dc.contributor.author | Bonfim, Daniela Patrícia Freire | |
dc.date.accessioned | 2021-09-27T14:15:57Z | |
dc.date.available | 2021-09-27T14:15:57Z | |
dc.date.issued | 2021-07-29 | |
dc.identifier.citation | BONFIM, Daniela Patrícia Freire. Produção de meios filtrantes a partir de garrafas PET recicladas para aplicações em filtração de ar com alta eficiência de coleta de nanopartículas através da técnica de Electrospinning. 2021. Tese (Doutorado em Engenharia Química) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2021. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/14933. | * |
dc.identifier.uri | https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/14933 | |
dc.description.abstract | Air pollution and solid pollution are considered global problems, and endanger human health mainly due to the improper disposal of solid wastes, as the post-consumer plastic botlles.. The filtration process using fibrous filter media is widely used to remove particulate matter from an air stream because they are simple to use, low cost and can achieve high collection efficiencies. The properties of plastics make them potential candidates for nanofiber mat formers due to their attractive structural and mechanical characteristics. Thus, this research aimed to develop filtering media from PET waste using the electrospinning technique, dispensing with the use of microporous membranes as a support to remove nanoparticles from the air. The electrospinning process was carried out by changing the concentration of the polymer solution, the needle diameter, the processing time, the feed rate and the collector rotation speed. The average diameter of micro and nanofibers of the filter media produced ranged from 4.88 to 0.6 µm and it was possible to conclude that the mechanical strength increased with the reduction of the fiber diameter. The filter media produced showed high mechanical strength (4.5 MPa), adequate permeability (6.3x10-8 m2) and high porosity (99%), reaching high collection efficiency (about 100% for particles from 7 to 300 nm) and low pressure drop for the removal of viable aerosol nanoparticles. Therefore, the developed electrospun membranes can be applied as indoor air filters, where extremely clean air is needed (e.g., hospitals, clean zones of pharmaceutical and food industry, aircraft, among others) and also for making protective fabrics and PPE's. | eng |
dc.description.sponsorship | Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) | por |
dc.language.iso | por | por |
dc.publisher | Universidade Federal de São Carlos | por |
dc.rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil | * |
dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/ | * |
dc.subject | Nanofibras | por |
dc.subject | Eletrofiação | por |
dc.subject | Filtração de ar | por |
dc.subject | Nanotecnologia | por |
dc.subject | Meios filtrantes | por |
dc.subject | Nanofibers | eng |
dc.subject | Electrospinning | eng |
dc.subject | Air filtration | eng |
dc.subject | Nanotechnology | eng |
dc.subject | Filter media | eng |
dc.title | Produção de meios filtrantes a partir de garrafas PET recicladas para aplicações em filtração de ar com alta eficiência de coleta de nanopartículas através da técnica de Electrospinning | por |
dc.title.alternative | Production of filter media from recycled PET bottles for air filtration applications with high efficiency of collecting nanoparticles through the technique of Electrospinning | eng |
dc.type | Tese | por |
dc.contributor.advisor1 | Aguiar, Mônica Lopes | |
dc.contributor.advisor1Lattes | http://lattes.cnpq.br/0431688649128529 | por |
dc.description.resumo | A poluição do ar e a poluição decorrente de resíduos sólidos são consideradas problemas globais e colocam em risco a saúde humana, principalmente, devido à emissão de partículas finas liberadas na atmosfera e o descarte impróprio de garrafas plásticas pós-consumo. O processo de filtração utilizando meios filtrantes fibrosos é bastante utilizado para a remoção de material particulado de uma corrente de ar ou gases porque possuem simplicidade de uso, reduzido custo e conseguem atingir altas eficiências de coleta para micro e nanopartículas. As propriedades dos materiais contendo plásticos os tornam candidatos potenciais para confecção de fibras devido às suas características estruturais e mecânicas. Assim, esta pesquisa teve como objetivo desenvolver meios filtrantes a partir de resíduos de politereftalato de etileno (PET) pela técnica de eletrofiação (em inglês, electrospinning), dispensando o uso de membranas microporosas como suporte para remover nanopartículas do ar. O processo de eletrofiação foi realizado alterando-se a concentração da solução de polímero, o diâmetro da agulha, o tempo de processamento, a vazão de alimentação e a velocidade de rotação do coletor. O diâmetro médio das micro e nanofibras do meio filtrante produzido variou de 4,88 para 0,6 µm e foi possível concluir que a resistência mecânica aumentou com a redução do diâmetro das fibras. Os meios filtrantes produzidos apresentaram alta resistência mecânica (4,5 MPa), permeabilidade correspondente ou até mesmo inferior a um filtro HEPA (6,3x10-8 m2), alta porosidade (99%) alta eficiência de coleta para nanopartículas (cerca de 100% para partículas de 7 a 300 nm) e baixa queda de pressão (19,4 Pa) levando a um menor consumo de energia. A alta eficiência de remoção de nanopartículas, que englobam bactérias, fungos e também vírus, principalmente SARS-CoV-2 (cerca de 100 nm), é um excelente resultado para as membranas eletrofiadas aqui desenvolvidas, podendo ser aplicadas como filtros de ar internos, onde ar extremamente limpo é necessário (por exemplo, hospitais, zonas limpas de produtos farmacêuticos e indústria alimentícia, aeronáutica, entre outras) e também para confecção de tecidos de proteção e EPI´s. | por |
dc.publisher.initials | UFSCar | por |
dc.publisher.program | Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química - PPGEQ | por |
dc.subject.cnpq | ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA::PROCESSOS INDUSTRIAIS DE ENGENHARIA QUIMICA | por |
dc.description.sponsorshipId | CAPES: 88882.332797/2019-01 | por |
dc.publisher.address | Câmpus São Carlos | por |
dc.contributor.authorlattes | http://lattes.cnpq.br/6489214115244937 | por |