اثر شرایط ساخت بر شکل شناسی غشای پلی آکریلونیتریل میکرفرافیلترکردن و کاربرد آن در جداسازی پروتئین و چربی از شیر

در این پژوهش، غشای نامتقارن در محدوده میکرو تا فرافیلترکردن از ماده اولیه پلی آکریلونیتریل به روش وارونگی فاز تهیه شده است. اثر پارامترهای مهم و اثرگذار در ساخت غشا، شامل غلظت محلول پلیمری، زمان تبخیر در محیط، دمای حمام انعقاد و ترکیب آن و زمان ماندگاری در این حمام بررسی شده است. مشخصات مهم غشا مانند اندازه قطر حفره ها، مقدار تخلخل، شکل شناسی و استحکام مکانیکی آن به کمک آزمون های نقطه حباب، شار آب، مدول کششی و نیز میکروسکوپ الکترونی پویشی ارزیابی شده است. نتایج نشان داد، با افزایش غلظت پلیمر از %13 به %17 وزنی، مقدار تخلخل غشا و شار آب عبوری از آن کاهش یافته، پوسته غشا مشهودتر شده و اندازه حفره ها نیز کوچک تر شده است، به طوری که در گستره غشاهای فرافیلترکردن قرار گرفته است. همچنین با افزایش زمان تبخیر حلال در محیط، پوسته ضخیم تری با اندازه حفره های کوچک تر شکل گرفته است. استفاده از حمام انعقاد با دمای کمتر از 30 درجه سلسیوس باعث استحکام مکانیکی بیشتر، اندازه حفره های کوچک تر و کاهش شار آب شد. با افزودن ایزوپروپانول به حمام انعقاد، سرعت لخته شدن کاهش یافته و اندازه حفره ها به کمترین مقدار (با استفاده از حمام ایزوپروپانول خالص) رسید. افزایش زمان ماندگاری در حمام نیز، باعث یکنواختی بیشتر حفره ها و تخلخل زیادتر و افزایش استحکام مکانیکی غشا شد. در نهایت، غشای فرافیلترکردن به دست آمده برای تغلیظ پروتئین و چربی شیر بررسی و ارزیابی شد. بیشترین مقدار پس زنی پروتئین برابر %93 به دست آمد و چربی شیر نیز در جریان ماده تراویده این غشا به طورکامل حذف شد.