estudio del efecto del Ácido adÍpico como agente de ... · el solvente de la estructura y libera...

VIII CAIQ2015 y 3 JASP

AAIQ Asociación Argentina de Ingenieros Químicos - CSPQ

ESTUDIO DEL EFECTO DEL ÁCIDO ADÍPICO COMO AGENTE

DE NUCLEACIÓN EN LA ELABORACIÓN DE MEMBRANAS

PLANAS HIDRÓFOBAS POR EL MÉTODO TIPS A PARTIR DE

LDPE Y UTILIZANDO ACEITE DE PALMA COMO SOLVENTE.

J.F. Benitez-Rodríguez, N. Del Pino-Prada, C.D. García-Jiménez y C.J. Muvdi-Nova*.

Grupo CICTA/Escuela de Ingeniería Química

(Universidad Industrial de Santander - UIS)

Cra 27 Calle 9 Ciudad Universitaria- Bucaramanga-Colombia

*E-mail: [email protected]

Resumen. Los procesos membranarios se han convertido en una de las tecnologías

más prometedoras para aplicarse en procesos de separación y concentración de sustancias.

La problemática particular, es que no existen empresas en Colombia que elaboren

membranas, lo cual incrementa costos de aplicación en el país y crea dependencia

tecnológica. Es por esto, que este proyecto continua una línea investigativa orientada a la

elaboración de membranas en Colombia utilizando materia prima nacional. En este

trabajo se estudia la elaboración de membranas planas hidrófobas de polietileno de baja

densidad (LDPE) usando el método TIPS y aceite de palma (AP) como solvente

novedoso. Para ello, se construyeron los diagramas de fases de las mezclas LDPE-AP y

LDPE-AP-Ácido Adípico (AA). Adicionalmente, se estudió el efecto de la concentración

LDPE (20 y 40% p/p) y de AA (0 y 0,4% p/p), sobre las características de las membranas.

Las membranas presentaron diámetros de poro entre 1,1 y 3,6 µm y espesores entre 171,2

y 591,8 µm, menores a los reportados por Tobo (2014). En el presente estudio que

encontró que un aumento de la concentración de LDPE genera una disminución del

* A quien debe enviarse toda la correspondencia

mailto:[email protected]



diámetro de poro para mezclas sin y con AA, de 2,3 y 1,7 veces, respectivamente, y un

aumento del espesor para las mezclas mencionadas anteriormente, de 3,4 y 1,9 veces,

respectivamente. Adicionalmente, el AA genera una disminución del diámetro de poro

para mezclas con 20 y 40 %p/p de LDPE, de 2 y 1,5 veces, respectivamente.

Palabras clave: Membranas, Ácido adípico, LDPE y Método TIPS

1. Introducción

Cuando hablamos de procesos de separación y concentración de sustancias, las

membranas son consideradas como una de las tecnologías más prometedoras a nivel

mundial (Gozálvez, 1998). Dichos mecanismos han cobrado gran importancia

actualmente, pues permiten la separación de compuestos térmicamente sensibles a la

degradación, disminuyendo el consumo energético y logrando un mejor aprovechamiento

de los recursos evitando el uso de aditivos (Porter, 1990; Gozálves, 1998; Mulder, 1996;

Cui et al., 2013). Además de esto, los procesos membranarios pueden ser fácilmente

integrados a procesos productivos, lo que los hace atractivos desde el punto de vista

industrial.

La problemática que afronta América Latina, es que no existen empresas en esta zona

del continente que elaboren membranas que puedan ser utilizadas en la industria.

Igualmente, los insumos utilizados en la elaboración no son de fácil adquisición en el

mercado nacional. Esto incrementa los costos de aplicación de esta tecnología en nuestro

continente y crea dependencia tecnológica.

Debido a esta problemática el grupo de investigación CICTA de la Universidad

Industrial de Santander, ha venido desarrollando proyectos relacionados con la

elaboración de membranas planas hidrófobas. A la fecha se han obtenido membranas con

diámetros de poro y espesores con rangos entre 2,3-0,8 µm y 240-340 µm,

respectivamente. Aunque los resultados han sido prometedores, las membranas no

cumplen con los requerimientos necesarios para su uso en destilación con membranas al

vacío, especialmente el diámetro de poro (Tobo, 2014). Por este motivo, el presente

trabajo buscó estudiar el efecto del Ácido Adípico (AA) sobre el diámetro de poro.



Cuando se elaboran membranas, sus características dependen principalmente de dos

factores: del método de elaboración y del material con el que se elaboran las membranas

(Gozálves, 1998). Aunque en la literatura se encuentran varios métodos para elaborar

membranas, el método de Thermally Induced Phase Separation (TIPS) permite tener un

fácil control en la fundición de la mezcla, baja tendencia a la formación de defectos, alta

porosidad global y mayor control del diámetro de poro de la membrana (Roh et al., 2012).

Este método consiste en formar una mezcla homogénea, entre un polímero y un solvente

a alta temperatura (180-230°C). Posteriormente, se realiza un choque térmico

(enfriamiento rápido), induciendo la formación de dos fases, una de ellas será rica en

polímero (sólida) y otra en solvente (líquida). Seguidamente, un agente extractor retira

el solvente de la estructura y libera el espacio creando los poros. Finalmente, se somete a

un proceso de secado, para así obtener la membrana porosa (Roh et al., 2012).

Entre los solventes estudiados en la elaboración de membranas por el método TIPS se

encuentran la parafina líquida (Matsuyama et al., 2003), el aceite de soja (Kim et al.,

1995), el aceite mineral (Matsuyama et al., 2002), entre otros. Debido a que uno de los

objetivos es utilizar materia prima colombiana, se decidió utilizar el aceite de palma (AP)

como solvente, pues tiene una alta producción en el país (producción ˃ 1’000.000

Ton/año) (FEDEPALMA, 2014), baja toxicidad y soporta altas temperaturas antes de su

degradación (230°C, punto de humo); además, no existen estudios que reporten el uso de

esta sustancia como solvente. Igualmente, el polietileno de baja densidad (LDPE) fue

escogido como material membranario pues es hidrófobo, de fácil disponibilidad en país

(31 000 Ton/año) (ECOPETROL S.A., 2014), buena estabilidad química (resistente a

ácidos fuertes, bases fuertes, oxidantes suaves y agentes reductores) y bajo costo respecto

a otros polímeros utilizados en la fabricación de membranas como: politetrafluoretileno

(7 veces) y el fluoruro de polivinildeno (43 veces) (Elyashevich et al., 2005).

Por otro lado, se trabajó con hexano como agente extractor ya que en estudios como

el de Matsuyama et al. (2002), se emplearon agentes extractores como: pentano, hexano,

heptano, ciclohexano y tolueno, entre otros, para remover solventes orgánicos. El hexano

presentó mayor capacidad de extracción con respecto a los otros agentes extractores, por

lo que hace atractivo su uso para retirar el AP de las membranas, además es utilizado

comúnmente para remover aceites vegetales.



En estudios como el de Roh et al., (2012) y Qing et al. (2012), se reporta que al aumentar

el porcentaje de polímero en la mezcla entre el 16 y 30%, el diámetro de poro sufre una

disminución considerable. Por tanto, es conveniente estudiar cómo esta variable afectaría las

características de las membranas de LDPE. Así mismo, Tang et al. (2010) evaluaron el efecto del

ácido adípico (AA) como agente de nucleación en las características de las membranas. Los

autores evidenciaron un aumento en la porosidad de las membranas, una disminución del

diámetro de poro y una mayor homogeneización en la distribución de éstos en la membrana.

Este proyecto planteó estudiar distintas variables que intervienen en el proceso de

elaboración como: la concentración del polímero (20 y 40%p/p) y la concentración de

AA (0 y 0,4 %p/p), sobre las características de las membranas elaboradas como: el tamaño

de poro, la porosidad y el espesor. Igualmente, fue necesaria la construcción de los

diagramas de fase de las diferentes mezclas LDPE-AP y LDPE-AP-AA, con los cuales

se definen las condiciones mínimas de operación para la obtención de membranas, en este

caso porosas.

2. Materiales, Métodos de análisis y cuantificación.

2.1. Materiales.

Este proyecto utilizó polietileno de baja densidad (LDPE) suministrado por

ECOPETROL S.A, Aceite de Palma (AP) por Oleoflores S.A, Ácido Adípico (AA) por

ANHUI LEAFCHEM CO.,LTD y n-hexano para análisis MERCK®.

2.2. Métodos de análisis y cuantificación.

Prueba para la determinación de puntos de nube. Las muestras elaboradas con las

distintas concentraciones fueron sometidas a un calentamiento controlado a 180°C y

agitación a 20 rpm durante 4h, para alcanzar la homogenización. Posteriormente, se tomó

una muestra sobre un portaobjetos con fondo negro. Finalmente, la muestra fue llevada

a una mufla a 180 °C, reduciendo gradualmente la temperatura del sistema 1°C/min hasta

detectar de manera visual turbidez en la mezcla (Liu et al., 2011) (Matsuyama et al.,

2003). Las pruebas se realizaron por triplicado.

Prueba calorimétrica para la determinación de puntos de cristalización. Estas

pruebas se realizaron a través de un análisis DSC (Calorimetría diferencial de barrido)



con un equipo DSC-2010 (TA Instrument). Se tomaron 10 mg de cada mezcla, se

sometieron a una temperatura de 200°C y se disminuyó a razón de 10°C/min hasta

temperatura ambiente. El punto de cristalización correspondió a la temperatura en la cual

apareció el pico exotérmico durante el enfriamiento de la mezcla (Matsuyama et al.,

2002). Las concentraciones de polímero para las que se realizó esta prueba fueron 20, 30,

40, 50 y 60% p/p. Las pruebas se hicieron por duplicado.

Montaje para la elaboración de membranas planas. La Figura 1 muestra el

montaje utilizado para elaborar las membranas. Este sistema está compuesto por una

placa-soporte (1) de aluminio que tiene unos sumideros para recibir el exceso de mezcla.

También, posee un espacio en el cual se ensambla el molde rectangular de aluminio (2)

(200 x 150 x 1 mm) donde se deposita la mezcla y adicionalmente posee un mecanizado

en la base, en forma de canales, con el fin de favorecer la transferencia de calor y en la

parte superior, una placa selladora (3) (200 x 150 x 5 mm), la cual ejerce una presión

determinada que permite cerrar el molde, eliminando el exceso de mezcla (Tobo, 2014).

Figura 1. Montaje para elaboración de membranas planas. Fuente: Tobo, 2014.

Protocolo de elaboración de membranas. a) Calentar la mezcla LDPE-AP o LDPE-

AP-AA de composición conocida a una temperatura de 180 °C y agitar durante 4 h para

su homogenización. b) Depositar una cantidad de la mezcla en el montaje descrito en la

Figura 1, el cual debe estar precalentado a 180 °C. c) Pasar sobre la mezcla depositada un

enrazador para distribuir mejor la mezcla. d) inmediatamente colocar sobre la mezcla la

placa selladora. e) Aplicar un choque térmico a la mezcla con agua a 25°C para que ésta

se solidifique. f) Sumergir la lámina obtenida en hexano para extraer el aceite contenido

en la ella. d) Secar la membrana a 50 °C.



Microscopía electrónica de barrido (MEB). Se tomaron muestras de cada

membrana elaborada para determinar su aspecto interno, estimar el diámetro promedio

del poro y espesor de la misma. Esto se llevó a cabo por medio de un equipo de

microscopía (QUANTA FEG 650) con voltaje acelerado de 10 KV y recubrimiento de

carbono. El diámetro promedio de poro de cada membrana se tomó a partir del promedio

del diámetro de 30 poros seleccionados aleatoriamente a lo ancho de la sección

transversal. El espesor de cada membrana fue determinado con el promedio de 3

mediciones a lo largo de la sección transversal (Tobo, 2014).

Presión de intrusión. La presión de intrusión es la presión a la cual el líquido

(generalmente agua) pasa a través de los poros de una membrana hidrófoba (Saffarini et

al., 2012). En la Figura 2 se muestra el montaje empleado para determinar la presión de

intrusión (Tobo, 2014). En el tanque de alimentación (3) se depositó agua destilada, a

partir de allí se llevó al módulo membranario (5) con ayuda de aire comprimido, el cual

ejerce presión sobre el líquido. La presión ejercida se midió con un manómetro (4) y se

fue graduando por medio de una válvula (2) hasta evidenciar permeado en la membrana

o ruptura (Tobo, 2014).

Figura 2. Montaje prueba presión de intrusión. Fuente: Tobo, 2014.

Prueba de porosidad. Para determinar la porosidad en las membranas elaboradas

se llevó a cabo el siguiente procedimiento: a) Se tomaron muestras de las membranas

elaboradas de 1x1 cm2. b) Se pesó la membrana, previamente puesta en el desecador por

12 h. c) Se sumergió en 5 ml de Butanol por 24 h. d) Luego fue retirada y secada para

retirar el exceso de butanol y se pesó rápidamente. e) Se calculó la porosidad (ε) mediante



la ecuación: ε =(w2-w1)*ρ1

ρ1*w1+(ρ2-ρ1)*w1*100. Donde, w1: peso membrana seca; w2: peso

membrana humedad; ρ1: densidad de LDPE; ρ2: densidad de Butanol (Luo et al., 2005).

3. Análisis y discusión de resultados

3.1. Diagrama de fases de la mezcla LDPE-AP y LDPE-AP-AA

En la Figura 3 se muestran los diagramas de fase obtenidos en el presente estudio en

presencia de AA y el reportado por Tobo (2014) para las mezclas sin AA. En estos se

observa que la curva binodal (formada por los puntos de nube) está por encima de la curva

de cristalización (formada por los puntos de cristalización), indicando que se presentará

una interacción polímero-solvente tipo débil (Song et al., 2012; Liu et al., 2011). Por

consiguiente, ocurrirá una separación de fases Líquido-Líquido en la zona metaestable

(ubicada entre las dos curvas), seguida de una cristalización; obteniéndose así membranas

con estructura porosa (Liu et al., 2011).

Figura 3. Diagramas de Fases. (a) Mezcla LDPE-AP sin AA (Tobo, 2014); (b) Mezcla LDPE-AP con 0,4% p/p

de AA. Fuente: Autores.

Al comparar los puntos de nube sin AA (Figura 3a) y con 0,4% p/p AA (Figura 3b) para

el rango de concentración de 20 a 40% p/p de LDPE, se puede observar un aumento

significativo en los puntos de nube de 4,5 ± 1,5°C para la mezcla con 0,4% p/p de AA (p-

valores= 0), siendo confirmado con Statgraphics Centurion® XVI.I. Estos cambios en la

curva binodal se deben a que el AA afecta directamente la generación y el crecimiento de los centros

de nucleación (Tang et al., 2010) (Luo et al., 2005).

(a) (b)



En cuanto a los puntos de cristalización de las mezclas sin AA (Figura 3a) y con 0,4% p/p de

AA (Figura 3b), se observa un aumento de 1±0,8°C en dichos puntos (p-valores= 0,0398). Esto

se debe a que el AA facilita la nucleación del polímero, ocasionando una disminución en

la entalpía de cristalización (McGuire et al., 1993). Por otro lado, Luo et al. (2005)

estudiaron el efecto del Dibencil Sorbitol (DS) como agente de nucleación en los puntos

de cristalización, reportando aumentos en los puntos de cristalización entre 0,5 y 1°C para

la concentración de 5% p/p de DS en mezclas de polipropileno isotáctico(i-PP y AS) .

En la Tabla 1 se encuentran los ΔT en la zona metaestable de las mezclas sin AA y

con 0,4 % p/p de AA. De esta tabla se observa que con la mezcla con 0,4 % p/p de AA se

obtuvo un aumento en los ΔT para concentraciones de hasta 40 % p/p LDPE. Lo anterior,

se debe a que el AA genera una nucleación heterogénea adicional a la nucleación que se

da por el enfriamiento de la mezcla polímero-solvente (Binsbergen, 1970). El AA

proporciona parte del cristal precursor con el que se inicia la nucleación (heterogénea) y

posterior cristalización del polímero. Dicha nucleación ocasiona un cambio en los

diagramas de fase, lo que genera una modificación en la estructura de las membranas,

obteniéndose mayor porosidad, mejor distribución de los poros y de menor tamaño (Lim

& Lloyd, 1993) (Luo et al., 2005) (McGuire et al., 1993) (Tang et al., 2010); esto fue

evidenciado más adelante en las siguientes etapas del trabajo.

Tabla 1. Intervalo de temperatura para la zona metaestable (Tn: puntos de nube; Tc: puntos de cristalización).

Fuente: Autores.

Teniendo en cuenta los efectos que se generan en los diagramas de fase por la

concentración de polímero, el peso molecular del mismo y la concentración de AA, se

espera que las membranas elaboradas en este proyecto tengan mayor porosidad y

diámetros de poro menores a las reportadas por Jeon & Kim (2007) (1,2 µm), Park & Kim

(2014) (2,5 µm) y Tobo (2014) (2,3 µm).

LDPE (%p/p) Tn-Tc (°C)

sin AA

Tn-Tc (°C)

0,4 %p/p AA

20 38,3 ±0,1 45,1 ±0,1

30 36,4 ±0,6 39,7 ±1,5

40 31,8 ±0,5 34,1 ±0,1

50 30,1 ±0,6 28,0 ±2,4

60 26,9 ±0,7 24,9 ±1,8



3.2. Efecto del ácido adípico y la concentración inicial de polímero en las

características de la membrana.

En la Figura 4 se observan las imágenes MEB tomadas a la sección transversal de las

membranas elaboradas en este proyecto a las distintas condiciones estudiadas. Como se

puede observar, las membranas con 20% p/p de LDPE, presentan una estructura porosa

celular interconectada, la cual se distribuye a lo largo y ancho de toda la pared transversal.

Matsuyama et al. (2012) determinaron que dicha estructura, se presenta por la interacción

débil del polímero con el solvente, como se había dicho anteriormente. Por otro lado, las

membranas de 40% p/p LDPE, no mostraron porosidad definida. Esto puede explicarse a la

cantidad de polímero presente, el cual no permite la interacción adecuada con el solvente

(adentramiento del solvente en el polímero) (Atkinson et al., 2000) (Song et al., 2012).

Figura 4. Imágenes MEB sección transversal membranas elaboradas en este proyecto. 500x. Fuente: Autor.

A partir de la Figura 4 se determinaron los espesores de las diferentes membranas elaboradas

en este proyecto, dichos resultados se muestran en la Figura 5. En ella se observa que al aumentar

la concentración de polímero se incrementa el espesor de la membrana. Dicho efecto, se da por

el incremento de la viscosidad de la mezcla al aumentar la concentración de LDPE, impidiendo

que la placa selladora genere la presión necesaria para disminuir el espesor de la membrana. A

partir de un análisis estadístico se encontró que la concentración de LDPE es la única variable

influyente en el espesor de la membrana (p-valores= 0,0057). En la literatura no se reporta

información sobre el efecto de la concentración de polímero en el espesor de la membrana.

Sin AA 0,4 % p/p AA

20% p/p

40% p/p



Figura 5. Espesor de membrana vs. % p/p de LDPE sin AA y 0,4 % p/p de AA. Fuente: Autores

Adicionalmente, las membranas elaboradas sin AA a 25 °C, con concentración de 20% p/p,

presentan una disminución del espesor del 45%, respectivamente, comparadas con las elaboradas

por Tobo (2014) a las mismas condiciones (312,5µm). Esta disminución se debe a que las

membranas de este proyecto se elaboraron ejerciendo una presión sobre la placa selladora

(1270,7 Pa) 4,9 veces mayor que la de Tobo (2014) (258,7Pa). Cabe señalar que las membranas

elaboradas en el presente trabajo con 20% p/p LDPE tienen un espesor cercano a membranas

comerciales de Polipropileno (PP) marca Whatman® (171,8 µm).

Por otra parte, en la Figura 6 se muestran los resultados obtenidos de para el diámetro de

poro en función de las variables estudiadas. Las membranas de 40% p/p LDPE no se

incluyeron en el análisis por no presentar porosidad. De los resultados, se puede observar

que al adicionar AA, el diámetro de poro sufre una disminución de 50% para las mezclas

con 20% LDPE. Este efecto se debe a que la nucleación heterogénea originada por el

AA, proporciona parte del cristal iniciador que generan los centros de nucleación críticos;

en dichos centros, el polímero comienza su unión y reorganización de una manera más

rápida y ordenada (Binsbergen, 1970). En el estudio realizado por Luo et al. (2005), se

encontró una disminución del 13% en el diámetro de poro para membranas elaboradas

con PP y Dibecil Sorbitol (DS) como agente de nucleación. Esta diminución pudo ser

menor que la encontrada en el presente trabajo, ya que se utilizó un polímero y un agente

nucleante diferentes, interactuando de manera distinta a la hora de llevarse a cabo la

nucleación (Tang et al., 2010).



Figura 6. Diámetro de poro promedio de membrana vs % p/p de LDPE sin AA y 0,4 % p/p de AA (zona superior(S), zona

central(C) y zona inferior (I) de la sección transversal). Fuente: Autor.

En la Figura 6 se evidencia que las membranas elaboradas con 20% p/p de LDPE y sin

AA presenta diámetros de poro 2,8 veces más grandes en la sección superior y central

con respecto a la sección inferior de la membrana. Así mismo, las membranas con 20% p/p

de LDPE y 0,4 % p/p de AA presentaron diámetros de poro 1,4 veces más grandes en la parte

superior y central con respecto a la inferior. Esto muestra que el agente de nucleación induce una

formación más uniforme en los poros de la membrana. Dicho efecto se da gracias a que el AA

distribuye ordenadamente el polímero alrededor de los centros de nucleación al ir formando la

estructura porosa (Lim et al., 1993) (McGuire et al., 1993) (Binsbergen et al., 1970).

En cuanto a la porosidad, la Figura 7 se presentan los resultados obtenidos para las diferentes

membranas. Las membranas elaboradas con 20% de LDPE y 0,4% p/p de AA presentan

porosidades 7,2% superiores a aquellas que no tenían AA. En la Figura 8 se muestran las

imágenes MEB para las membranas elaboradas, una membrana comercial de polipropileno,

membrana de Polipropileno isotáctico- aceite de soja (iPP-AS) y membranas reportadas en la

literatura de Polietileno de alta densidad con aceite de soja (HDPE-AS) y con trietilpropano

(HDPE-TEPTEH), elaboradas a concentraciones de 27, 40 y 30% p/p de polímero y temperaturas

de coagulación de 30, 20 y 10°C, respectivamente. En ellas se pueden apreciar estructuras porosas

celulares, al igual que las membranas elaboradas en este proyecto. Lo anterior se debe a que,

como se había dicho antes, se presenta interacción débil polímero-solvente, en todas las mezclas

usadas (Song et al., 2012). Debido a que los autores no elaboraron las membranas a las

mismas condiciones de composición y temperatura en el baño de coagulación que las de



este proyecto, no se puede realizar un análisis comparativo a fondo. Pero analizando las

imágenes y teniendo en cuenta el aumento MEB de cada una de ellas, se puede decir las

membranas del presente proyecto, poseen diámetros de poro menores que las elaboradas

por Tobo (2014) y Park & Kim (2014). Con esto se confirma lo presentado anteriormente

en la sección 3.1, donde a mayor separación de la curva binodal y de cristalización, mayor

será el diámetros de poro (Zhang et al., 2008).

Figura 7. Porosidad de la membrana vs. % p/p de LDPE (sin AA y 0,4 % p/p de AA). Fuente: Autores.

Figura 8. Imágenes MEB sección transversal membranas elaboradas (10000x), membranas comerciales Whatman de PP

(10000x), membranas de iPP-AS Tang (2010) (5000x), HDPE-AS Jeon & Kim (2007) (4000x) y HDPE-TEPTEH Park &

Kim (2014) (3000x). Fuente: Autor.



Finalmente, se realizó la prueba de presión de intrusión, cuyos resultados se encuentran

resumidos en la Tabla 2, para las membranas elaboradas (LDPE-AP) y las comerciales marca

Whatman® de PP y Politetrafluoroetileno (PTFE). En ella se observa que las membranas con

0,4% p/p de AA presentan una mayor presión de intrusión con respecto a las membranas sin AA.

Esto se debe a que las membranas con AA tienen menor diámetro de poro (1,9 veces menor), lo

cual aumenta la resistencia al paso de agua, (Cui et al., 2013). Así mismo, las membranas de

LDPE elaboradas en este trabajo presentan una presión de intrusión menor que las

membranas comerciales, ya que tienen mayor diámetro de poro. Finalmente, las

membranas de PTFE no presentaron ruptura a las condiciones de presión evaluadas, ya

que éstas se encuentran soportadas, haciéndolas más resistentes mecánicamente, con

respecto a las membranas de PP y LDPE.

Tabla 2. Resultados de la prueba de presión de intrusión. Fuente: Autores.

Membrana Presión de intrusión

(bar) Presión de ruptura (bar)

20% p/p LDPE – 0% p/p AA 0,8 1

20% p/p LDPE -0,4 1,8 2,6

membrana PP (0,45 µm) 3,6 4

membrana PTFE (0,45 µm) 4,4 No presentó ruptura*

membrana PTFE (0,2 µm) 5,2 No presentó ruptura*

*la máxima presión evaluada fue 6 bar

4. Conclusiones

Se llevó acabo la elaboración de los diagramas de fase para las mezclas LDPE-AP sin

y con 0,4% p/p de AA. Estos permitieron predecir que solo la concentración de 0,4% p/p

de AA genera cambios en las características de las membranas. Las membranas pudieron

ser elaboradas de mezclas con concentraciones en el rango de 20-40% p/p de LDPE,

porque son las que tiene una mayor zona metaestable, favoreciendo las características de

las membranas. Por medio de la caracterización realizada a las membranas, se evidenció

que al aumentar la concentración de LDPE (20 a 40% p/p) el espesor aumenta. Así mismo,

el AA disminuye el tamaño de los poros, aumenta la porosidad y mejora la homogeneidad

en la estructura porosa de la membrana.



Reconocimientos

Los autores agradecen a la Vicerrectoría de Investigación y Extensión de la

Universidad Industrial de Santander, a Promitec Santander S.A.S y al Departamento

Administrativo de Ciencia, Tecnología e Innovación – COLCIENCIAS, por el apoyo

brindado para la realización del presente trabajo, que hace parte del proyecto titulado

“Aumento de la productividad de concentrados de jarabes de glucosa obtenidos a partir

de hidrolizados de almidón de yuca por métodos no convencionales” (cód. VIE9417).

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