استفاده از نانو الياف سلولز در كاهش مواد مضر حاصل از دود سيگار

The use of cellulose nanofibers to reduce harmful substances from cigarette smoke

سلولز استات به عنوان فيلتر در سيگار استفاده مي شود كه وظيفه اصلي آن، خنك كردن و تميز كردن دود سيگار مي باشد. نانو سلولز ها داراي پتانسيل زيادي هستند، چراكه سلولز جزو فراوان ترين مواد خام بيولوژيك موجود در طبيعت بوده و به راحتي مي تواند در مقياس هاي ميكرومتر تا نانومتر قابل دسترس باشد. در اين تحقيق فيلترهايي با استفاده از نانو الياف سلولز با درصد خلوص 1/5 ، 2 و 3 درصد و اختلاط هركدام از درصدهاي مذكور با 5 درصد كربن فعال ساخته شد و ميزان كارايي آن بر تصفيه مواد مضر قابل جذب در بدن انسان موردبررسي قرار گرفت. براي اين منظور از روش انجماد سوسپانسيون نانو سلولز در نيتروژن مايع استفاده شد. پس از جايگذاري فيلترهاي ساخته شده در سيگار، نمونه ها توسط دستگاه استعمال سيگار مورد آزمون قرار گرفتند و ميزان مونوكسيد كربن حاصل از سوختن سيگارها مستقيما توسط دستگاه مذكور اندازه گيري شد و براي محاسبه ميزان نيكوتين و قطران از آزمون كروماتوگرافي گازي بهره گرفته شد. نتايج به دست آمده از آزمون مونوكسيد كربن و قطران نشان داد كه استفاده از فيلترهاي ساخته شده با نانوالياف سلولز و كربن فعال در مقايسه با فيلترهاي سلولز استات توانسته است به طور معني داري سبب كاهش اين عناصر سمي و مضر قابل جذب در ريه انسان گردد (به ترتيب 59 و 77 درصد). درحالي كه نيكوتين در بين تيمارهاي مختلف نسبت به نمونه شاهد تفاوت معني داري را نشان نداد.

Acetate cellulose was used as cigarette filter, whose main function is to cool and purify the cigarette smoke. Nano cellulose as a sustainable bio material seems to have high potential as it is most common bio polymer in nature and is already available in micrometers to nanometers. In this research, cigarette filters were made of cellulose nano fibers with a concentration of 1%, 2% and 3% as well as mixture of each with 5% activated carbon. For this aim, the freezing of nano cellulose suspension in liquid nitrogen was used. After placing the filters in cigarettes, the samples were tested by the smoking machine and the carbon monoxide produced by burning cigarettes was directly measured by the machine and the amount of nicotine and tar were determined by gas chromatography test. The results of carbon monoxide and tar test showed that the use of filters made with cellulose nanofibers and activated carbon in comparison with acetate cellulose filters could significantly reduce these toxic and harmful substances (59.6% and 77% respectively) however, nicotine of tested samples did not show a significant difference by control sample.