Depuis l'industrialisation, les marées noires et les polluants organiques industriels constituent une grave menace pour la santé humaine et les écosystèmes marins et de surface. La pollution causée par les marées noires, les eaux usées industrielles et le rejet de substances dangereuses est reconnue comme l'un des principaux problèmes environnementaux.
Outre les eaux usées huileuses, la pollution provenant des dépôts pétroliers où sont stockés le diesel et l’essence, les eaux usées provenant des processus industriels contenant des substances huileuses, la pollution par les particules nocives dans l’atmosphère et la pollution par les métaux lourds nocifs à la surface et sous terre sont toutes devenues un sérieux défi mondial.
Ces dernières années, avec l'introduction de nouveaux matériaux et technologies, l'application de matériaux expansés et de matériaux à structure poreuse dans le domaine de la filtration de l'air, de l'adsorption et de la séparation des particules, de la séparation huile-eau et d'autres filtrations et séparations intermédiaires est devenue un sujet d'actualité, contribuant de manière importante à la résolution de la crise environnementale.
Qu'est-ce qu'une éponge commerciale ?
Aujourd'hui, les robots sous-marins sont censés effectuer des opérations de nettoyage des déversements d'hydrocarbures, empêchant ainsi la propagation du pétrole et retirant plus de 90 % des gouttelettes d'hydrocarbures des eaux usées en moins de dix minutes. Le matériau filtrant utilisé pour séparer le pétrole de l'eau est une éponge classique. Après avoir capté le pétrole des eaux usées, celle-ci peut être traitée avec un solvant qui libère le pétrole de l'éponge. Une fois l'éponge extraite du pétrole, elle peut être réutilisée des dizaines de fois sans perdre son efficacité.
Alors, qu'est-ce que la filtration ? La filtration est la séparation des solides et des fluides au moyen d'un matériau poreux qui les empêche de passer. Il est important de noter que les fluides comprennent à la fois les liquides et les gaz. Les filtres peuvent être chimiques, biologiques ou physiques. La filtration est une caractéristique importante de la mousse.
Les éponges filtrantes, également appelées éponges à mailles, éponges absorbantes ou éponges anti-poussière, sont capables d'absorber de 30 à 100 fois leur poids en pétrole. Elles permettent de nettoyer les marées noires de manière économique et efficace, sans nuire à la vie marine. Fonctionnant par aspiration, l'éponge absorbe l'eau et retient le pétrole.
Les éponges commerciales actuelles, telles que les éponges en polyuréthane, les éponges en polyoléfine, les éponges en mélamine et les éponges composites en charbon actif, présentent un grand intérêt dans le domaine de l'élimination du pétrole brut de l'eau de mer et des eaux usées industrielles en raison de leur faible coût, de leur structure tridimensionnelle (3D) à haute porosité, de leur faible densité, de leurs excellentes propriétés mécaniques et de leur remarquable réutilisabilité.
Cependant, la nature amphiphile des éponges commerciales limite leur utilisation dans les procédés de traitement par absorption d'huile. Afin d'améliorer leurs performances d'absorption d'huile, des modifications sont nécessaires pour obtenir des éponges hydrophobes, lipophiles et sélectives dans la filtration des substances nocives. Ces nouvelles éponges efficaces et économiques ont démontré une forte utilisation commerciale pour la séparation huile-eau, la purification de l'air, ainsi que l'extraction et la séparation de substances dangereuses.
Propriétés métrologiques des mousses filtrantes
La masse volumique nette, exprimée en kg/m³, correspond au poids d'un volume donné de mousse. C'est la principale caractéristique de qualité des mousses filtrantes. Les mousses à haute densité sont plus résistantes et plus stables que les mousses à faible densité.
- Résistance à la compression
La résistance à la compression d'une mousse est la contrainte nécessaire pour comprimer le matériau à un pourcentage prédéterminé de son épaisseur initiale (par exemple, 40 %). Les mousses filtrantes à faible module de compression sont plus souples et plus malléables que celles à forte résistance à la compression.
- Allongement à la rupture
L'allongement à la rupture mesure la capacité d'un matériau à se déformer. Il est déterminé lors d'un essai de traction, où un échantillon de matériau est étiré dans des conditions contrôlées jusqu'à rupture. L'allongement à la rupture est le taux d'allongement auquel la rupture se produit et est exprimé en pourcentage de la longueur initiale de l'échantillon.
- Résistance à la traction
La résistance à la traction est une autre propriété déterminée lors des essais de traction. Un échantillon de matériau est étiré jusqu'à rupture. La contrainte à laquelle se produit la rupture constitue la résistance à la traction du matériau.
- PPI de la mousse filtrante
Le PPI correspond au nombre de pores par pouce, c'est-à-dire au nombre d'ouvertures par pouce linéaire. Les aquariums et les filtres d'aquarium sont des mousses dont le PPI varie en fonction du nombre de cellules qu'elles contiennent. Par conséquent, un PPI faible, comme 10, signifie que la mousse contient moins de pores et que les pores des bulles sont donc plus grands et ouverts, offrant ainsi plus d'espace au passage des particules d'air. À l'inverse, plus le PPI est élevé, plus la mousse est dense, moins elle est fluide et plus elle est restrictive.
Applications importantes des mousses filtrantes
Les matériaux filtrants moussants et poreux sont des matériaux clés et courants largement utilisés dans les secteurs de l'air, des liquides, de la chimie, de la protection de l'environnement, de l'énergie, de l'automobile et d'autres industries, ainsi que dans les moyens de subsistance des populations. Les matériaux filtrants (équipements filtrants, éléments filtrants, matériaux filtrants, adjuvants de filtration, etc.) ont un large éventail d'applications dans les secteurs de l'automobile, de la pétrochimie, de la protection de l'environnement et des industries en amont et en aval. Ils sont essentiels au fonctionnement sûr et fiable des procédés et des équipements, à l'amélioration de l'efficacité de la production et à la réduction de la consommation énergétique. C'est également un matériau technique essentiel pour les systèmes de contrôle de la pollution de l'air et de l'eau.
Classification des matériaux des mousses filtrantes
La mousse de polyuréthane, la mousse de mélamine et la polyoléfine avec éponge de charbon actif sont des matériaux filtrants courants et largement utilisés dans les projets de filtration quotidiens. Ceci contraste avec d'autres technologies similaires en cours de développement, qui sont généralement coûteuses, difficiles à déployer à grande échelle ou nécessitent l'utilisation de matériaux spécifiques tels que les nanotubes de carbone et le graphène. La grande disponibilité de ce matériau et la simplicité de son procédé de fabrication permettent une mise à l'échelle rapide de cette technologie.
Mousse de mélamine
Matériau ultra-léger et poreux utilisé dans divers produits, notamment les tampons de nettoyage ménagers et les matériaux isolants. Les éponges en mélamine sont modifiées par immersion dans une solution contenant une petite quantité de caoutchouc de silicone (PDMS) et de l'hexane comme solvant. La fine couche obtenue par ce procédé repousse l'eau et permet à l'huile d'être absorbée par l'éponge, ce qui rend le matériau super hydrophobe et super lipophile. Des chercheurs ont démontré que ce nouveau matériau peut éliminer les huiles et les contaminants chimiques organiques non miscibles à l'eau, tels que les hydrocarbures, les liquides de refroidissement et les fluides isolants des transformateurs électriques, les composés cancérigènes appelés PCB et certains pesticides. Réutilisable à de nombreuses reprises, il peut facilement être utilisé pour nettoyer les déversements d'hydrocarbures et de produits chimiques industriels.
Les matériaux poreux sont utilisés dans une large gamme d'applications et partout où il y a filtration, ils y contribuent.
1, raffineries
2, irrigation par pivot
3, décharges – lixiviat
4, neige artificielle
5, industrie minière
6, irrigation agricole
7, production d'électricité et barrages hydroélectriques
8, aménagement paysager et irrigation des terrains de golf
9, fermes piscicoles
10, industrie du papier
11, systèmes CVC
12, applications des eaux grises
13, filtration de l'eau de mer
14, tours de refroidissement, applications à flux latéral et à flux complet
15, protection par ultrafiltration et osmose inverse
16, filtration des eaux de ballast
17 Industrie pétrolière
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À propos de SINOYQX
SINOYQX est une importante entité chimique basée sur la chaîne du gaz, fabriquant de l'urée (AdBlue), de la mélamine, de la mousse de mélamine, du cyanurate de mélamine (MCA), du polyphosphate (MPP), de la résine de polyvinylbutyral (résine PVB à faible polymérisation) et d'autres produits chimiques. Sa capacité annuelle est de 150,000 600,000 litres et 50,000 200,000 tonnes de granulés ; de 3 50,000 tonnes de mélamine ; de 3 20,000 m³ de mousse de mélamine et de XNUMX XNUMX tonnes de cyanurate de mélamine (MCA). Enfin, sa production de Transulate (équivalent du Thinsulate XNUMXM) s'élève à XNUMX XNUMX m² par jour.
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