ساخت و بهینه‌سازی نانوالیاف پلی آکریلونیتریل برای کاربرد در فیلتراسیون هوا

زمینه و هدف: در فیلترهای نانولیفی بی‌بافت، خصوصیات ریخت‌شناسی الیاف تولیدی، قطر آن‌ها و درصد تخلخل مدیا از مهمترین مشخصه‌های فیلتراسیون در نظر گرفته می‌شود. از این رو در مطالعه حاضر بهینه‌سازی پارامتر های الکتروریسی برای رسیدن به مقادیر مطلوب مشخصه‌های فوق صورت گرفت.

روش بررسی: بدین منظور طرح آزمایشی ‌ از طریق روش رویه پاسخ تهیه شد که در آن فاکتورهای عملیاتی الکتروریسی شامل غلظت محلول ، ولتاژ دستگاه  و فاصله سوزن تزریق تا جمع‌آوری‌کننده  به عنوان متغیرهای ورودی و پارامترهای قطر الیاف، درصد تخلخل، تعداد گره و نسبت متوسط قطر گره به قطر الیاف به عنوان متغیرهای پاسخ در نظر گرفته شدند. مطالعات ریخت شناسی الیاف تولیدی و تخلخل مدیاها از طریق پردازش تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی تعیین گردید.

یافته ها: حداکثر غلظت مورد بررسی محلول باعث ایجاد بهترین ریخت شناسی و حداکثر قطر الیاف گردید. بالاترین ضریب همبستگی بین قطر الیاف و غلظت محلول دیده شد (۰۵/۰<p، ۷۳/۰=r). قویترین همبستگی نیز بین درصد تخلخل و ولتاژ دستگاه دیده شد (۰۵/۰>p، ۳۹/۰=r). رابطه سایز گره با پارامترهای غلظت محلول (۶/۰- =r) و فاصله الکتروریسی(۵۶/۰=r) از نظر آماری معنی‌دار تعیین  شد. تعداد گره نیز، بویژه با افزایش غلظت محلول کاهش می‌یافت.

نتیجه گیری: در مجموع، روش رویه پاسخ به خوبی توانست ارتباط بین متغیرهای ورودی و خروجی را تعیین نماید. ضرایب رگراسیونی بدست آمده در مدل های ریاضی، به خوبی ارزش داده‌های تجربی حاصله را بیان کرد. آزمایشات تکمیلی اعتبارسنجی نشان داد مقادیر تجربی بدست آمده توافق خوبی با مقادیر پیش بینی شده دارند.

واژه‌های کلیدی : فیلتر نانولیفی ، بهینه‌سازی ، روش سطح پاسخ ، قطر الیاف ، تخلخل ، گره