Preparação e caracterização de membranas de polisulfona-poliuretano para recuperação de água de processos têxteis industriais simulados - Bogoni Júnior, Nério (My University, 2021)
Techniques using membranes for the treatment of wastewater usually promote higher quality of treated water when compared to other processes. Among them, pervaporation has advantages in terms of selectivity, in addition to low working pressure, which can prevent clogging problems. On the other hand, polysulfone and polyurethane have complementary characteristics that can confer the polymer blend, composed of these two polymers, interesting characteristics in the application of membranes on an industrial scale. In this sense, the objective of this work was to prepare and characterize membranes based on polysulfone / polyurethane and test them with a simulated effluent containing the reactive black dye and sodium chloride using the pervaporation process. In its manufacture, heat treatment (at 60 ° C) and photoiradiation treatment (with ultraviolet light) were also applied. The characterizations were carried out by analyzing physical, chemical, surface, morphological, physical-chemical and thermal properties. In general, it was possible to verify that all membranes have a dense layer. The thermal analysis allowed to define that the indicated working temperature is below 50 °C. With the simulated effluent (reactive black dye), all membranes reached 100% selectivity. With the saline solution, mean selectivity was around 98.5%. The permeate flow values were within the range presented by commercial membranes ranging from 1.6 to 2.4 kg·m-2 ·h-1 . Although, for the photo-radiated membrane, the photo-graft reaction occurred, among all membranes, the blend without any treatments stood out from the others, presenting the highest permeate flow of the simulated effluents. The results reveal that these membranes are capable of recovering wastewater from textile processes, in addition to having the potential to remove salts from water through the pervaporation process.[Resumo fornecido pelo autor]
As técnicas que utilizam membranas para o tratamento de águas residuais costumam promover maior qualidade da água tratada quando comparada a outros processos. Dentre eles, a pervaporação apresenta vantagens em termos de seletividade, além da baixa pressão de trabalho, o que pode evitar problemas de entupimento. Por outro lado, a polissulfona e o poliuretano possuem características complementares que podem conferir a blenda polimérica, composta por esses dois polímeros, características interessantes na aplicação de membranas em escala industrial. Neste sentido, o objetivo deste trabalho foi preparar e caracterizar membranas à base de polissulfona/poliuretano e testá-las com um efluente simulado contendo o corante preto reativo e cloreto de sódio utilizando o processo de pervaporação. Na sua confecção, também foram aplicados tratamento térmico (a 60 ° C) e tratamento de fotoiradiação (com luz ultravioleta). As caracterizações foram realizadas analisando propriedades físicas, químicas, superficiais, morfológicas, físico-químicas e térmicas. De maneira geral, foi possível verificar que todas as membranas possuem uma camada densa. A análise térmica permitiu definir que a temperatura de trabalho indicada está abaixo de 50 ° C. Com o efluente simulado (corante preto reativo), todas as membranas atingiram 100% de seletividade. Já com a solução salina, a seletividade média ficou em torno de 98,5%. Os valores de fluxo de permeado ficaram dentro da faixa apresentada pelas membranas comerciais variando de 1,6 a 2,4 kg·m-2 ·h-1 . Ainda que, para a membrana fotoirradiada a reação de fotoenxerto tenha ocorrido, dentre todas as membranas a blenda sem quaisquer tratamentos se sobressaiu as demais, apresentando o maior fluxo de permeado dos efluentes simulados. Os resultados revelam que essas membranas são capazes de recuperar águas residuais de processos têxteis, além de terem o potencial de remover sais da água pelo processo de pervaporação. [Resumo fornecido pelo autor]
Keywords: Polímeros; Poliuretano; Águas residuais - Purificação; Indústria têxtil - Inovações tecnológicas; Polymers; Polyurethanes; Sewage - Purification; Textile industry - Technological innovations