بررسی تاثیر ظرافت و تجعد الیاف و تخلخل لایه بر میزان باردار شدن و عملکرد فیلترهای بی بافت پلی پروپیلنی الکترواستاتیک

امروزه ذرات و آلودگی های موجود در هوا یکی از مخاطره آمیزترین مسائلی است که بشر در حوزه های سلامت و بهداشت، اقتصاد و اجتماع با آن روبرو است. بسیاری از این آلودگی ها توسط کارخانجات و واحدهای صنعتی وارد محیط می شوند و باعث بسیاری از بیماری های صعب العلاج می شوند. ضرورت کنترل نمودن این ذرات بر هیچکس پوشیده نیست. راه های متنوعی جهت اعمال این کنترل وجود دارد. بهترین و موثرترین نوع کنترل جلوگیری از ورود آن ها به محیط می باشد. استفاده از بسترهای فیلتری یکی از متداول ترین روش های کنترل می باشد. منسوجات در زمره پراهمیت ترین بسترهای فیلتری می باشند. علیرغم اینکه منسوجات بافته شده در فیلتراسیون خشک و تر دارای مصارف متعددی می باشند، اما منسوجات بی بافت به واسطه برتری های فنی و هزینه کمتر تولید، کاربردهای وسیعی را در فیلتراسیون خشک پیدا نموده اند و به همین خاطر جایگاه مهمی را در صنایع فیلتراسیون در اختیار خود دارند و می توان از منسوجات سوزن زنی شده به عنوان مهم ترین مورد مصرف در فیلتراسیون ذرات معلق نام برد. بسیاری از ذرات آلاینده برحسب ترکیب یا روند تولیدشان هنگام ورود به محیط از لحاظ الکتریکی باردار هستند، به همین جهت می توان با ایجاد یک میدان الکتریکی در مسیر این ذرات آن ها را به دام انداخت. این میدان می تواند در لایه بی بافت ایجاد شود که به آن بستر فیلتر الکترواستاتیک یا الکترت گفته می شود. فیلتراسیون به وسیله الکترواستاتیک به فرایندی اطلاق می شود که ذرات معلق از طریق نیروهای الکترواستاتیک به دام انداخته می شوند. فیلترهای باردار شده دارای کارایی اولیه و نفوذپذیریی بالا هستند، اما از سوی دیگر نگرانی هایی در مورد حفظ این کارایی در مدت زمان فرایند فیلتراسیون وجود دارد. به همین جهت بایستی شرایط و عواملی که روی کارایی فیلتر موثر است، بررسی گردند. شرایط و عوامل متنوعی روی کارایی فیلتر تاثیرگذار هستند. روش های باردار کردن، شرایط محیط و متغیرهایی نظیر ابعاد الیاف و ساختار لایه در درجه اول اهمیت قرار دارند. در پژوهش های صورت گرفته تا کنون بیشتر بررسی ها روی تاثیر نوع حلال، مدت زمان و روش باردار کردن لایه، میزان اختلاف پتانسیل اعمالی، دمای سطح لایه، اندازه و بار ذرات، پایداری بار، سرعت سیال و رطوبت نسبی محیط انجام گرفته است و بررسی متغیرهای ساختاری به غیر از درصد مخلوط الیاف و افزودن لایه نانو به لایه مورد توجه نبوده است. به همین خاطر هدف از انجام این پژوهش بررسی تاثیر این متغیرها روی باردار نمودن بستر فیلتری و در نهایت کارایی فیلتر است. در این پژوهش تاثیر متغیرهایی از قبیل ظرافت و تجعد الیاف و تخلخل لایه بر میزان نفوذپذیری هوا، کارایی فیلتراسیون و باردار شدن بستر فیلتری بی بافت مورد مطالعه قرار گرفت. هم چنین میزان باردار شدن بستر فیلتری در دوحالت پیش و پس از انجام عملیات فیلتراسیون اندازه گیری و با یکدیگر مقایسه گردید. رابطه کارایی فیلتراسیون با میزان اختلاف بارداری در این دو حالت نیز مورد بررسی قرار گرفت. نتایج پژوهش حاکی از آن بود که افزایش ظرافت الیاف سبب کاهش میزان نفوذپذیری بستر فیلتری و افزایش کارایی فیلتراسیون و میزان باردار شدن آن می گردد. تغییر در تجعد الیاف باعث تفاوت معنی دار در هیچ یک از خصوصیات مورد مطالعه نگردید. مقایسه میزان باردار شدن بستر فیلتری پیش و پس از عملیات فیلتراسیون حاکی از افزایش این میزان در نمونه های پس از عملیات فیلتراسیون بود.