Um processo para redução de monômero residual na produção de poli(pirrolidona vinílica) e análise da agregação de valor ao polímero

Abstract

Neste trabalho é desenvolvida uma metodologia destinada à redução das concentrações de monômero residual em poli(pirrolidona vinílica) visando à obtenção de polímero com elevado valor agregado. As técnicas utilizadas foram radiação UV-C de baixa intensidade e stripping com vapor. Experimentos utilizando-se radiação UV-C foram avaliados variando-se os parâmetros operacionais temperatura, potência de irradiação e tempo de exposição à irradiação. Experimentos utilizando se stripping com vapor foram avaliados variando-se o tempo de stripping e a vazão mássica de vapor. Para o caso dos experimentos utilizando se radiação UV-C verificou-se que, para uma mesma potência de radiação, a redução de monômero residual praticamente independe da temperatura aplicada, porém foi influenciada pelo tempo de exposição à irradiação. Observou-se ainda que, para um mesmo tempo de exposição, maiores reduções nos percentuais de monômero residual foram obtidos para maiores potências de radiação. Análises termogravimétricas indicaram a presença de reticulação, porém as baixas concentrações formadas não puderam ser detectadas pela extração soxhlet. Nos experimentos utilizando-se stripping com vapor verificou-se que para uma mesma vazão mássica de vapor as reduções mais significativas em termos de monômero residual foram obtidas nos casos com maiores tempos de stripping. Observou-se ainda que maiores vazões mássicas de vapor com o mesmo tempo de stripping acentuaram a redução das concentrações de monômero residual. Para as condições experimentais limites (vazão mássica de vapor igual a 0,08 kg/min e tempo de exposição igual a 120 minutos), foram observadas reduções em termos de pirrolidona vinílica residual de até 97,7%. Para essas condições não foram observadas variações em termos de massa molar. Um estudo de pré-viabilidade econômica para o processo de stripping demonstrou a reduzida influência do custo do vapor sobre a agregação de valor ao polímero obtido bem como a viabilidade do projeto em termos econômicos.