فهرست مطالب

فصلنامه بسپارش
سال سوم شماره 4 (پیاپی 9، زمستان 1392)

  • تاریخ انتشار: 1392/12/24
  • تعداد عناوین: 7
|
  • پیام عبدالتاجدینی*، احمد عارف آذر، غلام رضا بخشنده، معصومه دلکش صفحات 4-12
    در این مقاله، سه عامل از شرایط فرایند شامل دمای اختلاط، سرعت پیچ اکسترودر و ترتیب اختلاط اجزای آمیخته سه تایی بر پایه پلی آمید (PA6) و پلی کربنات (PC) به همراه لاستیک آکریلونیتریل بوتادی ان (NBR) در سه سطح مختلف متغیر واقع شدند که اثر هریک از این شرایط فرایند بر شکل شناسی آمیخته و خواص مکانیکی آن بررسی شد. طراحی این آزمایش با نرم افزار تاگوچی انجام پذیرفت و در تمام نمونه های تهیه شده از آزمون میکروسکوپی الکترونی پویشی نشر میدانی (FESEM) برای بررسی ریزساختار استفاده شد. خواص مکانیکی بررسی شده استحکام ضربه ای و خواص کششی (مدول یانگ و تنش تسلیم) هستند که تحت تاثیر ریزساختار نتایج بسیار متغیری را در آمیخته نشان دادند.
    کلیدواژگان: آمیخته های سه تایی، شکل شناسی فازی، خواص کشش، استحکام ضربه ای، روش تاگوچی
  • علی اصغر تاتاری، فرهاد زینلی صفحات 13-25
    دومین عنصر اصلی در ساختار شیمیایی الیاف چوبی، همی سلولوز است. همی سلولوزها همانند سلولوز کربوهیدرات هستند، اما برخلاف سلولوز که هوموپلی ساکارید است، همی سلولوز ها هتروپلی ساکارید به شمار می روند. استفاده از افزودنی ها برای افزایش مقاومت کاغذ در فرایند ساخت کاغذ بسیار مهم است، زیرا اطمینان حاصل می شود که محصول تولیدی برای هدف خاص خود مناسب است. امروزه افزایش مقاومت، برای تولید کاغذ با استحکام و خواص سطح مناسب و با استفاده از حداقل مقدار الیاف سلولوزی انجام می شود. دلایل زیادی برای استفاده از همی سلولوزها به عنوان مواد افزودنی مقاومت خشک کاغذ وجود دارد. وجود هیدروژن آزاد و گروه های هیدروکسیل در ساختار شیمیایی آنها موجب می شود تا زمانی که همی سلولوزها روی الیاف سلولوزی جذب می شوند، گروه های هیدروکسیل و هیدروژن آزاد زیادی در دسترس موقعیت های چسبندگی قرار گیرند. در نتیجه این واکنش، کاغذ محکم تر می شود. همی سلولوزها به طور طبیعی در ساختار میکرومولکولی چوب وجود دارند که نشان می دهد، ارتباط قوی بین همی سلولوزها و سلولوز وجود دارد. زایلوگلوکان ها و گالاکتومانان ها نمونه هایی از همی سلولوزها هستند که می توانند در بذر بسیاری از گیاهان انباشته شوند. در حال حاضر، صمغ گوار و نشاسته پلی ساکاریدهایی هستند که به عنوان مواد افزودنی پایانه تر در کاغذسازی استفاده می شوند. از این رو، در مقاله حاضر به بررسی همی سلولوزها، آثار، انواع و کاربردهای آنها در کاغذسازی پرداخته می شود.
    کلیدواژگان: افزودنی های مقاومت، همی سلولوز، نشاسته، مقاومت خشک، ساختار شیمیایی
  • پویان قابضی* صفحات 26-34
    در این مقاله، ویژگی های مکانیکی و گرمایی پوسته های استفاده شده در فناوری مورفینگ بررسی شده است. بال های مورفینگ به بال هایی گفته می شود که قابلیت تغییرشکل و هندسه خود را دارند. اگرچه مهندسان، پیکربندی های مختلفی از بال های دارای شکل متغیر ارائه داده اند، اما در زمینه موادی که می توان از آنها به عنوان پوسته این گونه بال ها استفاده کرد، مطالعات چندانی انجام نگرفته است. ماده مناسب برای استفاده در پوسته بال های مورفینگ باید کشسان و انعطاف پذیرباشد و قابلیت بازیابی حالت اولیه خود را تا حد زیادی داشته باشد. همچنین، ماده باید در برابر شرایط مختلف آب و هوایی، عوامل ساینده و مواد شیمیایی مقاوم بوده و عدد سختی آن نیز به قدر کافی زیاد باشد تا بارهای آیرودینامیک وارد بر هواپیما را تحمل کند. بر مبنای برخی از این ضوابط، موادی انتخاب شده اند که در بازارهای تجاری عرضه می شوند. موادی که در این پژوهش بررسی می شوند، شامل نوعی از پلی یورتان های گرمانرم، الاستومر کوپلیمر، پلیمرهای حافظه دار و مواد بافته شده هستند. در ابتدا، تاریخچه انواع پیکربندی های استفاده شده در بال های مورفینگ بحث و بررسی می شوند. این پیکربندی ها و اشکال گوناگون نشان دادند، یک ماده سخت را نمی توان به عنوان پوسته بال مورفینگ به کار گرفت.
    کلیدواژگان: مورفینگ، پلیمر، سازه هوایی، پوسته، آیرودینامیک
  • زینب سادات شیخ الاسلامی*، احمد جمشیدی صفحات 35-48
    گرماسنجی پویشی تفاضلی از انواع روش های تجزیه گرمایی است که در مطالعه و بررسی سامانه های پلیمری کاربردهای بسیار متنوعی دارد. تعیین تغییرات آنتالپی و مقدار ظرفیت گرمایی ویژه در یک واکنش شیمیایی گرماگیر یا گرمازا از این قبیل کاربردهاست. گرماسنجی پویشی تفاضلی نوری نوع جدیدی از گرماسنجی است که به دلیل سادگی و سرعت زیاد، امکان مطالعه سینتیک و فعالیت پلیمرشدن های آغاز شده با نور را در یک بازه زمانی کوتاه فراهم می کند. این نوع گرماسنج، ارزیابی متغیرهای زیادی مانند ساختار مونومرها و آغازگرهای نوری را در فرایند پلیمرشدن، ترکیب فرمول بندی، دما و اثر اتمسفر (گازهای خنثی یا اکسیژن) امکان پذیر می سازد و نتایج قابل اطمینانی ارائه می دهد. در چند سال اخیر، این روش به طور گسترده مورد توجه قرار گرفته است.
    کلیدواژگان: تجزیه گرمایی، گرماسنجی، آنتالپی، سینتیک پلیمرشدن، پلیمرشدن نوری
  • رحیم یدالهی، یحیی همزه، حسین مهدوی، علی قاسمیان صفحات 49-57
    امروزه، به منظور ایجاد پیوندهای عرضی در الیاف سلولوزی کاغذ و بهبود ویژگی های مقاومتی و به خصوص مقاومت تر آن، از رزین های مختلفی استفاده می شود. بعضی از این رزین ها (فرمالدهید، گلی اکسال) با وزن مولکولی کم و بار الکتریکی خنثی، چنانچه در خمیر خشک شوند، قابلیت انتقال مقاومت تر را دارند. این مواد فاقد سازوکاری برای ماندگاری در تعلیق الیاف هستند. از میان رزین های معرفی شده که قابلیت ماندگاری در تعلیق الیاف را دارند و در شرایط pH خنثی به کار می روند، می توان به پلی آمید اپی کلروهیدرین و پلی آکریل آمید گلی اکسال دار شده اشاره کرد. از بین این دو رزین پلی آکریل آمید گلی اکسال دار شده ویژگی ها و کارایی های بیشتری به لحاظ بهبود مقاومت تر و خشک کاغذ، بهبود ماندگاری الیاف و آب گیری دارد. همچنین، با توجه به عمل آوری این ترکیب در دمای محیط، اثر قابل توجهی بر افزایش مقاومت کاغذ خیس در مرحله تولید پیش از خشک کن دارد تا از پارگی کاغذ در مرحله پرس کاسته شده و بر مقدار تولید افزوده شود. بنابراین، رزین مزبور از کارایی های خوبی در صنایع کاغذسازی نسبت به سایر رزین ها برخوردار است که آن را منحصر به فرد کرده است
    کلیدواژگان: سلولوز، پیوندهای عرضی، پلی آمید اپی کلروهیدرین، پلی آکریل آمید اکسیل دار شده، مقاومت تر
  • عبدالحسین دارمی زاده، علی اکبر یوسفی صفحات 58-65
    با توجه به اهمیت ساختار بلوری بر خواص پیزوالکتریک پلیمر پلی وینیلیدن فلوئورید و اثر جریان کششی موجود در فرایند بر تقویت این ساختار خاص، در این پژوهش شکل هندسی کاملا جدیدی که به شکل استوانه ای بوده و شامل کانال با ناحیه انتهایی همگراست، بررسی شد. جریان مذاب در درون حدیده، با نرم افزار فلوئنت تحلیل شد. نتایج حاصل از مدل سازی، بیانگر وجود جریان کششی بسیار موثر در ناحیه رسیدن جریان ها به یکدیگر (ابتدای ناحیه همگرا) و حاکم بودن این جریان در طول ناحیه همگراست. به کمک نتایج این پژوهش، می توان حدیده ای ساخت که جریان کششی زیادی را بر مذاب وارد کند. با معرفی این فناوری نیاز به کشش سرد پلیمر پس از فرایند، که تا کنون فقط محدود به تولید فیلم های پیزوالکتریک است، برطرف می شود. از این هندسه ساده می توان با کمی تغییر، برای تولید فیلم های استوانه ای و روکش های مدور پیزوالکتریک استفاده کرد.
    کلیدواژگان: جریان کششی، پیزوالکتریک، حدیده، شبیه سازی، پلی وینیلیدن فلوئورید
  • فاطمه کوشا* صفحات 66-74
    مطالعات رئولوژیکی، شکل شناسی و مکانیکی روی آمیخته پلی پروپیلن (PP) و کوپلیمر اتیلن-اکتن (EOC) انجام شده است. خواص جریان نوسانی در دمای C°220 با استفاده از رئومتر دینامیکی مخروط-صفحه با بسامد زاویه ای در محدوده rad/s 1/0 تا rad/s 100 اندازه گیری شده است. مطالعات رئولوژیکی، رفتار جریان مواد را در حالت مذاب بررسی می کند. نتایج مربوط به میکروسکوپی الکترونی پویشی (SEM) نشان می دهد، در حالت ازدیاد مقدار کوپلیمر اتیلن- اکتن، اندازه ناحیه الاستومری نیز افزایش می یابد. همچنین، دوگانگی فازی در ترکیب درصدهای بین 50 و 60 درصد وزنی از EOC ممکن است اتفاق بیافتد. نتایج مربوط به تجزیه مکانیکی نشان می دهد، آمیخته PP/EOC، استحکام ضربه ای بیشتری نسبت به PP دارد. با افزودن کوپلیمر اتیلن- اکتن به پلی پروپیلن، خواص مکانیکی بهبود می یابد، زیرا مدول یانگ کم این الاستومر موجب ایجاد نرمی و انعطاف پذیری و دمای انتقال شیشه ای کم آن نیز باعث استحکام ضربه ای در دماهای کم می شود. همچنین، EOC سازگار با PP بوده و درخشندگی و جلای سطح آن را بهبود می دهد. مقدار شاخه های زنجیربلند در کوپلیمر اتیلن-اکتن روی خواص رئولوژیکی و مکانیکی اثر می گذارد.
    کلیدواژگان: آمیخته های پلیمری، پلی پروپیلن، کوپلیمر اتیلن، اکتن، رفتار رئولوژی، خواص مکانیکی
|
  • Payam Abdoltajedini*, Ahmad Arefazar, Gholam Reza Bakhshandeh, Masoumeh Delkash Pages 4-12
    The effects of processing conditions were studied for ternary polymer blends based on polyamide 6 (PA6)، polycarbonate (PC) and Acrylonitrile-butadiene rubber (NBR). The ternary blends were accumulated at fixed compositions (PA6/ PC/NBR: 80/10 /10 wt%) using counter-rotating twin-screw extruder under three levels of blending sequence، die temperature، and screw speed. The experimental design was fulfilled by using Taguchi experimental analysis and the field emission scanning electron microscopy (FESEM) micrographs were used to investigate the microstructure. The mechanical properties such as tensile properties (Young''s modulus and yield stress) and impact strength were highly influenced by processing conditions and the mean effects of each factor were calculated to investigate their role on mechanical properties of the blends.
    Keywords: ternary blends, phase morphology, tensile properties, impact strength, taguchi method
  • Ali Asghar Tatari, Farhad Zeynali Pages 13-25
    Hemicelluloses are the second major compounds in the chemical structure of wooden fibers. The same with cellulose، hemicelluloses are carbohydrates، but unlike cellulose، which is a homopolysaccharide، hemicelluloses are heteropolysaccharides. The use of strength additives in papermaking process is important to ensure that the products are suitable for their specific purpose. Nowadays، strength additives are developed to produce papers with specific strength and surface properties، by minimum quantity of cellulosic fibers. More reasons in using hemicelluloses، as dry strength additives، are due to many free hydrogen and hydroxyl groups available in their chemical structure. When a hemicellulose is adsorbed onto the cellulose fibers، these free hydrogen and hydroxyl groups provide more hydrogen bonding sites. The more hydrogen bonding sites available on the cellulose fibers، the more tightly bonded the paper web is obtained. Hemicelluloses are naturally interwoven in woods'' micromolecular structure، which indicates a strong relationship between them and cellulose. Xyloglucans and galactomannans are examples of hemicelluloses that can be accumulated in seeds of many plants. Guar gum and starch are polysaccharides currently used as wet-end additives in papermaking. In this study، the hemicelluloses: their effects، types and their applications in papermaking are investigated.
    Keywords: strength additives, hemicellulose, starch, dry strength, chemical structure
  • Pouyan Ghabezi* Pages 26-34
    Skins related-morphing technology، are studied with relation to their mechanical and thermal properties. Morphing wings are those wings that can undergo self-change in shape and geometry. Although، engineers present different configurations for self-changing wings but there are not much studies on skin materials in this wings. A suitable material in morphing skins has to be elastic and flexible and capable of fast recovery to its initial condition. Also، it should be resistant against different environmental conditions، chemicals and abrasive agents، and sufficient hardness number of its structure to tolerate the aerodynamic loads. According to the above notes، the commercial materials are selected to meet the necessary requirements and include thermoplastic polyurethane، elastomeric copolymer، shape memory polymers and woven materials. First، history of different configurations of morphing wings is described and it is concluded that different configurations and shapes must not include hard materials as morphing wings.
    Keywords: morphing, polymer, aero structure, skin, aerodynamic
  • Zeinab Sadat Sheikholeslami*, Ahmad Jamshidi Pages 35-48
    Differential scanning calorimetry (DSC) is one of the thermal decomposition analytical methods which have most diverse applications in the study of polymeric systems. For example، it is used in determination of specific heat capacity and changes in enthalpy of a chemical reaction from the endothermic or exothermic reaction type. Photo-differential scanning calorimeter is a new type of calorimeter that due to its simplicity and high speed provides the ability to study the light initiated polymerization kinetics in a short timeframe. Photo-DSC assesses many variables such as monomer structure and optical triggers at polymerization، formulation composition، temperature and the effect of atmosphere (inert gas or air (oxygen)) and it gives reliable results which is widely employed in recent years.
    Keywords: thermal analysis, calorimetry, enthalpy, polymerization kinetics, photopolymerization
  • Rahim Yadollahi, Yahya Hamzeh, Hossein Mahdavi, Ali Ghasemian Pages 49-57
    Today different resins are used in order to crosslink the cellulose fibers in paper products and improve their strength characteristics، especially wet strength. Some neutral، low-molecular-weight molecules (formaldehyde، glyoxal) can impart wet strength if they are retained and dried up in pulp. However، these materials cannot be used at the wet end of a paper machine، since they lack a means of retention. Polyamide-epichlorohydrin (PAE) and glyoxylated acrylamide (GPAM) resins are applied in papers made under alkaline condition. Polyamide-epichlorohydrin (PAE) and glyoxylated acrylamide (GPAM) resins are applied extensively، which are retained by fiber and improve the dry and wet strengths of the papers. Compared to PAE، GPAM presents some advantages such as more efficiency in increasing the wet and dry strengths of paper، retention of fine and drainage of pulp. The curing of GPAM occurs at room temperature and therefore it is able to improve wet strengths of paper before drying. This reduces paper breakage during the open draw transfer of paper and improves paper machine efficiency. Overall، GPAM is a valuable resin which may be applied in papermaking successfully.
    Keywords: cellulose, crosslinks, polyamideamine, epichlorohydrin, glyoxalated polyacryamide, wet strength
  • Abdolhossein Daremizadeh, Ali Akbar Yousefi Pages 58-65
    Because of importance of crystal structure effect on specification of piezo-electric poly (vinylidene fluoride)، PVDF، and elongational flow effect on enhancement of this crystal structure، a new geometry is simulated in the form of cylindrical shape that includes a channel with convergence end zone. The melting flow in die was analyzed by the Fluent software. The results of this modeling show that there is very effective elongated flow in convergence zone. With the help of this research results a die could be made so to induce high elongation flow on melt. With the introduction of this technology the need for cold drawing of polymer will be eliminated and this simple geometry with a small modification could be used for processing of cylindrical films and hollow tubes.
  • Fatemeh Koosha* Pages 66-74
    Rheological، morphological and mechanical studies were performed on various blends of polypropylene (PP) and ethylene-octene copolymer (EOC). The oscillatory flow properties were determined at 220°C on a cone-plate rheometer (dynamic rheometer، SR 200) at an angular frequency range of 0. 01 to 100 rad/s. The rheological studies showed material flow behavior in the molten state. Scanning electron microscopy (SEM) revealed that as the amount of ethylene-octene copolymer increased، the size of elastomeric domains increased; and that dual-phase continuity occurred between 50 and 60 (wt%) of EOC. Studies on mechanical analysis showed that PP/EOC blends displayed higher impact strength than PP. With the addition ethylene-octene copolymer into polypropylene، the mechanical properties of the final blend improved because of lower elastic modulus intended for soft and flexible product and a low glass transition temperature to impart impact strength at low temperatures. This copolymer was compatible with PP in creating brightness and surface luster. The amount of long chain branches had significant effect on mechanical and rheological properties of ethylene-octene copolymer.
    Keywords: polymer blends, polypropylene, ethylene, octene copolymer, rheological behavior, mechanical properties