ارزیابی ظرفیت غبارگیری مدیای نانولیفی و توانایی آن در ربایش گرد و غبار مصنوعی

Abstract

زمینه و هدف: ارزیابی عملکرد فیلتراسیون نانوالیاف عمدتا بر پایه تعیین کارایی آن در حذف عددی ذرات در گستره اندازه‌های مختلف است. علی­‌رغم اهمیت ظرفیت غبارگیری در عملکرد فیلتراسیون بسترهای نانو لیفی، کمتر مطالعه‌ای به این مهم پرداخته است. در مطالعه حاضر به ارزیابی ظرفیت غبارگیری مدیای نانولیفی و توانایی آن در ربایش گردوغبار مصنوعی، به‌منظور تعیین قابلیت آن در حذف جرمی ذرات با تراکم‌های مختلف پرداخته شده ­است. درعین‌حال کارایی اولیه مدیای تولیدی در حذف عددی ذرات نیز مورد بررسی قرار می‌گیرد. روش‌ها: برای تهیه نانوالیاف محلول الکتروریسی 16 درصد وزنی از پلیمر پلی‌آکریلونیتریل آماده گردید. آزمون کارایی اولیه در حذف عددی ذرات مطابق استاندارد 29463 ISO و آزمون ربایش گرد و غبار مصنوعی و یا ارستنس (Arrestance) مطابق استاندارد 779BS EN انجام شد. ویژگی‌های ریخت‌شناسی (مورفولوژی)، قطر و تخلخل سطحی نانو­الیاف تولیدی با استفاده از تهیه تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی مورد بررسی قرار گرفت. یافته‌ها: نتایج ارزیابی عملکرد مدیای تولیدی در حذف عددی ذرات نشان داد که میانگین کلی کارایی اولیه برای جمع‌آوری ذرات 10 تا 1000 نانومتری برابر 19/62 ± 72/06 درصد است. نتایج آزمون ارستنس حاکی از آن بود که با افزایش جرم ذرات تزریقی در مراحل مختلف بارگذاری، افت فشار مدیا و کارایی جمع­آوری ذرات افزایش می‌یابد. ظرفیت غبارگیری و میزان ارستنس مدیا برای افت فشار نهایی 265 پاسکال، به ترتیب حدود 180 میلی‌گرم و 99/86 درصد محاسبه گردید. میانگین کلی ارستنس نیز بعد از 6 مرحله بارگذاری حدود 99/86 درصد محاسبه گردید. نتایج مشخصات ریخت‌شناسی نانو الیاف تولیدی نشان داد که میانگین قطر الیاف 380 نانومتر و با ضریب تغییرت 1/20، از نظر مورفولوژی الیاف غیریکنواخت و تخلخل سطحی آن 51 درصد تعیین گردید. نتیجه‌گیری: کارایی جمع‌آوری و ظرفیت غبارگیری مناسب در کنار ضخامت کم مدیاهای نانو لیفی، قابلیت به‌کارگیری آن‌ها را در مباحث فیلتراسیون هوا مشخص‌تر می‌نماید.