Membranas microporosas a partir de nanocompuestos de poliamida6/arcilla nacional. Parte 2: Evaluación microestructural y de permeabilidad

Microporous Membranes from Polyamide6/National Clay Nanocomposites. Part 2: Microstructural and Permeability Evaluation

Se prepararon membranas híbridas orgánicas/inorgánicas de poliamida 6 y arcilla mineral que contienen capas de silicato y se compararon con las del polímero puro. Se utilizó una arcilla sódica tal como se recibe de la industria y otra organofilizada con sales cuaternarias de amonio (Dodigen y Cetremide). Las sales hacen que la superficie de las arcillas sea hidrófoba y mejoran su incorporación a la matriz polimérica en estado fundido. Se prepararon membranas con estos nanocompuestos mediante la técnica de inmersión-precipitación con ácido fórmico como disolvente y precipitación en baño de agua como no disolvente. 

Se varió la concentración de ácido en la solución que contenía el polímero y los híbridos para estudiar su influencia en la morfología y permeabilidad de las membranas. Se observó una morfología asimétrica consistente en una piel filtrante y un soporte poroso, con poros tanto en la superficie como en la sección transversal afectados por las diferentes sales. Esta morfología asimétrica también se vio afectada significativamente por la concentración de ácido, con pieles filtrantes más gruesas para concentraciones más altas. La concentración de ácido afectó al tamaño de los poros y a su distribución. Las partículas de arcilla actuaron probablemente como barrera al flujo. El flujo permeante para las dos concentraciones de ácido varió en función de las distintas morfologías.

INTRODUCCIÓN

A partir de principios de los años 1970, además de los procesos de separación clásicos, surgió una nueva clase de procesos que utilizan membranas sintéticas como barrera selectiva. Las membranas sintéticas buscan imitar las membranas naturales, especialmente en términos de sus características únicas de selectividad y permeabilidad. Los estudios sobre el proceso de separación por membranas y sus aplicaciones son relativamente recientes.

Los procesos de separación se han utilizado cada vez más en la industria para la purificación, fraccionamiento y concentración en diversas industrias, como la química, farmacéutica, textil, papelera y alimentaria. Estos procesos tienen las siguientes atracciones principales en comparación con los procesos de separación convencionales: bajo consumo energético, reducción en el número de pasos en un proceso, mayor eficiencia de separación, simplicidad de operación y alta calidad del producto final.