Desenvolvimento e validação de um método analítico por espectrofotometria UV para quantificação de carvedilol

This paper reports the development and validation of a new analytical method using UV spectrophotometry to quantify carvedilol (CRV) in hydrophilic matrices and raw material. This method was shown to be linear, accurate, precise, robust and to have adequate limits of quantification and detection (LQ and LD, respectively), allowing its use in the dissolution test of hydrophilic matrices. The content of CRV determined through this method was compared with two previously validated methods based on the reference techniques of High Performance Liquid Chromatography (HPLC) and Potentiometric Titrations (PT). ANOVA confirmed the equivalence of these methods, showing no significant differences.

Carboidratos como fonte de compostos para a indústria de química fina

Coal, oil, natural gas, and shale gas are biomass that is formed millions of years ago. These are non-renewable and depleting, even considering the recent discovery of new sources of oil in the presalt and new technologies for the exploitation of shale deposits. Currently, these raw materials are used as a source of energy production and are also important for the production of fine chemicals. Since these materials are finite and their (oil) price is increasing, it is clear that there will be a progressive increase in the chemical industry to use renewable raw materials as a source of energy, an inevitable necessity for humanity. The major challenge for the society in the twenty first century is to unite governments, universities, research centers, and corporations to jointly act in all areas of science with one goal of finding a solution to global problems, such as conversion of biomass into compounds for the fine chemical industry.Non-renewable raw materials are used in the preparation of fuels, chemical intermediates, and derivatives for the fine chemical industry. However, their stock in nature has a finite duration, and their price is high and will likely increase with their depletion. In this scenario, the alternative is to use renewable biomass as a replacement for petrochemicals in the production of fine chemicals. As the production of biomass-based carbohydrates is the most abundant in nature, it is judicious to develop technologies for the generation of chain products (fuels, chemical intermediates, and derivatives for the fine chemicals industry) using this raw material. This paper presents some aspects and opportunities in the area of carbohydrate chemistry toward the generation of compounds for the fine chemical industry.

Otimização do pré-tratamento hidrotérmico da palha de cana-de-açúcar visando à produção de etanol celulósico

The sugarcane industry has huge potential for biorefinery concept application, given its development in recent years. In this context, cane sugar straw has become an attractive raw material for biofuel production. This study aims to investigate the chemical composition of cane sugar straw from different regions of Brazil, and to optimize a hydrothermal pretreatment stage for cellulosic ethanol production. Results of chemical characterization of the cane sugar straw for the regions assessed indicated little influence of place on straw chemical composition. Hydrothermal pretreatment showed high efficiency in hemicellulose removal. Hydrothermal pretreatments operating with temperatures of 190 and 210 ºC presented satisfactory results, reaching values close to 100% hydrolysis.

Desenvolvimento de tecnologia de pré-polímeros na síntese de poliuretanos empregados em combustíveis sólidos

The aim of this work was to synthesize a polyurethane polymer matrix using polyols as a raw material to obtain a binder such as the hydroxyl terminated polybutadiene (HTPB) pre-polymer in energetic material formulation. The soybean-based polyol was the best starting raw material for producing a binder for solid fuel formulation in rocket motor applications. Characterization of the obtained soybean-based polyurethane binder was carried out by employing FT-IR analysis and thermo analytical techniques that showed similar HTPB binder thermo decomposition behaviors, confirming their potential for use as polymer matrix composites.

ISOLATION AND CHARACTERIZATION OF NANOFIBRILLATED CELLULOSE FROM OAT HULLS

The objectives of this work were to investigate the microstructure, crystallinity and thermal stability of nanofibrillated cellulose obtained from oat hulls using bleaching and acid hydrolysis at a mild temperature (45 ºC) followed by ultrasonication. The oat hulls were bleached with peracetic acid, and after bleaching, the compact structure around the cellulosic fibers was removed, and the bundles became individualized. The extraction time (30 or 60 min) did not affect the properties of the nanofibrillated cellulose, which presented a higher crystallinity index and thermal stability than the raw material (oat hulls). The nanocellulose formed interconnected webs of tiny fibers with diameters of 70-100 nm and lengths of several micrometers, producing nanofibers with a relatively high aspect ratio, thus indicating that these materials are suitable for polymer reinforcement.

GLICEROFOSFOLIPÍDIOS SINTÉTICOS PARA USO COMO ADITIVO BIOCIDA EM TINTAS ANTI‑INCRUSTANTE

AbstractThis paper presents a technological innovation that uses a subclass of glycerophospholipids as a booster biocide in antifouling paint. These glycerophospholipid PAF-analogs are economically and environmentally viable compounds because they are synthesized from a metal-free raw material source-soybean lecithin. The synthesis, which involves transesterification followed by an alkylation reaction, produced a mixture of glycerophospholipids that were characterized by mass spectrometry. Evaluation of the antifouling performance with field tests showed that the replacement of ordinary halogenated booster biocide with the synthesized product gave a better efficiency and an exceptional antifouling activity with a significant reduction in the coverage of the fouling macro-organisms.

Raaka-ainemarkkinoiden epävakaisuus hankinnan haasteena

Tässä pro gradu -tutkielmassa tutustutaan raaka-ainemarkkinoiden ominaispiirteisiin. Tutkielman tavoitteena on selvittää, minkälaiset tekijät vaikuttavat raaka-aineiden saatavuuteen ja hintoihin lyhyellä ja pidemmällä aikajänteellä. Lisäksi tavoitteena on tunnistaa teollisuuden kannalta olennaiset raaka-aineiden hankinnoissa kohdattavat haasteet, ja etsiä keinoja, joilla vallitsevaa epävarmuutta voidaan hallita. Tutkielman tarkoituksena on antaa monipuolisten empiiristen esimerkkien avulla ajattelun aihetta raaka-ainemarkkinoiden syy- ja seuraussuhteista. Työssä on raaka-aineita hankkivan ja niitä omassa liiketoiminnassaan hyödyntävän teollisuuden näkökulma. Työn keskeisenä tuloksena on tarkistuslistan kaltainen kysymysjoukko organisaation raaka-ainehankintoihin liittyvän riskin määrittämisen tueksi.

Hemiselluloosien erotus ja in situ -modifiointi

Hemiselluloosat kuuluvat selluloosan ja ligniinin ohella puun ja muiden kasvimateriaalien päärakenneaineksiin. Hemiselluloosan kemiallisessa koostumuksessa on eroja kasvilajien välillä, mikä tekee ryhmästä hyvin monimuotoisen. Lehtipuiden pääasiallinen hemiselluloosa on glukuroniksylaani. Ksylaaneja esiintyy laajasti myös muissa kasveissa erilaisina rakenteina. Havupuiden yleisin hemiselluloosa on puolestaan galaktoglukomannaani. Arabinogalaktaani on erityisesti lehtikuusesta runsaana löytyvä hemiselluloosa, jota muissa puulajeissa on vain vähän. Luonnon polymeerejä tutkitaan jatkuvasti muun muassa vaihtoehtojen löytämiseksi raakaöljypohjaisille tuotteille. Aiemmin hemiselluloosia on pääosin hyödynnetty sellaisenaan tai jalostettu esimerkiksi sokereiksi. Selluloosan ja tärkkelyksen tavoin ne voivat kuitenkin toimia myös kemiallisen, fysikaalisen tai entsymaattisen muokkauksen lähtöaineena. Hemiselluloosien käyttöä rajoittaa usein se, että niiden eristäminen kasvimateriaalista hyvällä saannolla on vaikeaa. Useimmiten hemiselluloosa erotetaan biomassasta ligniinin poiston jälkeen uuttamalla erilaisilla reagensseilla, kuten emäksillä. Arabinogalaktaanin erottamiseen ei kuitenkaan vaadita ankaria olosuhteita, vaan yleisimmin siihen riittää uutto vedellä. Kalvosuodatus puolestaan on hyvä keino hemiselluloosan talteenottoon uuttoliuoksista. Tässä työssä tarkasteltiin arabinogalaktaanin erotusta siperianlehtikuusesta uuttokokein. Saadut uuttoliuokset konsentrointiin ja puhdistettiin kalvosuodatusmenetelmillä. Lisäksi tutkittiin eristetyn arabinogalaktaanin käyttöä kemiallisen muokkauksen lähtöaineena, missä pyrkimyksenä oli etenkin in situ -modifiointi suoraan uuttoliuoksessa oleville yhdisteille. Uuttokokeilla saatiin kuitenkin vain pieni osa lehtikuusen arabinogalaktaanista erotetuksi. Myös kalvosuodatusvaiheen aikana menetettiin osa uuttoliuosten arabinogalaktaanista. Koska arabinogalaktaanipitoisuus uuttoliuoksissa jäi hyvin alhaiseksi, in situ -modifiointeja oli vaikea saada onnistumaan. Uutto-olosuhteiden lisätutkimuksella sekä kiinnittämällä erityistä huomiota suodatuskalvojen valintaan voitaneen pitoisuutta nostaa ja saada lisämateriaalia kemiallista muokkausta varten.

Perheyrityksen strategiamalli muuttuvassa toimintaympäristössä

Tutkimuksen tavoitteena on tutkia teollisuudelle aineita maahantuovan perheyrityksen toimintaympäristössä tapahtuvaa muutosta. Tutkimuksessa lähestytään yrityksen muuttuvaa toimintaympäristöä strategian näkökulmasta ja otetaan huomioon muuttuvana seikkana lainsäädäntö eli REACH -kemikaaliasetus. Tutkimuksen tutkimusongelmaa käsitellään konstruktiivisen tutkimuksen tapaan. Tutkimuksen aineisto on kerätty kvalitatiivisen tutkimuksen tapaan keräämällä tutkimustietoa valmiista aineistosta kuten arkistoista, dokumenteista ja kirjallisuudesta. Tutkimukseen on myös käytetty havaintoja, haastatteluja ja arkikokemuksia tutkimuksen kohteesta. Tutkimuksen viitekehyksessä käytiin läpi strategian teoriaa ulkoisesta toimintaympäristöstä yrityksen sisäiseen toimintaympäristöön. Yritykselle laadittiin strategiakeskeinen malli ottaen huomioon uuden lain tuomat vaikutukset yrityksen sisäiseen ja ulkoiseen toimintaympäristöön. Lakimuutoksen vaikutuspintoja löytyi kaksi: yrityksen toimialan toimintaympäristö ja sisäinen toimintaympäristö. Toimialan toimintaympäristössä eriteltiin lakimuutoksen rajapinnat viiden kilpailuvoiman avulla. Tulokseksi saatiin, että REACH vaikuttaa vahvasti läpi koko toimitusketjun. Vaikutustavat ovat korvaavat tuotteet, ostajien vaikutusvalta ja toimittajien vaikutusvalta. Lisäksi yhtenä vaikuttajana voidaan pitää uusia tulijoita sekä kilpailua nykyisten yritysten kanssa. Yrityksen sisäisestä toimintaympäristöstä löydettiin arvoketjun avulla lisää vaikutuskohtia. Ne olivat raaka-aineiden hankinnat, dokumentointi, näytteiden lähetys, varastointi ja varastokirjanpito. Lisäksi huomioitiin tukitoiminnoista lakiasiat ja henkilöstön koulutus.

Kartonkimateriaalien muotoutuvuus vuokien valmistuksessa

Diplomityön tavoitteena oli tutkia erilaisten elintarvikekartonkien muotoutuvuutta prässäämällä valmistettujen vuokien valmistuksessa. Kirjallisuusosassa käsiteltiin mm. kartongin muotoutuvuuteen vaikuttavia ominaisuuksia sekä lämpötilan ja kosteuden vaikutusta muotoutuvuuteen. Lisäksi kirjallisuusosassa käytiin läpi vuokien valmistusprosessi, jossa vuoka-aihiot valmistetaan stanssaamalla ja vuoat prässäämällä. Lopuksi on esitetty vuokien valmistuksessa kartongin muotoutuvuuteen vaikuttavia ajoparametrejä. Kokeellisessa osassa valmistettiin prässäämällä vuokia erilaisista kartonkimateriaaleista. Jokaiselle materiaalille etsittiin sopivat ajoparametrit erilaisissa kosteuspitoisuuksissa ja vertailtiin niiden muotoutuvuutta. Työ sisälsi myös kaksi laminointikoeajoa, jonka tuloksena saatuja materiaaleja verrattiin referenssi vuokakartonkiin. Vuokien todettiin muotoutuvan parhaiten kosteuden ollessa 7 – 9,4 % välillä. Työssä erottui kartongit, jotka muotoutuivat muita paremmin sekä kartongit, jotka muotoutuivat muita huonommin. Näiden muotoutuvuutta pyrittiin selvittämään mitattujen paperiteknisten ominaisuuksien avulla, mutta selvää yksittäistä selittävää ominaisuutta ei löytynyt. Parhaiten muotoutuvuutta kuvasivat kartonkien kuitukoostumukset. Laminoitujen rakenteiden todettiin muotoutuvan vuokakartonkia paremmin. Tähän vaikuttivat laminaattien korkeammat lujuus- ja venymäarvot.

Utilization of non-wood pulp in different fibers products

The correct utilization of non-wood raw material allows reducing tree cutting and reduces emissions of carbon dioxide from burning of non-wood plants on farmers fields. Also it allows increasing economical situation in regions that non-wood plants are grown and where they are converted into pulp and paper. Also it gives positive effect on population pressure of work by addition of working place. In the literature survey included an overview of the historical meaning of non-wood pulp on developing paper production and structure of non-wood pulps. Moreover, anatomical and chemical composition of straw, reed and bamboo were studied more detailed. Also, an overview of the utilization of non-wood pulp in papermaking was made. Especially tissue, tree-free and release papers were reviewed. In the experimental part the goal was to investigate suitability of non-wood pulp like wheat straw pulp and bamboo pulp for different fiber products. Finally release and tree-free paper products were selected for experimental studies. It was discovered that wheat straw, especially screened wheat straw, showed good results for release paper. Also utilization of wheat straw and bamboo pulp in tree-free paper showed good results and suitability of these non-wood pulps for tree-free paper production. Also it was noticed that addition of wheat straw pulp gave positive effect on initial wet strength for release and tree-free paper.

Economy of converting wood to biocoal

The pre-treatment step has a significant influence on the performance of bioenergy chains, especially on logistics. In nowadays conditions it is important to have technologies allowing to convert biomass at modest scales into dense energy carriers that ease transportation and handling. There are such technologies as charring and torrefaction. It is a thermal treatment of organic waste (only woody biomass is considered as a raw material in this work), which aims to produce a fuel with increased energy density. Wood processing is attractive under meaning of green house gas emissions. Charring and torrefaction are promising technologies due to its high process efficiency. It may be also attractive in the future as a renewable fuel with improved storage properties, increased energy density (compared to raw wood) for co-combustion and/or gasification.

Teknologiateollisuuden sopimusvalmistajayrityksen kustannuslaskennan kehittäminen

Työn päätavoitteena oli kohdeyrityksen kustannuslaskennan kehittäminen, jota varten selvitettiin toimintojen todelliset kustannukset sekä rakennettiin uusi taulukkolaskentaan perustuva hinnoittelumalli. Todellisten kustannukset selvitettiin toimintolaskennan avulla. Yrityksen aiempi kustannuslaskenta perustui perinteiseen lisäyslaskentaan. Työ jakaantui kahteen vaiheeseen: yrityksen kustannuslaskennan nykytilaselvitykseen ja toimintolaskennan toteuttamiseen. Ensimmäisen vaiheen teoriaosuudessa esiteltiin perinteisen kustannuslaskennan ja toimintolaskennan menetelmät sekä vertailtiin niitä keskenään. Empiriaosuudessa käsiteltiin yrityksen kustannusrakenne, tuotekustannuslaskenta, hinnoitteluprosessi ja eri hinnoittelukohteet. Nykytilaselvityksen perusteella laadittiin lista nykyisen kustannuslaskennan ja hinnoittelun kehitettävistä asioista. Kehittäminen päätettiin toteuttaa toimintolaskennan avulla. Toisessa vaiheessa esiteltiin toimintolaskennan toteuttamiseen ja käyttöönottoon liittyvä teoria. Tämän jälkeen suoritettiin toimintokustannusten laskeminen ja uuden hinnoittelumallin rakentaminen. Hinnoittelumallissa haettiin nopeutta uudella materiaalinlaskentatavalla. Työn tuloksina havaittiin, että toteutuneet kustannukset erosivat monen toiminnon kohdalla lisäyslaskennalla lasketuista kustannuksista ja tämä oli vääristänyt tuotteiden hinnoittelua. Toimintolaskennan käyttöönotolla yrityksen kustannuslaskenta ja tuotehinnoittelu saatettiin vastaamaan todellisia kustannuksia. Hinnoittelun nopeutumisella saavutettiin merkittäviä kustannussäästöjä.

Thermoanalytical study and characterization of native starches of Paraná pine seeds (Araucaria angustiofolia, Bert O. Ktze) and European chestnut seeds (Castanea sativa, Mill)

Starch is the most important carbohydrate storage in plants. It is a raw material with diverse botanical origins, and is used by the food, paper, chemical, pharmaceutical, textile and other industries. In this work, native starches of Paraná pine seeds (pinhão) (Araucária angustiofolia, Bert O. Ktze) and european chestnut seeds (Castanea sativa, Mill) were studied by thermoanalytical techniques: thermo-gravimetry (TG), differential thermal analysis (DTA) and differential scanning calorimetry (DSC), as well as X-ray powder patterns diffractometry. Apparent and total amylose content was also determined.

Fosforin kierron sulkeminen systeemi-innovaationa, case: Biomeri Oy

Phosphorus is a vital raw material but there is a threat that world's phosphorus reserves will diminish. It is essential to utilize phosphorus in order to feed world's population. Nevertheless phosphorus consumption causes some severe environmental problems. To solve these problems a large-scale change such as system innovation is required. System innovation is structural transition which influence on many interest groups and their interactions. One of the most potential solutions lie on phosphorus recovery. Unfortunately recovery faces many social barriers. This study examines case -company Biomeri Oy, because this company has developed an environmental innovation which meets the same problems as phosphorus recovery.