Phát triển thành công màng nanofiber siêu lọc bằng công nghệ electrospinin

Hiện nay với tình trạng ô nhiễm môi trường trầm trọng, nhu cầu sử dụng hệ thống lọc khí ngày một tăng cao. Màng lọc không khí hiệu quả cao HEPA (High Efficiency Particulate Air) là một trong những màng lọc hiệu quả và phổ biến nhất được sử dụng trong các hệ thống lọc khí hiện nay. Về cơ bản, màng lọc HEPA được tạo thành từ những sợi rất nhỏ có đường kính sợi từ 0,2 đến 2 µm xếp chồng lên nhau ngẫu nhiên tạo thành một tấm màng lọc nhiều lớp với kích thước lỗ lọc rất nhỏ, từ đó giúp màng lọc HEPA lọc được bụi bẩn, vi khuẩn, phấn hoa, nấm mốc, lông thú… có đường kính từ 0,3 µm trở lên.

Màng HEPA được ứng dụng rất đa dạng từ đơn giản như máy hút bụi, máy lọc không khí đến cao cấp như nhà máy sản xuất dược phẩm, vaccine, phòng mổ, nhà máy chế tạo vi mạch… Theo tiêu chuẩn Cộng đồng chung châu Âu EN 1822-1:2009, màng lọc HEPA được phân chia thành nhiều cấp độ lọc khác nhau. Tùy thuộc vào nhu cầu thực tế mà màng HEPA sẽ được lựa chọn theo từng tiêu chuẩn cụ thể.

Nhóm chuyên gia Nanofiber Việt Nam đã phát triển thành công màng nanofiber siêu lọc

Hiện tại, nhu cầu sử dụng màng lọc HEPA ở Việt Nam rất lớn. Tuy nhiên, vật liệu lọc (tấm lọc) hầu hết được nhập khẩu từ nước ngoài với giá thành rất cao. Những vật liệu lọc này thường được sản xuất bằng phương pháp thổi sợi thủy tinh nóng chảy. Trong các vật liệu lọc truyền thống, đường kính sợi thường ở thang micromet và lớp lọc thường bao gồm nhiều lớp. Mặc dù bộ lọc này có thể đạt hiệu quả loại bỏ hạt cao, tuy nhiên do phải dùng nhiều lớp nên sẽ làm tăng sức cản của không khí, khối lượng cao dẫn đến chiếm nhiều diện tích và tăng mức tiêu thụ năng lượng của thiết bị.

Xuất phát từ nhu cầu thực tế, Nhóm chuyên gia của Công ty Nanofiber Viêt Nam đã nghiên cứu thành công màng nanofiber siêu lọc bằng công nghệ mới electrospining. Màng lọc nanofiber sản xuất bằng công nghệ này có nhiều ưu điểm hơn so với những công nghệ truyền thống.

Màng lọc tạo bởi công nghệ electrospinning có thể tạo ra sợi có kích thước nhỏ vài trăm nanomet, diện tích bề mặt riêng lớn, độ xốp cao (lên đến 80% hoặc cao hơn), kích thước lỗ nhỏ. Phương pháp electrospinning cho phép tạo ra màng lọc HEPA với cấu trúc mỏng, giúp tăng khả năng đi qua của không khí và giảm mức độ cản trở dòng không khí nhưng vẫn đảm bảo hiệu suất lọc cao.

Hơn nữa, công nghệ electrospining cho phép điều chỉnh các thông số quan trọng như đường kính sợi, mật độ sợi và độ dày của màng lọc. Công nghệ này cũng cho phép tích hợp vào trong sợi với những phụ gia như chất kháng khuẩn, chất hấp thu khí độc, phụ gia tự làm sạch... Điều này tạo ra tính linh hoạt và đa dạng cho việc chế tạo màng lọc, cho phép tùy chỉnh theo yêu cầu cụ thể của từng ứng dụng.

Màng lọc nanofiber được công ty Nanofiber Viêt Nam phát triển có đường kính sợi trung bình 400 nm, có độ dày màng 200 µm với hiệu suất lọc rất cao, có khả năng loại bỏ 99.9996% bụi mịn (test với bụi có kích thước từ 0.3-0.5 µm theo tiêu chuẩn EN ISO 29463-3:2018, sản phẩm được chứng nhận bởi Công ty SGS Việt Nam (công ty giám định độc lập quốc tế). Hiệu suất lọc này tương đương với màng lọc HEPA tiêu chuẩn U15.

Đặc biệt, khác với tuyệt đại đa số các dòng màng lọc hiện có trên thị trường đang tạo ra các chất thải nhựa không phân hủy ảnh hưởng môi trường, màng nanofiber siêu lọc do Nanofiber Việt Nam phát triển có khả năng phân hủy sinh học, đây là bước đột phá công nghệ đặc biệt ý nghĩa, góp phần thực hiện chiến lược tăng trưởng xanh theo định hướng của nhà nước.

Kết quả này cho thấy, Việt Nam hoàn toàn có khả năng làm chủ công nghệ sản xuất màng lọc nanofiber bằng công nghệ electrospining, có tiềm năng ứng dụng rất lớn, từ các sản phẩm dân dụng, công nghiệp, y tế, chăm sóc sức khỏe, sản phẩm công nghệ cao đến các ứng dụng trong an ninh, quốc phòng.

Màng nanofiber siêu lọc bằng công nghệ electrospining có khả năng loại bỏ 99.9996% bụi siêu mịn có kích thước từ 0.3-0.5 µm theo tiêu chuẩn EN ISO 29463-3:2018, sản phẩm đã được SGS chứng nhận.

Hải Linh