امیرکبیر
سال:1388 | دوره:20 | شماره:د-70 (گروه مهندسی شیمی، پلیمر، نساجی) |تعداد مقالات:9

در مقاله حاضر، فرایند اکسیداسیون فتوکاتالیزی اسید ترفتالیک (TPA) توسط نانوفتوکاتالیست اکسید تیتانیوم مطالعه و بررسی شده است. پارامترهای عملیاتی موثر در فرایند از جمله زمان پرتودهی،pH  اولیه محلول، شدت انرژی تابشی، مقدار کاتالیست، غلظت اولیه آلاینده و مقدار پراکسید هیدروژن مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج نشانگر کارایی بالای فرایند اکسیداسیون فتوکاتالیزی در تجزیه TPA با نانوکاتالیست اکسید تیتانیوم می باشد. با افزایش زمان و شدت تابش سرعت واکنش افزایش می یابد. pH=6.0 بهترین pH اولیه و مقدار کاتالیست مصرفی بهینه در این مطالعه 2.5 g/L بدست آمد. افزایش غلظت اولیه TPA در فرایند اثر کاهنده بر مقدار ثابت سرعت واکنش تجزیه TPA دارد. افزودن پراکسید هیدروژن به محیط واکنش اثر مثبت بر سرعت تجزیه TPA دارد. روند تغییرات غلظت TPAبا زمان، نشانگر پیروی آن از سینتیک درجه اول می باشد. با استفاده از ثابت های ظاهری سرعت درجه اول ثابت های مدل سینتیکی لانگمیر-هنشل وود، برای kLH و Kapp add 2.306 (ppm min-1) و0.139 (ppm-1)  به ترتیب با ضریب رگراسیون بالایی محاسبه شده اند.

در این پژوهش، ابتدا، مرحله استخراج رنگدانه طبیعی آنتوسیانین از منبع کلم قرمز در شرایط مختلف دمایی و pH به وسیله حلال متانول-آب همراه با درصدهای مختلف اسید کلریدریک، مورد بررسی قرار گرفت. افزایش اسیدیته حلال و دمای محلول، میزان استخراج و رنگ محلول را افزایش داد. جداسازی آنتوسیانین از آب کلم استخراج شده، به وسیله سیستم غشایی فیبرمویین در مقیاس اولترافیلترسیون، از جنس پلی سولفون، و تخلخل 10000 NMWC، انجام شد که در این فرایند تاثیر پارامترهای عملیاتی غشایی در بازده جداسازی آنتوسیانین مورد بررسی قرار گرفت. پارامترهای مورد نظر عبارت بودند از: شار عبوری، غلظت اولیه، زمان گردش فاز و دمای خوراک، افزایش شار عبوری از فیبرمویین به علت کاهش ضخامت لایه مرزی ساکن در جداره داخلی فیبرهای مویین باعث افزایش حجم عبوری فاز نفوذ کرده شد. افزایش غلظت اولیه آنتوسیانین در فاز خوراک به علت افزایش نیروی محرکه جداسازی غشایی باعث افزایش غلظت و رنگ در فاز نفوذ کرده شد. افزایش دما نیز به علت کاهش ویسکوزیته خوراک، افزایش دبی فاز نفوذ کرده را به همراه داشت. پایداری آنتوسیانین استخراج شده نیز بوسیله تغییرات دما، pH، حضور اسید اسکوربیک، نور و اکسیژن (هوا) مورد بررسی قرار گرفت.

ستون های حباب کار در فرایندهای مختلف شیمیایی، بیوشیمیایی، داروسازی و بیوتکنولوژی مورد استفاده قرار می گیرند. ماندگی فاز گاز (hold-up) و اندازه حباب ها دو پارامتر هیدرودینامیکی بسیار مهم در طراح این ستون ها هستند.در این پژوهش، تلاش گردیده که با راه اندازی یک دستگاه حباب کار در مقیاس آزمایشگاهی با مقطع مستطیل، به بررسی تاثیر مقدار کشش سطحی و سرعت خطی جریان گاز بر روی پارامترهای ماندگی فاز گاز و توزیع اندازه حباب ها پرداخته شود. سیستم مورد استفاده در این مطالعه، آب و هوا بوده و برای تغییر کشش سطحی آب، از اتانل و نمک طعام استفاده شده است. آزمایشات در غلظت های مختلف اتانل و نمک در آب و با سرعتهای ظاهری مختلف، برای ماندگی فاز گاز (hold-up) کمتر از 2.5% بصورت تجربی انجام شده است. با استفاده از روش عکس برداری و پردازش عکس ها توسط رایانه مقادیر ماندگی فاز گاز و توزیع اندازه حباب ها به دست آمده اند. مقادیر به دست آمده برای ماندگی فاز گاز با مقادیر پیش بینی شده توسط رابطه Hikita مقایسه و رابطه جدیدی برای پیش بینی ماندگی فاز گاز به دست آمد. مشاهده گردید که ماندگی گاز با سرعت ظاهری، نسبت مستقیم و با کشش سطحی نسبت عکس دارد. اندازه حباب ها در آب خالص بیشترین مقدار را داشته و با افزایش و کاهش کشش سطحی کاهش می یابد.

کریستالیزاسیون و رسوب واکس در هر یک از مراحل تولید، نگهداری و انتقال نفت خام و یا دیگر فرآورده های نفتی واکس دار، معضلات متعددی را برای صنعت نفت به همراه داشته است. رفع حل این مشکلات به شناخت دقیق فرآیند کریستالیزاسیون واکس و عوامل موثر در آن منوط است. در این مقاله، پدیده کریستالیزاسیون واکس با به کارگیری مدل ترمودینامیکی و بیلان جمعیت برای پیش بینی توزیع اندازه ذرات در شرایط تخلیه از مخازن گازهای میعانی همراه با مقادیری از ترکیبات سنگین واکسی مطالعه می شود. تغییرات توزیع اندازه ذرات واکس برحسب تابعی از زمان و تاریخچه کاهش فشار مخزن در سیستم های سنتزی مورد تحقیق قرار می گیرد. علاوه بر ماهیت، ترکیب درصد اجزا، دما و فشار سیستم، نرخ کاهش فشار نیز تاثیر بر هر یک از مراحل کریستالیزاسیون و مورفولوژی کریستال های واکس دارد. با کاهش فشار، بروز دو پدیده انحلال و در ادامه کریستالیزاسیون سبب رفتار برگشتی فاز جامد در سیستم می شود.

چاپ منسوجات با روش جوهرافشان در مقایسه با روش های متداول دارای مزایای فراوانی از قبیل بدون تماس بودن، سرعت در طراحی، ویرایش و تعویض طرح، کیفیت قابل رقابت را دارا می باشد. در این پژوهش در آغاز امکان استفاده از چاپگر اداری موجود برای چاپ بر روی پارچه مورد بررسی قرار گرفت. همچنین اثر فرایند اتوکشی بر خصوصیات ترشوندگی پارچه مطالعه شد. سپس با انتخاب نمونه پارچه هایی با بافت و تراکم پودی متفاوت، اثر تراکم پودی بر «قرارگیری طرح در جای خود» ارزیابی گردید. بدین منظور چند الگوی چاپ طراحی شد. سپس الگوهای مورد نظر توسط چاپگر جوهرافشان منتخب بر روی کاغذ ساده و نمونه پارچه ها چاپ گردید. پس از تهیه تصاویر دیجیتالی، میزان برابری بین اشکال هندسی چاپ شده بر روی پارچه و کاغذ ساده به کمک برنامه رایانه ای در محیط نرم افزار Matlab و بر اساس الگوریتم همبستگی عرضی نرمال شده، اندازه گیری و بررسی شد. نتایج نشان می دهد که درصد همبستگی عرضی نرمال شده بین اشکال هندسی چاپ شده بر روی پارچه و کاغذ ساده کمی بیشتر از %90 است که برابری خوبی را نشان می دهد.

تشخیص عیب در فرایند رنگرزی کار پیچیده و وقت گیری است و کیفیت انجام این کار به دانش و تجربه رنگرز (فرد خبره) بستگی دارد. تعداد رنگرزهای خبره کم است و استفاده از تجربه و دانش آنها در حوزه تخصصی شان پرهزینه می باشد. هدف از انجام این پژوهش، تهیه یک سیستم خبره برای کمک به شناسایی و ارایه راهکار برای تشخیص و رفع عیب در رنگرزی پارچه پنبه ای می باشد. دانش این سیستم نرم افزاری از منابع علمی و تجربی معتبر نظیر کتب مرجع، مقالات ارایه شده در زمینه مزبور و افراد خبره کسب شده است. پس از تولید پایگاه دانش و انجام آزمونهای کنترل درستی عملکرد موتور استنتاج تهیه شده، نرم افزاری هوشمند به عنوان سیستم خبره تهیه شد. این سیستم دارای یک پوسته و رابط کاربر گرافیکی است که با زبان ویژوال بیسیک طراحی شده است و نرم افزار بانک اطلاعاتی مایکروسافت اکسس برای پیاده سازی پایگاه دانش آن بکار برده شده است. همچنین برای ارتباط سیستم خبره به پایگاه دانش از فرامین ساختار یافته بانک اطلاعاتی (SQL) استفاده گردیده است. در این سیستم، عیوب با گفتگوی کوتاهی بین کاربر و رایانه مشخص و راه حل پیشنهادی ارایه می گردد، در ضمن سیستم قادر به توضیح چگونگی استدلال خود می باشد. نمایش دانش در این سیستم، مبتنی بر قاعده است و به همین علت دانش سیستم بسیار قابل فهم است و به راحتی می توان آن را در صورت لزوم اصلاح کرد یا دانش آن را گسترش داد.

تخمین غلظت مواد رنگزای طبیعی به روش جذب سنجی به دلیل وجود ذرات معلق و همچنین غلظت بالای محلول های متداول مصرفی دارای خطای بالا می باشد. در این کار تحقیقاتی تلاش گردید از دستگاه پویشگر برای تخمین غلظت مواد رنگزای طبیعی روناس، پوست انار و جاشیر استفاده گردد. در روش جدید، از روش رگراسیون چند جمله ای برای تبدیل مقادیر RGB به مقادیر غلظت مواد رنگزا استفاده شده است. همچنین تلاش گردید که با اعمال فیلترهای سینوسی و توان 1.3 بر روی مقادیر RGB خطای تخمین با پویشگر را کاهش داد. نتایج به دست آمده نشان می دهد که قابلیت تخمین به کمک پویشگر بهتر از روش معمولی جذب سنجی بر اساس قانون بیر-لامبرت می باشد.

خصوصیات ساختاری و فیزیکی لیف نوریس تاثیر زیادی روی خواص نهایی نخ کشیده شده دارد. این خصوصیات برگرفته از ویژگیهای پلیمر، شرایط فرایند ریسندگی، شرایط انجماد و انعقاد لیف می باشد. در این تحقیق تاثیرات توام دمای اکستروژن و شرایط سرمادهی در فرایند ذوب ریسی مورد بررسی قرار گرفته است. به همین منظور نمونه هایی از پلی پروپیلن در شرایط مختلف دمای اکستروژن و شرایط سرمادهی (فشار و دمای هوای خنک کننده) تولید شد. سپس خواص ساختاری (ضریب شکست مضاعف، چگالی)، خواص حرارتی و خواص فیزیکی آنها (استحکام، ازدیاد طول تا پارگی و جمع شدگی) مورد مطالعه قرار گرفت و در پایان شرایط بهینه برای تولید نخ پلی پروپیلن تعیین گردید. نتایج آزمایشات نشان می دهد که افزایش دمای ریسندگی در صورت ثابت نگه داشتن شرایط سرمادهی، سبب کاهش آرایش یافتگی، استحکام و جمع شدگی و از طرف دیگر افزایش درصد تبلور می گردد. افزایش دما و فشار هوای خنک کننده هم روی خواص فیزیکی و ساختاری (به غیر از درصد تبلور) اثر کاهشی دارد. برای بررسی توام دمای ریسندگی و شرایط سرمادهی از روش رویه پاسخ،(Response Surface Methodology) RSM  برای طراحی آزمایشات استفاده شد، که در این طرح اولویت اول برای شرایط تولید بهینه دمای ریسندگی 240.5oC، دمای هوای خنک کننده 18oC و فشار هوای خنک کننده 118 N/m2 تعیین گردید.

فرش ماشینی در زمره مهمترین تولیدات صنعت نساجی ایران است. با توجه به اینکه پیدایش عیب یکی از پدیده های معمولی در طی فرایند تولید می باشد، درجه بندی فراورده پایانی در این فرایند اجتناب ناپذیر است. کنترل کیفیت فرش ماشینی هم اکنون به کمک چشم انجام می شود. با توجه به اینکه انسان در تصمیم گیری هایش به مشکلاتی همچون خطا، خستگی ناشی از تکرار، سرعت کم و ... دچار می شود و دیگر آنکه به یاد داشتن عیوب متنوع فرش و سطوح آنها برای انسان کار آسانی نیست. در این تحقیق سامانه خبره ای ارایه می شود که می تواند با دریافت عیوب فرش آن را درجه بندی نماید. به علاوه این سامانه، برخلاف روش متداول که عیب موثرتر ملاک تصمیم است، فرش را بر اساس تاثیر تمامی عیوب روی کیفیت آن، درجه بندی می کند. دانش این سامانه از جداول درجه بندی کارخانه های فرش ماشینی و بهره گیری از تجربه های افراد متخصص گرفته شده است. بازنمایی دانش در این سامانه مبتنی بر قاعده است. این سامانه پس از دریافت عیوب از کاربر و برابر نمودن آن با قواعد موجود در پایگاه دانش، درجه فرش و نیز استنتاج انجام شده برای درجه بندی هر فرش را ارایه می کند. نتایج بکارگیری آزمایشی این سامانه نشانگر برابری بسیار مناسب نتایج با روش درجه بندی دستی بوده است.