacionados à qualidade de bebida determinada por análises sensoriais e eletrônicas. Os dados tratados por análises de componentes principais demonstraram que a composição química dos grãos permitiu a diferenciação do café produzido em diferentes regiões, sendo as variações na composição das sementes perceptíveis na análise da bebida pelo método eletrônico, mas não pelas análises sensoriais. A irrigação não foi fator condicionante na composição química dos cafés, com pouca ou nenhuma diferença significativa em relação a cafeeiros não irrigados, sendo tais diferenças condicionadas pelo local de cultivo, as quais, acredita-se, seriam influenciadas pela temperatura do ar, que foi, em média, 1,6 a 2,4ºC mais alta em Adamantina em relação, respectivamente, a Mococa e Campinas, e cerca de 3,5ºC acima do limite de temperatura considerado ótimo para o cultivo do cafeeiro.

Rubber industry has increased the requirements for quality and uniformity of natural rubber produced in Brazil. Technological properties of latex and natural rubber of clones GT 1, PB 235, IAN 873 and RRIM 600 [Hevea brasiliensis (Willd. Former Adr. de Juss.) Muell.- Arg] were evaluated by standard methods of the dry rubber content (DRC%), percentage of nitrogen (N%) and percentage of ashes (ASH%) in two consecutive years; data were correlated with temperature and precipitation. Properties of latex and natural rubber varied (P < 0.01) as a function of clone type and among tappings. DRC decreased in the beginning of the dry season (May to June) and N% and ASH% increased in the same period. April to June was a critical period, when N% was above 0.60%, out of standards established by the technical standard ABNT/NBR in Brazil. Clone RRIM 600 was less susceptible to climatic variations.

Neste trabalho, estudou-se a influência do teor de carbonato de cálcio nas propriedades mecânicas e térmicas da borracha nitrílica, e do comprimento das fibras de sisal nas propriedades mecânicas dos compósitos de borracha nitrílica/fibras de sisal, e borracha nitrílica/carbonato de cálcio/fibras de sisal. Os materiais foram caracterizados através de ensaios mecânicos de resistência à tração, microscopia eletrônica de varredura (MEV), e termogravimetria (TG). O melhor desempenho mecânico dos compósitos com as fibras curtas aleatoriamente distribuídas foi obtido para o comprimento das fibras de 6 mm, e teor de carbonato de 67 pcr. A análise térmica mostrou que os compósitos são estáveis até cerca de 300 °C. Os resultados mostraram que os materiais obtidos possuem uma boa relação custo/benefício tornando promissora sua utilização. In this work, nitrile rubber with sisal fibers composites and nitrile rubber with calcium carbonate and sisal fibers composites were developed. The influence from the calcium carbonate amount and size of sisal fibers on the composite properties was studied. The composites, with short fibers randomly distributed, were characterized by mechanical analysis, scanning electron microscopy (SEM), and thermogravimetric analysis (TGA). The optimal size of sisal fibers to reinforce the nitrile matrix was 6 mm. The ideal volume of calcium carbonate was 67 phr. TGA analysis demonstrated that the composites are stable up to 300 °C. The materials developed have a good cost/benefits relation, being therefore promising their utilization.

Este trabalho teve como objetivo avaliar parâmetros do látex e da borracha natural de quatro clones de seringueira [Hevea brasiliensis (Willd. ex Adr. de Juss.) Muell.-Arg.] cultivados em larga escala na Fazenda Cambuhy no Município de Matão, Estado de São Paulo. Foram utilizados látex de 20 árvores do estande de cada um dos clones, GT 1, PB 235, IAN 873 e RRIM 600, com 12 anos de idade, no quarto ano de sangria sob o sistema 1/2S d/3 6d/7. 11m/y. ET 5,0%. Pa 12/y. Foram analisados o conteúdo de borracha seca, porcentagem de cinzas, porcentagem de nitrogênio, plasticidade Wallace (P O), índice de retenção de plasticidade e viscosidade Mooney (V R). O conteúdo de borracha seca apresentou tendência de queda com o decréscimo da temperatura ao longo do ano (r = 0,75). Contrário ao conteúdo de borracha seca, as propriedades porcentagem de nitrogênio e porcentagem de cinzas apresentaram tendência de aumento com a redução da temperatura ao longo do período das coletas. A correlação entre P O e V R foi linear e elevada (r = 0,93). Os altos valores de P O e V R indicam que as borrachas dos clones estudados são consideradas como borrachas duras. Os valores do índice de retenção de plasticidade foram baixos, indicando baixa resistência à degradação térmica. Os resultados mostram influência marcante dos fatores climáticos em algumas propriedades dos látices e da borracha natural dos clones estudados, sugerindo condição importante para se entender o comportamento dos mesmos. The objective of the present paper was to evaluate the parameters of latex and natural rubber from four clones of rubber tree [Hevea brasiliensis (Willd. ex Adr. de Juss.) Muell.Arg.] planted in large scale in Cambuhy plantations in São Paulo State, Brazil. Latex from 20 trees of each 12-year-old clones viz. GT 1, PB 235, IAN 873 and RRIM 600 following the 1/2S d/3 6d/7. 11m/y. ET 5.0%. Pa 12/y tapping system in the fourth year of yielding. The studied parameters were percentages of dry rubber content (DRC), ashes and nitrogen, Wallace plasticity (P O), plasticity retention index (PRI) and Mooney viscosity (V R). Results indicated a trend of reduction in DRC with decreasing temperatures (r = 0.75). Results of ashes percentages and N percentages indicated a behavior opposite to DRC, increasing with the decreasing temperature along the year. A high correlation value (r = 0.93) was obtained between P O and V R. The high values obtained for P O and V R indicate that the rubber studied should be considered as hard rubbers. The PRI values for these clones were considered low and are associated with a low resistance to thermal degradation. The results obtained indicate a strong influence of climatic conditions on some properties of the lattices and natural rubber for the studied clones. Such parameters suggest an important condition to understand the behavior of these clones.

RESUMO: Esse artigo apresenta resultados sobre fabricação e caracterização de um transistor por efeito de campo (FET) tendo a poli(o-metoxianilina) - POMA - como material ativo. Uma adaptação de processos de microeletrônica tradicional foi feita para a confecção desse dispositivo. O FET desenvolvido apresentou modulação por voltagem de porta Vg, mas operou mesmo em Vg=0. A corrente de dreno I D aumentou significativamente sob iluminação na região da radiação visível e infravermelho próximo, mostrando o caráter fotocondutor da POMA dopada e, portanto, do dispositivo. Um modelo teórico baseado nos mecanismos de condução eletrônica da POMA, e de efeitos de interface metal-polímero foi elaborado, ajustando-se muito bem aos resultados experimentais.ABSTRACT: A field effect transistor - FET made from poly(o-methoxyaniline) (POMA), which is a conductive polymer, was developed. Several modifications were carried out to adapt the procedures generally used in traditional device developments. The characteristic of the FET produced was sensible to the gate modulation, but it operates even for V G = 0. The drain current I D enhanced under visible and near infrared radiation, showing the photoconductor character of POMA and, consequently, of the device. A theoretical model, based on the electronic properties of POMA and on the metal-polymer interface, was developed which is in good agreement with the experimental results.

As técnicas de microscopia de varredura por força tem promovido um grande impacto em ciência dos materiais devido a possibilidade de obtenção de imagens em escala que pode chegar no nível atômico. Neste trabalho serão apresentados o princípio básico de funcionamento da microscopia de varredura por força, os vários modos de operação e as forças envolvidas e medidas. O potencial de aplicação destas técnicas no estudo de materiais, e em particular de polímeros, serão discutidos. Uma comparação da microscopia de força atômica com outras técnicas de microscopia será apresentada, assim como exemplos da utilização da técnica de microscopia de força atômica para o estudo de polímeros.