تهیه فیلترسلولزی هوا از الیاف بامبو
سابقه و هدف: امروزه با توسعه سریع جامعه انسانی، آلودگی ذرات معلق (PM) در جو افزایش یافته است. ذرات معلق به راحتی وارد سیستم تنفسی انسان شده و اثرهای جدی بر سلامت دارند و به‌عنوان یکی از مسائل بحرانی و مخاطره‌آمیز در جوامع شهری مدرن مطرح هستند. فیلترهای هوا نقشی کلیدی در کاهش انتشار این ذرات و جلوگیر...
Saved in:
| Main Authors: | , , |
|---|---|
| Format: | Article |
| Language: | fas |
| Published: |
Regional Information Center for Science and Technology (RICeST)
2024-12-01
|
| Series: | تحقیقات علوم چوب و کاغذ ایران |
| Subjects: | |
| Online Access: | https://ijwpr.areeo.ac.ir/article_132424_8cade68de8693df010ba3699dc06ead2.pdf |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| _version_ | 1823863790445264896 |
|---|---|
| author | زهرا کاظمی کرچنگی نورالدین نظرنژاد حسن شریفی |
| author_facet | زهرا کاظمی کرچنگی نورالدین نظرنژاد حسن شریفی |
| author_sort | زهرا کاظمی کرچنگی |
| collection | DOAJ |
| description | سابقه و هدف: امروزه با توسعه سریع جامعه انسانی، آلودگی ذرات معلق (PM) در جو افزایش یافته است. ذرات معلق به راحتی وارد سیستم تنفسی انسان شده و اثرهای جدی بر سلامت دارند و به‌عنوان یکی از مسائل بحرانی و مخاطره‌آمیز در جوامع شهری مدرن مطرح هستند. فیلترهای هوا نقشی کلیدی در کاهش انتشار این ذرات و جلوگیری از اثرهای مضر آنها بر سلامت انسان ایفا می‌کنند. با توجه به اهمیت روزافزون مسئله آلودگی هوا و اثرهای مخرب آن بر سلامت انسان و محیط‌زیست، استفاده از فیلترهای مؤثر و سازگار با محیط‌زیست بیش از پیش مورد توجه قرار گرفته است. در این راستا، مواد طبیعی و زیست‌تجزیه‌پذیر مانند الیاف بامبو، گزینه مناسبی برای جایگزینی با مواد پلیمری مصنوعی در ساخت فیلتر محسوب می‌شوند. این تحقیق بر تهیه و ارزیابی فیلتر سلولزی هوا با استفاده از الیاف بامبو برای مقابله با آلودگی هوا متمرکز است.مواد و روش ها: برای تهیه فیلتر، الیاف بامبو ابتدا از طریق فرایند سودا آنتراکینون با هیدروکسید سدیم 25 درصد، مدت زمان پخت 2 ساعت و دمای پخت 175 درجه سانتی‌گراد با مقدار آنتراکینون (AQ) 2/0 درصد خمیرسازی شد، سپس طی توالی D0ED1 به‌وسیله دی‌اکسید کلر و سود رنگ‌بری شد. در مرحله بعد فرایند اکسیداسیون با مقادیر پراکسید هیدروژن 3 درصد، سیلیکات سدیم 3 درصد و نسبت هیدروکسید سدیم به پراکسید هیدروژن 8/0 انجام شد. سپس 3 درصد پلی وینیل الکل به سوسپانسیون حاصل اضافه گردید و به مدت 10 دقیقه با زمان ماندن یکسان برای همه تیمارها هم زده شد. سوسپانسیون با یک هموژنایزر اولترا توراکس همگن شد و برای تهیه فیلتر سلولزی در خشک‌کن انجمادی در دمای 110- درجه سانتی‌گراد در طول 72 ساعت خشک گردید.نتایج: نتایج نشان داد که اکسیداسیون و افزودن PVA تأثیر مثبت بر ویژگی‌های مکانیکی و ساختاری فیلتر دارد. مقاومت کششی فیلترها پس از اکسیداسیون و افزودن PVA بهبود قابل‌توجهی یافته و از 236/0 نیوتن بر گرم به 528/0 نیوتن بر گرم افزایش یافت. میزان تخلخل و نفوذپذیری هوا نیز تحت تأثیر اکسیداسیون و افزودن PVA قرار گرفتند که پس از اکسیداسیون، با افزایش تعداد گروه‌های کربوکسیل و بهبود پراکندگی الیاف سلولزی، تخلخل و نفوذپذیری هوا افزایش یافتند. در حالی که افزودن PVA، پیوندهای هیدروژنی قوی ایجاد نمود و تخلخل و نفوذپذیری هوا کاهش یافت. تصاویر میکروسکوپی الکترونی (SEM) نیز تغییرات ساختاری ناشی از اکسیداسیون را به‌وضوح نشان دادند، پس از اکسیداسیون و افزودن PVA تراکم شبکه فیبری افزایش یافت و پراکندگی یکنواخت الیاف را بهبود داد و ساختاری منسجم‌تر در حالی که منفذهای کوچک میان الیاف همچنان وجود داشتند ایجاد کرد. سطح ویژه و اندازه متوسط منافذ فیلترها با استفاده از روش BET بررسی شد که نشان میدهد در فیلترهای اکسید شده و حاوی PVAسطح ویژه بیشتر شد و اندازه منافذ در همه فیلترها در مقیاس نانو حفظ گردید.نتیجه گیری: این نتایج نشان میدهد که ترکیب الیاف بامبو اکسید شده حاوی PVA به تولید فیلترهای هوای کارآمد با ویژگی‌های بهبود یافته منجر میشود که می‌تواند به کاهش آلودگی هوا کمک کند، زیرا این فیلترها با دارا بودن منافذ در مقیاس نانو قادر به جلوگیری از عبور ذرات معلق PM هستند. |
| format | Article |
| id | doaj-art-bcbba403551b44be891844b5d91c361a |
| institution | Kabale University |
| issn | 1735-0913 2383-112X |
| language | fas |
| publishDate | 2024-12-01 |
| publisher | Regional Information Center for Science and Technology (RICeST) |
| record_format | Article |
| series | تحقیقات علوم چوب و کاغذ ایران |
| spelling | doaj-art-bcbba403551b44be891844b5d91c361a2025-02-09T09:47:50ZfasRegional Information Center for Science and Technology (RICeST)تحقیقات علوم چوب و کاغذ ایران1735-09132383-112X2024-12-0139430131210.22092/ijwpr.2024.366975.1781132424تهیه فیلترسلولزی هوا از الیاف بامبوزهرا کاظمی کرچنگی0نورالدین نظرنژاد1حسن شریفی2دانشجوی دکتری صنایع چوب و فراورده های سلولزی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ایراندانشیار، گروه صنایع چوب و فراورده‌های سلولزی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ایراناستادیار، گروه صنایع چوب و فراورده‌های سلولزی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ایرانسابقه و هدف: امروزه با توسعه سریع جامعه انسانی، آلودگی ذرات معلق (PM) در جو افزایش یافته است. ذرات معلق به راحتی وارد سیستم تنفسی انسان شده و اثرهای جدی بر سلامت دارند و به‌عنوان یکی از مسائل بحرانی و مخاطره‌آمیز در جوامع شهری مدرن مطرح هستند. فیلترهای هوا نقشی کلیدی در کاهش انتشار این ذرات و جلوگیری از اثرهای مضر آنها بر سلامت انسان ایفا می‌کنند. با توجه به اهمیت روزافزون مسئله آلودگی هوا و اثرهای مخرب آن بر سلامت انسان و محیط‌زیست، استفاده از فیلترهای مؤثر و سازگار با محیط‌زیست بیش از پیش مورد توجه قرار گرفته است. در این راستا، مواد طبیعی و زیست‌تجزیه‌پذیر مانند الیاف بامبو، گزینه مناسبی برای جایگزینی با مواد پلیمری مصنوعی در ساخت فیلتر محسوب می‌شوند. این تحقیق بر تهیه و ارزیابی فیلتر سلولزی هوا با استفاده از الیاف بامبو برای مقابله با آلودگی هوا متمرکز است.مواد و روش ها: برای تهیه فیلتر، الیاف بامبو ابتدا از طریق فرایند سودا آنتراکینون با هیدروکسید سدیم 25 درصد، مدت زمان پخت 2 ساعت و دمای پخت 175 درجه سانتی‌گراد با مقدار آنتراکینون (AQ) 2/0 درصد خمیرسازی شد، سپس طی توالی D0ED1 به‌وسیله دی‌اکسید کلر و سود رنگ‌بری شد. در مرحله بعد فرایند اکسیداسیون با مقادیر پراکسید هیدروژن 3 درصد، سیلیکات سدیم 3 درصد و نسبت هیدروکسید سدیم به پراکسید هیدروژن 8/0 انجام شد. سپس 3 درصد پلی وینیل الکل به سوسپانسیون حاصل اضافه گردید و به مدت 10 دقیقه با زمان ماندن یکسان برای همه تیمارها هم زده شد. سوسپانسیون با یک هموژنایزر اولترا توراکس همگن شد و برای تهیه فیلتر سلولزی در خشک‌کن انجمادی در دمای 110- درجه سانتی‌گراد در طول 72 ساعت خشک گردید.نتایج: نتایج نشان داد که اکسیداسیون و افزودن PVA تأثیر مثبت بر ویژگی‌های مکانیکی و ساختاری فیلتر دارد. مقاومت کششی فیلترها پس از اکسیداسیون و افزودن PVA بهبود قابل‌توجهی یافته و از 236/0 نیوتن بر گرم به 528/0 نیوتن بر گرم افزایش یافت. میزان تخلخل و نفوذپذیری هوا نیز تحت تأثیر اکسیداسیون و افزودن PVA قرار گرفتند که پس از اکسیداسیون، با افزایش تعداد گروه‌های کربوکسیل و بهبود پراکندگی الیاف سلولزی، تخلخل و نفوذپذیری هوا افزایش یافتند. در حالی که افزودن PVA، پیوندهای هیدروژنی قوی ایجاد نمود و تخلخل و نفوذپذیری هوا کاهش یافت. تصاویر میکروسکوپی الکترونی (SEM) نیز تغییرات ساختاری ناشی از اکسیداسیون را به‌وضوح نشان دادند، پس از اکسیداسیون و افزودن PVA تراکم شبکه فیبری افزایش یافت و پراکندگی یکنواخت الیاف را بهبود داد و ساختاری منسجم‌تر در حالی که منفذهای کوچک میان الیاف همچنان وجود داشتند ایجاد کرد. سطح ویژه و اندازه متوسط منافذ فیلترها با استفاده از روش BET بررسی شد که نشان میدهد در فیلترهای اکسید شده و حاوی PVAسطح ویژه بیشتر شد و اندازه منافذ در همه فیلترها در مقیاس نانو حفظ گردید.نتیجه گیری: این نتایج نشان میدهد که ترکیب الیاف بامبو اکسید شده حاوی PVA به تولید فیلترهای هوای کارآمد با ویژگی‌های بهبود یافته منجر میشود که می‌تواند به کاهش آلودگی هوا کمک کند، زیرا این فیلترها با دارا بودن منافذ در مقیاس نانو قادر به جلوگیری از عبور ذرات معلق PM هستند.https://ijwpr.areeo.ac.ir/article_132424_8cade68de8693df010ba3699dc06ead2.pdfفیلتر هوااکسیداسیونپلی ونیل الکلالیاف بامبو |
| spellingShingle | زهرا کاظمی کرچنگی نورالدین نظرنژاد حسن شریفی تهیه فیلترسلولزی هوا از الیاف بامبو تحقیقات علوم چوب و کاغذ ایران فیلتر هوا اکسیداسیون پلی ونیل الکل الیاف بامبو |
| title | تهیه فیلترسلولزی هوا از الیاف بامبو |
| title_full | تهیه فیلترسلولزی هوا از الیاف بامبو |
| title_fullStr | تهیه فیلترسلولزی هوا از الیاف بامبو |
| title_full_unstemmed | تهیه فیلترسلولزی هوا از الیاف بامبو |
| title_short | تهیه فیلترسلولزی هوا از الیاف بامبو |
| title_sort | تهیه فیلترسلولزی هوا از الیاف بامبو |
| topic | فیلتر هوا اکسیداسیون پلی ونیل الکل الیاف بامبو |
| url | https://ijwpr.areeo.ac.ir/article_132424_8cade68de8693df010ba3699dc06ead2.pdf |
| work_keys_str_mv | AT zhrạḵạẓmyḵrcẖngy thyhfyltrslwlzyhwạạzạlyạfbạmbw AT nwrạldynnẓrnzẖạd thyhfyltrslwlzyhwạạzạlyạfbạmbw AT ḥsnsẖryfy thyhfyltrslwlzyhwạạzạlyạfbạmbw |