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dc.contributor.advisorBaldasso, Camila
dc.contributor.authorSachett, Felipe Henrique
dc.contributor.otherAmbrosi, Alan
dc.contributor.otherZattera, Ademir José
dc.contributor.otherSantos, Venina dos
dc.date.accessioned2020-05-06T17:09:56Z
dc.date.available2020-05-06T17:09:56Z
dc.date.issued2020-03-18
dc.date.submitted2019-12-13
dc.identifier.urihttps://repositorio.ucs.br/11338/5986
dc.descriptionO setor têxtil é de vital importância na economia brasileira, sendo o segundo setor que mais empregou no Brasil em 2017. Este segmento de indústria é caracterizado pelo uso intensivo de água em diversas etapas de produção, gerando grande quantidade de efluente aquoso. O efluente apresenta composição complexa, dificultando seu tratamento, pois possui além de uma ampla gama de corantes, compostos tóxicos e carcinogênicos, tornando o processo de tratamento de vital importância. A tecnologia de membranas se mostra uma tecnologia viável para o tratamento de efluentes líquidos, sendo uma boa alternativa a métodos clássicos. Dentro dos processos de separação por membranas, a destilação com membranas vem ganhando importância no século XXI, devido a sua eficiência na purificação de soluções aquosas e fácil operação, sendo os estudos deste processo, mais recentes que outros processos de separação com membranas como, por exemplo, nanofiltração e osmose inversa. Devido ao fato de ser uma tecnologia que somente nos últimos anos vem ganhando espaço no cenário científico, existem poucos estudos sobre o processo e fabricação de membranas específicas para o mesmo. Muito ainda deve ser desenvolvido para se escalonar o processo do nível laboratorial para o industrial. Sendo assim, este trabalho tem como objetivo o desenvolvimento de membranas de poli(fluoreto de vinilideno) (PVDF) pelo processo de inversão de fases em não solvente (NIPS) para o processo de destilação com membranas. Água destilada e etanol (em diferentes proporções) foram testados como não solvente e N’N’dimetilformamida (DMF) como solvente. Ensaios de caracterização de propriedades físicas, químicas, morfológicas e térmicas da membrana foram realizados e testes de retenção de sais e corantes para determinar a capacidade das membranas de realizar o processo proposto. A análise de ângulo de contato descartou a utilização de água destilada pura como não solvente, devido ao caráter hidrofílico obtida pela membrana. A pressão de invasão de líquido mostrou que as amostras produzidas com etanol puro se tornaram excessivamente frágeis, impossibilitando a utilização das mesmas. As amostras obtidas em banhos com misturas de água e etanol foram utilizadas para a sequência dos testes de caracterização e de destilação. A análise de MEV indicou que com o aumento da concentração de etanol houve uma diminuição na ocorrência de macroporos e o aumento da formação de espaços vazios no interior da amostra. As análises de DRX e FTIR indicaram que com a metodologia proposta, as membranas apresentam fases amorfa, α e β. As análises térmicas apontaram que cerca de 7 % da massa de polímero utilizado é na verdade plastificante, e que as amostras apresentaram cristalinidade acima de 62 %. As membranas se mostram efetivas para a retenção dos poluentes testados, sendo a amostra sintetizada com banho de coagulação com 50% v/v de etanol com melhor retenção de sais e a membrana com 25% v/v de etanol a retenção de corantes. Este trabalho atingiu seu objetivo de preparar membranas poliméricas para o processo de destilação com membranas, mostrando o grande potencial futuro da técnica.pt_BR
dc.description.abstractThe textile industry is of vital importance in the Brazilian economy, being the second sector with most employees in Brazil in 2017. This industry segment is characterized by the intensive use of water in various stages of production, generating large amount of aqueous effluent. The effluent has a complex composition, making it difficult to treat because it has a wide range of dyes, toxic and carcinogenic compounds, making the treatment process vitally important. Membrane separation technology proves to be a viable technology for the treatment of liquid effluents, being a good alternative to classic methods. Within membrane separation processes, membrane distillation has gained importance in the 21st century due to its efficiency in purifying aqueous solutions and simplicity of operation. Studies of this process are more recent than other membrane separation processes such as nanofiltration and reverse osmosis. Due to the fact that it is a technology that only in recent years has been gaining ground in the scientific scenario, there are few studies on the process and manufacture of specific membranes for it, so much has yet to be developed to scale the process from laboratory level to the industrial one. Thus, this work aims the development of polyvinylidene fluoride (PVDF) membranes by the non-solvent phase inversion process (NIPS) for the membrane distillation process. Distilled water and ethanol (in different proportions) were tested as non-solvent and N'N'-dimethylformamide (DMF) as solvent. Characterization tests of physical, chemical, morphological and thermal properties of the membrane were performed and salt retention tests to determine the membranes ability to perform the proposed process. Contact angle analysis ruled out the use of pure distilled water as a non-solvent due to the hydrophilic character of the sample. The pressure of liquid invasion showed that the samples produced with pure ethanol became excessively fragile, making their use impossible. Membrane samples obtained with mixtures of water and ethanol as non-solvent were used for the characterization and distillation testing sequence. SEM analysis indicated that increasing the ethanol concentration there was a decrease in macropore occurrence and increased void formation inside the sample. The XRD and FTIR analyzes indicated that with the proposed methodology, the membranes present amorphous, α and β phases. Thermal analysis indicated that about 7% of the polymer mass used is actually plasticizer, and that the samples presented crystallinity above 62%. The membranes are effective for retention of the pollutants tested, with the sample synthesized with a 50% v/v ethanol coagulation bath with better salt retention and the 25% v/v ethanol membrane with dye retention. This work achieved its goal of preparing polymeric membranes for the membrane distillation process, showing the great future potential of the technique.pt_BR
dc.description.sponsorshipFundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio Grande do Sul, FAPERGSpt_BR
dc.language.isoptpt_BR
dc.subjectDestilação - Indústria têxtilpt_BR
dc.subjectÁlcoolpt_BR
dc.subjectCalor - Conduçãopt_BR
dc.subjectDestilação - Indústriapt_BR
dc.subjectDistillation - Textile industrypt_BR
dc.subjectAlcoholpt_BR
dc.subjectHeat - Conductionpt_BR
dc.subjectDistillation - Industrypt_BR
dc.titleDesenvolvimento de membranas de destilação de polifluoreto de vinilideno (PVDF) para tratamento de efluente têxtilpt_BR
dc.typeDissertaçãopt_BR
mtd2-br.advisor.instituationUniversidade de Caxias do Sulpt_BR
mtd2-br.advisor.latteshttp://lattes.cnpq.br/9244208732167663pt_BR
mtd2-br.author.lattesSACHETT, F. H.pt_BR
mtd2-br.program.namePrograma de Pós-Graduação em Engenharia de Processos e Tecnologiaspt_BR
mtd2-br.contributor.coorientadorPoletto, Matheus


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