ION-EXCHANGE RESIN FROM CROSSLINKED POLYETHYLENE
Autor(a) principal: | |
---|---|
Data de Publicação: | 2017 |
Outros Autores: | , , , , , |
Tipo de documento: | Artigo |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Revista de Engenharia Química e Química |
Texto Completo: | https://periodicos.ufv.br/jcec/article/view/2446941603022017071 |
Resumo: | Among thermoset polymers on the market, there is a crosslinked polyethylene (PEX), which is used for high voltage cable encapsulation. A large amount of waste is generate and disposed in this process, causing burden of production and environmental hazards. Thus, this project has proposed PEX chemical modification by sulfonation reactions, which consists in the insertion of SO3H groups in its structure. The Influences of the microwaves pre-irradiation, time of reaction and concentration of free SO3 in sulfuric acid were studied by FTIR-ATR, DRX and ICP. As a result, PEX-SO3H presented to be a strong cationic resin. The best results were that obtained in 30-minute reaction and sulfonic acid with 65% of free SO3. The microwave pre-irradiation was not effectiveness in this process. The PEX-SO3H obtained in this work shows at about 97% of efficiency in remove Ca2+ from water, which proves it can be used on water treatment. Although cost-benefit analysis was not satisfactory, this study expands new possibilities for thermoset recycling. |
id |
UFV-4_b48f2018f5c460eb80ee60b61974fe22 |
---|---|
oai_identifier_str |
oai:ojs.periodicos.ufv.br:article/2304 |
network_acronym_str |
UFV-4 |
network_name_str |
Revista de Engenharia Química e Química |
repository_id_str |
|
spelling |
ION-EXCHANGE RESIN FROM CROSSLINKED POLYETHYLENEPRODUÇÃO DE RESINA TROCADORA DE ÍONS A PARTIR DE POLIETILENO RETICULADOCrosslinked polyethylenePEXSulfonationIon-exchange resinpolietileno reticuladoPEXreciclagemsulfonaçãoresina trocadora de íonsAmong thermoset polymers on the market, there is a crosslinked polyethylene (PEX), which is used for high voltage cable encapsulation. A large amount of waste is generate and disposed in this process, causing burden of production and environmental hazards. Thus, this project has proposed PEX chemical modification by sulfonation reactions, which consists in the insertion of SO3H groups in its structure. The Influences of the microwaves pre-irradiation, time of reaction and concentration of free SO3 in sulfuric acid were studied by FTIR-ATR, DRX and ICP. As a result, PEX-SO3H presented to be a strong cationic resin. The best results were that obtained in 30-minute reaction and sulfonic acid with 65% of free SO3. The microwave pre-irradiation was not effectiveness in this process. The PEX-SO3H obtained in this work shows at about 97% of efficiency in remove Ca2+ from water, which proves it can be used on water treatment. Although cost-benefit analysis was not satisfactory, this study expands new possibilities for thermoset recycling.Entre os termofixos existentes no mercado, encontra-se o polietileno reticulado (PEX), que é utilizado no encapsulamento de fios de alta tensão. Nesse processo, uma grande quantidade de resíduos é gerada e descartada, onerando a produção e prejudicando o meio ambiente. Desse modo, este trabalho propôs a modificação química do PEX por meio de reações de sulfonação, que consistem na introdução de grupos SO3H em sua estrutura. Estudou-se a influência da pré-irradiação em micro-ondas, do tempo de reação e da concentração de SO3 livre no ácido sulfúrico fumegante por FTIR-ATR, DRX e ICP. Pelos resultados obtidos verificou-se que PEX-SO3H pode ser classificado como uma resina fortemente catiônica. Os melhores resultados foram obtidos com 30 minutos de reação e 65% de SO3 livre sem pré-irradiação em micro-ondas. Apesar da avaliação econômica não ter sido satisfatória, esse estudo abre novas possibilidades para a reciclagem de termofixos.Entre os termofixos existentes no mercado, encontra-se o polietileno reticulado (PEX), que é utilizado no encapsulamento de fios de alta tensão. Nesse processo, uma grande quantidade de resíduos é gerada e descartada, onerando a produção e prejudicando o meio ambiente. Desse modo, este trabalho propôs a modificação química do PEX por meio de reações de sulfonação, que consistem na introdução de grupos SO3H em sua estrutura. Estudou-se a influência da pré-irradiação em micro-ondas, do tempo de reação e da concentração de SO3 livre no ácido sulfúrico fumegante por FTIR-ATR, DRX e ICP. Pelos resultados obtidos verificou-se que PEX-SO3H pode ser classificado como uma resina fortemente catiônica. Os melhores resultados foram obtidos com 30 minutos de reação e 65% de SO3 livre sem pré-irradiação em micro-ondas. Apesar da avaliação econômica não ter sido satisfatória, esse estudo abre novas possibilidades para a reciclagem de termofixos Universidade Federal de Viçosa - UFV2017-03-19info:eu-repo/semantics/articleinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionapplication/pdfhttps://periodicos.ufv.br/jcec/article/view/244694160302201707110.18540/jcecvl3iss2pp071-081The Journal of Engineering and Exact Sciences; Vol. 3 No. 2 (2017); 071-081The Journal of Engineering and Exact Sciences; Vol. 3 Núm. 2 (2017); 071-081The Journal of Engineering and Exact Sciences; v. 3 n. 2 (2017); 071-0812527-1075reponame:Revista de Engenharia Química e Químicainstname:Universidade Federal de Viçosa (UFV)instacron:UFVporhttps://periodicos.ufv.br/jcec/article/view/2446941603022017071/pdfde Castro, Camila FigueiredoPanzarini, Luz Consuelo Gonzalez AlonsoFerrara, Maggiory SimõesMarques, Marcela Pelegrinode Almeida, Maria Fernanda FerrazMachado, Tarsilia MatosCapelle, Yuli Silvinoinfo:eu-repo/semantics/openAccess2020-07-14T22:30:42Zoai:ojs.periodicos.ufv.br:article/2304Revistahttp://www.seer.ufv.br/seer/rbeq2/index.php/req2/indexONGhttps://periodicos.ufv.br/jcec/oaijcec.journal@ufv.br||req2@ufv.br2446-94162446-9416opendoar:2020-07-14T22:30:42Revista de Engenharia Química e Química - Universidade Federal de Viçosa (UFV)false |
dc.title.none.fl_str_mv |
ION-EXCHANGE RESIN FROM CROSSLINKED POLYETHYLENE PRODUÇÃO DE RESINA TROCADORA DE ÍONS A PARTIR DE POLIETILENO RETICULADO |
title |
ION-EXCHANGE RESIN FROM CROSSLINKED POLYETHYLENE |
spellingShingle |
ION-EXCHANGE RESIN FROM CROSSLINKED POLYETHYLENE de Castro, Camila Figueiredo Crosslinked polyethylene PEX Sulfonation Ion-exchange resin polietileno reticulado PEX reciclagem sulfonação resina trocadora de íons |
title_short |
ION-EXCHANGE RESIN FROM CROSSLINKED POLYETHYLENE |
title_full |
ION-EXCHANGE RESIN FROM CROSSLINKED POLYETHYLENE |
title_fullStr |
ION-EXCHANGE RESIN FROM CROSSLINKED POLYETHYLENE |
title_full_unstemmed |
ION-EXCHANGE RESIN FROM CROSSLINKED POLYETHYLENE |
title_sort |
ION-EXCHANGE RESIN FROM CROSSLINKED POLYETHYLENE |
author |
de Castro, Camila Figueiredo |
author_facet |
de Castro, Camila Figueiredo Panzarini, Luz Consuelo Gonzalez Alonso Ferrara, Maggiory Simões Marques, Marcela Pelegrino de Almeida, Maria Fernanda Ferraz Machado, Tarsilia Matos Capelle, Yuli Silvino |
author_role |
author |
author2 |
Panzarini, Luz Consuelo Gonzalez Alonso Ferrara, Maggiory Simões Marques, Marcela Pelegrino de Almeida, Maria Fernanda Ferraz Machado, Tarsilia Matos Capelle, Yuli Silvino |
author2_role |
author author author author author author |
dc.contributor.author.fl_str_mv |
de Castro, Camila Figueiredo Panzarini, Luz Consuelo Gonzalez Alonso Ferrara, Maggiory Simões Marques, Marcela Pelegrino de Almeida, Maria Fernanda Ferraz Machado, Tarsilia Matos Capelle, Yuli Silvino |
dc.subject.por.fl_str_mv |
Crosslinked polyethylene PEX Sulfonation Ion-exchange resin polietileno reticulado PEX reciclagem sulfonação resina trocadora de íons |
topic |
Crosslinked polyethylene PEX Sulfonation Ion-exchange resin polietileno reticulado PEX reciclagem sulfonação resina trocadora de íons |
description |
Among thermoset polymers on the market, there is a crosslinked polyethylene (PEX), which is used for high voltage cable encapsulation. A large amount of waste is generate and disposed in this process, causing burden of production and environmental hazards. Thus, this project has proposed PEX chemical modification by sulfonation reactions, which consists in the insertion of SO3H groups in its structure. The Influences of the microwaves pre-irradiation, time of reaction and concentration of free SO3 in sulfuric acid were studied by FTIR-ATR, DRX and ICP. As a result, PEX-SO3H presented to be a strong cationic resin. The best results were that obtained in 30-minute reaction and sulfonic acid with 65% of free SO3. The microwave pre-irradiation was not effectiveness in this process. The PEX-SO3H obtained in this work shows at about 97% of efficiency in remove Ca2+ from water, which proves it can be used on water treatment. Although cost-benefit analysis was not satisfactory, this study expands new possibilities for thermoset recycling. |
publishDate |
2017 |
dc.date.none.fl_str_mv |
2017-03-19 |
dc.type.driver.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/article info:eu-repo/semantics/publishedVersion |
format |
article |
status_str |
publishedVersion |
dc.identifier.uri.fl_str_mv |
https://periodicos.ufv.br/jcec/article/view/2446941603022017071 10.18540/jcecvl3iss2pp071-081 |
url |
https://periodicos.ufv.br/jcec/article/view/2446941603022017071 |
identifier_str_mv |
10.18540/jcecvl3iss2pp071-081 |
dc.language.iso.fl_str_mv |
por |
language |
por |
dc.relation.none.fl_str_mv |
https://periodicos.ufv.br/jcec/article/view/2446941603022017071/pdf |
dc.rights.driver.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/openAccess |
eu_rights_str_mv |
openAccess |
dc.format.none.fl_str_mv |
application/pdf |
dc.publisher.none.fl_str_mv |
Universidade Federal de Viçosa - UFV |
publisher.none.fl_str_mv |
Universidade Federal de Viçosa - UFV |
dc.source.none.fl_str_mv |
The Journal of Engineering and Exact Sciences; Vol. 3 No. 2 (2017); 071-081 The Journal of Engineering and Exact Sciences; Vol. 3 Núm. 2 (2017); 071-081 The Journal of Engineering and Exact Sciences; v. 3 n. 2 (2017); 071-081 2527-1075 reponame:Revista de Engenharia Química e Química instname:Universidade Federal de Viçosa (UFV) instacron:UFV |
instname_str |
Universidade Federal de Viçosa (UFV) |
instacron_str |
UFV |
institution |
UFV |
reponame_str |
Revista de Engenharia Química e Química |
collection |
Revista de Engenharia Química e Química |
repository.name.fl_str_mv |
Revista de Engenharia Química e Química - Universidade Federal de Viçosa (UFV) |
repository.mail.fl_str_mv |
jcec.journal@ufv.br||req2@ufv.br |
_version_ |
1800211187501105152 |