Phần 1 Tổng quan

1.1.Sơ l‡ợc về Cơng nghệ lọc khí vơ trùng ở n‡ớc ngoμi:

Cĩ thể nĩi nghiên cứu chống nhiễm khuẩn ở n†ớc ngoμi chủ yếu lμ nghiên cứu về cơng nghệ lọc khí. Việc nghiên cứu các cơng nghệ xử lý mơi tr†ờng nĩi chung vμ xử lý bụi, vi khuẩn, độc tố hĩa chất, n†ớc nĩi riêng đã đ†ợc triển khai từ lâu vμ ng†ời ta đã sản xuất trong phạm vi cơng nghiệp. Trong tμi liệu cĩ nhiều cơng trình nghiên cứu đề cập đến những yếu tố nêu trên, cĩ những tμi liệu chuyên khảo về các vật liệu lọc bụi, vi khuẩn, trên cơ sở các chất liệu khác nhau [1,2], cĩ loại chế tạo từ các sợi tổng hợp nh† polieste, poliamid, cũng cĩ các loại vật liệu lọc lấy từ sợi nhân tạo nh† senluloacetat, sợi thuỷ tinh. Một trong những yêu cầu cơ bản đối với vật liệu lọc bụi vμ vi khuẩn lμ cĩ trở lực khí động học rất nhỏ, nghĩa lμ cho khơng khí đi qua dễ dμng vμ giữ lại các hạt bụi cĩ kích th†ớc bất kỳ từ hệ phân tán thơ lớn hơn 1 micron đến hệ phân tán tinh d†ới 1 micron. Để giữ lại các hạt cĩ kích th†ớc vơ cùng nhỏ mμng lọc hay giấy lọc đ†ợc cấu trúc bằng 1 khung sợi trên cơ sở nhân tạo (Senluloacetat) trên nền một loại sợi tổng hợp: polieste, poliamid (nailon), polisunfon... tạo ra một khung ma trận. Trên khung ma trận đĩ đ†ợc đan dát chồng chéo chằng chịt lên nhau bằng một loại sợi cùng loại hay sợi khác loại cĩ kích th†ớc vơ cùng mảnh đ†ờng kính sợi 20-30 micron tạo thμnh một hệ lỗ xốp cĩ kích th†ớc lỗ tuỳ ý phụ thuộc vμo định l†ợng xeo hoặc tạo thμnh mμng xốp polimer. Sự lọc bụi vμ vi khuẩn trong khơng khí qua mμng lọc lμ do kết quả tác dụng của nhiều hiệu ứng nh† hiệu ứng va đập, hiệu ứng quán tính, hiệu ứng khuếch tán, hiệu ứng tĩnh điện, hiệu ứng hấp phụ vμ hiệu ứng sμng lọc. Hiệu ứng sμng lọc nghĩa lμ hạt to bị giữ lại, hạt nhỏ cho qua chỉ đĩng một vai trị rất nhỏ trong cơ chế lọc khơng khí bằng mμng lọc. Cơ chế lọc nh† trên mới cĩ thể giải thích đ†ợc hiện t†ợng các hạt cĩ kích th†ớc nhỏ hơn kích th†ớc lỗ mμng lọc vẫn bị giữ lại trên phin lọc [1,3,4,5] vμ thời gian bít lỗ rất lâu. Trong kỹ thuật, ng†ời ta đã chế tạo ra rất nhiều loại vật liệu lọc cĩ khả năng lọc bụi khác nhau từ 40% đến 99,999% việc kiểm tra hiệu quả mμng lọc dùng để lọc khơng khí sử dụng ph†ơng pháp quang học bằng thiết bị KOL-45, KOL-90 với hạt son khí tiêu chuẩn cĩ dạng hình cầu cùng 1 kích th†ớc điều chế từ dioctylphtalat (DOP) [2].

Hiện nay ở các n†ớc cĩ nhiều cơ sở đã sản xuất giấy lọc bụi, vi khuẩn trong phạm vi cơng nghiệp với các chủng loại vμ chất l†ợng khác nhau đáp ứng nhu cầu rất đa dạng của sản xuất cơng nghiệp (*).

Từ các loại giấy lọc đĩ, ng†ời ta chế tạo ra các loại phin lọc để đ†a vμo các thiết bị lọc khơng khí. Tiêu chuẩn kỹ thuật cơ bản của phin lọc khí lμ phải cĩ trở lực khí động học nhỏ, cơng suất lọc lớn (hμng ngμn m3/giờ). Muốn vậy diện tích hiệu dụng của phin lọc phải lớn hơn hμng chục lần (từ 10 đến 20 lần) thiết diện ngang của phin lọc. Cơng nghệ chế tạo phin lọc hiện nay chủ yếu vẫn phải tiến hμnh bằng ph†ơng pháp thủ cơng theo 2 cách chèn chống xẹp giữa các múi giấy dùng giấy thiếc gấp nếp vμ ph†ơng pháp chèn chỉ. Các phin lọc cĩ cơng suất thấp th†ờng sử dụng “con chèn thiếc” gấp nếp, cịn trong cơng nghiệp sử dụng “con chèn chỉ”. Giấy lọc đ†ợc gấp nếp theo hình zic-zắc cĩ chiều cao múi từ 80-150mm (max) vμ khoảng cách giữa các đỉnh múi từ 1mm đến 4-5mm. Với 2 ph†ơng pháp nh† trên cĩ thể chế tạo phin lọc cĩ kích th†ớc vμ dạng hình học tuỳ ý. Khi đã cĩ nguyên liệu lμ giấy lọc bụi, vi khuẩn cĩ thể chế tạo ra phin lọc vμ từ phin lọc cĩ thể thiết kế chế tạo ra các loại thiết bị vơ trùng khơng khí phục vụ cho tất cả các ngμnh cĩ nhu cầu cấp khơng khí vơ trùng trong đĩ cĩ ngμnh Y tế. Về vấn đề nμy cũng cĩ nhiều phát minh sáng chế vμ sách chuyên khảo đề cập tới [6,7,8...16].

1.2. ở Việt nam:

Những nghiên cứu trong lĩnh vực chế tạo vật liệu lọc bụi, vi khuẩn, độc tố hĩa chất đ†ợc tiến hμnh nhiều thập niên tại Viện Hĩa học quân sự-Bộ t† lệnh Hĩa học từ những năm 70 của thế kỷ 20. Với sự giúp đỡ của Liên xơ (cũ) vμ Trung quốc, Viện hĩa học quân sự đ†ợc trang bị khá đầy đủ những thiết bị nghiên cứu vμ kiểm tra cần thiết để đánh giá chất l†ợng của vật liệu lọc (bụi, vi khuẩn, hĩa chất độc) cũng nh† các thiết bị phịng chống vũ khí: nguyên tử, sinh học, hĩa học. Cụ thể những thiết bị nghiên cứu chế tạo vμ kiểm tra giấy lọc vi trùng bao gồm nồi nấu giấy, máy nghiền, máy xeo giấy, các thiết bị kiểm tra trở lực giấy lọc, độ bền kéo đứt vμ kéo rách, thiết bị đo khả năng lọc son khí s†ơng dầu tiêu chuẩn (DOP) của giấy lọc...Thiết bị nghiên cứu vμ kiểm tra đánh giá chất l†ợng các chất hấp phụ nh†

lị quay – dùng để than hố vμ hoạt hĩa than, thiết bị vμ qui trình tẩm xúc tác, máy sấy tầng sơi, dụng cụ đo trở lực phin lọc, độ kín thiết bị lọc, khả năng hấp phụ của

các chất hấp phụ trên cân hấp phụ động học, cân Macben, thiết bị xác định cấu trúc lỗ xốp của chất hấp phụ nh† tỷ trọng thực vμ tỷ trọng biểu kiến, bề mặt riêng, đ†ờng kính lỗ xốp, sự phân bố lỗ xốp bằng ph†ơng pháp Porometer vμ mới đây đ†ợc nhμ n†ớc đầu t† trang bị thêm một số máy mĩc thiết bị mới nh†: thiết bị đo hấp phụ bề mặt NOVA-2200 (Hoa kỳ), sắc ký khí HP-6890 (Hoa kỳ)...

Sau nhiều năm nghiên cứu, đến nay cĩ thể nĩi trong lĩnh vực chế tạo giấy lọc vi khuẩn vẫn chỉ dừng lại trong phạm vi phịng thí nghiệm, cha cĩ thể đa ra sản xuất trong cơng nghiệp với nhiều lý do khác nhau, nh†ng chủ yếu vẫn lμ ch†a đạt các chỉ tiêu kỹ thuật cơ bản về hệ số lọt vμ trở lực giấy lọc. Điều đĩ chứng tỏ tính chất phức tạp của cơng nghệ sản xuất vật liệu lọc son khí vi trùng. Cịn các cơ quan nghiên cứu về giấy vμ các nhμ máy giấy của Việt nam chỉ sản xuất đ†ợc các loại giấy văn phịng thơng dụng, cơng nghệ sản xuất khơng đáp ứng yêu cầu chế tạo giấy lọc vi khuẩn. Điều nμy đã đ†ợc thử nghiệm qua những đợt chế tạo cơng nghiệp tại Viện-giấy-Senlulo Việt Trì vμo những năm 1978 - 1980.