امکان سنجی کاربرد نانوالیاف عاملدار شده با سیکلودکسترین در تصفیه پساب حاصل از رنگرزی کالای سلولزی

حجم زیاد آب و مواد شیمیایی مصرفی در صنایع نساجی سبب می شود بار آلودگی این صنعت نیز در میان سایر صنایع بالا باشد. در میان آلاینده های این صنعت، رنگ ها از سایر آلاینده ها سمی تر بوده و حضور آن ها در محیط بیشتر حس می شود. در میان رنگ های مورد استفاده برای کالای سلولزی، رنگ راکتیو به دلیل داشتن وزن مولکولی بالا و ساختار آروماتیک آلاینده تر از سایر رنگ هاست. این رنگ ها به شدت در آب محلول بوده و به آسانی توسط روش های تصفیه زدوده نمی شوند. به همین دلیل در این تحقیق به حذف رنگ راکتیو از پساب پرداخته شد. در میان روش های تصفیه پساب، استفاده از فیلتر کردن غشایی توسط غشاهای ساخته شده از نانوالیاف، می تواند بهتر از بقیه روش ها باشد، چون این غشاها بسیار متخلخل بوده و منافذ آن ها از درون به هم پیوسته می باشند و هم چنین می توان به راحتی آن ها را عاملدار نمود. در این تحقیق ابتدا سعی شد با استفاده از غشای حاصل از الکتروریسی محلول w/w 13% pan/dmf، رنگ reactive blue 13 c.i از پساب رنگرزی شبیه سازی شده با غلظت 2/0 گرم بر لیتر حذف گردد. در همین راستا، تأثیر عوامل مختلف بر بازده رنگ زدایی مانند نوع سیستم فیلتر کردن، مدت زمان الکتروریسی و فشار کاربردی بررسی شد. در روش فیلتر کردن جریان عرضی با فشار bar 9/1، بازده رنگ زدایی 91/16% بدست آمد. بررسی تأثیر مدت زمان الکتروریسی مشخص نمود 4 ساعت الکتروریسی برای رسیدن به بازده بالاتر مناسب است. برای افزایش بازده از آلوم به عنوان منعقد کننده استفاده گردید. با بررسی تأثیر غلظت آلوم و در شرایط rpm 1000 سرعت بهم زدن محلول، 94/3ph = و دمای محیط، با افزودن یک جای آلوم با غلظت ppm 1500، بازده 25/79 % حاصل شد. در ادامه، استفاده از سیکلودکسترین ها برای عاملدار نمودن نانوالیاف و افزایش بازده رنگ زدایی مورد توجه قرار گرفت. سیکلودکسترین ها موادی با منشأ طبیعی بوده که در آن ها واحدهای گلوکزی به گونه ای به یکدیگر متصل شده اند که یک ساختار حلقوی و حفره دار ایجاد شده است. با توجه به اینکه درون حفره سیکلودکسترین آب گریز بوده و می تواند با مولکول های آلاینده کمپلکس در هم جای تشکیل دهد، از این ماده برای عاملدار نمودن نانوالیاف استفاده شد. بازده فیلتر تهیه شده از الکتروریسی محلول پلی اکریلونیتریل حاوی بتاسیکلودکسترین به مدت 4 ساعت، بازده 24 % بدست آمد. اما طیف atr - ftir سطح نمونه فیلتر پس از فیلتر کردن نشان داد بتاسیکلودکسترین از سطح نانوالیاف خارج شده است. بنابراین در ادامه تحقیق پلیمر نامحلول در آب بتاسیکلودکسترین تهیه گردید. این پلیمر از شبکه ای شدن سیکلودکسترین با سیتریک اسید در دمای 140 درجه سانتیگراد به مدت 4 ساعت حاصل شد. نتایج الکتروریسی و فیلتر کردن لایه های تهیه شده از محلول پلیمری حاوی غلظت های 15، 25 و 50 درصد وزنی – وزنی پلیمر بتاسیکلودکسترین، نشان داد غلظت بهینه پلیمر بتاسیکلودکسترین 15% وزنی بوده و بازده رنگ زدایی با فیلتر حاصل از 4 ساعت الکتروریسی، در فشار bar 9/1، 39/31 % بدست آمد. نتایج آزمون پایداری حرارتی رنگ قبل و پس از فیلتر کردن، بیانگر افزایش دمای تخریب آن می باشد. هم چنین حضور پیک های ساختار بلوری کانال در الگوی تفرق اشعه ایکس فیلتر پس از عمل فیلتر کردن، ثابت می کنند رنگ درون حفره سیکلودکسترین جای گرفته و با آن کمپلکس در هم جای تشکیل داده است.