حذف مواد رنگی از پساب‌های نساجی با بیوجاذب محققان ایرانی

پژوهشگران دانشگاه صنعتی امیرکبیر و مؤسسه علوم و فناوری رنگ ایران با تهیه ترکیب کیتوسان با نانوساختار دندریمر، موفق به ساخت بیوجاذب با کارایی بسیار بالا برای حذف مواد رنگی از پساب‌های نساجی شدند.

از ویژگی‌های منحصربفرد این بیوجاذب‌ها می‌توان به قدرت جذب بالا، زیست تخریب پذیری، زیست سازگاری و غیرسمی بودن آنها اشاره کرد.

پساب‌های رنگرزی صنعت نساجی، یکی از بزرگترین منابع آلودگی هستند که اثرات مخربی بر روی محیط زیست ایجاد می‌کنند. با توجه به محدودیت‌های سخت‌گیرانه‌ای که برای ترکیب‌های آلی پساب‌های صنعتی وضع شده است، حذف مواد آلاینده از پساب‌ها قبل از تخلیه امری ضروری است. در کنار این امر، باید به مواد جاذب مناسب این مواد، توجه ویژه‌ای شود.

بیوپلیمر طبیعی کیتوسان بواسطه حضور گروه‌های نیتروژن و خصلت ذاتی کاتیونی خود از ظرفیت جذب بالایی در حذف مواد رنگزای آنیونی نساجی برخوردار است.

دندریمرها نیز به عنوان یک جاذب با قدرت جذب بالا (سوپرجاذب) با ابعاد ساختاری نانو در رنگزدایی پساب رنگرزی کالای نساجی مطرح شده‌اند.

دکتر موسی صادقی کیاخانی، محقق طرح و دانش آموخته مهندسی نساجی دانشگاه امیرکبیر در این زمینه اظهار کرد: هدف از این مقاله، تهیه ترکیب کیتوسان-دندریمر به منظور رنگزدایی پساب حاوی مواد رنگزای راکتیو بوده است. برای این منظور در مرحله اول، کیتوسان با اتیل اکریلات اصلاح شد و سپس در مرحله دوم به‌ وسیله دندریمر نسل دوم PPI ترکیب کیتوسان-دندریمر تهیه شد.

وی افزود: متغیرهای تأثیرگذار بر فرایند رنگزدایی پساب‌های رنگی مثل pH، غلظت ماده رنگزا، دما و زمان تماس برای بهینه کردن فرایند رنگزدایی با استفاده از برنامه آماری RSM بررسی شده است. همچنین بررسی‌های سینتیک و ایزوترم جذب در حالت تعادل برای ارزیابی مقدار ماده رنگزای جذب شده روی جاذب انجام گرفت.

صادقی کیاخانی در تکمیل مراحل انجام شده گفت: برای سنتز ترکیب مورد نظر، به مواد اصلی مثل کیتوسان، اتیل اکریلات و دندریمر نیاز است که طی سه مرحله واکنش ترکیب مورد نظر سنتز شد. با استفاده از غشاهای دیالیز ترکیب‌های سنتز شده خالص‌سازی شدند. سپس در بررسی قابلیت رنگزدایی ترکیب سنتز شده به عنوان کاربردی جدید، از ترکیب حد واسط و همچنین ترکیب کیتوسان-دندریمر برای رنگزدایی پساب کالای نساجی رنگرزی شده با مواد رنگزای راکتیو استفاده شد که نتایج مناسبی به‌ دست آمد.

وی تصریح کرد: نتایج حاکی از آن است که بیوجاذب اصلاح شده با نانوساختار دندریمر پتانسیل بسیار بالایی برای رنگزدایی پساب نساجی حاوی مواد رنگزای به‌ کار برده شده را دارد.

صادقی در این زمینه افزود: در آزمایش‌های انجام شده افزایش زمان تماس و دما اثر مثبت در مقدار رنگزدایی داشت، درحالی که افزایش غلظت محلول ماده رنگزا و pH باعث کاهش مقدار جذب مواد رنگزا بر روی بیوجاذب شد. همچنین با بررسی نتایج آزمایش‌ها شرایط بهینه برای عملکرد بهتر این بیوجاذب تعیین شد.

وی خاطرنشان کرد: بررسی نتایج این مقاله نشان می‌دهد که بیوجاذب پلیمر کیتوسان-دندریمر می‌تواند یک بیوجاذب با پتانسیل بالا و زیست تخریب‌پذیر برای حذف ترکیب‌های آنیونی مثل مواد رنگزای راکتیو از پساب صنایع نساجی باشد. ویژگی منحصر به‌ فرد این جاذب‌ها، قدرت جذب بالا، زیست تخریب پذیری، زیست سازگاری و غیرسمی بودن آنها است.

صادقی خاطرنشان کرد: ترکیب کیتوسان- دندریمر تهیه شده، می‌تواند پتانسیل کاربردهای صنعتی مختلفی از جمله در تصفیه آب، تصفیه آلاینده‌های آلی و فلزی مضر برای محیط زیست و یا تهیه نانوالیاف به منظور استفاده از آن در کاربردهای پزشکی را داشته باشد. در کنار این موارد کاربرد این مواد در انتقال دارورسانی در زمینه پزشکی و کاربرد آن‌ها به عنوان یک ترکیب ضدمیکروبی و بهبود دهنده قابلیت رنگ پذیری الیاف نساجی نیز مطرح است.

نتایج این تحقیقات که به‌ وسیله‌ دکتر موسی صادقی کیاخانی، دکتر مختار آرامی از دانشگاه امیرکبیر و دکتر کمال الدین قرنجیگ از مؤسسه علوم و فناوری رنگ ایران صورت گرفته در مجله Journal of Applied Polymer Science (جلد ۱۲۷، شماره ۴، ۱۵ فوریه ۲۰۱۳) منتشر شده است.