ساخت و بهینه سازی نانوالیاف پلی آکریلونیتریل برای کاربرد در فیلتراسیون هوا

در فیلترهای نانولیفی بی بافت، خصوصیات ریخت شناسی الیاف تولیدی، قطر آن ها و درصد تخلخل مدیا از مهمترین مشخصه های فیلتراسیون در نظر گرفته می شود. از این رو در مطالعه حاضر بهینه سازی پارامتر های الکتروریسی برای رسیدن به مقادیر مطلوب مشخصه های فوق صورت گرفت.

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 جمع آوری کننده 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.

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 (05/0<p، 73/0=r). قویترین همبستگی نیز بین درصد تخلخل و ولتاژ دستگاه دیده شد (05/0>p، 39/0=r). رابطه سایز گره با پارامترهای غلظت محلول (6/0- =r) و فاصله الکتروریسی(56/0=r) از نظر آماری معنی دار تعیین شد. تعداد گره نیز، بویژه با افزایش غلظت محلول کاهش می یافت.

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 داده های تجربی حاصله را بیان کرد. آزمایشات تکمیلی اعتبارسنجی نشان داد مقادیر تجربی بدست آمده توافق خوبی با مقادیر پیش بینی شده دارند.