fa توسعه فیلتر مدیاهای نانولیفی حاوی نانوذرات برای حذف ذرات از جریان گازی هوا Air پژوهشي Research <p dir="RTL" style="text-align: justify;">زمینه و هدف: مطالعه حاضر سعی در توسعه فیلترهای نانولیفی حاوی نانوذرات اکسید‌منیزیم به منظور کاربرد آتی در حذف ذرات را از جریان گازی دارد.</p> <p dir="RTL" style="text-align: justify;">روش بررسی: ساخت نانوالیاف به روش الکتروریسی منطبق با طرح آزمایش تهیه‌شده توسط روش سطح پاسخ انجام گرفت. بهینه‌سازی پارامترهای الکتروریسی برای رسیدن به ویژگی‌های فیلتر شامل قطر الیاف، تخلخل فیلتر و تعداد گره انجام شد. بعد از تهیه تصاویر میکروسکوپی، تعیین قطر الیاف و تعداد گره توسط نرم‌افزار پردازش تصویر و محاسبه درصد تخلخل با کمک نرم افزار <span dir="LTR">Mat lab</span> صورت گرفت. فیلتر‌مدیای نهایی مبتنی بر شرایط بهینه الکتروریسی تولید و آزمون عملکرد فیلتر هپا برای آن صورت گرفت.</p> <p dir="RTL" style="text-align: justify;">یافته‌ها: از نظر ویژگی‌های ریخت شناسی مثل پیوستگی الیاف، عدم وجود شاخه‌های اضافی و تعداد کم‌تر گره و برجستگی، آزمایش شماره 2 (غلظت :16<span dir="LTR"> wt%</span>، ولتاژ:10<span dir="LTR">kV</span>،فاصله :15<span dir="LTR">cm</span>) بهترین شرایط را دارا بود. در این شماره آزمایش، بالاترین قطر الیاف نیز دیده شد. در بین پارامترهای الکتروریسی، بالاترین ضریب همبستگی بین غلظت محلول و متغیرهای پاسخ دیده شد و این رابطه برای قطر الیاف و درصد تخلخل از نظر آماری معنی دار تعیین گردید (به ترتیب 0/05 > <em><span dir="LTR">p</span></em> &nbsp;و 0/01 > <em><span dir="LTR">p</span></em>). رابطه مثبت و ضعیفی بین قطر الیاف تولیدی و درصد تخلخل مدیا (<span dir="LTR">r</span><span dir="LTR"> </span>=<span dir="LTR">0/29,<em>p</em> ></span>0/05) و رابطه منفی و ضعیفی بین قطر الیاف و تعداد گره حاصله <span dir="LTR">r</span><span dir="LTR"> </span>=-<span dir="LTR">0/2,<em>p</em> ></span>0/05<span dir="LTR">)</span>) یافت شد.</p> <p dir="RTL" style="text-align: justify;">نتیجه‌گیری: غلظت محلول به عنوان تاثیرگذارترین پارامتر الکتروریسی بر ویژگی‌های فیلتر شناخته شد، که با افزایش آن تعداد گره شکل‌گرفته در الیاف کمتر ولی الیافی با قطر بزرگتر تولید شدند. با افزایش قطر الیاف، اندازه حفرات فیلتر و درصد تخلخل افزوده گردید. مدل‌‌های ریاضی دوجمله‌ای بین متغیرهای مورد بررسی یافت شد. کارایی فیلتر بهینه شده قابل مقایسه با فیلترهای هپا بوده، و از افت فشار کمتری نیز برخوردار بود.</p> <p><strong>Background and Objectives</strong>: The&nbsp;<em>goal</em>&nbsp;of&nbsp;<em>the present study</em>&nbsp;was to develop nanofibrous media filters containing MgO nanoparticles for future application in removing particles from gas stream.</p> <p><strong>Materials and Methods:</strong> Electrospun nanofibers were fabricated using experimental design prepared by Response Surface Methodology. Optimization of electrospinning parameters was conducted for achieving the desired filter properties including fiber diameter, porosity, and bead number. After taking SEM images, the determination of fiber diameter and number of beads were performed through Image Analysis and the calculation of porosity percent was performed by MATLAB. A filter media was produced based on the optimized conditions of electrospinning and it was certified by the HEPA filter performance test.</p> <p><strong>Results</strong>: In terms of morphological quality of fibers including fiber uniformity, absence of branching and lower numbers&nbsp;of&nbsp;beads, experiment standard No. 2 (STD 2: concentration 16 wt%, voltage 10 kV, and distance 15 cm) had the best combination. Maximum fiber diameter was also observed in STD 2. Among the electrospinning, the highest correlation coefficient was observed between solution concentration and response variables and the relationship between concentration and both fiber diameter and porosity percent was statistically significant (<em>p</em> <0.05 and <em>p </em><0.01, respectively). A weak positive correlation was found between fiber diameter and porosity percent (r=0.29, p>0.05) and a weak negative relationship was seen between fiber diameter and bead number (r=-0.2, p>0.05).</p> <p><strong>Conclusion</strong>: Solution concentration was found as the most affecting factor on the filter properties, so that the higher concentration leaded to the lower bead number and greater fiber diameter. Increase in fiber diameter resulted in larger pore size and higher porosity. Quadratic models were known for understudy variables. Efficiency of the optimized filter was comparable with the HEPA filter and it had the lower pressure drop.</p> فیلتر نانولیفی, الکتروریسی, فیلتر هپا,کارایی, افت فشار Nanofibrous Filter, Electrospinning, HEPA Filter, Efficiency, Pressure Drop 509 524 http://ijhe.tums.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-737-1&slc_lang=fa&sid=1 S Farhang Dehghan سمیه فرهنگ دهقان No PhD Candidate, Department of Occupational Health, School of Public Health, Tehran University of Medical Sciences, Tehran, Iran دانشجوی دکتری، گروه بهداشت حرفه ای، دانشکده بهداشت، دانشگاه علوم پزشکی تهران، تهران، ایران B Maddah بزرگمهر مداح No Associate Professor, Department of Chemistry, Imam Hossein University, Tehran, Iran. دانشیار، گروه شیمی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه امام حسین، تهران، ایران F Golbabaei فریده گلبابایی fgolbabaei@sina.tums.ac.ir Yes Professor, Department of Occupational Health, School of Public Health, Tehran University of Medical Sciences, Tehran, Iran استاد، گروه بهداشت حرفه ای، دانشکده بهداشت، دانشگاه علوم پزشکی تهران، تهران، ایران