به ذرات، مواد شیمیایی یا بیولوژیکی که به صورت معلق در هوا ایجاد شوند و باعث ناراحتی، بیماری و یا مرگ برای انسان، و آسیب برای سایر موجودات زنده، محیط زیست طبیعی و یا محیط زیست ساخته شده، شوند، آلودگی هوا گویند.
فیلتراسیون یک فرآیند فیزیکی و یا شیمیایی است که برای جدا سازی ذرات جامد از یک جریان (مایع یا گاز) انجام می شود. در جداسازی فیزیکی میزان جداسازی به اندازه ذرات و اندازه حفره ها دارد.
راندمان فیلتراسیون مهمترین عامل کارایی فیلتر می باشد که با ظرافت الیاف موجود در فیلتر ارتباط نزدیکی دارد. صنایعی مانند سیمان، نیروگاه ها، صنایع فولاد و … یکی از عمده ترین تولید کننده هاي آلودگی هوا می باشند.
با توجه به راندمان بالای فیلترهای House Bag در تصفیه و پالایش هوای مجتمع های تولیدی با میزان گرد و غبار و آلودگی بسیار بالا مانند کارخانه جات سیمان، آرد، فوالد و نیروگاه های برق، این فیلترها نقش بسزایی در عدم آلودگی آب و هوای ناشی از کارخانه جات تولیدی دارد. در فیلترهای معمولی برای ذرات کمتر از 5 میکرون راندمان بسیار پایین می باشد و عملا این فیلترها ذرات کمتر از 5 میکرون را نمی توانند فیلتر نمایند.
در حالی که 80 درصد از آلاینده ها دارای قطری کمتر از 5 میکرون دارند. الیه های تشکیل شده از نانو الیاف دارای ویژگی هایی نظیر سطح مخصوص بالا، تخلخل زیاد، منافذ بسیار ریز، وزن و ضخامت کم و نفوذ پذیری زیاد هوا می باشند. یکی از کاربردهای این الیه ها استفاده از آنها در بخش فیلتراسیون و ساخت فیلترها می باشد.
فیلترهای تشکیل شده از مواد نانو لیفی دارای راندمان بالا و نفوذ پذیری زیاد هوا می باشند. به دلیل خواص مکانیکی ضعیف ریز الیه های تهیه شده توسط نانو الیاف الکتروریسی شده، این الیه ها بر روی یک زمینه مناسب برای فیلتراسیون قرار میگیرند.
فیلترهای بگ هاوس مورد اشاره در این فناوری از دو الیه تشکیل شده اند:
الیهی زیرین پارچه ی تولید شده از الیاف فایبرگلاس بوده که از مقاومت حرارتی بالا تا دمای 268 درجه سانتیگراد در شرایط استفاده ی مداوم برخوردارند. الیه ی دوم از فیلتر بگ هاوس از پوشش تفلونی تشکیل می شود که توسط روش اسپری در فرآیند الکتروریسی قابل اعمال بر روی زیرالیه ی متشکل از الیاف شیشه می باشد.
فیلترهای منسوج شیشه ای پوشش داده شده با الیاف تفلون عمر بالایی در برابر مواد شیمیایی دارند. دمای کاری این فیلتر ها بالا می باشد و در مواردی که نیاز به فیلتراسیون در دمای بالا می باشد کارایی بالایی دارند. راندمان فیلتراسیون برای ذرات کوچکتر با استفاده از نانو الیاف افزایش می یابد.
فیلترهای معمولی با افزایش سیکل کاری افت فشار زیادی دارند (افزایش هزینه) در فیلترهای پوشش داده شده با ضخامت مناسب نانو الیاف افت فشار کمتر و پس از چند سیکل کاری ثابت می ماند (به دلیل وجود سرش در سطح نانوالیاف
و نانو ذرات).
ساختارهای شیشه تفلون جهت کاربرد در فیلترهای House Bag در حال حاضر تماما وارداتی می باشند.
فیلترهای داخلی جایگزین به دلیل استفاده از الیاف پلی استر عمر بسیار پایین در دماهای بالا دارند. همچنین راندمان انها برای ذرات کمتر از 5 میکرون بسیار کم می باشد.
