ساخت و ارزيابي خواص لايه جاذب فيلتر تنفسي با استفاده از نانوفيبرسلولز چوب

سابقه و هدف: آلودگي هوا (ريزگردها) يكي از مهمترين چالش هاي محيط زيستي در مناطق خشك و نيمه خشك جهان محسوب مي شود. ورود اين ريزگردها به درون سيستم تنفسي انسان همواره با پيامدهاي جبران ناپذير جاني همچون حمله هاي قلبي، كاهش حجم ريه، افزايش بعضي از ناراحتي هاي پوستي، گرفتگي بيني، گلو درد، سرفه و خطر ابتلا به سرطان همراه است. از طرفي براي جلوگيري از ورود اين ذرات به مجاري تنفسي انواع ماسك هاي تنفسي پديد آمدند. ابعاد ريزگردهاي معلق در هوا (كمتر از 5.2 ميكرون) در حدي است كه فيلترهاي تنفسي معمولي توان جذب و به دام انداختن آن ها و جلوگيري از ورود آن ها به مجاري تنفسي را به سبب وجود منافذ ميكرومتري، ندارند. در پژوهش حاضر لايه جاذب فيلتر تنفسي با استفاده از روش غوطه وري و جذب نانوفيبر سلولز در پارچه پنبه اي در چهار سطح مصرف نانوفيبر سلولز 05.0، 1.0، 2.0و 5.0 درصد تعيين و سپس لايه هاي حاوي نانوسلولز به روش خشك كن انجمادي تحت دماي منفي 50 و فشار 04.0 ميلي بار ساخته و مورد بررسي قرار گرفت.مواد و روشها : مواد مورد استفاده در اين پژوهش ژل نانوفيبر سلولز تهيه شده از شركت دانش بنيان نانونوين پليمر ، كربوكسي متيل سلولز و اسيد سيتريك تهيه شده از شركت دكتر مجللي، پارچه نخي بعنوان بستر از شركت ليو (live) مي باشد. روش هاي آناليز نمونه هاي توليد شده در اين پژوهش عبارت اند از: آزمون طيف سنجي مادون قرمز فوريه (ATR FTIR)، آزمون طيف سنجي پراش اشعه ايكس (XRD)، آزمون افت فشار فيلتر (Pressure Drop)، آزمون ميكروسكوپ الكتروني نشر ميدان (FESEM) و آزمون جذب ريزگرد (Fine Particle Adsorption).نتايج: با استفاده از آزمون FTIR ثابت شد كه بستر مورد استفاده جهت نشاندن نانوالياف سلولزي از جنس سلولز خالص بود. همچنين نتايج حاصل از آزمون XRD بر روي بستر نيز با ظهور پيك هايي در زواياي دوتتاي (2θ) 5.22، 5.16، 5.15و 5.34 نشان داد كه سلولز بستر از سلولز نوع بتا 1 (ß1) بود لذا اين امر موجب شد تا نانوالياف سلولزي به راحتي بتوانند با بستر پيوند برقرار كنند. ميكروسكوپ الكتروني روبشي نشان داد نانوالياف مورد استفاده در اين پژوهش در مقياس نانومتري (زير 100 نانومتر) قرار داشته لذا مي توانند منافذ نانومتري و زيرميكروني تشكيل دهند. به طور كلي با افزايش غلظت نانوفيبر سلولز، افت فشار نيز افزايش يافت. بهترين تيمار اين مطالعه، نمونه 5 لايه با 2 لايه حاوي 5.0 درصد نانوالياف سلولزي بود كه راندمان جذب آن براي متوسط ذرات زير 2 ميكرون مقدار 18.96 درصد بود. راندمان جذب ريزگرد در اين لايه جاذب با استاندارد N95 (توليد شده بر اساس دستورالعمل سازمان غذا و دارو) يكسان بود.