Estudo do efeito da modificação da fibra de sisal usando plasma frio reativo e seu impacto na remoção do azul de metileno

• Autor(a) principal: SILVA, Camila Cristina da
• Data de Publicação: 2019
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFTM
• Texto Completo: http://bdtd.uftm.edu.br/handle/tede/900
• topic: Sisal.; Plasma frio reativo.; Adsorção.; Modificação superficial.; PECVD.; Fibra natural.; Sisal.; Reactive cold plasma.; Adsorption.; Surface modification.; PECVD.; Natural fibers.; Materiais

Em muitos processos industriais diversas substâncias consideradas tóxicas são utilizadas, entre elas alguns corantes. São exemplos de setores que necessitam de coloração em sua produção e geram efluentes contaminados as indústrias têxteis, de cosméticos, entre outras. Frequentemente o descarte inapropriado desses particulados causa contaminação de rios, córregos e até mesmo lençóis freáticos. Como solução para o controle de substâncias tóxicas de efluentes a adsorção é bastante utilizada e considerada um processo eficaz. Neste estudo, o corante azul de metileno foi utilizado como adsorvato em solução para que fosse realizada a análise de adsorção do mesmo pela fibra de sisal. Com o objetivo de aumentar as capacidades de adsorção das fibras de sisal, as amostras foram submetidas a tratamentos superficiais com plasmas frios reativos usando misturas de Ar e CO2, à pressão de 6x10-1 Torr. Esta técnica permite o tratamento de amostras numa atmosfera reativa contendo íons, elétrons, radicais livres e outras espécies, com pequena geração de resíduos, baixo custo e tempo de tratamento. O tratamento a plasma gerou um aumento na rugosidade superficial das fibras, amorfização das camadas de lignina e uma ligeira queda no índice de cristalinidade das fibras (79% para a fibra in natura e 75% para a tratada). Observou-se também uma maior resistência mecânica em módulo e tensão com valores de 12.223 MPa e 392 MPa, respectivamente, quando comparadas à fibra in natura (sem tratamento), cujos valores foram de 5.999 MPa e 175 MPa para o módulo e tensão. As modificações induzidas pelo tratamento a plasma realizado nas fibras de sisal resultaram em uma maior remoção do corante azul de metileno alcançando índice de 96% de remoção. Os estudos de adsorção demonstraram que houve um melhor ajuste ao modelo de pseudo-segunda ordem para ambas fibras (in natura e tratada), demonstrando que há uma natureza química na adsorção destas fibras. Para os modelos de isotermas de adsorção houve o ajuste ao modelo de Redlich-Peterson e ao de Langmuir para as fibras in natura e tratadas, respectivamente. Este ajuste indica que na fibra tratada a adsorção ocorreu em monocamada, o que não acontece na fibra in natura. Todos esses parâmetros foram ajustados de acordo com o coeficiente de determinação (R2). Observou-se que o tratamento a plasma não causou a perda das propriedades originais e tem papel fundamental no aumento da adsorção e resistência da fibra podendo ser usado para processos de remoção de poluentes particulados em efluentes a um baixo custo.