تهیه فیلترسلولزی هوا از الیاف بامبو - زهرا کاظمی کرچنگی; نورالدین نظرنژاد; حسن شریفی (تحقیقات علوم چوب و کاغذ ایران)
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.