Fibras de Poliacrilonitrilo Electrohiladas Estabilizadas para Avances en Tecnología de Aire Limpio
Autores: Beckman, Ivan P.; Berry, Gentry; Ucak-Astarlioglu, Mine; Thornell, Travis L.; Cho, Heejin; Riveros, Guillermo
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Fibras de Poliacrilonitrilo Electrohiladas Estabilizadas para Avances en Tecnología de Aire Limpio
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Astronomía
Palabras clave
Material particulado
Contaminación del aire
Electrohilado
Medios de filtración
Compuestos orgánicos volátiles
Resistencia al flujo de aire
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 10
Citaciones: Sin citaciones
La contaminación del aire por material particulado y compuestos orgánicos volátiles liberados al aire por la combustión incompleta de combustibles fósiles y los incendios forestales causa un daño significativo a la salud humana y al medio ambiente. Se necesitan avances en la tecnología de filtración y purificación del aire para mitigar los peligros de los aerosoles. Este artículo detalla un esfuerzo por explorar los beneficios potenciales de nuevos materiales y métodos para la producción de medios de filtración de aire no tejidos a través de la electrohilado y estabilización de fibras de poliacrilonitrilo. Los métodos de producción investigados incluyen el electrohilado de esteras fibrosas sobre una malla de alambre de acero inoxidable y la estabilización de los medios no tejidos en un horno de cámara. Luego, se prueba el medio para la penetración de filtración de aire y la resistencia al flujo de aire, y se mide la distribución del tamaño de las fibras utilizando microscopía electrónica de barrido. Los resultados experimentales muestran que el medio electrohilado se acerca a los criterios de rendimiento para la resistencia al flujo de aire y la eficiencia de captura de partículas de los medios de filtro de aire de alta eficiencia (HEPA). Además, las estimaciones de rendimiento para medios electrohilados de mayor grosor y para una velocidad de filtración reducida muestran potencial para superar los criterios de resistencia y eficiencia de los medios HEPA. Por lo tanto, se sugiere que los medios fibrosos no tejidos electrohilados y estabilizados son candidatos como alternativas a los medios HEPA fabricados tradicionalmente y pueden beneficiar potencialmente la tecnología moderna de filtración de aire y reducir los peligros asociados con el material particulado. Además, los autores recomiendan una exploración futura en la carbonización y activación de medios de filtro electrohilados para la adsorción y mitigación de compuestos orgánicos volátiles como un beneficio secundario, manteniendo al mismo tiempo alta eficiencia y baja resistencia al flujo de aire en la eliminación de material particulado de corrientes de aerosol.
Descripción
La contaminación del aire por material particulado y compuestos orgánicos volátiles liberados al aire por la combustión incompleta de combustibles fósiles y los incendios forestales causa un daño significativo a la salud humana y al medio ambiente. Se necesitan avances en la tecnología de filtración y purificación del aire para mitigar los peligros de los aerosoles. Este artículo detalla un esfuerzo por explorar los beneficios potenciales de nuevos materiales y métodos para la producción de medios de filtración de aire no tejidos a través de la electrohilado y estabilización de fibras de poliacrilonitrilo. Los métodos de producción investigados incluyen el electrohilado de esteras fibrosas sobre una malla de alambre de acero inoxidable y la estabilización de los medios no tejidos en un horno de cámara. Luego, se prueba el medio para la penetración de filtración de aire y la resistencia al flujo de aire, y se mide la distribución del tamaño de las fibras utilizando microscopía electrónica de barrido. Los resultados experimentales muestran que el medio electrohilado se acerca a los criterios de rendimiento para la resistencia al flujo de aire y la eficiencia de captura de partículas de los medios de filtro de aire de alta eficiencia (HEPA). Además, las estimaciones de rendimiento para medios electrohilados de mayor grosor y para una velocidad de filtración reducida muestran potencial para superar los criterios de resistencia y eficiencia de los medios HEPA. Por lo tanto, se sugiere que los medios fibrosos no tejidos electrohilados y estabilizados son candidatos como alternativas a los medios HEPA fabricados tradicionalmente y pueden beneficiar potencialmente la tecnología moderna de filtración de aire y reducir los peligros asociados con el material particulado. Además, los autores recomiendan una exploración futura en la carbonización y activación de medios de filtro electrohilados para la adsorción y mitigación de compuestos orgánicos volátiles como un beneficio secundario, manteniendo al mismo tiempo alta eficiencia y baja resistencia al flujo de aire en la eliminación de material particulado de corrientes de aerosol.