CARACTERIZAÇÃO DO PROCESSO DE DEGRADAÇÃO DE UMA FIBRA DE POLIAMIDA UTILIZADA COMO TECIDO FILTRANTE NA FILTRAGEM DE UMA POLPA DE MINÉRIO DE FERRO
CHARACTERIZATION OF THE DEGRADATION PROCESS OF A POLYAMIDE FIBER USED AS A FILTER FABRIC IN THE FILTERING OF THE IRON ORE SLURRY
Silva, Adarlon Moreira e; Paniago, Eucler B.; Faria, Dalva Lucia A.; Wendling, Floriano; Otaviano, Maurício Marcos
http://dx.doi.org/10.4322/tmm.00303006
Tecnol. Metal. Mater., vol.3, n3, p.28-33, 2007
Resumo
Amostras de tecido filtrante, constituído de poliamida, foram expostas a condições de trabalho da planta industrial, por diferentes períodos de tempo e a condições específicas, visando determinar a influência de alguns dos componentes da polpa de minério de ferro na redução da vida útil do tecido filtrante. Essas amostras foram avaliadas empregando a técnica de espectroscopia vibracional (Raman e FT-IR) e ressonância magnética nuclear (RMN) com a finalidade de detectar mudanças na estrutura química do polímero. Os resultados mostram que a degradação da poliamida foi causada pela presença de íons Ca++ na água, os quais competem com as ligações de hidrogênio do polímero, via coordenação com o átomo de oxigênio da carbonila. Nesses locais, onde os íons Ca++ entram na molécula da poliamida, são criados pontos fracos na estrutura do polímero reduzindo sua resistência física e, conseqüentemente, à vida útil do tecido filtrante.
Palavras-chave
Degradação, Poliamidas, Minério de ferro, Espectroscopia Raman
Abstract
Samples of filter cloth made up of polyamide were exposed to industrial plant work conditions for different periods of time and to specific conditions, aiming to determine the influence of some of the chemical components of the ore slurry on the reduction of the useful life of the filter cloth. The samples were investigated using Raman spectroscopy and nuclear magnetic resonance (NMR) with the purpose to detect changes in the chemical structure of the polymer. The results show that the polyamide degradation was caused by the presence of Ca++ ions in the water, which competes with the hydrogen bonds of the polymer via coordination with the oxygen atom of the polyamide carbonyl. In these sites, where the Ca++ ions interact with the molecule, weak points are created in the polymer structure reducing its physical strength and, as a consequence, the filter cloth lifetime.
Keywords
Degradation, Polyamide, Iron ore, Raman spectoscopy, NMR
References
1 CARVALHO, M. R. Interferência de cátions Ca2+ nas etapas de deslamagem e flotação de minério de ferro. 2003. 67 f.. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mineral) - Departamento de Engenharia de Minas da Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2003.
2 BOVEY, F. A.; MIRAU P. A. NMR of polymers. New York: Academic Press, 1996.
3 ZIMBA, C. G.; RABOLT, J. F. FT-IR spectroscopic investigation on the interaction between nylon 66 and lithium salts. Journal of Applied Polymer Science, v. 91, n. 5, p. 2869-75, 2004.
4 FARIA, D. L. A. Degradação do tecido filtrante de poliamida empregado na separação do minério de ferro. São Paulo: Instituto de Química da Universidade de São Paulo, 2005. 35 p. (Relatório de Consultoria Técnica).
5 LI, Y.; GODDARD III, W. A. Nylon 6 crystal structures, folds and lamellae from theory. Macromolecules, v. 35, n. 22, p. 8440‑55, Oct. 2002.
6 LITVINOV, V. M.; PENNING, J. P. Phase composition and molecular mobility in nylon 6 fibers as studied by proton NMR transverse magnetization relaxation. Macromolecular Chemistry and Physics, v. 205, n. 13, p. 1721-34, Aug. 2004.
7 BUNN, C. W.; GARNER, E. V. The crystal structures of two polyamides. Proceedings of the Royal Society of London, Series A, Mathematical and Physical Sciences, v. 189, n. 1016, p.39-68, Mar. 1947.
Facebook
Google+
Twitter
LinkedIn
Mendeley
StumbleUpon
CiteULike
Reddit
Email