Estudio para la elaboración de membranas planas de polietileno por el método tips usando aceite de palma como solvente

Abstract

Las técnicas con membranas se han vuelto en una tecnología promisoria para aplicarse en procesos de separación y de concentración. Los principales productores de membranas se encuentran en Europa y Estados Unidos, de modo que su importación a países como Colombia implica costos adicionales y dependencia tecnológica. Es por esto, que este proyecto plantea el inicio de una línea orientada a la elaboración de membranas hidrófobas en Colombia utilizando materia prima nacional. Se estudió el uso de aceite de palma (AP) como solvente novedoso para la elaboración de membranas planas de polietileno de baja densidad (LDPE) por medio del método TIPS. Se construyó el diagrama de fases de la mezcla LDPE-AP y adicionalmente, se estudió el efecto de la concentración de polímero (20 y 30%p/p), la temperatura de coagulación (0 y 25° C) y el tamaño de partícula del polímero (malla #12 y #6) sobre el tamaño de poro, el espesor, la permeabilidad de vapor de agua y la presión de intrusión de las membranas. Bajo las condiciones estudiadas, la concentración de polímero fue la única variable que influyó significativamente en las características evaluadas. Con el aumento de la concentración de polímero, el tamaño de poro y la permeabilidad de vapor de agua disminuyen (2,7 y 1,2 veces respectivamente), mientras que la presión de intrusión aumenta (>1,2 veces). Se elaboraron membranas de espesor menor a 400 µm y tamaños de poro entre 2,3 y 0,8 µm. Las membranas de 0,8 µm fueron seleccionadas para concentrar soluciones acuosas de etanol y de jarabes de glucosa utilizando destilación con membranas. Se encontraron permeados de 0,0667 y de 0,0508 mol.m-2.s-1 respectivamente, en 2 h de experimentación. Adicionalmente, se encontró un factor de concentración de 2,1 en soluciones etanol-agua.