الرئيسية / دراسة إمكانية تصنيع أغشية لمعالجة المياه باستخدام تقنية الغزل الكهربائي

دراسة إمكانية تصنيع أغشية لمعالجة المياه باستخدام تقنية الغزل الكهربائي

اسم الباحث :المهندسة ضفاف غازي عثمان

المشرف :الدكتور المهندس زياد سفور +الدكتور المهندس منال عيسى

العنوان :دراسة إمكانية تصنيع أغشية لمعالجة المياه باستخدام تقنية الغزل الكهربائي

العنوان باللغة الإنكليزية :A Study of Possibility of Manufacturing Membranes for Water Treatment by Electrospinning

العام :2020

القسم :هندسة الغزل والنسيج      

الملخص :تم في هذا العمل تصنيع أغشية بشكل شبكات لا منسوجة، باستخدام تقنية الغزل الكهربائي
(وهي احدى التقنيات المستخدمة للحصول على البنى النانوية)، انطلاقاً من محاليل بوليميرية لـ خيوط الاكرليك المعدة للنسيج، حبال بولي لاكتيك أسيد (PLA) المعدة للطابعة ثلاثية الأبعاد، ألواح بولي ستايرن (PS)، مزيج (أكرليك – PS) في مذيب ثنائي ميتيل الفورم أميد (Dimethylformamide) بتراكيز محددة وفق بارامترات محددة. وقد تم توصيف الأغشية مورفولوجياً (أقطار الألياف، المساحات السطحية للمسام) باستخدام صور المجهر الالكتروني (SEM) مع برنامج معالجة الصور (Image j)، وتمت دراسة تأثير زمن التشغيل على سماكات الأغشية المصنعة وأقطار الألياف، حيث تم قياس السماكات باستخدام بياكوليس ميكروي (mitutoyo). وقد لوحظ ازدياد متوسط أقطار الألياف ومتوسط سماكات الأغشية بازدياد زمن التشغيل. وكذلك تمت دراسة تأثير المعالجة الحرارية اللاحقة على أقطار الألياف والمساحة السطحية للمسام، حيث أدت هذه المعالجة إلى انخفاض في متوسط أقطار الالياف، ونقصان في متوسط المساحات السطحية للمسام.

كما تم توصيف بعض الخصائص الميكانيكية للأغشية، مثل قوة التمزق التي تم اختبارها باستخدام جهاز (Elmatear)، حيث لوحظ ازدياد متوسط قوة التمزق بازدياد سماكة الأغشية. وتم استخدام جهاز (Tinius Olsen H50KS) لتحديد قوة الشد للأغشية قبل المعالجة الحرارية وبعدها، وكانت نتائج الاختبارات ازدياد قوة الشد للأغشية بعد المعالجة الحرارية.

وكذلك وُصفت الأغشية وظيفياً بتحديد مقدار قابليتها للتبلل وتحسين هذه الخاصية بمزج المحاليل البوليميرية مع بولي فينيل بيريليدون لتصبح الأغشية محبة للماء بشكل كبير. حيث تم قياس زاوية التماس (contact angle) باستخدام برنامج (image j).

تم اختبار فعالية الأغشية في ترشيح عينات مياه من (الصرف الصحي بحمص، مياه تحتوي على أصبغة معلقة، مياه تحتوي على أصبغة فعالة ذوابة في الماء) وتم إجراء مقارنة بين أغشية الـ whatman مع أغشية الأكرليك والبولي لاكتيك أسيد في ترشيح عينة مياه من بحيرة قطينة حيث تبين تفوق أغشية الـ  whatman على الأغشية المصنعة بطريقة الغزل الكهربائي  من حيث قدرته على حجز كمية أكبر من الصلب المعلق ،وتخفيض قيمة عكارة المياه ،وقيمتي الـ (COD) والـ (BOD).

وأخيراً تم تصنيع اغشية من مزيج (أكرليك – PS)، مع مضادات بكتيرية وهي Gentamicine Sulphat، ceftriaxone sodium، AgNO3 بتراكيز محددة، وتم ترشيح مياه ملوثة باستخدام الأغشية، ومن ثم تمت عملية الزرع البكتيري للمياه الراشحة عبر الأغشية، حيث لم يلاحظ نمو أي مستعمرة بكتيرية على الأغشية الممزوجة بالمضادات البكتيرية مقارنة مع عينة الشاهد، لنحصل بذلك على أغشية ذات خصائص مضادة للبكتيريا المحتمل وجودها في الماء.

تحميل البحث :