بررسی خواص فیزیکی- شیمیایی منسوج کربن فعال تهیه شده از پارچه پنبه‌ای و پلی‌پروپیلن بی‌بافت

بازیافت ضایعات صنایع نساجی شامل فرآیندهای تبدیل ضایعات به محصولات با ارزش، یکی از رویکردهای مهم جهت حفظ منابع می‌باشد. کربن فعال یکی از مهم‌ترین مواد جاذب برای حذف گازها و بخارات شیمیایی آلاینده است و مصرف آن در سال‌های اخیر افزایش یافته است. نوع ماده اولیه یکی از عوامل مهم است که ویژگی‌های کربن فعال تولیدی را تحت تاثیر قرار می‌دهد.در این تحقیق از ضایعات پارچه پنبه‌ای به‌عنوان ماده اولیه ساخت منسوج کربن فعال با عامل فعال‌ساز اسید فسفریک استفاده شد. ضخامت، سختی خمشی، استحکام کششی و نفوذپذیری هوای نمونه‌های منسوج کربن فعال بصورت مجزا و همراه با لایه‌های پلی‌پروپیلن بی‌بافت اندازه‌گیری و ویژگی‌های شیمیایی منسوج کربن فعال توسط اندازه‌گیری عدد یدی، سطح ویژه bet و حجم حفره‌ها، تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem) و طیف نگاری فوتوالکترون پرتو ایکس (xps) بررسی شد. منسوج کربن فعال تحت دمای فعال‌سازی 550 درجه سانتی‌گراد، نسبت آغشته‌سازی 1.75، زمان فعال‌ساز 60 دقیقه و نرخ افزایش دمای 6 درجه سانتی‌گراد دارای بیشترین عدد یدی و کمترین سختی خمشی می‌باشد، بازده ابعادی نمونه حاصل شده در محدوده 52.5 و بازده وزنی 29.9 درصد بود. استفاده از لایه پلی‌پروپیلن بی‌بافت سبب افزایش استحکام منسوج کربن فعال شد. نتایج نشان داد، اسید فسفریک واکنش‌گر مناسبی برای فعال‌سازی پارچه پنبه‌ای بوده و قرار دادن منسوج کربن فعال تولید شده بین دو لایه پلی‌پروپیلن بی‌بافت، باعث بهبود خواص فیزیکی می‌گردد. بنابراین منسوج کربن فعال-پلی‌پروپیلن بی‌بافت تهیه شده برای کاربردهای مختلفی مانند ماسک‌های شیمیایی پیشنهاد می‌گردد.

investigation of physic-chemical properties of activated carbon fabrics prepared from cotton fabric and nonwoven polypropylene

the recycling of textile industrial wastes and converting them to valuable products, is one the most important approaches for resources preservation. activated carbon is the most commonly used adsorbents for removal of air pollutant gases and chemical vapors. the production of activated carbon highly depends on raw materials or its precursors. in the present study, cotton fabric waste was used as raw material for preparation of activated carbon fabrics using phosphoric acid (h3po4). the chemical properties of the resulting activated carbon fabric were measured by determination of the iodic number, bet, sem and xps analyses. the produced activated carbon fabrics were sandwiched between two layers of nonwoven polypropylene layers and the physical properties were measured. the activation conditions for obtaining the activated carbon fabrics with the highest iodine number and the lowest flexural stiffness were found to be: activation temperature of 550°c, impregnation ratio of 1.75, the activation time of 60 min and the heating rate of 6 °c/min. the dimension yield and weight yield were 52.5% and 29.9%, respectively. the results showed that h3po4 is an efficient reagent for activation of cotton fabrics. the nonwoven polypropylene layers served to strengthen the sandwich composite. the produced activated carbon sandwiched between poly propylene layers can be used in chemical protective masks.