Fábio Minoru Yamaji

Compatible blends of thermoplastic starch and hydrolyzed ethylene-vinyl acetate copolymers

Ethylene-vinyl acetate copolymer (EVA) with 19% of vinyl acetate and its derivatives modified by hydrolysis of 50 and 100% of the initial vinyl acetate groups were used to produce blends with thermoplastic starch (TPS) plasticized with 30 wt% glycerol. The blends were characterized by Fourier transform infrared spectroscopy, scanning electron microscopy, X-ray diffraction, water absorption, stress-strain mechanical tests, dynamic mechanical analysis and thermogravimetric analysis. In contrast to the blends with unmodified EVA, those made with hydrolyzed EVA were compatible, as demonstrated by the brittle fracture surface analysis and the results of thermal and mechanical tests. The mechanical characteristics and water absorption of the TPS were improved even with a small addition (2.5 wt%) of hydrolyzed EVA. The glass transition temperature rose with the degree of hydrolysis of EVA by 40 and 50°, for the EVA with 50 and 100% hydrolysis, respectively. The addition of hydrolyzed EVA proved to be an interesting approach to improving TPS properties, even when very small quantities were used, such as 2.5 wt%.

Efeito da idade e posição de amostragem na densidade e características anatômicas da madeira de Eucalyptus grandis

The knowledge of the variations in the wood characteristics produced by eucalyptus trees according to age and sampling positions is essential for its proper use. This study had as objective to evaluate the influence of the age, longitudinal and radial positions on basic density and anatomical characteristics in Eucalyptus grandis wood. The trees were planted in 3x2 m spacing and fertilized with commercial fertilizers in planting, 6 th and 12 th months. According to basal area distribution, fifteen trees were selected (24, 36 and 72 months of age) - five trees per age. Disks at DBH position (1.3 m) were taken for fiber determination (length, wall thickness, lumen diameter and width) and vessels (tangential diameter, frequency and area occupied) and in other different sampling positions for basic density determination. Wood basic density increased from 0.43 to 0.46 g.cm -3 as well as the trees age increases with a longitudinal variation model, characterized through a decrease in base-3m (0.42-0.49 0.40-0.46 g.cm -3 ) and an increase to the top of the trunk (0.46 0.54 g.cm -3 ) Fibers and vessels dimensions showed variations related to age and to pit-bark direction. Wood properties behavior and variations indicate that, until this period, the juvenile wood is being formed.

Eficiência e desempenho operacional de máquinas Harvester e Forwarder na colheita florestal

The knowledge on productive capacity and variable elements that affect machines efficiency is essential for optimizing operations in forest harvesting. This study aimed to evaluate Harvester and Forwarder machines efficiency and operational performance, for forest exploitation, in the south of the Bahia State, Brazil. Data concerning the number of programmed and effective working hours, as well as reasons for machine downtime, were collected from historical archives, from October 2010 to September 2011. Based on these data, the total working hours, operational efficiency, and mechanical availability were calculated. Harvester machines showed an average of total working hours of 480 hours and 18 minutes, being 75.6% (363.2 hours) of effective work and 24.4% (117.1 hours) of downtime. Forwarder machines showed an average of total working hours of 481 hours and 36 minutes, being 84.7% (407.9 hours) of effective work and 15.3% (73.7 hours) of downtime. The average operational efficiency was of 73.2%, for the Harvester, and 82.2%, for the Forwarder, and technical downtimes, such as displacements and corrective and preventive maintenances, comprised the main reason for explaining those values. The machines operational performance showed to be adequate , according to time distribution, with 76 % and 85 % of effective working time, respectively for the Harvester and Forwarder , and an average of 89 % for mechanical availability , for both machines, which showed satisfactory operational efficiency (above 70%).

Determining factor of xylem maturation in Eucalyptus grandis planted in different latitudes and climatic divisions of South America: a view based on fiber length

The objective of this study was to determine the factor of xylem maturation in Eucalyptus grandis W. Hill ex Maid. planted in four different latitudes and climatic divisions of South America, based on the pattern of the radial distribution of fiber length. In the plantation closest to the equator, the extent of juvenile wood is determined by distance from the pith and is consistent from tree to tree, regardless of growth rate. In contrast, in the plantation farthest from the equator, xylem maturation is controlled by cambial age and varies from tree to tree, depending on growth rate. To produce as much mature wood as early as possible in E. grandis planted closer to the equator, lateral growth should be accelerated from the early growing stage, because the formation of mature wood starts after a certain trunk diameter is reached. Conversely, in plantations far from the equator, it is necessary to first arrest lateral growth at an early growth stage and then accelerate lateral growth after a certain cambiu...

Water Susceptibility and Mechanical Properties of Thermoplastic Starch–Pectin Blends Reactively Extruded with Edible Citric Acid

Pectin and starch are edible, non-toxic, biodegradable and obtained from renewable sources. Also, have the benefit to be easily cross-linked producing hydrogels. Reactive extrusion with edible citric acid and cross linking interactions was evaluated on extruded thermoplastic in natura and cationic starch-pectin blends. Materials water susceptibility and mechanical properties were characterised. Reactive extrusion decreased (up to 75% in natura starch) mechanical properties. Also have decreased (up to 32.4%) both starch polymers water absorption, indicating the possibility of increasing materials water barrier properties but had the opposite effect on the pectin-TPS material, probably related to a cationic-anionic cross linking, resulting in a hydrogel polymer. Reactive extrusion also have negatively affected mechanical properties of both starch polymers, however increased pectin-TPS blends stress and strain at rupture.

Chemical analysis of wood with bark in short rotation forestry systems.

Os sistemas florestais de curta rotacao possuem elevada produtividade em reduzido espaco de tempo e area, entretanto poucos trabalhos enfocam a qualidade da biomassa florestal produzida nessas condicoes. De fato, a qualidade da materia-prima e muito importante para alto rendimento nos sistemas energeticos. Dessa forma, este trabalho teve como objetivo estudar a madeira com casca proveniente de diferentes sistemas florestais adensados, por meio do conhecimento do poder calorifico superior e dos principais componentes quimicos da madeira – lignina insoluvel, extrativos e cinzas. Adicionalmente, estudou-se o acumulo desses componentes por arvore ao longo do tempo. As florestas clonais de Eucalyptus urophylla x Eucalyptus grandisforam plantadas em cinco espacamentos de plantio e tres niveis de adubacao. Aos 18, 24 e 30 meses apos o plantio, coletaram-se arvores-amostra, das quais foram separados discos da regiao do DAP para analises quimicas. No geral, os teores de lignina insoluvel, extrativos totais e cinzas obtidos nos diferentes tratamentos estao de acordo com os encontrados na literatura e assemelham-se aos das arvores mais velhas da mesma especie. O acumulo dos componentes quimicos por arvore foi maior em florestas menos adensadas (espacamentos mais amplos).

Qualidade de Briquetes de Cana-de-Açúcar Produzidos com Aglutinante Amido de Milho

Uma crescente demanda por fontes de energia renovaveis faz da producao de briquetes uma boa fonte alternativa de energia. Este estudo teve como objetivo avaliar o efeito do uso de amido de milho comercial como aglutinante na producao de briquetes de bagaco de cana-de-acucar. Analises de massa especifica, poder calorifico superior, teor de umidade, teor de volateis e cinzas foram realizadas para os materiais. Foi tambem realizada caracterizacao granulometrica da biomassa. As misturas de materias-primas determinaram os tratamentos T1 (apenas bagaco), T2 (bagaco + 2,5% de amido), T3 (bagaco + 5% de amido) e T4 (bagaco + 10% de amido) que foram compactadas em prensa hidraulica. Foram mensurados aspectos de resistencia mecânica e expansao longitudinal dos briquetes produzidos. Alcancou-se uma reducao de 17 vezes em relacao a massa especifica do material original. Os teores de cinzas e de volateis do bagaco de cana-de-acucar foram de 3,9% e 87,7%, enquanto para o amido foram de 0,09% e 94,65%, respectivamente. O poder calorifico superior foi de 3593 kcal.kg-1 (bagaco de cana-de-acucar) e 3637 kcal.kg-1 (amido). O maior valor de resistencia mecânica foi para o T1(0,607 MPa), o qual apresentou os menores valores de umidade e expansao longitudinal (10,81% e 14,9%, respectivamente). Pode-se concluir que o amido de milho nao atuou como aglutinante na producao dos briquetes.

Efeito da Granulometria na Compactação da Biomassa de Capim Elefante

Devido a sua alta produtividade e facil adaptacao aos diversos ecossistemas, a graminea forrageira Pinnisetum purpureum, conhecida popularmente por capim elefante, possui potencial para a producao de biomassa. O objetivo do trabalho foi verificar a influencia do aumento da densidade da biomassa do capim elefante no processo de briquetagem em funcao de duas granulometrias do material. Apos moagem e analise granulometrica, o material foi dividido em dois grupos, a saber: (i) uma porcao entre 61 e 200 mesh e (ii) uma fracao entre 21 e 60 mesh. A densidade aparente e o ensaio de compressao diametral dos briquetes foram estudados em funcao da granulometria do material. Os resultados mostraram que a melhor condicao para a producao de briquetes de capim elefante ocorreu empregando-se a granulometria entre 61 e 200 mesh, uma vez que produziram briquetes mais densos e com resistencia mecânica maior se comparada aos briquetes produzidos com granulometria entre 21 e 60 mesh.

Use of Blends Containing Different Proportions of Straw and Sugarcane Bagasse for the Production of Briquettes

A producao de briquetes e pellets pode ser uma forma de obtencao de biocombustiveis a partir da compactacao de residuos vegetais. O objetivo deste trabalho foi caracterizar a qualidade de briquetes produzidos a partir de blendas de bagaco e palha de cana-de-acucar. Determinou-se a analise imediata e a resistencia mecânica. Os resultados mostraram que o bagaco e a palha apresentaram diferente comportamento no processo de briquetagem, tendo o bagaco melhores caracteristicas primordiais para formacao de briquetes (como menor densidade e teor de cinzas). Nos testes mecânicos, os briquetes produzidos com maiores proporcoes de bagaco (75% e 100%) apresentaram melhores resultados de resistencia a compressao alem de demonstrarem maior resistencia a quebra no teste de tamboramento. Concluiu-se que o uso de palha de cana para a producao de briquetes so se torna viavel na composicao mista. O uso de blendas pode ser uma alternativa viavel para o aproveitamento dos residuos de cana-de-acucar.

Potencial Energético da Casca de Coco (Cocos nucifera L.) para Uso na Produção de Carvão Vegetal por Pirólise

A falta de um destino correto para o descarte dos residuos de coco verde e seu potencial como biomassa estimula sua utilizacao para fins energeticos. Este trabalho teve como objetivo investigar o potencial energetico da casca de coco verde (Cocos nucifera L.) para producao de carvao vegetal atraves de estudo pirolitico. Para a obtencao do carvao vegetal, as amostras foram submetidas a pirolise, nas temperaturas de 300 °C (CP300), 350 °C (CP350), 400 °C (CP400), 450 °C (CP450) e 500 °C (CP500). A casca de coco e os carvoes produzidos foram caracterizados mediante: analise imediata, poder calorifico superior (PCS) e analise termogravimetrica (TG). Para os carvoes vegetais produzidos, foram tambem determinados seus rendimentos gravimetricos, energeticos e em carbono fixo. Observou-se que, com o aumento da temperatura de pirolise, houve a diminuicao do teor de volateis (CP300=37,95% e CP500=14,94%) e, consequentemente, aumento do carbono fixo (CP300=56,42% e CP500=79,39%) e PCS (CP300=28,84 MJ/kg e CP500=29,59 MJ/kg). O aumento da temperatura tambem provocou a diminuicao do rendimento gravimetrico (CP300=48,05% e CP500=33,29%) e energetico (CP300=66,50% e CP500=52,76%) e um aumento na estabilidade termica. Pode-se concluir que o carvao vegetal da casca de coco verde e uma alternativa para o reaproveitamento energetico desse residuo e tem condicoes para ser utilizado como carvao vegetal comercial.