اصلاح شیمیایی الیاف پلی پروپیلن و بررسی آبدوستی و مورفولوژی سطح جهت افزایش کارایی فیلترهای کارتریجی

هدف از این تحقیق، اصلاح عملکرد فیلترهای کارتریجی عمقی مورد استفاده در تصفیه آب میباشد که عموما به عنوان پیش تصفیه سیستم های اسمز معکوس مورد استفاده قرار می گیرند. جنس اصلی این فیلترها، پلی پروپیلن میباشد که به شدت آبگریز است. در این تحقیق افزایش آبدوستی الیاف فیلترهای کارتریجی پلی پروپیلنی با استفاده از روش شیمیایی به منظور افزایش کارایی آن ها مورد بررسی قرار گرفته است. مواد شیمیایی مورد بررسی عبارتند از اسید سولفوریک، سدیم کلرات و پرمنگنات پتاسیم. اسید سولفوریک به صورت اسید رقیق (%60) و اسید غلیظ (%98) مورد استفاده قرار گرفت، سدیم کلرات در ترکیب با اسید سولفوریک در نسبت های 2 درصد وزنی و 4 درصد وزنی مورد بررسی قرار گرفت. پرمنگنات پتاسیم در نسبت های 1 و 2 درصد وزنی با اسید سولفوریک با غلظت های مختلف 60، 80 و98 درصد ترکیب و تاثیر آن بر روی الیاف پلی پروپیلن مورد بررسی قرار گرفت. نمونه ها پس از تیمار شیمیایی، مورد اندازه گیری زاویه تماس، تست ftir و مشاهده مورفولوژی سطح توسط میکروسکوپ الکترونی قرار گرفتند. سدیم کلرات در دمای 40 درجه و زمان 20 ساعت بهترین تاثیر را بر روی الیاف پلی پروپیلن داشته و زاویه تماس 15 درجه کاهش یافت. این موضوع نشان دهنده افزایش خاصیت آبدوستی الیاف است که می تواند افزایش عملکرد فیلتر را در پی داشته باشد.

chemical modification of polypropylene fibers, hydrophilicity and surface morphology investigation to increase cartridge filters efficiency

this study aims to improve the performance of depth cartridge filters used in water treatment, which are commonly used as pre-treatment of reverse osmosis systems. the main material of these filters is polypropylene, which is highly hydrophobic. in this research, increasing the hydrophilic property of polypropylene fibers using chemicals has been investigated to increase their efficiency. the examined chemicals are sulfuric acid, sodium chlorate and permanganate potassium. sulfuric acid was used as dilute acid (60%) and concentrated acid (98%). sodium chlorate in combination with sulfuric acid was evaluated in the ratio of 2% and 4% w/w. potassium permanganate was used in 1 and 2 % w/w ratios with sulfuric acid at different concentrations of 60, 80 and 98%. the chemically treated samples were examined by measuring the surface contact angle, ftir test and surface morphology investigations using scanning electron microscopy. the properties of the chemically treated samples were compared with those of the untreated sample. the results showed that sodium chlorate had the most proper effect on the polypropylene at 40 ° c and 20 h and the contact angle was reduced by 15 ° c. this indicated increasing the hydrophilic property of the fibers which could increases the filter efficiency.