BRPI0615757A2

BRPI0615757A2 - separador poroso sem asbesto e método para produzì-lo

Info

Publication number: BRPI0615757A2
Application number: BRPI0615757-2A
Authority: BR
Inventors: J. Tomba Nick; L. Romine Richard; S. Moats Michael; F. Florkiewicz Thomas; J. Waskovich Douglas; S. Kazimir Edward
Original assignee: Industrie De Nora S.P.A.
Priority date: 2005-09-09
Filing date: 2006-09-07
Publication date: 2011-05-24
Also published as: AR057803A1; CN101258627A; WO2007030509A1; RU2395137C2; EP1932197B1; US7850832B2; PL1932197T3; RU2008113438A; ZA200802173B; ATE479203T1; DE602006016456D1; CN101258627B; BRPI0615757B1; US20080257722A1; EP1932197A1

Abstract

SEPARADOR POROSO SEM ASBESTO E MéTODO PARA PRODUZI-LO. A presente invenção refere-se a um separador inerte sem asbesto e a um método para prepará-lo, o separador compreendendo um material polímero/inOrgânlCO de fibras e aglomerados compostos que contêm aproximadamente de 5 por cento a aproximadamente 70 por cento em peso de fibras de polímero halocarbono orgânico junto com aproximadamente 30 por cento a aproximadamente 95 por cento em peso de um particulado não orgânico finamente dividido, o particulado não orgânico sendo firmemente soldado em ditas fibras e aglomerados compostos; um agente espessante de goma natural em quantidade tal que proporcione uma viscosidade de apro- ximadamente 6270 a aproximadamente 590 cP a 0,22 S ^ -1^; e um pó de particulado inerte inorgânico, onde o partículado inerte inorgânico permaneça sem ligar-se com as fibras e aglomerados compostos polímero/inorgânicos, o pó de particulado inorgânico tendo uma dimensão de partícula média não superior a 1,0 pm e sendo presente em uma quantidade tal que proporcione uma relação entre fibra poliméríca e particulado inorgânico não ligado em um intervalo de aproximadamente 1 a 25.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "SEPARADORPOROSO SEM ASBESTO E MÉTODO PARA PRODUZI-LO ".

CAMPO DA INVENÇÃO

A presente invenção refere-se a um separador de diafragma i-nerte e sem asbesto. Além disso a presente invenção refere-se a um métodopara a deposição do separador de diafragma inerte sem asbesto.ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

A eletrólise das salmouras halogeneto metal alcalinas, tais comoas salmouras de cloreto de sódio e de cloreto de potássio, em células eletro-líticas, é um processo comercial bem-conhecido. As eletrólises de tais sal-mouras resultam na produção de halogênio, hidrogênio e hidróxido aquosode metal. No caso das salmouras de cloreto de sódio, o halogênio produzidoé o cloro, e o hidróxido de metal alcalino é o hidróxido de sódio. A célula ele-trolítica compreende tipicamente jjm compartimento de anólito que contêmum ânodo, e um compartimento separador de católito que contêm um con-junto catódico. O conjunto catódico é tipicamente constituído por um cátodoe um diagrama permeável aos líquidos, que divide a célula eletrolítica entreos compartimentos do anólito e do católito.

Para que a célula funcione de maneira adequada, é necessárioque o diafragma seja poroso o suficiente para permitir o fluxo hidrodinâmicoda salmoura através dele, inibindo ao mesmo tempo a retromigração de íonshidroxila do compartimento do católito até o compartimento do anólito. O dia-fragma deveria também (a) inibir a mistura dos gases de hidrógenos e clorodespredidos e (b) apresentar uma resistência elétrica reduzida, isto é, umabaixa queda IR. Historicamente, o asbesto tem sido o material de diafragmamais comumente utilizado nestas células eletrolíticas cloro-alcalinas de dia-fragma. Sucessivamente, foram utilizados asbestos combinados com váriasresinas poliméricas, em partículas resinas flúor-carbono (os assim chamadosdiafragmas de asbesto modificado com polímeros), como materiais para dia-fragmas.

Devido aos riscos, para a saúde e ao meio ambiente, associadoscom as fibras de asbesto suspesas no ar, o desenvolvimento de diafragmassem asbesto para a utilização nas células eletrolíticas cloro-alcalinas foramuma área de exploração ativa. Tais diafragmas, que são freqüentementereferidos como diafragmas sintéticos, são tipicamente fabricados à partir demateriais poliméricos fibrosos sem asbesto que são resistentes ao ambientecorrosivo da célula cloro-alcalina em operação. Estes materiais, são tipica-mente materiais poliméricos perfluorados, por exemplo, politetrafluoretileno(PTFE). Os diafragmas sintéticos podem também conter vários outros modi-ficadores e aditivos, entre os quais enchimento inorgânicos, formadores deporos, agentes umectantes, resinas de intercâmbio iônico e similares.

É conhecido que os diafragmas sintéticos para células cloro-alcalinas podem ser preparados revestindo-os e/ou impregnando-os commateriais inorgânicos. De qualquer forma, tais procedimentos geralmenterequerem a adição de material inorgânico ou o revestimento de um diafrag-ma pré-formado, necessitando então de um processo e de equipamentosadicionais, e acrescentando trabalho e custos.

Seria desejável, então, desenvolver um separador poroso semasbesto e um método para formar o separador que dê a habilidade de con-trolar a permeabilidade do separador, o tamanho e a sinuosidade dos poros,proporcionando assim uma uniformidade melhoradas, eficiências operativase um consumo energético reduzido nas células cloro-alcalinas sem a neces-sidade de equipamentos ou etapas de processo adicionais.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

Em uma modalidade, a invenção é relativa a um separador iner-te sem asbesto, o separador compreendendo um material políme-ro/inorgânico de fibras e aglomerados compostos que contêm aproximada-mente de 5 por cento a aproximadamente 70 por cento em peso de fibras depolímero halocarbono orgânico junto com aproximadamente 30 por cento aaproximadamente 95 por cento em peso de um particulado não orgânicofinamente dividido, dito particulado não orgânico é firmemente soldado emditos compostos de fibras e aglomerados; um agente espessante de gomanatural em quantidade tal a proporcionar uma viscosidade de aproximada-mente 6270 a aproximadamente 590 cP a 0.22 s"1, ; e um pó de particuladoinerte inorgânico, onde o particulado inerte inorgânico permanece sem ligar-se com as fibras polímero/inorgânicas e aglomerados compostos , o pó departiculado inorgânico apresenta uma dimensão de partícula média não su-perior a 1,0 pm e é presente em uma quantidade tal que permite uma rela-ção entre fibra polimérica e particulado inorgânico não ligado dentro de umafaixa de aproximadamente 1 a 25.

Em outra modalidade, a invenção é relativa ã um método paraformar um separador inerte sem asbesto sobre uma estrutura perfurada parao uso em uma célula eletrolítica, o método compreende a formação de umasuspensão aquosa de uma fibra polímero/orgânica e material de aglomeradocompostos, contendo aproximadamente 5 por cento a aproximadamente 70por cento em peso de fibras de polímero halocarbono orgânico juntamentecom aproximadamente 30 por cento a aproximadamente 95 por cento empeso de um particulado não orgânico finamente dividido, dito particulado nãoorgânico é soldado em ditos compostos de fibras e aglomerados com umparticulado inorgânico presente na suspensão junto com um agente espes-sante de goma natural; adicionando à suspensão um pó de particulado inerteinorgânico onde o particulado inerte inorgânico permaneça sem ligar-se comas fibras polímero/inorgânicas e aglomerados compostos, o pó de particula-do inorgânico apresenta uma dimensão de partícula média não superior a1,0 mícron e é presente em uma quantidade tal que forneça uma relaçãoentre composto de fibra polimérica e particulado inorgânico não ligado dentrode uma faixa de aproximadamente 1 a 25; depositando os materiais particu-Iados da suspensão sobre um substrato perfurado pela imersão do separa-dor; aplicando um vácuo no separador a uma taxa de fluxo controlada deaproximadamente 1,0 a aproximadamente 7,5 l/min*m2; removendo o sepa-rador da suspensão por um período de aproximadamente 1 minuto até apro-ximadamente 90 minutos e imergindo novamente o separador na soluçãopor um período de aproximadamente 1 minuto a aproximadamente 10 minu-tos; secando o separador depositado a uma temperatura elevada; esquen-tando o separador para permitir que as fibras de compostos orgânicos aglo-merados e o particulado inorgânico não ligado, fundam-se juntos; e enxa-guando o separador em uma solução de um agente com superfície ativa pa-ra então tornar hidrofílico o separador.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

Os diafragmas sintéticos da invenção para uso em células ele-trolíticas cloro-alcalinas são preparados predominantemente a partir de po-límeros orgânicos fibrosos e particulado inorgânico. Geralmente os precurso-res poliméricos orgânicos das fibras e aglomerados compostos incluemqualquer polímero, copolímero, polímero de enxerto ou a combinação entreeles que é adequado para ser quimicamente e mecanicamente resistentenas condições de funcionamento nas quais o composto de fibra será empre-gado, por exemplo, quimicamente resistente à degradação por exposiçãoaos agentes químicos do eletrólito tais como hidróxido de sódio, cloro, hipo-clorito, ácido hipocloroso e ácido clorídrico. Mecanicamente resistente nestecontexto indica que o polímero deveria ser selecionado em modo que ocomposto possa manter um módulo elevado, isto é, ser resistente à defor-mação inelástica a uma temperatura superior à normal, por exemplo, a tem-peraturas de até 100°C ou mais. Em uma modalidade, ditos polímeros sãopolímeros que contêm halogênios incluso o flúor, por exemplo, os polímerosque contêm flúor ou os polímeros que contêm flúor e cloro, tais como o fluo-reto de polivinil, o fluoreto de polivinilideno, o polímero politetrafluoretileno (PTFE), poliperfluoroetileno, propileno, o politrifluoretileno, o polifluoralcoxieti-Ieno (polímero PFA), o policlorotrifluoretileno (polímero PCTFE), e o copolí-mero de clorotrifluoretileno e etileno (polímero CTFE), com o PTFE sendo opreferido.

O polímero será utilizado na forma particulada, e é previsto queinclua partículas tais como pós, agregados e aglomerados, incluindo aglome-rados de pós que podem encontrar-se em dispersões de partículas e emparticular em dispersões coloidais. Outras formas úteis de particulado inclu-em grânulos, particulados espessos incorporados ("chunky-bodied particula-te"), fibras e misturas do precedente. Quando utilizam-se fibras, é preferívelusar fragmentos de fibras espessas ou uma mistura que inclua tais fibras.Como o termo é usado nesta, "fibras espessas" apresentam tipicamenteuma relação entre comprimento e diâmetro que não excede substancialmen-te 100:1, que para muitas fibras é muito menor, por exemplo, uma relaçãoem torno a 10:1 a 20:1, permitindo de tal modo uma maior facilidade de"crescimento" da fibra em preparações compostas. Por conveniência, todosestes particulados poliméricos podem ser simplesmente referidos aqui como"partículas precursoras" para as fibras e aglomerados compostos. Tipica-mente, utilizam-se dispersões de polímero pulverulento, e para facilitar a pro-dução das fibras e aglomerados compostos, estas partículas da suspensãoterão um caráter finamente dividido de modo que seu tamanho permaneçaem uma faixa de aproximadamente 0.05 μιτι a aproximadamente 200 μιτι emdiâmetro. Por exemplo, podem-se obter dispersões de polímero PTFE dis-poníveis comercialmente que apresentam partículas poliméricas com umdiâmetro que estão na faixa de até 0,5 μιτι. Tais dispersões são descritas napatente US 4,047,537. Estas dispersões apresentam partículas de tamanhosub-micrônico. As dispersões coloidais hidrofílicas com carga negativa, quecontêm partículas de diâmetro preferivelmente de aproximadamente 0.05 μιηa aproximadamente 0,5 μιτι, suspendidas em água. Entretanto, quando usa-do em meios líquidos, é aceitável que o polímero possa também ser parci-almente solubilizado ou inchado, como também disperso por meio de tal Ii-quido ou mistura líquida. Outro produto útil disponível comercialmente é umaglomerado de pó de polímero fluorado. Os aglomerados de pó de polímerocomercial PTFE em pó podem apresentar dimensões médias de partículapara os aglomerados que variam tipicamente de aproximadamente 0,1 pma100 μιτι.

Contempla-se também que os precursores de fibras e aglomera-dos poliméricos podem ser misturas de várias partículas poliméricas, porexemplo grânulos, fibras, fibrilas e fibras de diferentes tamanhos, compri-mentos e composições. Os termos fibra e fibrila utilizados no presente con-texto apresentam substancialmente o mesmo significado para indicar que nasua preparação foi utilizada uma ação de tosquia/corte. Quando utilizam-semisturas, a maior quantidade em peso de ditas misturas incluirá preferivel-mente as partículas de forma granular, isto é, em forma de grânulos, pós ouforma espessa incorporada, incluindo os agregados e aglomerados. Portan-to, as fibras e particulados de fibras estarão usualmente em quantidade me-nor na mistura.

As partículas de polímero são misturadas com um particuladonão orgânico para formar compostos de fibras polímero/orgânicas e aglome-rações onde as partículas inorgânicas e poliméricas são ligadas umas àsoutras. Este particulado não orgânico ligado é uma substância ou mistura desubstâncias que é refratária, no sentido que manterá a integridade de suaspartículas nas condições físicas de formação das fibras e aglomerados, sen-do ao mesmo tempo inerte ao substrato polimérico sem reagir quimicamentecom o polímero. Sendo inerte, a substância não orgânica será capaz de li-gar-se fisicamente ao polímero durante o processamento sem reagir quimi-camente com dito polímero. Dependendo geralmente do uso do produto defibra composto, a substância não orgânica pode ser pura ou conter impure-zas, pode ser natural ou sintética, pode ser elemental ou constituída por e-Iementos em forma combinada, pode ser hidratada ou similar e transformar-se durante o processo, por exemplo, perder água de hidratação, pode serempregada em uma ou mais formas cristalinas, e pode ser extremadamentedura, tal como a zircônia, ou menos, como o talco. Substâncias não orgâni-cas apropriadas incluem óxidos, carbetos, boretos, silicetos, sulfetos, nitre-tos, silicatos, aluminatos, cerâmicos, cermetos, carbono, ou misturas dosmesmos. Foi também observado o uso de metais e ligas particulados assimcomo misturas, incluindo, por exemplo, misturas de metais e óxidos metáli-cos. Em uma modalidade preferida, o particulado inorgânico empregado seráa zircônia devido às suas propriedades inertes, por exemplo, inerte à reaçãoquímica em uma faixa de pH tal como de 2 a 14 com os reativos químicos deuma célula cloro-alcalina. Em geral, materiais de origem natural tais como azircônia são adequados com ou sem impurezas, ou podem ser utilizadoscomo misturas. A forma particulada comum da zircônia é um pó pesado,branco e amorfo, mas pode ser encontrada também na forma de cristais,agregados fundidos ou monocristal fibrilar. Todos esses particulados podemser empregados.O material particulado não orgânico a ser misturado com as par-tículas poliméricas para formar a fibra e aglomerado composto geralmenteapresentará uma dimensão ou distribuição dimensional finamente dividida. Oparticulado não orgânico pode ser fragmentos pequenos, por exemplo ge-ralmente mais divididos que 100 mesh, em uma modalidade de aproxima-damente 150 μιτι, e em outra modalidade mais finamente dividido que apro-ximadamente 400 mesh (36 pm). O termo mesh é utilizado no seguinte con-texto de acordo com U.S. Sieve Series. Em uma modalidade, a zircônia seráempregada como material particulado. O material particulado será geralmen-te empregado em forma de pó, e apresentará um tamanho médio de partícu-la de aproximadamente 0,4 a aproximadamente 16 pm, e em uma modalida-de, em tamanho médio de partícula de aproximadamente 1 pm. Em umamodalidade, o material particulado não orgânico ligado será de aproximada-mente 10% a aproximadamente 99% em peso do composto de fibra polimé-rica/material não orgânico.

Embora simples misturas secas podem ser sucessivamente pro-cessadas para preparar compostos de fibras adequados, pode-se tambémutilizar um meio líquido. Um meio líquido que possa ser útil na preparação docomposto é geralmente aquoso. Podendo ser água pura. Tipicamente, omeio líquido é fornecido por uma suspensão de polímero disponível comer-cialmente, como mencionado antes. É previsto que o meio líquido adequadoincluirá uma variedade de veículos orgânicos, incluindo álcoois, hidrocarbo-netos, e óleos do halocarbono, assim como misturas de líquidos, por exem-plo, água e álcool. Assim, por exemplo, podem-se utilizar as dispersões depolímeros acrílicos não aquosos, da mesma forma, as dispersões aquosas.

Em geral, qualquer quantidade de polímero empregado será su-ficiente sempre que conectar os particulados inorgânicos em uma fibra com-posta inorgânica polimérica. Esta quantidade variará com a identidade dopolímero utilizado e também com sua forma física. A quantidade de polímeroutilizado pode também variar de acordo com o tipo e o tamanho da substân-cia inorgânica utilizada, assim como o serviço desejado para o produto fibro-so composto. Geralmente, o polímero será compreendido de aproximada-mente 1,0 a aproximadamente 90 por cento, e mais freqüentemente de a-proximadamente 5,0 a aproximadamente 70 por cento, do total da fibra com-posta inorgânica/polimérica, com os percentuais anteriores todos demons-trados como porcentagem em peso e todos em base ao material seco. Coma fibra composta mais preferida, a fibra de Zr02-polímero PTFE, e conside-rando uma utilização final como diafragma em uma célula cloro-alcalina, azircônia será vantajosamente presente em uma quantidade em peso maior,isto é, excedendo de 50 por cento em peso do produto, e em uma modalida-de, para as melhores propriedades hidrofílicas, a relação Zr02-polímero PT-FE tem faixa de aproximadamente 2:1 a aproximadamente 8:1 em peso.

Para promover a formação das fibras compostas políme-ro/inorgânicas, é preferível utilizar um substrato indutor de fibras na misturacom uma mescla de polímero mais inorgânico. Tal substrato pode servir paraincrementar a formação de fibra polimérica, ou para manter uma fibra poli-mérica em forma, e contribuindo de tal maneira para a produção desejada defibra composta. Preferivelmente, o substrato indutor de fibra é um materialsólido, pulverulento, inerte, ou uma mistura de tais materiais, por exemplo,um material ou mistura que sendo inerte não reagirá quimicamente com opolímero ou com o inorgânico. Os sais dos metais do Grupo I ou do Grupo Ilpodem ser úteis. Normalmente, tal material pulverulento é em forma de grâ-nulos. Típicos materiais de substrato são o sal (NaCI), o CaZrO3, a alumina,pedra calcária, açúcar, areia, grafite, e similares. Depois do uso, as partícu-las de substrato podem ser removidas das fibras compostas por meio de al-gum meio mecânico ou combinação entre eles apto para separar os particu-lados da fibra, por exemplo, por crivagem onde as partículas grandes dosubstrato são crivadas da fibra.

Em uma modalidade, a suspensão conterá um modificador deviscosidade ou um agente espessante para manter o composto de fibraspolimérico/orgânicas em suspensão. Tais agentes espessantes podem inclu-ir várias gomas naturais tais como um derivado de goma xantana, goma We-lan, goma arábica e goma Diutan. O agente espessante será geralmente emforma de pó e adicionado à água em uma quantidade suficiente para alcan-çar o perfil de viscosidade desejado. O perfil de viscosidade variará de apro-ximadamente 6270 até aproximadamente 590 cP a 0,22 s'\ de aproxima-damente 760 até aproximadamente 115 cP a 2,2 s"\ e de aproximadamente185 até aproximadamente 40 cP a 11 s"1. O agente espessante conterá, emuma realização, de aproximadamente 0,5 gramas por litro (g/l) a aproxima-damente 4,0 g/l, e em uma modalidade de aproximadamente 1,0 g/l a apro-ximadamente 2,0 g/l.

Um aspecto importante da presente invenção é a adição do par-ticulado inorgânico inerte fino não ligado em adição aos particulados nãoorgânicos ligados presentes na invenção no composto de fibra de políme-ro/inorgânica. Sem querer se limitar a alguma teoria e baseando-se na in-formação disponível, observou-se que este inorgânico não ligado adicionaldiminui dramaticamente a permeabilidade do separador e o tamanho da par-tícula, enquanto aumentando a tortuosidade e conseqüentemente reduzindoa tensão da célula e aumentando a eficiência da produção. Os particuladosinorgânicos não ligados utilizados neste contexto podem ser um ou mais deóxidos ou silicatos de titânio, alumínio, magnésio, potássio e/o zircônio con-tendo particulados em forma de pó, incluindo ΊΠΟ2, AI2O5, ZrSiO4, Mg(OH)2,KT1O3, e ZrO2 e misturas dos mesmos. Os particulados inorgânicos não Iiga-dos são geralmente particulados de tamanho submicrônico que apresentamuma dimensão de partícula média, em uma modalidade, não superior a 1,0μm, e em uma modalidade preferida não superior a 0,6 μm. A quantidade departiculado inorgânico não ligado presente neste composto de fibra de polí-mero/inorgânico é, em uma modalidade, de aproximadamente 5% até apro-ximadamente 90% em peso e em uma modalidade de aproximadamente10% a aproximadamente 75% em peso. A relação entre fibras e aglomera-dos de polímero e particulado inorgânico variará em uma modalidade de a-proximadamente 1,0 até aproximadamente 25,0.

O composto polímero/fibra pode também incluir outros materiais,por exemplo, aditivos e agentes, especialmente quando o polímero é presen-te como suspensão comercial, tais como agentes dispersantes, agentes an-tiespuma, agentes umectantes, estabilizadores, biocidas e similares. Estabi-lizadores úteis incluem estabilizadores de suspensão, estabilizadores de luzultravioleta e similares, assim como tintas ou agentes colorantes. Estes sãotipicamente não adicionados intencionalmente durante a formação da mistu-ra, mas são incluídos particularmente no polímero na sua preparação comercial.

O separador de diafragma segundo a invenção é preparado pelodepósito de seus componentes sobre o cátodo de uma célula eletrolítica apartir de uma suspensão aquosa. Tipicamente, os componentes do separa-dor de diafragma serão combinados como uma suspensão em um meio li-quido, tal como água. A suspensão utilizada para depositar o separador dediafragma compreende, em uma modalidade, de aproximadamente 50 a a-proximadamente 250 g/l de sólidos totais depositáveis e tem um pH de apro-ximadamente 9,0 a 11,5. Em uma modalidade, as dispersões, segundo apresente invenção, conterão de 120 a 180 g/l de sólidos totais depositáveis.O pH apropriado pode ser obtido pela adição da suspensão de hidróxido demetal alcalino, por exemplo, hidróxido de sódio à suspensão.

O separador de diafragma pode ser depositado à partir da mistu-ra dos componentes da suspensão sobre um substrato através de métodostais como a deposição sob fluxo, deposição sob pressão, combinações detais técnicas ou outras técnicas bem-conhecidas pelos versados na técnica.O substrato pode incluir uma tela metálica, uma placa perfurada ou ummembro de suporte tais como uma película ou cátodo. Tipicamente, tais cá-todos são equipados com um separador de diafragma por imersão na mistu-ra dos componentes da suspensão, seguida pela aplicação de vácuo nocompartimento do católito a uma taxa de fluxo do filtrado desejada. Em umamodalidade, a taxa de fluxo variará de aproximadamente 1,0 a aproximada-mente 7,5 l/min*m2, e em uma modalidade o fluxo variará de aproximada-mente 3,0 a aproximadamente 3,5 l/min*m2. Em uma modalidade, o separa-dor de diafragma é depositado diretamente sobre o cátodo. A deposição éalcançada depois de obter uma mistura uniforme dos componentes da sus-pensão, e o cátodo ou os cátodos a serem revestidos procedem através deuma imersão inicial na suspensão, opcionalmente sob agitação da suspen-são, e o vácuo é aplicado através do compartimento catódico à uma taxa defluxo de filtrado desejado. O vácuo empregado será aumentado gradualmen-te a fim de manter a taxa de fluxo de filtrado predeterminada, e aumentaráde 0 milímetros de mercúrio até aproximadamente 650 a 750 mm de mercú-rio. O processo de deposição é continuado até manter um vácuo mínimo deaproximadamente 508 mm de mercúrio (20 polegadas) durante um períodode aproximadamente 90 minutos.

Em uma modalidade, o processo de deposição incluirá etapasde imersão sucessivas à imersão inicial na mistura de componentes da sus-pensão. Para reduzir adicionalmente a permeabilidade do separador de dia-fragma, durante as etapas iniciais de deposição, o separador de diafragmaserá removido da suspensão por um período de tempo de aproximadamente1 minuto a aproximadamente 90 minutos. O separador de diafragma é entãoimerso novamente durante um período de aproximadamente 1 minuto a a-proximadamente 10 minutos. A imersão e extração do, separador do dia-fragma da suspensão, sempre acompanhada da aplicação do vácuo, podeser efetuada desta forma até aproximadamente 10 vezes.

Depois da remoção da fonte do vácuo, o substrato revestido, talcomo um cátodo, é então secado. Mesmo que se possa aplicar uma seca-gem ao ar, o substrato revestido será tipicamente secado à uma temperaturaelevada, em uma modalidade, de aproximadamente 50°C a aproximadamen-te 130°C, e em outra modalidade, de aproximadamente 70°C a aproxima-damente 100°C. O tempo de secagem pode variar em uma modalidade, deaproximadamente 0,5 horas a aproximadamente 4 horas ou mais, mas ge-ralmente não excederá 3 horas. O separador resultante terá uma espessura,em uma modalidade, de aproximadamente 2 a aproximadamente 6 milíme-tros (mm), e em uma modalidade, obtêm-se de aproximadamente 2,5 a a-proximadamente 4,5 mm. A densidade em peso do diafragma depositadoterá um peso por unidade de superfície, em uma modalidade, de aproxima-damente 2 a aproximadamente 15 quilogramas por metro quadrado, e emuma modalidade, de aproximadamente 4,2 a aproximadamente 5,2 quilo-gramas por metro quadrado.Sucessivamente à secagem do diafragma, o separador é aque-cido a uma temperatura e durante um tempo que depende do componentepolimérico empregado no composto da fibra. Geralmente, a temperatura e otempo serão suficientes para fazer com que os compostos de fibras se sua-vizem, fundindo-se com as contíguas fibras, aglomerados e pó inorgâniconão processado, mas insuficientes para conduzir a uma decomposição signi-ficativa do material polimérico. O aquecimento pode ser efetuado introduzin-do o separador ou substrato revestido em um forno. É importante que aoseparador por completo seja permitido alcançar a temperatura requerida pa-ra garantir uma fusão máxima e completa do polímero. Em uma modalidadeonde o composto de fibra conterá o polímero PTFE, por exemplo, é empre-gada uma temperatura de fusão de aproximadamente 300°C a aproximada-mente 390°C, e em outra modalidade, de aproximadamente 325°C a apro-ximadamente 370°C. O tempo de aquecimento, em uma modalidade, seráde aproximadamente 0,5 horas a aproximadamente 1,0 horas, e em outramodalidade, de aproximadamente 1,0 horas a aproximadamente 1,5 horas.

Deve ser entendido que o aquecimento será associado a um incremento gra-dual da temperatura de uma temperatura inicial de secagem até uma tempe-ratura sucessiva, na qual ocorre a fusão das fibras poliméricas. Adicional-mente, em uma modalidade, o processo de aquecimento pode ser efetuado- de maneira que dito aquecimento ocorrerá a uma temperatura particular du-rante um prazo de tempo específico, seguido por um aquecimento a umatemperatura superior durante um prazo de tempo específico. Depois de outroprocedimento de aquecimento, deixou-se que o separador se resfriasse atéalcançar a temperatura ambiente.

Antes do uso, o separador de diafragma será tratado com umtensoativo. O tratamento pode ser efetuado de acordo com o procedimentodescrito na Patente US 4,606,805, ou de acordo com o procedimento descri-to na Patente US 4,252,878. Em uma modalidade, utiliza-se um agente ten-soativo fluorado, como é comercialmente disponível sob a marca registradaZONYL por Ε. I. Dupont de Nemours & Co. Um hidrocarboneto perfluoradoadequado é um tensoativo fluorado não iônico que apresenta cadeias hidro-carbônicas perfluoradas em sua estrutura e a fórmula geralF2C(CF2)mCH2O(CH2CH2O)nH, onde m é de 5 a9 e η é 11. Este tensoativofluorado é disponível sob a marca registrada ZONYL FSN. O tensoativo fluo-rado é normalmente aplicado em forma líquida a uma concentração de apro-ximadamente 20 a aproximadamente 50 por cento de sólidos em isopropanolou solução isopropanol-água. Antes do uso, a solução é preferívelmente dilu-ída com água, por exemplo a uma concentração de aproximadamente 4%em volume. O separador é então imerso na solução de tensoativo e deixadode molho durante um período tempo prolongado de até aproximadamente 48horas. Em .uma modalidade, o separador pode ser imerso à vácuo e embe-bido durante um período de tempo mais limitado, por exemplo, de aproxima-damente uma hora. Depois de embebê-lo, o separador é então secado aaproximadamente 75°C a aproximadamente 80°C durante aproximadamenteoito horas. O cátodo revestido do separador ou diafragma está então tipica-mente pronto para a montagem em uma célula eletrolítica.

Os cátodos nos quais são colocados os presentes separadoresde diafragma inertes sem asbesto são geralmente cátodos nos quais o dia-fragma pode ser diretamente depositado ou no qual um diafragma pré-formado, geralmente em forma de esteira, pode ser colocado. Em uma mo-dalidade, os cátodos serão de natureza perfurada, por exemplo, de malha,lâmina perfurada ou lâmina expandida, sendo geralmente construídos à par-tir de uma tela de arame, e definem internamente um compartimento de ca-tólito. Os materiais de construção dos cátodos incluem aqueles versados natécnica, tais como níquel, aço, ferro e/ou sua ligas.

Os separadores de diafragma da invenção exibem uma permea-bilidade reduzida a um fator de 2-3 vezes em comparação aos separadoresde diafragma da técnica prévia, permitindo de tal maneira reduções energé-ticas e eficiência de produção superiores, como demonstram os exemplosseguintes. A permeabilidade é determinada pelo cálculo do Pf (fator de per-meabilidade) utilizando a seguinte fórmula empírica:

Pf (fator de permeabilidade) = (Nível de anólito (cm) + Nívelde católito (cm)*1.333)/(CD[kA/m2]*Sal/Produto Cáustico)Os fatores de permeabilidade dos separadores de diafragmasegundo a técnica prévia são tipicamente inferiores a 17 e variam normal-mente entre 14 ± 6, enquanto os fatores de permeabilidade da invenção sãogeralmente maiores que 17 e normalmente variam em uma faixa de 20 ± 10.

EXEMPLOS

A inveção é descrita mais detalhadamente nos exemplos queseguem, que devem ser entendidos somente como exemplo ilustrativo, vistoque numerosas alterações e variações dos mesmos sejam evidentes para ostécnicos do setor.

EXEMPLO 1

Em uma suspensão de 14 litros da solução segundo a invenção,foram adicionadas 21,00 gramas (g) de agente espessante Diutan1 um pro-duto de CP Kelco, em quatorze litros (I) de água sob agitação com um mistu-rador de alta intensidade, utilizando um Premier Mill Corp. Dispersator, auma velocidade de rotação de 2000 e 3000 rpm. Esta solução é indicadacomo "solução de alta intensidade". A agitação da mistura continuou por a-proximadamente 30 minutos. O pH da mistura foi ajustado entre 10,9-11,3usando 1N NaOH enquanto continuava a agitação.

Depois de misturar por 30 minutos, uma amostra de 500-ml damistura de alta intensidade foi medida para registrar o perfil de viscosidade.A viscosidade foi medida utilizando um viscômetro Brookfield (um modeloRV que é indicativo do tipo mola) com um eixo número um e velocidades deagitação de 1 rpm, 10 rpm e 50 rpm (que correspondem a índices de intensi-dade de respectivamente 0,22 s"\ 2,2 s"1 e 11 s"1). Foram retirados mais 2litros da mistura de alta intensidade e colocados de lado. Essa solução res-tante de alta intensidade de aproximadamente 12 I foi então misturada auma baixa intensidade de 50 a 200 rpm.

2800 gramas de fibra PMX, disponível comercialmente por EL-TECH Systems Corporation Gruppo Denora, foram adicionados, junto comos 12 l da solução de alta densidade, no tanque de polipropileno (PP) de 20I. A solução foi então misturada a baixa intensidade (de 50 a 200 rpm) utili-zando um misturador do tipo raquete.Em um becher separado de 4 I, pesaram-se 840 gramas de póde óxido de zircônio e combinaram-se com os 2 I de solução de alta densi-dade. Essa solução foi misturada a alta intensidade (de 2.000 a 3.000 rpm)durante 15 minutos utilizando o Premier Mill Corp. Dispersator. Esta misturafoi então derramada sobre a mistura de fibra PMX e misturada a baixa inten-sidade (de 50 a 200 rpm) por uma hora.

Um equipamento de deposição de laboratório desenhado paradepositar diafragmas em faixa de laboratório foi instalado com duas estrutu-ras de cátodo de placa perfurada com nylon reticulado, de dimensões 7" χ 7"X 0,15", imerso na suspensão, e utilizando uma bomba a vácuo Fisher Sci-entific Maxima C Plus, aplicou-se um vácuo leve de aproximadamente 75 e100 mm Hg à estrutura para depositar as fibras de POLYRAMIX, os aglome-rados e os sólidos de ZrO2 não ligados sobre a superfície catódica. A veloci-dade em que a esteira foi depositada (isto é o separador) foi controlada ajus-tando o fluxo do filtrado. O fluxo do filtrado foi regulado entre 3,0 e 3,5 li-tros/minutos/área catódica (m2) ajustando o vácuo da bomba com uma bra-çaderia.

Depois de 11 minutos, o conjunto cátodo/diafragma foi removidoda suspensão por 5 minutos. O conjunto cátodo/diafragma foi devolvido àsuspensão deixando que a deposição continuasse por dois minutos. Depoisde dois minutos, o conjunto cátodo/diafragma foi removido por uma segundavez da suspensão por um período de 20 minutos, e então devolvido à sus-pensão para continuar a deposição por 2 minutos. O conjunto cáto-do/diafragma foi removido novamente por 20 minutos, e então devolvido àsuspensão para completar a deposição do diafragma. Uma secagem fina àum vácuo de 96,27 kpa (28.43 polegadas de Hg) foi mantida por 1 hora.

Depois de alcançar a "secagem final à vácuo" a fonte de vácuofoi removida e o cátodo e o separador foram colocados em um forno de fu-são para iniciar a aglutinação do particulado fibras PMX/inorgânico. A tempe-ratura foi então aumentada para aproximadamente 100°C por um período de35 minutos e mantida por um período de aproximadamente 240 minutos. Atemperatura foi então aumentada para 350°C por um período de aproxima-damente 125 minutos e mantida durante um periodo de 60 minutos. O fornofoi então desligado, deixando com que o cátodo/diafragma se resfriasse ealcançasse a temperatura ambiente. A densidade em peso total do diafrag-ma depois da secagem era de 4,49 e 4,44 kg/m2 respectivamente para asamostras BeC (tal como mostrado abaixo, na Tabela 1).

O cátodo/diafragma foi embebido totalmente em uma solução deZonyl 4% em volume (pH regulado a aproximadamente 1T) durante 8 horas,seguido por uma secagem a aproximadamente 80°C durante aproximada-mente 8 horas. Os diafragmas e cátodos resultantes foram alojados em célu-Ias de diafragma cloro-alcalinas em laboratório e colocadas em funciona-mento a uma temperatura de 90°C e uma densidade de corrente (CD) de 1,5amperes/sq. em (ASI) por um período de 3 meses. As células tiveram umaalimentação de salmoura de 300 gramas por litro de NaCI com um pH deaproximadamente 10. Depois do funcionamento, foi calculado, através deuma fórmula empírica, o fator de permeabilidade (Pf) a partir da fórmula em-pírica que relaciona o diferencial de eletrólito à densidade de corrente e àtaxa de NaCI/NaOH na célula. Um Pf mais alto indica um diafragma menospermeável. O resultados estão resumidos na Tabela 1. A amostra A é consi-derada como um diafragma sintético padrão de comparação. As amostras B-C são de acordo com a invenção.

TABELA 1

<table>table see original document page 17</column></row><table>[1]CD = 1,5 ASI, [2]CD = 1,0 ASI

É, conseqüentemente, evidente pelos resultados da Tabela 1,que as amostras preparadas de acordo com a invenção proporcionam umdiafragma menos permeável e uma redução da quantidade de energia re-querida para produzir o produto da célula de eletrólise.

EXEMPLO 2

Em uma suspensão de 14 litros da solução segundo a invenção,foram adicionadas 28,00 gramas (g) de agente espessante Diutan, um pro-duto de CP Kelco, em quatorze litros (I) de água sob agitação com um mistu-rador de alta intensidade, utilizando um Premier Mill Corp. Dispersator, auma velocidade de rotação de 2000 a 3000 rpm. Esta solução é indicadacomo "solução de alta densidade". A agitação da mistura continou por apro-ximadamente 30 minutos. O pH da mistura foi ajustado entre 10,9-11,3 utili-zando 1N NaOH enquanto continuava a agitação da mistura.

Depois de misturar por 30 minutos, uma amostra de 500 ml damistura de alta densidade foi medida para registrar o perfil de viscosidade. Aviscosidade foi determinada utilizando um viscômeíro Brookfield (um modeloRV que é indicativo do tipo mola) com um eixo número um e velocidade deagitação de 1rpm, 10 rpm e 50 rpm (que correspondem a índices de intensi-dade de respectivamente 0,22 s'1, 2,2 s"1 e 11 s"1). Foram removidos mais 2litros da mistura de alta densidade e colocados à parte. A solução restantede alta densidade de aproximadamente 12 I foi então misturada à uma baixaintensidade de 50 a 200 rpm.

4200 gramas de fibra PMX, disponível comercialmente por EL-TECH Systems Corporation Gruppo Denora, foram adicionados, juntamentecom os 12 I da solução de alta densidade, no tanque de polipropileno (PP)de 20 I. A solução foi então misturada à baixa intensidade (de 50 a 200 rpm)utilizando um misturador do tipo raquete.

Em um becher separado de 4 I, foram pesadas 210 gramas depó de oxido de zircônio e combinadas com os 2 I da solução de alta densi-dade. Esta solução foi misturada à alta intensidade (de 2.000 a 3.000 rpm)durante 15 minutos utilizando o Premier Mill Corp. Dispersator. Esta misturafoi então derramada sobre a mistura de fibra PMX e misturada a baixa inten-sidade (de 50 a 200 rpm) por uma hora.

Um aparelho de deposição de laboratório desenhado para depo-sitar diafragmas em faixa de laboratório foi montado com as estruturas decátodo de placa perfurada com nylon reticulado, de dimensões 7" χ 7" X0,15", imerso na suspensão, e utilizando uma bomba à vácuo Fisher Scienti-fic Maxima C Plus aplicou-se um vácuo leve de aproximadamente 75 e 100mm Hg à estrutura para depositar as fibras de POLYRAMIX, os aglomeradose os sólidos de ZrO2 não ligados sobre a superfpície catódica. A velocidadena qual depositou-se a esteira (isto é, o separador) foi controlada ajustandoo fluxo do filtrado. A taxa de fluxo do filtrado foi regulada entre 3,0 e 3,5 li-tros/minutos/área catódica (m2) ajustando o vácuo da bomba com uma bra-çaderia.

Depois de 18 minutos, o conjunto cátodo/diafragma foi removidoda suspensão por 5 minutos. Õ conjunto cátodo/diafragma foi devolvido àsuspensão deixando que a deposição continuasse por mais dois minutos.Depois de dois minutos, o conjunto cátodo/diafragma foi removido novamen-te da suspensão por um período de 5 minutos, e então devolvido para asuspensão para continuar a deposição durante mais 2 minutos. O conjuntocátodo/diafragma foi removido por 20 minutos, e então devolvido à suspen-são para seguir a deposição por 2 minutos até completar a deposição dodiafragma. Foi mantido um vácuo final de secagem de 95,22 Kpa (28,12 po-legadas de Hg) durante 1 hora.

Ao alcançar o "vácuo final de secagem", a fonte de vácuo foi re-movida e o cátodo e o separador foram colocados em um forno a fusão parainiciar a aglutinação do particulado de fibras PMX/inorgânico. A temperaturafoi aumentada de aproximadamente 100°C por um período de 35 minutos emantida por um período de 240 minutos. A temperatura foi então aumentadapara 350°C por um período de aproximadamente 125 minutos e mantida porum período de 60 minutos. O forno foi então desligado deixando que o cáto-do/diafragma se esfriasse até alcançar a temperatura ambiente. A densidadeem peso total do diafragma depois da secagem foi de 4,71 kg/m2 para a a-mostra D (tal como mostrado na Tabela 2 abaixo).

O cátodo/diafragma foi embebido em uma solução de Zonyl 4%em volume (pH ajustado a aproximadamente 11) durante 8 horas, seguidopor uma secagem a aproximadamente 80°C durante aproximadamente 8horas. Os diafragmas e cátodos resultantes foram alojados em células dediafragma cloro-alcalinas de laboratório e colocadas em funcionamento auma temperatura de 90°C e uma densidade de corrente (CD) de 1,5 ampe-res/sq. em (ASI) durante um período de 3 meses. As células tiveram umaalimentação de salmoura e uma concentração de 300 gramas por litro deNaCI com um pH de aproximadamente 10. Depois do funcionamento, foi cal-culado o fator de permeabilidade (Pf) através da fórmula empírica que rela-ciona o diferencial de eletrólito à densidade de corrente e a taxa de Na-Cl/NaOH na célula. Um Pf mais alto indica um diafragma menos permeável.Os resultados são resumidos na Tabela 1. A amostra A é considerada comoum diafragma sintético padrão de comparação. A amostra D é consideradaem concordância com a invenção.

TABELA 2

<table>table see original document page 20</column></row><table>

mCD = 1,5 ASI, 121CD = 1,0 ASI

É conseqüentemente evidente, pelos resultados da Tabela 2,que as amostras preparadas de acordo com a invenção proporcionam umdiafragma menos permeável, uma redução da quantidade de energia reque-rida para produzir o produto da célula de eletrólise e um incremento da efici-ência de produção.

Claims

1. Separador inerte sem asbesto, o separador compreendendo:a) um material polímero/inorgânico de fibras e aglomeradoscompostos que contêm aproximadamente 5 por cento a aproximadamente-70 por cento em peso de fibras de polímero halocarbono orgânico junto comaproximadamente 30 por cento a aproximadamente 95 por cento em pesode um particulado não orgânico finamente dividido, dito particulado não or-gânico sendo firmente soldado em ditas fibras e aglomerados compostos;b) um agente espessante em quantidade tal que proporcioneuma viscosidade de aproximadamente 6270 a aproximadamente 590 cP a-0,22 s"1'; ec) um pó de particulado inerte inorgânico, onde o particulado i-nerte inorgânico permaneça sem ligar-se com as fibras e aglomerados com-postos polímero/inorgânico, o pó de particulado inorgânico tendo uma di-mensão de partícula média não superior a 1,0 pm e sendo presente em umaquantidade tal que proporcione uma relação entre fibra polimérica e particu-lado inorgânico não ligado dentro de uma faixa de aproximadamente 1 a 25.

2. Separador de acordo com a reivindicação 1, em que as fibrasde polímero são em forma de particulado que compreendendo pós, grânulos,agregados e aglomerados poliméricos, particulados espessos incorporados,espessas, e misturas dos mesmos.

3. Separador de acordo com a reivindicação 1, em que as fibrascompostas apresentam diâmetros dentro de uma faixa de aproximadamente-0,05 pm a aproximadamente 200 pm.

4. Separador de acordo com a reivindicação 1, em que os parti-culados não orgânicos apresentam uma distribuição dimensional mais fina-mente dividida de aproximadamente 150 pm.

5. Separador de acordo com a reivindicação 1, em que o particu-lado não orgânico compreende ao menos um particulado selecionado entreóxidos, boretos, carbetos, silicetos, sulfetos, nitretos, silicatos, aluminatos,cerâmicos, cermetos, carbono, óxidos metálicos, ligas, e misturas dos mesmos.

6. Separador de acordo com a reivindicação 1, em que é presen-te, misturado com as fibras compostas, um substrato indutor de fibras quecompreene um material inerte sólido pulverulento.

7. Separador de acordo com a reivindicação 1, em que o agenteespessante de goma natural compreende um ou mais entre um derivado degoma xantana, goma welan, goma arábica e goma Diutan.

8. Separador de acordo com a reivindicação 7, em que o agenteespessante de goma natural é presente em uma quantidade de aproxima-damente 0,5 g/l a aproximadamente 4,0 g/l.

9. Separador de acordo com a reivindicação 1, em que o pó departiculado inerte inorgânico compreende ou mais entre óxidos e silicatos detitânio, alumínio, magnésio, potássio e zircônio.

10. Separador de acordo com a reivindicação 9, em que o pó departiculado inerte inorgânico compreende particulados com um tamanhomédio de partícula não superior a 1,0 μιη.

11. Separador de acordo com a reivindicação 1, em que a quan-tidade de particulado inorgânico não ligado no composto de fibras políme-ro/inorgânicas compreende aproximadamente 5% em peso a aproximada-mente 90% em peso.

12. Separador de acordo com a reivindicação 1, em que o sepa-rador apresenta uma espessura de 2 mm a aproximadamente~6 mm.

13. Método para formar um separador inerte sem asbesto sobreuma estrutura perfurada para uso em uma célula eletrolítica, o método com-preendendo:a formação de uma suspensão aquosa de um material políme-ro/inorgânico de fibras e aglomerados compostos que contêm aproximada-mente de 5 por cento a aproximadamente 70 por cento em peso de fibras depolímero halocarbono orgânico junto com aproximadamente 30 por cento aaproximadamente 95 por cento em peso de um particulado não orgânicofinamente dividido, dito particulado não-orgânico firmemente soldado emditas fibras e aglomerados compostos com um particulado inorgânico sendopresente na suspensão junto com um agente espessante de goma natural;a adição, na suspensão, de um pó de particulado inorgânico i-nerte onde o particulado inerte inorgânico permaneça sem ligar-se com asfibras e aglomerados compostos polímero/inorgânicos, o pó dê particuladoinorgânico tendo uma dimensão de partícula média não superior a 1,0 mí-cron, presente em uma certa quantidade que proporcione uma relação entrefibra polimérica e particulado inorgânico não ligado em uma taxa compreen-dida de aproximadamente 1 a 25;a deposição dos materiais particulados da suspensão sobre umsubstrato perfurado por imersão do separador;a aplicação de vácuo no separador à uma taxa de fluxo contro-lada de aproximadamente 1,0 a aproximadamente 7,5 l/min*m2;remoção do separador da suspensão durante um período deaproximadamente 1 minuto a aproximadamente 90 minutos e devolvê-lo àimersão durante um período de aproximadamente 1 minuto a aproximada-mente 10 minutos;secagem do separador depositado a uma temperatura elevada;aquecimento do separador para permitir que as fibras e aglome-rados compostos orgânicos, aglomerados, e particulado inorgânico não liga-do fundam-se juntamente;e embebendo o separador em uma solução de agente tensoacti-vo para então render o separador hidrofílico.

14. Separador como definido na reivindicação 13, em que a sus-pensão compreende aproximadamente de 50 a aproximadamente 250 g/l desólidos totais depositados.

15. Método de acordo com a reivindicação 13, em que as partí-culas são depositadas sobre o substrato perfurado por meio de um ou maisentre deposição sob fluxo, deposição sob pressão ou a combinação delas.

16. Método de acordo com a reivindicação 15, em que o substra-to perfurado compreende um ou mais de uma tela metálica, uma placa perfu-rada ou um membro de suporte.

17. Método de acordo com a reivindicação 13, em que a taxa defluxo alcança aproximadamente 3.0 a aproximadamente 3.5 l/min*m2.

18. Método de acordo com a reivindicação 13, em que a taxa defluxo é mantida a uma pressão de aproximadamente 750 mm de mercúrio.

19. Método de acordo com a reivindicação 18, em que a deposi-ção das partículas é continuada até alcançar um vácuo mínimo de 508 mmde mercúrio durante um período de aproximadamente 90 minutos.

20. Método de acordo com a reivindicação 13, em que o separa-dor é secado a uma temperatura de aproximadamente 50°C a aproximada-mente 130°C durante um tempo de aproximadamente 0,5 horas a aproxima-damente 4,0 horas.

21. Método de acordo com a reivindicação 13, em que o separa-dor é aquecido a uma temperatura de aproximadamente 300°C a aproxima-damente 390°C durante um período de aproximadamente 0,5 horas a apro-ximadamente 15 horas.

22. Método de acordo com a reivindicação 13, em que o separa-dor é embebido em um agente tensoativo que compreende um agente ten-soativo fluorado durante um período de até 8 horas, seguido por uma seca-gem a uma temperatura de aproximadamente 75°C a aproximadamente-80°C durante um período de até 48 horas.

23. Método de acordo com a reivindicação 13, em que o pesopor unidade de área superficial do diafragma depositado é de aproximada-mente 2 a aproximadamente 15 quilogramas por metro quadrado.