Koruyucu donaným sýnýfýndaki maskeler genellikle 5 katmandan oluþan non-woven (dokumasýz) kumaþlarýn, çeþitli yöntemlerle birleþtirilmesi ile oluþur. Üretimleri, özel makineler ve teknik bilgi gerektirir. Maske, solunum yolunu (tam yüz maskesi ise gözleri) örten parça olup bu kýsým yüze oturarak kapalý bir alan oluþturur, hava giriþi sadece belli filtre alanlarýndan gerçekleþir. Filtre taþýyan bir maske üzerinde bulunan parçacýk filtreleri ortamdaki parçacýklarý havadan ayýrarak çalýþýr ve sadece parçacýklardan kaynaklanan tehditlere karþý koruma saðlar. Solunum maskelerinin, 0,3 mikron (300 nm) ve daha büyük partiküllerin filtrelenmesindeki verimliliklerine göre standardizasyonu saðlanýr. Farklý solunum cihazlarýnýn 0.3 mikron (300 nm) ve daha büyük partikülleri filtreleme kapasiteleri, FFP1'de en az %80, FFP2'de en az %94, N99 & FFP3'de en az %99,95 orandadýr. Maske tasarýmýna esas olan lif ve partikül madde iliþkisinde, akýþkanlar mekaniðinin kurallarý geçerlidir. Elimizdeki maskeler düz bir elek gibi filtreleme yapmazlar, buna ek olarak farklý mekanizmalar vardýr. Nano partiküllerin tutulmasý daha büyük boyutlardaki parçacýklarýn tutulmasýna göre daha kolaydýr. Hava geçirgenliðinde ve filtre yüzeylerinde Nonwoven (dokumasýz yüzey) kumaþlar tercih edilir. Nonwoven kumaþlarýn hammaddesi genel olarak su ile tepkime vermeyen polipropilendir (PP). Bunun yanýnda naylon-6 lifleri, poliakrilonitril nanolifleri, vb. son çalýþmalarda ise poli-laktik asit (PLA), polivinil alkol (PVA), Polieterimid (PEI) katmanlý lifli yapýlarý bu alanlarda karþýmýza çýkmaktadýr. Polimerik liflerin hazýrlanmasýnda elektro eðirme iþlemi – bir lif üretim tekniði olarak düþük maliyetli, kullanýþlý, kolayca yönetilebilir ve geniþ malzeme kullaným aralýðý ile fiberlerin ve nano liflerin hazýrlanmasý için çok yönlü bir yöntemdir. Oluþturulan lif çaplarý, yapýlarý, iç düzenlemesi bu yöntem ile kontrol edilebilir. Liflerin çaplarý, filtrelerin filtreleme verimliliði üzerinde önemli bir etkiye sahiptir. Nano ölçekte lif çaplarýna sahip fiberler, dikkate deðer spesifik yüzey alaný ile ultra ince/küçük parçacýklarý yüksek verimde yakalayabilmektedir. Bu çalýþmada polimetil metakrilat, etil selüloz, Poli vinilidin florür vb. polimer liflerin elektro eðirme yöntemleri kullanýlarak farklý çaplarda ve uzunluklarda üretimi ve sonrasýnda çeþitli iþlemleri (modifikasyonlarý) ile oluþan yapýda hava filtreleme performanslarý ölçümleri gravimetrik olarak yapýlmýþtýr. Ýnsan saðlýðýna zararlý olmayan lifler tercih edilmiþ ve hava akýþ direnci dikkate alýnmýþtýr. Yapýlan çalýþmalar mikroskop görüntüleri (SEM), aeresol tutma testleri (NaCl, KCl) ve çeþitli analitik yöntemler ile (XRD, Zetasizer vb.) desteklenmektedir. Hazýrlanan polimer karýþýmlarý ile üretilen liflerden %50 PMMA- %50 PVDF, içerikli lifin Fe2O3 (<50 nm partikül boyutu) tutma performansý %76,50 verimlilikle sonuçlanmýþtýr. PMMA - PVDF - EC (%33) karýþýmýndan üretilen liflerin ayný boyuttaki Fe2O3 tutmasý 15 dakika iþlem sonrasý %83,4 verimlilikle sonuçlanmýþtýr. Hazýrlanan polimer karýþýmlarý nano boyutlu tozlarýn filtrasyonu için gelecek vaat eden sonuçlar sergilemiþtir. (Bu çalýþma 1. sýrada yer alan yazarýn doktora tezinden üretilmiþtir.)
Anahtar Kelimeler: Nano-Mikro Parçacýklar, Nano-Mikro Filtreler, Elektro-Eðirme Yöntemi, Solunum Koruyucu Ekipmanlar
|
