Efeitos das Condições de Preparação e de Modificação de Superfície de Membranas de PEUAPM na Separação Água/Óleo
Preparation and Surface Modification Effects of UHMWPE Membranes for Oil/Water Separation
Lira, Hélio de L.; Leal, Tânia L.; Alves, Tatianny S.; Carvalho, Laura H.
http://dx.doi.org/10.1590/S0104-14282009000100016
Polímeros: Ciência e Tecnologia, vol.19, n1, p.72-78, 2009
Resumo
Baixos custos operacionais, operação relativamente simples, scale-up e manutenção são as principais razões para uso de membrana no processo de separação numa variedade ampla de aplicações, incluindo purificação de efluentes aquosos. Neste trabalho, a influência dos parâmetros de processo na preparação de membranas de PEUAPM simétricas e assimétricas foi investigada. Membranas de PEUAPM tubulares simétricas foram preparadas com pó passante em peneiras de malha # 80 e # 100. As condições de processamento foram: a) temperatura (200 e 220 °C); b) pressões de compactação (0, 4 e 6 kgf/cm2); e c) tempo de sinterização (90 minutos). Membranas assimétricas foram obtidas por deposição de um filme de PEAD sobre a superfície interna das membranas simétricas selecionadas. As Membranas foram caracterizadas por MEV, porosimetria de mercúrio e medidas de fluxo. Nossos dados indicam que, para membranas simétricas, a porosidade e fluxo permeado diminuíram com o aumento da temperatura e pressões de compactação. Redução mais acentuada nestas variáveis foi observada com membranas assimétricas.
Palavras-chave
Compactação, deposição, membranas, PEUAPM, sinterização
Abstract
Low operational costs, relatively simple operation, scale-up and maintenance are the main reason for using membrane separation processes in a wide range of applications. The purpose of this work was to prepare, characterize and investigate the influence of processing parameters (T, P) and of an internal surface modification on the performance of UHMWPE membranes. Sinterization was the technique used for membrane preparation. Tubular sintered UHMWPE membranes were prepared with powders sieved through #80 and #100 mesh. Processing conditions were: a) temperature (200 and 220 °C); b) compacting pressures (0, 4 and 6 kgf/cm2); and c) sintering time (90 minutes). Surface modified membranes were obtained by internally impregnating selected UHMWPE membranes with a HDPE dilute solution. Membranes were characterized by SEM, mercury porosimetry water flux. Our data indicate that, porosity and permeate flux decreased with increasing temperature and compacting pressures as well as with membrane internal surface impregnation.
Keywords
Compacting, water flux, membranes, UHMWPE, sintering
References
1. Mulder, M. - Basic Principles of Membrane Technology,
Kluwer Academic Publishers, Boston 1991.
2. Carvalho, R. B.; Borges, C. P. & Nóbrega, R. - Formação de membranas planas celulósicas por espalhamento duplo para os processos de nanofiltração e osmose inversa. Polímeros: Ciência e Tecnologia, 11, (2), p.65‑75. (2001).
3. Porter, M. C. - “Handbook of industrial membrane technology”. NUEVA Jersey, U.S.A. Noyes Publications, 1990.
4. Nouzaki, K.; Nagata, M.; Arani, J.; Idemoto, Y.; Koura, N.; Yanagishita, H.; Negishi, H.; Kitamoto, D.; Ikegami, T. & Haraya, K. - Desalination, 144, p.53‑59, (2002).
5. As-nguanruksa, J.; Rujiravanit, R.; Supaphol, P. & Tokura, S. - Polymer Testing, 23, p.91-99 (2004).
6. Habert, A. C.; Borges, C. P. & Nóbrega, R. - in: Processos de separação por membranas, Ed.E-papers, 1, p.10-25 (2006).
7. Porter, M. C. - Handbook of Industrial membrane techonology, 5, p.5-9, (1999).
8. Crosby, J. - (Org.) “Chirality in industry II: Developments in the manufacture and applications of optically active compounds”. Chichester, England. John Wiley & Sons Ltd, p.157-180, 1997.
9. Leal, T. L. - Tese de Doutorado, 2007, Universidade Federal de Campina Grande.
10. BRASKEM - Boletim técnico 6, 1998, São Paulo, Brasil.
11. Souto, K. M.; Carvalho, L. H. & Lira, H. L. - XV Congresso Brasileiro de Engenharia e Ciências dos Materiais, Natal-RN, 2002.
12. Tadmor, Z. & Gogos, C. G. - Principles of polymer processing, John Wiley & Sons, New York, 1979.
13. Kahyet, M.; Suk, D. E.; Narbaitz, R. M.; Sauterre, J. P. & Matsuura, T. - Journal applied polymer Science, 89, p.2902-2916 (2002).
14. Alves, T. S.; Carvalho, L. H.; Lira, H. L. & Leal, T. L. - in: Proceedings of the XI International Macromolecular Coloquium/6th International Symposium on Natural Polymers and Composites, Gramado, 2007, 1, CD-Rom.
15. Mueller, J.; Yanvey, C. & Davis, R. H. - Journal of Membranes Science, (129), p.221-235 (1997).
16. Islabão, G. I. - Dissertação de mestrado, 2005, UFRGS.
2. Carvalho, R. B.; Borges, C. P. & Nóbrega, R. - Formação de membranas planas celulósicas por espalhamento duplo para os processos de nanofiltração e osmose inversa. Polímeros: Ciência e Tecnologia, 11, (2), p.65‑75. (2001).
3. Porter, M. C. - “Handbook of industrial membrane technology”. NUEVA Jersey, U.S.A. Noyes Publications, 1990.
4. Nouzaki, K.; Nagata, M.; Arani, J.; Idemoto, Y.; Koura, N.; Yanagishita, H.; Negishi, H.; Kitamoto, D.; Ikegami, T. & Haraya, K. - Desalination, 144, p.53‑59, (2002).
5. As-nguanruksa, J.; Rujiravanit, R.; Supaphol, P. & Tokura, S. - Polymer Testing, 23, p.91-99 (2004).
6. Habert, A. C.; Borges, C. P. & Nóbrega, R. - in: Processos de separação por membranas, Ed.E-papers, 1, p.10-25 (2006).
7. Porter, M. C. - Handbook of Industrial membrane techonology, 5, p.5-9, (1999).
8. Crosby, J. - (Org.) “Chirality in industry II: Developments in the manufacture and applications of optically active compounds”. Chichester, England. John Wiley & Sons Ltd, p.157-180, 1997.
9. Leal, T. L. - Tese de Doutorado, 2007, Universidade Federal de Campina Grande.
10. BRASKEM - Boletim técnico 6, 1998, São Paulo, Brasil.
11. Souto, K. M.; Carvalho, L. H. & Lira, H. L. - XV Congresso Brasileiro de Engenharia e Ciências dos Materiais, Natal-RN, 2002.
12. Tadmor, Z. & Gogos, C. G. - Principles of polymer processing, John Wiley & Sons, New York, 1979.
13. Kahyet, M.; Suk, D. E.; Narbaitz, R. M.; Sauterre, J. P. & Matsuura, T. - Journal applied polymer Science, 89, p.2902-2916 (2002).
14. Alves, T. S.; Carvalho, L. H.; Lira, H. L. & Leal, T. L. - in: Proceedings of the XI International Macromolecular Coloquium/6th International Symposium on Natural Polymers and Composites, Gramado, 2007, 1, CD-Rom.
15. Mueller, J.; Yanvey, C. & Davis, R. H. - Journal of Membranes Science, (129), p.221-235 (1997).
16. Islabão, G. I. - Dissertação de mestrado, 2005, UFRGS.
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