اثر شرایط ساخت بر شکل‌شناسی غشای پلی‌آکریلونیتریل میکرفرافیلترکردن و کاربرد آن در جداسازی پروتئین و چربی از شیر

در این پژوهش، غشای نامتقارن در محدوده میکرو تا فرافیلترکردن از ماده اولیه پلی‌آکریلونیتریل به روش وارونگی فاز تهیه شده است. اثر پارامترهای مهم و اثرگذار در ساخت غشا، شامل غلظت محلول پلیمری، زمان تبخیر در محیط، دمای حمام انعقاد و ترکیب آن و زمان ماندگاری در این حمام بررسی شده است. مشخصات مهم غشا مانند اندازه قطر حفره‌ها، مقدار تخلخل، شکل‌شناسی و استحکام مکانیکی آن به کمک آزمون­‌های نقطه حباب، شار آب، مدول کششی و نیز میکروسکوپ الکترونی پویشی ارزیابی شده است. نتایج نشان داد، با افزایش غلظت پلیمر از %۱۳ به %۱۷ وزنی، مقدار تخلخل غشا و شار آب عبوری از آن کاهش یافته، پوسته غشا مشهودتر شده و اندازه حفره‌ها نیز کوچک ­تر شده است، به‌طوری که در گستره غشاهای فرافیلترکردن قرار گرفته است. همچنین با افزایش زمان تبخیر حلال در محیط، پوسته ضخیم‌­تری با اندازه حفره‌های کوچک‌­تر شکل گرفته است. استفاده از حمام انعقاد با دمای کمتر از ۳۰ درجه سلسیوس باعث استحکام مکانیکی بیشتر، اندازه حفره‌های کوچک‌­تر و کاهش شار آب شد. با افزودن ایزوپروپانول به حمام انعقاد، سرعت لخته‌شدن کاهش یافته و اندازه حفره‌ها به کمترین مقدار (با استفاده از حمام ایزوپروپانول خالص) رسید. افزایش زمان ماندگاری در حمام نیز، باعث یکنواختی بیشتر حفره‌ها و تخلخل زیادتر و افزایش استحکام مکانیکی غشا شد. در نهایت، غشای فرافیلترکردن به‌دست آمده برای تغلیظ پروتئین و چربی شیر بررسی و ارزیابی شد. بیشترین مقدار پس‌زنی پروتئین برابر %۹۳ به‌دست آمد و چربی شیر نیز در جریان ماده تراویده این غشا به‌طورکامل حذف شد.