ساخت بستر نانو اليافي به روش الكتروريسي و تعيين كارايي آن در حذف نانو آئروسل ها

Synthesis of nano-fibrous mats using electrospinning method and determining their efficiency for nanoaerososls removal

بسترهاي نانو اليافي يكي از مهم‌ترين بي بافت‌هايي مي‌باشند كه اخيراً در صنعت نانوفيلتراسيون مورد بهره‌برداري قرار گرفته‌اند. در اين مطالعه به عنوان ايده جديد اقدام به ساخت بسترهاي نانو اليافي مبتني بر روش الكتروريسي و تعيين كارايي آن با استفاده از نانو ذرات آئروسلي شد. روش بررسي: كارايي و افت فشار بستر نانو اليافي با استفاده از ذرات آئروسل نانو مقياس ساكاروز در گستره‌ي اندازه 700-70 نانومتر و در سرعت جريان­هاي مختلف 5-58/1متر بر ثانيه اندازه گيري شد. سيستم آزمون به صورت استوانه­اي شكل از جنس فولاد ضد زنگ با سطح فيلتراسيون 130 سانتيمتر مربع ساخته شد. ذرات مورد نظر با استفاده از مولد دستگاه الكترواسپري ذرات مدل 3480 توليد شد. از شمارشگر ذرات LPC براي اندازه­گيري غلظت عددي ذرات قبل و بعد از فيلتر و محاسبه كارائي بستر استفاده شد. يافته­ها : نتايج اين مطالعه نشان داد كه اندازه قطر الياف و خلل و فرج بستر نانو الياف سنتزي يكنواخت بوده و قطر الياف آن در گستره بين 20 تا 70 نانومتر قرار دارد. همچنين نتايج بيانگر حداكثر ميزان نفوذپذيري بسترهاي نانو الياف براي ذرات 100 نانومتر در ميان ساير اندازه‌هاي مورد مطالعه بود كه به عنوان ناحيه MPPS در اين مديا تعيين شد. نتايج نشان داد با افزايش سرعت جريان، ميزان نفوذپذيري و افت فشار در گستره اندازه ذرات مورد بررسي افزايش و فاكتور كيفيت كاهش مي‌يابد. نتيجه گيري : اين مطالعه نشان داد كه فرايند الكتروريسي، تكنولوژي موثر براي سنتز فيلترهاي اليافي با كارايي بالا است.

Background and aims: Nano-fibrous mats are one of the unique nonwoven materials that have been recently carried out in nanofiltration industry. The aim of this study was to synthesize nano-fibrous path mats using electrospining method following by determination of their efficiency for nanoaerosols removal. Methods: The efficiency and pressure drop of nano-fibrous mats was measured using nanoscale sucrose aerosols with the particle size range of 70 -700 nm at different flow rates of 1.58 - 5 m.s -1. Cylindrical test system in a form of stainless steel with a filtration surface of 130 cm2 was built. Desired particles were generated using Electro spray 3480 model particle generator. Condensation particle counter PMS Models Micro LPS DAS of Boulder Company was used to measure the particle number concentration both before and after the filtration and then to determine the performance. Results: Obtained results showed that the fibers diameter and pore size of synthesized nanofibers provide uniformity with the fiber diameter ranging from 20 to 70 nm. Our results revealed that the maximum permeability of nano-fibrous pads was related to 100 nm particles that were selected as MPPS in this medium. Considering the test particles size distribution it was found that with increasing the velocity the permeability and the pressure drops were increased and the quality factor was decreased. Conclusion: this study shows that electrospinning is a promising technology for the synthesis of high performance nanoparticle filters.