Determinação em Linha de Tamanho de Partículas na Polimerização em Suspensão
Santos, Alexandre F.; Lima, Enrique L.; Pinto, José Carlos
http://dx.doi.org/10.1590/S0104-14281999000400007
Polímeros: Ciência e Tecnologia, vol.9, n4, p.39-45, 1999
Resumo
A técnica de espectrofotometria na região do infra-vermelho próximo (NIR) é usada nesse trabalho para avaliar e controlar de forma contínua e em linha a evolução do tamanho médio de partícula em polimerizações de estireno em suspensão. Os resultados obtidos mostram que os espectros de NIR são sensíveis a modificações das condições de operação, podendo dessa forma prover informações sobre a evolução dinâmica da distribuição de tamanhos de partícula e sobre a estabilidade da suspensão durante a polimerização. Observa-se que a manipulação das variáveis normalmente utilizadas para modificar as curvas de distribuição de tamanhos, tais como a velocidade de agitação e a concentração de agente estabilizante, não causa modificações significativas na cinética da polimerização. Finalmente, experimentos mostram que a monitoração e controle contínuo da polimerização com a técnica de NIR permite projetar e obter distribuições de tamanho com valores médios pré-especificados, o que aponta para potencial desenvovlvimento de aplicações industriais.
Palavras-chave
Infravermelho próximo, tamanho de partícula, polimerização, suspensão, análise em linha
References
1. Bishop, R.B., Pratical Polymerization for Polystyrene, Cahners publishing Co., Inc (1971).
2. Bjorsvik, H., Bjorsvik, H., "Reaction Monitoring in Explorative Organic Synthesis Using Fiber-Optical NIR Spectroscopy and Principal Component Analysis", Applied Spectroscopy., 50, pp. 1541 - 1544 (1996).
3. Chatzi, E.G., Boutris, C.J., Kiparissides, C., "On-Line Monitoring of Drop Size Distributions in Agitaded Vessels. 1. Effects of Temperature and Impeller Speed", Ind. Eng. Chem. Res., 30, pp. 536 – 543 (1991).
4. Clifford, R.H., Tan, H.M., Liu, H.Y., et al., "Particle Size measurements in the submicron range by the differential electromobility technique: comparison of aerosols from thermospray, ultrasonic, pneumatic and frit-type nebulizers", Spectrochimica Acta part B-atomic Spectroscopy, 48, pp. 1221 – 1235 (1993).
5. Co, C.C., Kaler, E.W., "Particle Size and Monomer Partioning in Microemulsion Polymerization. 2 – Online Small Angle Neutron Scattering Studies", Macromolecules, 31, pp. 3203 – 3210 (1998).
6. Grulke, A.E., "Suspension Polymerization", In: Encyclopedia of Polymer Science and Engineering, v. 16, New York, Wiley & Sons, pp. 443-472 (1989).
7. Hall, J.W., Mcneill, B., Rollins, M.J., Draper, I., Thompson, B.B. e Macaloney, G., "Near-Infrared Spectroscopic Determination of Acetate, Ammonium, Biomass, and Glycerol in an Industrial Escherichia coli Fermentation", Applied Spectroscopy.,50, pp. 102 - 108 (1996).
8. Henriques, A.W.S., Costa, A.C., Lima, E.L. e Alves. T.L.M., In: 20th Symposium on Biotechnology for Fuels and Chemicals, 81, Gatlinburg, USA, (1998).
9. Kiparissides, C., "Polymerization Reactor Modeling: A Review of Recent Developments and Future Directions", Chem. Engng. Sci., 51, pp. 1637 - 1659 (1996).
10. Liu, D., Rutherford, D., Kinsey, M., e Prather, K.A., "Real-time Monitoring of Pyrotechnically Derived Aerosol Particles in the Troposphere", Analytical Chemistry,69, pp. 1808 – 1814 (1997).
11. NSAS 3.0, REFERENCE MANUAL FOR NEAR INFRARED SPECTRAL ANALYSIS-, NIRSystems Inc, EUA (1993).
12. Popp, J., Lankers, M., Trunk, M., Hartmann, I., Urlaub, E. e Kiefer W., "High-Precision Determination of Size, Refractive Index, and Dispersion of Single Microparticles from Morphology-Dependent Resonances in Optical Processes.", Applied Spectroscopy, 52, 2, pp. 284 – 291 (1998).
13. Rubin, I I., "Injection Molding, Theory & Practice", In: SPE monographs, v.1, EUA, John Wiley & Sons, Inc (1972).
14. Santos, A. F., Lima, E. L. e Pinto, J. C., "In-line Evaluation of Average Particle Size in Styrene Suspension Polymerizations Using Near-Infrared Spectroscopy", Journal of Applied Polymer Science, 70, 1737 – 1745 (1998).
15. Santos, A. F., Lima, E. L. E Pinto, J. C., "Control and Design of Average Particle Size in Styrene Suspension Polymerizations Using NIRS", Journal of Applied Polymer Science (submetido) (1999).
16 Sarvetnick, H. A., Pol yvinyl Chloride - Plastics Applications Series, Nova Iorque - EUA, Reinhold Book Co (1969).
17. Siesler, H.W.,"Near -Infrared Spectroscopy of Polymers", Makromol. Chem., Macromol. Symp., 52, pp. 113 - 129 (1991).
18. Yuan, H. G., Kalfas, G., Ray, W. H., "Suspension Polymerization", JMS-Rev. Macromol. Chem. Phys., C31, (2&3), pp. 215 - 299 (1991).
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