استفاده از نانو الیاف سلولز در کاهش مواد مضر حاصل از دود سیگار

سلولز استات به‌عنوان فیلتر در سیگار استفاده می‌شود که وظیفه اصلی آن، خنک کردن و تمیز کردن دود سیگار می‌باشد. نانو سلولز‌ها دارای پتانسیل زیادی هستند، چراکه سلولز جزو فراوان‌ترین مواد خام بیولوژیک موجود در طبیعت بوده و به‌راحتی می‌تواند در مقیاس‌های میکرومتر تا نانومتر قابل‌دسترس باشد. در این تحقیق فیلترهایی با استفاده از نانو الیاف سلولز با درصد خلوص 1.5، 2 و 3 درصد و اختلاط هرکدام از درصدهای مذکور با 5 درصد کربن فعال ساخته شد و میزان کارایی آن بر تصفیه مواد مضر قابل‌جذب در بدن انسان موردبررسی قرار گرفت. برای این منظور از روش انجماد سوسپانسیون نانو سلولز در نیتروژن مایع استفاده شد. پس از جایگذاری فیلترهای ساخته‌شده در سیگار، نمونه‌ها توسط دستگاه استعمال سیگار مورد آزمون قرار گرفتند و میزان مونوکسید کربن حاصل از سوختن سیگارها مستقیماً توسط دستگاه مذکور اندازه‌گیری شد و برای محاسبه میزان نیکوتین و قطران از آزمون کروماتوگرافی گازی بهره گرفته شد. نتایج به‌دست‌آمده از آزمون مونوکسید کربن و قطران نشان داد که استفاده از فیلترهای ساخته‌شده با نانوالیاف سلولز و کربن فعال در مقایسه با فیلترهای سلولز استات توانسته است به‌طور معنی‌داری سبب کاهش این عناصر سمی و مضر قابل‌جذب در ریه انسان گردد (به ترتیب 59 و 77 درصد). درحالی‌که نیکوتین در بین تیمارهای مختلف نسبت به نمونه شاهد تفاوت معنی‌داری را نشان نداد.

The use of cellulose nanofibers to reduce harmful substances from cigarette smoke

Acetate cellulose was used as cigarette filter, whose main function is to cool and purify the cigarette smoke. Nano cellulose as a sustainable bio material seems to have high potential as it is most common bio polymer in nature and is already available in micrometers to nanometers. In this research, cigarette filters were made of cellulose nano fibers with a concentration of 1%, 2% and 3% as well as mixture of each with 5% activated carbon. For this aim, the freezing of nano cellulose suspension in liquid nitrogen was used. After placing the filters in cigarettes, the samples were tested by the smoking machine and the carbon monoxide produced by burning cigarettes was directly measured by the machine and the amount of nicotine and tar were determined by gas chromatography test. The results of carbon monoxide and tar test showed that the use of filters made with cellulose nanofibers and activated carbon in comparison with acetate cellulose filters could significantly reduce these toxic and harmful substances (59.6% and 77% respectively) however, nicotine of tested samples did not show a significant difference by control sample.