دانشگاه علوم پزشکی بقیه ­الله (عج) طب نظامی 1735-1537 24 1 2022 10 26 Assessment of Dust Holding Capacity of Nanofiber Media and Its Ability to Capture Synthetic Dust ارزیابی ظرفیت غبارگیری مدیای نانولیفی و توانایی آن در ربایش گرد و غبار مصنوعی 1034 1046 1001137 10.30491/JMM.24.1.1034 FA فریده گل بابایی گروه بهداشت حرفه‌ای، دانشکده بهداشت، دانشگاه علوم پزشکی تهران، تهران، ایران سمیه فرهنگ دهقان مرکز تحقیقات کنترل عوامل زیان آور محیط و کار، دانشکده بهداشت و ایمنی، دانشگاه علوم پزشکی شهید بهشتی، تهران، ایران آیسا قاسمی کوزه کنان گروه بهداشت حرفه ای و ایمنی کار، دانشکده بهداشت و ایمنی، دانشگاه علوم پزشکی شهید بهشتی، تهران، ایران مجید حبیبی محرز گروه مهندسی بهداشت حرفه‌ای، دانشکده بهداشت، دانشگاه علوم پزشکی همدان Journal Article 2022 10 26 Background and Aim: Evaluation of the performance of these products is mainly based on their efficiency in numerical removal of particles in the range of different sizes. While the most important features of filters are the dust holding capacity, and the ability to remove the mass of particles with different densities, fewer studies have addressed this issue. Therefore, the present study evaluates the dust holding capacity of nanofiber media and its ability to capture synthetic dust to determine its ability to remove the mass of particles with different densities. At the same time, the initial efficiency of the fabricated media in the numerical removal of particles is also examined. Methods: For producing nanofibers, a 16% w/w electrospinning solution of polyacrylonitrile polymer was prepared. The initial efficiency test in numerical removal of particles was performed according to ISO 29463 standard and the BS EN 779 standard was used for synthetic dust capture or arrestance test. Morphological characteristics, diameter, and surface porosity of the produced nanofibers were investigated using scanning electron microscopy. Results: The investigation of the numerical removal of particles by the produced media showed that the average initial efficiency for collecting particles from 10 to 1000 nm was 72.06 ± 19.62%. The results of the arrestance test showed that with increasing the mass of injected particles in different loading stages, the media pressure drop also increases. The dust holding capacity and the arrestance of the media for the final pressure drop of 265 Pascal were calculated to be about 180 mg and 99.86%, respectively. The total mean of arrestance was calculated to be about 99.86% after 6 loading steps. The morphological characterization of the produced nanofibers showed that the average diameter of the fibers was 380 nm with a coefficient of variation of 1.20, the morphology of nanofibers was non-uniform, and the surface porosity was determined to be 51%. Conclusion: Proper collection efficiency and dust holding capacity, along with the low thickness of nanofiber media, make their applicability more specific in air filtration properties. زمینه و هدف: ارزیابی عملکرد فیلتراسیون نانوالیاف عمدتا بر پایه تعیین کارایی آن در حذف عددی ذرات در گستره اندازه‌های مختلف است. علی­‌رغم اهمیت ظرفیت غبارگیری در عملکرد فیلتراسیون بسترهای نانو لیفی، کمتر مطالعه‌ای به این مهم پرداخته است. در مطالعه حاضر به ارزیابی ظرفیت غبارگیری مدیای نانولیفی و توانایی آن در ربایش گردوغبار مصنوعی، به‌منظور تعیین قابلیت آن در حذف جرمی ذرات با تراکم‌های مختلف پرداخته شده ­است. درعین‌حال کارایی اولیه مدیای تولیدی در حذف عددی ذرات نیز مورد بررسی قرار می‌گیرد. روش‌ها: برای تهیه نانوالیاف محلول الکتروریسی 16 درصد وزنی از پلیمر پلی‌آکریلونیتریل آماده گردید. آزمون کارایی اولیه در حذف عددی ذرات مطابق استاندارد 29463 ISO و آزمون ربایش گرد و غبار مصنوعی و یا ارستنس (Arrestance) مطابق استاندارد 779BS EN انجام شد. ویژگی‌های ریخت‌شناسی (مورفولوژی)، قطر و تخلخل سطحی نانو­الیاف تولیدی با استفاده از تهیه تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی مورد بررسی قرار گرفت. یافته‌ها: نتایج ارزیابی عملکرد مدیای تولیدی در حذف عددی ذرات نشان داد که میانگین کلی کارایی اولیه برای جمع‌آوری ذرات 10 تا 1000 نانومتری برابر 19/62 ± 72/06 درصد است. نتایج آزمون ارستنس حاکی از آن بود که با افزایش جرم ذرات تزریقی در مراحل مختلف بارگذاری، افت فشار مدیا و کارایی جمع­آوری ذرات افزایش می‌یابد. ظرفیت غبارگیری و میزان ارستنس مدیا برای افت فشار نهایی 265 پاسکال، به ترتیب حدود 180 میلی‌گرم و 99/86 درصد محاسبه گردید. میانگین کلی ارستنس نیز بعد از 6 مرحله بارگذاری حدود 99/86 درصد محاسبه گردید. نتایج مشخصات ریخت‌شناسی نانو الیاف تولیدی نشان داد که میانگین قطر الیاف 380 نانومتر و با ضریب تغییرت 1/20، از نظر مورفولوژی الیاف غیریکنواخت و تخلخل سطحی آن 51 درصد تعیین گردید. نتیجه‌گیری: کارایی جمع‌آوری و ظرفیت غبارگیری مناسب در کنار ضخامت کم مدیاهای نانو لیفی، قابلیت به‌کارگیری آن‌ها را در مباحث فیلتراسیون هوا مشخص‌تر می‌نماید. https://militarymedj.bmsu.ac.ir/article_1001137_877689d537f46a7eb0dcd1e1c11fc5e2.pdf