تاریخ شروع : 1402/02/23
مهلت ارسال : 1402/03/23
گرنت صندوق نوآوری و شکوفایی:
حمایت بلاعوض از طرح تا سقف 300میلیون تومان
حمایت بلاعوض از طرح تا سقف 300میلیون تومان
مهلت ارسال پروپوزال به اتمام رسیده است
فیلتر هپای H13 با غشای نانوالیاف بر بستر بی‌بافت
خلاصه فناوری:
با رشد شهرنشینی و صنعتی شدن جوامع، آلودگی هوا به یک تهدید بزرگ برای سلامتی انسان و محیط‌زیست تبدیل شده است. آلودگی هوا، ورود مواد شيميايی (گازی و ذره‌ای) و بیولوژیکی به اتمسفر می‌باشد كه می‌تواند منجر به ايجاد آسيب يا ناراحتي برای انسان، ساير موجودات زنده، اشيا و يا محیط‌زیست گردد.
فیلتراسیون ساده‌ترین و رایج‌ترین روش برای تصفيه هوا بوده و در حال حاضر فیلترهای مورد استفاده در سیستم‌های پاک‌کننده هوا به منظور کاهش تراکم میکروارگانیسم‌ها عموماً از نوع فیلترهای هپا است. فیلتر هپا از جنس الیاف میکروفایبرگلاس است که به صورت تصادفی کنار هم قرار گرفته‌اند و کاربرد وسیعی در حذف آلاینده‌های هوا دارد. این فیلترها با کارایی بسیار خوب می‌توانند کیفیت هوا را در محل سکونت و کار ما بهبود بخشند و عوارض بیماری‌هایی چون آلرژی و آسم را کاهش دهند. در فیلترهای هپای موجود در بازار از مدیای میکروفایبرگلاس وارداتی استفاده می‌شود که بعضاً کیفیت مناسبی هم ندارند. در این طرح با کمک فناوری نانو، غشایی سهلایه طراحی شده که نه تنها می‌تواند جایگزینی مناسب برای مدیای میکروفایبرگلاس وارداتی باشد، بلکه دارای افت فشار کمتر، طول عمر بیشتر و قیمت تمام‌شده به‌مراتب پایین‌تر در مقایسه با مدیای وارداتی است. این غشای حاوی نانوالیاف می‌تواند به عنوان مدیای فيلتراسيون بیوآئروسل در زمینه‌های گوناگون مانند تجهیزات حفاظت تنفسی، تمیز کردن هوا از خروجی تأسیسات پرورش دام و طیور، کارخانه‌های حوزه نساجی و صنایع غذایی، بیمارستان‌ها و مراکز درمانی و اتاق‌های تمیز استفاده گردد.
ضرورت مسئله:
امروزه نگرانی در مورد آلودگی هوا و خطرات ناشی از حضور ذرات ریز گرد و غبار در جو برای سلامتی انسان به طور پیوسته در حال افزایش است. از آنجا که بسیاری از افراد 80 تا 90 درصد از زمان خود را در داخل ساختمان‌ها می‌گذرانند، یکی از مهم‌ترین جنبه‌های ساختمان‌ها، کیفیت هوای داخلی آن‌ها است. گاه آلودگی محیط‌های داخلی بیشتر از هوای بیرون است. هوا در محیط‌های بسته دارای انواع گسترده‌ای از میکروارگانیسم‌ها مانند باکتری‌ها، قارچ‌ها و ویروس‌ها است که برخی از آن‌ها می‌توانند سلامتی انسان را تحت تأثیر قرار دهند. روش‌های مختلفی برای حذف این میکروارگانیسم‌ها از محیط وجود دارد. استفاده از فیلترهای هپا یکی از پرطرفدارترین و موثرترین روش‌های تصفیه هوا است. هپا مخفف عبارت High Efficiency Particulate Air به معنای حذف ذرات معلق هوا با بازده بالا است. سیستم‌هایی که مجهز به این فیلترها هستند قادر به جذب 85 تا 99/9 درصد ذرات معلق با اندازه بزرگتر از 0/3 میکرومتر می‌باشند. بر اساس استانداردهای EN 1822 و ISO 29463، فیلترهای هپا به انواع H10، H11، H12 و H13 تقسیم می‌شوند. فیلترهای هپا از نمد یا الیافی ساخته شده‌اند که معمولا از جنس میکروفایبرگلاس هستند و قطر بین 0/5 تا 2 میکرومتر دارند. این فیلترها دارای سطح فیلترکننده وسیعی بوده و کاغذ میکروفایبرگلاس مصرفی در آن‌ها دارای چینهایی با عمق کم است که توسط فویل آلومینیوم از یکدیگر جدا می‌شوند تا امکان عبور هوا از فیلترها به راحتی ایجاد گردد. فیلترهای هپا در بیشتر صنایع مانند نفت، گاز و پتروشیمی، داروسازی، صنایع نیروگاهی، انواع هواسازها، بیمارستان‌ها، آزمایشگاهها و کلیه اماکنی که نیاز به خروجی هوای تمیز دارند، کاربرد دارند. این فیلترها با حذف ذرات معلق و آلاینده‌های موجود در هوا، بیشترین حفاظت را از افراد، محصولات و فرآیندها ایجاد میکنند. در فیلترهای هپای موجود در بازار از مدیای میکروفایبرگلاس وارداتی استفاده می‌شود که بعضاً کیفیت مناسبی هم ندارند. در این طرح تولید غشای نانوالیاف به روش الکتروریسی با افزایش بازده فیلتراسیون، طول عمر بیشتر و قیمت تمام‌شده پایین‌تر، جایگزین استفاده از کاغذ میکروفایبرگلاس وارداتی شده است. الکتروریسی امکان تولید الیاف در مقیاس نانو با قطرهای 40 تا 2000 نانومتر را فراهم می‌کند. علاوه بر این، فیلترهای تهیه شده از نانوالیاف الکتروریسی شده دارای خواصی مانند نسبت سطح به حجم بالا، افت فشار کم و مورفولوژی و اتصال قابل کنترل هستند که آن‌ها را به دلیل دستیابی به عملکرد عالی فیلتراسیون همراه با هزینه کمتر، جذاب می‌کند.
مسئله اصلی تحقیق:
در این پژوهش با هدف تولید فیلترهای هپا، از غشای نانوالیاف تولید شده بر بستر بی‌بافت استفاده می‌شود. الکتروریسی بر بستر بی بافت با شرایط بهینه انجام گرفته و پارچه دیگری روی نانوالیاف لمینت می‌شود. در نهایت پارچه سهلایه حاوی نانوالیاف که به عنوان مدیای فیلتر هپا کاربرد دارد، رول می‌شود. از مهم‌ترین مزیت‌‌های این محصول نسبت به محصولات وارداتی موجود در بازار قیمت بسیار پایین و در دسترس بودن مواد اولیه مورد نیاز برای ساخت می‌باشد. همچنین در تولید این مدیا از فناوری نانو استفاده شده که ویژگیهای منحصربه‌فرد فیلتراسیون ذرات بزرگتر از 300 نانومتر تا 99 درصد و طول عمر بیشتر به دلیل ساختار نانولیفی را به محصول می‌دهد. تاکنون مدیای فیلتر هپا در ایران تولید نشده و مدیاهای مورد استفاده وارداتی هستند. تولید این محصول می‌تواند منجر به تأمین بخشی از نیاز کشور در تولید فیلترهای هپا برای مصارف مختلف و جلوگیری از خروج ارز از کشور گردد.
با رشد شهرنشینی و صنعتی شدن جوامع، آلودگی هوا به یک تهدید بزرگ برای سلامتی انسان و محیط‌زیست تبدیل شده است. آلودگی هوا، ورود مواد شيميايی (گازی و ذره‌ای) و بیولوژیکی به اتمسفر می‌باشد كه می‌تواند منجر به ايجاد آسيب يا ناراحتي برای انسان، ساير موجودات زنده، اشيا و يا محیط‌زیست گردد.
فیلتراسیون ساده‌ترین و رایج‌ترین روش برای تصفيه هوا بوده و در حال حاضر فیلترهای مورد استفاده در سیستم‌های پاک‌کننده هوا به منظور کاهش تراکم میکروارگانیسم‌ها عموماً از نوع فیلترهای هپا است. فیلتر هپا از جنس الیاف میکروفایبرگلاس است که به صورت تصادفی کنار هم قرار گرفته‌اند و کاربرد وسیعی در حذف آلاینده‌های هوا دارد. این فیلترها با کارایی بسیار خوب می‌توانند کیفیت هوا را در محل سکونت و کار ما بهبود بخشند و عوارض بیماری‌هایی چون آلرژی و آسم را کاهش دهند. در فیلترهای هپای موجود در بازار از مدیای میکروفایبرگلاس وارداتی استفاده می‌شود که بعضاً کیفیت مناسبی هم ندارند. در این طرح با کمک فناوری نانو، غشایی سهلایه طراحی شده که نه تنها می‌تواند جایگزینی مناسب برای مدیای میکروفایبرگلاس وارداتی باشد، بلکه دارای افت فشار کمتر، طول عمر بیشتر و قیمت تمام‌شده به‌مراتب پایین‌تر در مقایسه با مدیای وارداتی است. این غشای حاوی نانوالیاف می‌تواند به عنوان مدیای فيلتراسيون بیوآئروسل در زمینه‌های گوناگون مانند تجهیزات حفاظت تنفسی، تمیز کردن هوا از خروجی تأسیسات پرورش دام و طیور، کارخانه‌های حوزه نساجی و صنایع غذایی، بیمارستان‌ها و مراکز درمانی و اتاق‌های تمیز استفاده گردد.
ضرورت مسئله:
امروزه نگرانی در مورد آلودگی هوا و خطرات ناشی از حضور ذرات ریز گرد و غبار در جو برای سلامتی انسان به طور پیوسته در حال افزایش است. از آنجا که بسیاری از افراد 80 تا 90 درصد از زمان خود را در داخل ساختمان‌ها می‌گذرانند، یکی از مهم‌ترین جنبه‌های ساختمان‌ها، کیفیت هوای داخلی آن‌ها است. گاه آلودگی محیط‌های داخلی بیشتر از هوای بیرون است. هوا در محیط‌های بسته دارای انواع گسترده‌ای از میکروارگانیسم‌ها مانند باکتری‌ها، قارچ‌ها و ویروس‌ها است که برخی از آن‌ها می‌توانند سلامتی انسان را تحت تأثیر قرار دهند. روش‌های مختلفی برای حذف این میکروارگانیسم‌ها از محیط وجود دارد. استفاده از فیلترهای هپا یکی از پرطرفدارترین و موثرترین روش‌های تصفیه هوا است. هپا مخفف عبارت High Efficiency Particulate Air به معنای حذف ذرات معلق هوا با بازده بالا است. سیستم‌هایی که مجهز به این فیلترها هستند قادر به جذب 85 تا 99/9 درصد ذرات معلق با اندازه بزرگتر از 0/3 میکرومتر می‌باشند. بر اساس استانداردهای EN 1822 و ISO 29463، فیلترهای هپا به انواع H10، H11، H12 و H13 تقسیم می‌شوند. فیلترهای هپا از نمد یا الیافی ساخته شده‌اند که معمولا از جنس میکروفایبرگلاس هستند و قطر بین 0/5 تا 2 میکرومتر دارند. این فیلترها دارای سطح فیلترکننده وسیعی بوده و کاغذ میکروفایبرگلاس مصرفی در آن‌ها دارای چینهایی با عمق کم است که توسط فویل آلومینیوم از یکدیگر جدا می‌شوند تا امکان عبور هوا از فیلترها به راحتی ایجاد گردد. فیلترهای هپا در بیشتر صنایع مانند نفت، گاز و پتروشیمی، داروسازی، صنایع نیروگاهی، انواع هواسازها، بیمارستان‌ها، آزمایشگاهها و کلیه اماکنی که نیاز به خروجی هوای تمیز دارند، کاربرد دارند. این فیلترها با حذف ذرات معلق و آلاینده‌های موجود در هوا، بیشترین حفاظت را از افراد، محصولات و فرآیندها ایجاد میکنند. در فیلترهای هپای موجود در بازار از مدیای میکروفایبرگلاس وارداتی استفاده می‌شود که بعضاً کیفیت مناسبی هم ندارند. در این طرح تولید غشای نانوالیاف به روش الکتروریسی با افزایش بازده فیلتراسیون، طول عمر بیشتر و قیمت تمام‌شده پایین‌تر، جایگزین استفاده از کاغذ میکروفایبرگلاس وارداتی شده است. الکتروریسی امکان تولید الیاف در مقیاس نانو با قطرهای 40 تا 2000 نانومتر را فراهم می‌کند. علاوه بر این، فیلترهای تهیه شده از نانوالیاف الکتروریسی شده دارای خواصی مانند نسبت سطح به حجم بالا، افت فشار کم و مورفولوژی و اتصال قابل کنترل هستند که آن‌ها را به دلیل دستیابی به عملکرد عالی فیلتراسیون همراه با هزینه کمتر، جذاب می‌کند.
مسئله اصلی تحقیق:
در این پژوهش با هدف تولید فیلترهای هپا، از غشای نانوالیاف تولید شده بر بستر بی‌بافت استفاده می‌شود. الکتروریسی بر بستر بی بافت با شرایط بهینه انجام گرفته و پارچه دیگری روی نانوالیاف لمینت می‌شود. در نهایت پارچه سهلایه حاوی نانوالیاف که به عنوان مدیای فیلتر هپا کاربرد دارد، رول می‌شود. از مهم‌ترین مزیت‌‌های این محصول نسبت به محصولات وارداتی موجود در بازار قیمت بسیار پایین و در دسترس بودن مواد اولیه مورد نیاز برای ساخت می‌باشد. همچنین در تولید این مدیا از فناوری نانو استفاده شده که ویژگیهای منحصربه‌فرد فیلتراسیون ذرات بزرگتر از 300 نانومتر تا 99 درصد و طول عمر بیشتر به دلیل ساختار نانولیفی را به محصول می‌دهد. تاکنون مدیای فیلتر هپا در ایران تولید نشده و مدیاهای مورد استفاده وارداتی هستند. تولید این محصول می‌تواند منجر به تأمین بخشی از نیاز کشور در تولید فیلترهای هپا برای مصارف مختلف و جلوگیری از خروج ارز از کشور گردد.
| نام و نام‌خانوادگی | رشته/ مقطع تحصیلی | همکار/ مشاور طرح | وضعیت شغلی |
| سید محمد مشتاقیون | ژنتیک مولکولی/ دکتری | مدیر اجرایی | عضو هیئت‌علمی دانشگاه یزد |
| نجمه دهقان منشادی | نساجی/ دکتری | همکار | مدیرعامل شرکت زیست‌فناوران بافت‌همانندساز مانا |
| محسن هادیزاده | نساجی/ دکتری | همکار | عضو هیئت‌علمی دانشگاه یزد |
سوابق عرضه‌کننده فناوری و مسئول اصلی تیم پژوهشی
آقای دکتر سید محمد مشتاقیون، به عنوان عضو اصلی تیم، فارغالتحصیل پژوهشگاه ملی مهندسی ژنتیک و زیستفناوری، دانشیار دانشگاه یزد و نایب رئیس هیئت‌مدیره شرکتی فعال در حوزه نانوالیاف هستند که تاکنون طرح‌های متعددی را در زمینه استفاده از غشای نانوالیاف الکتروریسی شده برای مصارف بیولوژیک مانند داربست‌های مهندسی بافت و فیلترهای زیستی اجرا نمودهاند و مقالات چاپ شده ایشان در اینجا قابل مشاهده است.
خانم دکتر نجمه دهقان، فارغالتحصیل رشته نساجی از دانشگاه یزد و مدیرعامل شرکت زیست‌فناوران بافت‌همانندساز مانا که در حوزه تولید نانوالیاف در مقیاس صنعتی فعال است، می‌باشند. ایشان دارای سابقه طولانی در اجرای پروژه‌های مختلف در زمینه طراحی و آماده‌سازی نانوالیاف الکتروریسی شده برای مصارف داربست‌های مهندسی بافت، زخم‌پوش و فیلترهای زیستی و صنعتی هستند.
آقای دکتر محسن هادیزاده، فارغالتحصیل دانشگاه امیرکبیر، استادیار دانشگاه یزد و رئیس هیئت‌مدیره شرکتی فعال در حوزه نانوالیاف و مجری چند طرح در زمینه استفاده از نانوالیاف در مصارف صنعتی هستند.
آقای دکتر سید محمد مشتاقیون، به عنوان عضو اصلی تیم، فارغالتحصیل پژوهشگاه ملی مهندسی ژنتیک و زیستفناوری، دانشیار دانشگاه یزد و نایب رئیس هیئت‌مدیره شرکتی فعال در حوزه نانوالیاف هستند که تاکنون طرح‌های متعددی را در زمینه استفاده از غشای نانوالیاف الکتروریسی شده برای مصارف بیولوژیک مانند داربست‌های مهندسی بافت و فیلترهای زیستی اجرا نمودهاند و مقالات چاپ شده ایشان در اینجا قابل مشاهده است.
خانم دکتر نجمه دهقان، فارغالتحصیل رشته نساجی از دانشگاه یزد و مدیرعامل شرکت زیست‌فناوران بافت‌همانندساز مانا که در حوزه تولید نانوالیاف در مقیاس صنعتی فعال است، می‌باشند. ایشان دارای سابقه طولانی در اجرای پروژه‌های مختلف در زمینه طراحی و آماده‌سازی نانوالیاف الکتروریسی شده برای مصارف داربست‌های مهندسی بافت، زخم‌پوش و فیلترهای زیستی و صنعتی هستند.
آقای دکتر محسن هادیزاده، فارغالتحصیل دانشگاه امیرکبیر، استادیار دانشگاه یزد و رئیس هیئت‌مدیره شرکتی فعال در حوزه نانوالیاف و مجری چند طرح در زمینه استفاده از نانوالیاف در مصارف صنعتی هستند.
مزایای مدیای نانولیفی طراحی شده:
- فیلتراسیون ذرات بزرگتر از 300 نانومتر تا 99 درصد (طبقهبندی H13)
- کاهش افت فشار
- طول عمر بیشتر به دلیل ساختار نانولیفی
- مقاوم بودن بستر بی‌بافت در مقابل ضربه و چین‌خوردگی
- قیمت بسیار پایین و در دسترس بودن مواد اولیه مورد نیاز برای ساخت
از فیلتر هپا در اتاق‌های تمیز کارخانجات تولیدکننده مواد میکروبیولوژی، صنایع تولیدکننده قطعات حساس الکترونیکی، هواسازهای اتاق‌های عمل بیمارستان‌ها، صنایع داروسازی، صنایع تولید مواد غذایی، دستگاه‌های تصفیه هوا و فیلترهای میکروبیولوژی استفاده می‌شود.
- تولید مدیای فیلتر هپای H13 با فناوری نانو به منظور استفاده در ساخت فیلتر هپا برای مصارف مختلف
- دستیابی به دانش فنی تولید فیلتر هپای H13 با غشای نانوالیاف روی بستر بی‌بافت
- هزینه اجرای طرح حدود 350 میلیون تومان برآورد می‌شود، که حداکثر 70 درصد این مبلغ تا سقف 300 میلیون تومان، از محل حمایت صندوق نوآوری و شکوفایی تأمین خواهد شد.
- مدت‌زمان اجرای طرح حدود 12 ماه برآورد می‌شود.
- مالکیت معنوی: مشارکت‌کننده در مالکیت معنوی ناشی از اجرای تحقیق سهیم خواهد بود و انتشار مقاله مشترک توسط مجری و مشارکت‌کننده در ژورنال‌های داخلی و خارجی، ارائه مقاله در کنفرانس‌ها و سمینارها با موافقت و اشاره به نام همه دست‌اندرکاران مجاز خواهد بود.
- مالکیت منافع مادی: سهم مشارکت شرکت/شتاب‌دهنده متقاضی حداقل 10 و حداکثر 35 درصد خواهد بود (منافع مالی ناشی از توسعه این فناوری بر اساس توافق طرفین و مشترک خواهد بود و باتوجه‌به سهم آورده نقدی و غیرنقدی توسعه‌دهنده، سهم مالکیت قابل‌مذاکره و توافق است).
شماره تماس:
09025555482
09025555471
اینستاگرام:
iran.challenges@
09025555482
09025555471
اینستاگرام:
iran.challenges@