دانلود پایان نامه درمورد دی اکسید کربن، جمع آوری اطلاعات

دانلود پایان نامه ارشد

به صورت مناسبي از منابع آبي حفاظت شود. استفاده از آب به عنوان حلال به دليل وفور و ارزاني آن درمقايسه با ديگر حلال ها است. ايجاد پساب و نياز به خشك كردن كالا در هر مرحله عمليات تر از مشكلات كار با آب است. ميزان انرژي مورد نياز براي جدا كردن آب از كالا مقدار زيادي است و از نقاط ضعف اين مسير است. رنگزا هاي عمل نكرده در پساب نيز آلودگي آب ها را به دنبال خواهد داشت. براي حذف عيوب ياد شده كه گاز هاي خاصي مي توانند به جاي آب جايگزين محيط حلال گردند. فشار و حرارت بالا براي حل كردن رنگ ها نياز است. از ميان تمامي گاز هايي كه مي توانند به سيالات فوق بحراني تبديل شوند، CO2 داراي كارايي چندگانه و برجسته است. به دليل نرخ بالاي انتشار وسيكوزيته پايين كه دارند امكان نفوذ رنگ به داخل ليف را فراهم مي نمايند . علاوه بر این با کاهش فشار در انتهای فرآیند، امکان بازیابی رنگ و CO2 وجود دارد.

2- 3-3- 1 فرآیند رنگرزی با CO2
اين فرآيند شامل سه جزء است، كالاي نساجي، ماده رنگزا و سيال فوق بحراني .
1- انحلال رنگ در CO2
2- انتقال لیف
3- جذب روی سطح لیف
4- نفوذ رنگ به داخل لیف “Kim.A.2008”.
نمونه كالايي كه مي بايست رنگرزي شود به دور يك لوله سوراخ دار استيل پيچيده شده و داخل اتو كلاو به دور همزن قرار مي گيرد. پودر رنگ درانتهاي مخزن قرارگرفته و سپس مخزن بسته شده از گاز CO2 پر شده و حرارت مي يابد. وقتي درجه حرارت به درجه كاري19 رسيد، CO2 به فشار مورد نظر رسيده و تحت چرخش ثابت قرار مي گيرد. فشار به مدت 60 دقيقه (مدت زمان رنگرزي ) حفظ مي گردد و سپس برداشته مي شود. CO2 و رنگزا هاي اضافي جدا شده و بازيابي مي شوند. پس از اين فرآيند رنگرزي، نمونه خشك برداشته شده و در صورت لزوم با استون براي رفع رنگزاهاي اضافه و چسبيده به سطح شستشو داده می شوند.

2- 3- 3- 2 تاثیر درجه حرارت و فشار
تأثير درجه حرارت روي رنگرزي اساسا ناشي از افزايش نفوذ رنگ در پليمر بوده و زمان رنگرزي را افزايش مي دهد. فشار تنظيم حلاليت ماده رنگزا را به عهده دارد. ضريب نفوذ رنگ حل شده در محيط CO2 فوق بحراني بالاتر از آب است، كه سبب كاهش زمان رنگرزي مي گردد. در درجه حرارت پايين، حلاليت ماده رنگزا در CO2 بالا بوده و با فشار پايين و حرارت بالا مقدار رنگ كم است ولی نفوذ آن به داخل لیف آسانتر می گردد.
از آنجایي كه رنگرزي واقعا از فاز گازي انجام مي پذيرد، كه در اثر آن ماده رنگزا به طور يكساني پخش شده و درجه بالايي از يكنواختي به دست مي آید. براي برخي پارچه ها مي بايست از جدا شدن زياد روغن هاي ريسندگي جلوگيري گردد تا زير دست پارچه نامناسب نگردد. هدف از جداسازي با CO2 سرد در انتهاي فرآيند رنگرزي رفع رنگ هاي سطحي و همچنين هم زماني كاهش درجه حرارت فرآيند جهت رسيدن درجه حرارت به زير درجه حرارت دماي تبديل شيشه اي است تا از خروج رنگ هاي فيكسه شده جلوگيري شود”حدادیان تفت،1387″.
طبق تحقیقی که خانم ملیحه نازی با عنوان ” رنگرزی منسوجات در محیط دی اکسید کربن فوق بحرانی” انجام داده اند نتایج حاکی از آن است که الیاف مصنوعی همچون پلی استر به خوبی با این روش رنگرزی می شوند اما رنگرزی الیاف طبیعی همچون پشم و ابریشم و الیاف سلولزی با توجه به قدرت رنگی و ثبات شستشویی مشکلات زیادی به همراه دارد. بنابراین این روش برای رنگرزی الیاف مصنوعی مناسب است ” نازی ،1383، ص 65 “.
در تحقیق دیگری که آندرسون20 با عنوان ” رنگرزی پارچه با دی اکسید کربن فوق بحرانی” انجام داده، به نتیجه مشابهی دست یافته است. نتایج نشان می دهند که این سیستم برای رنگرزی الیاف مصنوعی همچون پلی استر و نایلون مقرون به صرفه می باشد. با این حال هنوز هم موانعی برای استفاده در مقیاس بزرگ وجود دارد و نیاز به سرمایه گذاری ها و تلاش بیشتر برای رسیدن به موفقیت دارد. همچنین استفاده از دی اکسید کربن فوق بحرانی CO2 برای الیاف طبیعی به دلیل عدم توانایی آن برای شکست پیوندهای هیدروژنی در بسیاری از الیاف طبیعی مانند پشم، ابریشم و پنبه چندان قابلیت ندارد. به علاوه این سیستم برای رنگرزی الیاف طبیعی با رنگهای مصنوعی مانند رنگهای مستقیم، راکتیو و اسیدی به دلیل اینکه در این سیستم قابل حل نمی باشند مناسب نمی باشد” Anderson.K.2008″.

2- 3- 4 رنگرزی الکترو شیمیایی
رنگ هاي خمي و گوگردي در آب غير محلول هستند. بدين خاطر براي كاربرد آنها نياز به تبديل آنها به فرم قابل حل با استفاده از عامل كاهنده و قليايي است. عوامل مختلف براي رنگ هاي خمي و گوگردي با تاکید بر تكنيك هاي متداول كاهش الكتروشيميايي مورد بررسي قرار مي گيرد.
مواد كاهنده مرسوم كه عمل كاهندگي ماده رنگزا را انجام مي دهند ، محصولات اكسيده شده غير قابل بازیابی را تولید می کنند که در حمام باقی می ماند. حمام رنگ استفاده شده را نمي توان دوباره مورد استفاده قرار داد چرا كه قدرت كاهندگي اين مواد شيميايي را نمي توان دوباره به دست آورد. دفع حمام مربوطه و آب حاصل از شستشو مسائل فراوان زيست محيطي را به دنبال دارد. بنابراين بيشترين توجه زيست محيطي مي بايست در اين مورد لحاظ گردد. رنگرزي الكترو شيميايي هنوز مراحل آزمايشگاهي خود را مي گذراند اما مي تواند فرآيند رنگرزي آينده خمي، اينديگو و گوگردي باشد واين براساس گزارشات شرك BASF ، كمپاني پيشرو در زمينه توليد مواد رنگزا، اعلان می گردد. در اين فرآيند الكترون هاي حاصل از جريان الكتريكي جايگزين مواد كاهنده و بالطبع پساب آلوده حاصل خواهد شد. اولين تلاش كه هر چند مستقيما در زمينه رنگرزي الكتروشيميايي انجام شد. ابتدا توسط E.H.Daruwala بود. او سعي نمود مقدار دي تيونيت سديم مورد نياز براي كاهندگي رنگ ها را با استفاده از ولتاژ مستقيم كاهش دهد و توجيه اين چنين بود كه سديم دي تيونيت در كاتد به فرمي تبديل مي شود كه قدرت كاهندگي بالاتري دارد. با كاهندگي مناسب كاتد تحت شرايط مناسب پتانسيل كاتد، غلظتpH امكان توليد يك نوع كاهنده قوي تر از نوع سديم دي تيونيت با پتانسيل اكسايش- كاهش به نسبت خود سديم دي تيونيت وجود دارد. بر اساس این رفتار تجزیه هیدرو سولفید برای یون رادیکال آزاد SO2 انجام می پذیرد. هرچند اين محصولات را مي توان در ولتاژ بدست آمده كاتد دوباره توليد نمود و سبب عدم بازيابي مجدد حمام مايع مي گردد. در تكنيك رنگرزي الكتروشيميايي اين مفهوم يك گام جلوتر بررسي شده و امكان بازيابي حمام را ممكن مي سازد. دو روش رنگرزي الكترو شيميايي وجود دارد : مسقيم و غير مستقيم .
درتكنيك رنگرزي الكتروشيميايي مستقيم، رنگزاي آلي به طور مستقيم احيا شده و اين عمل با تماس بين رنگ و الكترود رخ مي دهد. هرچند درعمل، ماده رنگزا به طور جزئي با مواد مرسوم احياكننده احيا شده و سپس عمليات احياي كامل توسط فرآيند الكتروشيميايي انجام مي پذيرد كه ثبات رنگ احيا شده بهبود مي يابند .به منظور شروع فرآيند ، مقدار اوليه رنگ لوكو با فرآيند هاي مرسوم حاصل مي شود برای نمونه با افزودن مقدار كمي از عامل احيا كننده. به محضي كه فرآيند شروع مي شود، و به صورت خود به خودي فرآيند ادامه مي يابد. اين فرآيند در مورد رنگ هاي گوگردي موفق بوده است. هرچند غلظت مورد نياز رنگ براي حصول يك شيد مشخص بيش از فرآيند احياي مرسوم مي باشد. در چنين سيستمي، ذرات رنگزا مي بايست با الكترود تماس يابد تا احيا انجام شود. هرچند اكسيژن هواي موجود در محلول رنگ كه فورا ماده رنگزا را دوباره اكسيد مي كند. قدرت دافعه زياد نخواهد داشت. همچنين از آنجايكه خود ماده رنگزا بايد در سطح كاتد احيا گردد. ناحيه كاتدي بايد بزرگ باشد كه اين از محدوديت هاي اين روش است.
Thomas Bechtold روش رنگرزي الكتروشيميايي غير مستقيم را در سال 1993 ثبت نموده است. در اين روش، رنگ مستقيما در الكترود احياء نمي شود. ترجيحا يك عامل احيا كننده اضافه مي شود كه رنگ را به روش مرسوم احيا مي نمايد كه پس از احياء رنگ اكسيده مي شود. عامل احيا كننده اكسيد شده متعاقبا در سطح كاتد احيا مي گردد مجددا براي احياي رنگ قابل دسترس مي باشد. اين چرخه به طور متناوب در طي فرآيند رنگرزي تكرار مي گردد. در الكتروشيميایی، عاملی كه در چرخه احياء و اكسيد قرار مي گيرد، سيستم اكسايش- كاهش برگشت پذير ناميده شده و يك واسطه21 است. بنابراين، دراين سيستم ، رنگ با تماس مستقيم ماده رنگزا با كاتد انجام نمي پذيرد، مثل احياء الكتروشيميايي مستقيم، اما اين كار از طريق واسطه صورت مي گيرد كه بطور ممتد در طي تماس با كاتد احيا مي گردد. اين سيستم به عنوان رنگرزي الكترو شيميايي شناخته مي شود. اين روش بازگشت پذير اكسايش- كاهش ايجاد كننده يك توسعه و پیشرفت احياي قابل بازيافت در مايع رنگ است، افزودن عامل احيا كننده مرسوم ضروري نبوده و انباشتگي محصولات تجزيه شده مواد احياء كننده دراين روش روي نمي دهد. رنگرزي الكتروشيميايي ساده به نظر مي رسد چرا كه پس از چرخه رنگرزي، رنگ رمق كشي نشده توسط اكسيداسيون هوا ته نشين شده و مي تواند با فيلتراسيون رفع گردد. بعد از رفع رنگ، رنگهاي حاوي ماده واسطه، ليگاند22 يا قليايي مي توانند براي عمليات رنگرزي بعدي مجددا به چرخه وارد شوند. اين ويژگي مهمترين عامل كاهش دهنده هزينه و بهبود فرآيند زيست محيطي است “حدادیان تفت،1387”.
ضمن تحقیقی که توسط ایوب حاج سعید 23و همکارانش در بررسی رنگرزی نیل به کمک تکنیک الکتروشیمیایی برای بهینه سازی پارامترهای تجربی و ایجاد شرایط مناسب تر برای استفاده های صنعتی انجام داده اند، نیل را تحت شرایط الکتروشیمیایی در فام های روشن، متوسط و تیره رنگرزی کردند. ارزیابی ثبات ها و فام های رنگی از نمونه های بدست آمده نشان میدهد که اجرای عملیات الکتروشیمیایی در رنگرزی نیل بهتر و گاهی مشابه شرایط متداول بوده است”Ayoub.h.s. et,al.2008″.
2- 4 روش های مختلف استخراج از گیاهان رنگزا
در هر استخراجی قبل از عملیات باید روند کار را به گونه ای مناسب محصول یا مواد مورد استفاده در فرایند استخراج باشد، طراحی نموده و تجهیزات لوازم و مواد مصرفی که برای عملیات ضرورت دارد پیش بینی و تهیه نمود. مهمترین قسمت طراحی عملیات، انتخاب شیوه عملیات می باشد. پس از آن اجرای مراحل طراحی که در بعضی نمونه استخراجهای آزمایشگاهی عامل زمان بسیار حساس بوده و باید آن را مد نظر قرار داد. موفقیت استخراج و تکنیک به کار رفته در آن اغلب بستگی به آماده سازی مواد جامد دارد. در بعضی موارد ذرات کوچک مواد محلول کاملا به وسیله ماتریکسی از مواد نامحلول احاطه شده اند بنابراین حلال باید به داخل یک ماتریکس نفوذ کرده و محلول حاصل به خارج انتشار پیدا کند مواد گیاه دارای ساختمان سلولی هستند و مواد طبیعی مورد استخراج (رنگدانه) معمولا در داخل این سلول ها یافت می شوند، در صورتی که دیواره های سلولی دست نخورده باشند عمل استخراج در بر دارنده عبور اسمزی مواد حل شده از میان دیواره ها خواهد بود. این حالت باعث می شود که سرعت فرایند استخراج کاهش پیدا کند. در اغلب موارد خرد کردن مواد اولیه تا حدی که محتوای تک تک سلول ها آزاد شوند غیر ممکن است “امیری، 1386، ص 114 – 115”.
انتخاب روش استخراج بستگی به نوع بافت گیاهی دارد. نحوه عصاره گیری از گیاهان، به عنوان اولین مرحله کلیدی برای استخراج ترکیبات گیاه بسیار مهم است. اندام های گیاهی و سیستم های حلالی انتخاب شده می تواند روی کمیت و نوع ترکیبات جدا شده تأثیر بگذارد “Mussatto.S.I.et,al.2011 and Fernandez Ponce.M.T et al.2012”. هر گیاه بنا به محتوی خود روش و ملزومات خاص خود را می طلبد و نکته قابل توجه این است که حتی از دو نمونه از یک گیاه که در دو منطقه متفاوت روییده اند نمی توان ماده واحدی را استخراج نمود چه رسد به روش استخراج که صد در صد متفاوت خواهد بود.
جهت استخراج ترکیبات شیمیایی گیاهان پس از مشخص شدن نام علمی، گونه و خانواده گیاه باید اقدام به جمع آوری اطلاعات در مورد آن نمود و در مورد ترکیبات آن اقدام به بیوگرافی کرد و پس از شناختن مواد تشکیل دهنده آن و یا حتی مواد تشکیل دهنده

پایان نامه
Previous Entries دانلود پایان نامه درمورد پلاسمایی، مدل ریاضی، دی اکسید کربن Next Entries دانلود پایان نامه درمورد جنگ جهانی اول، دی اکسید کربن، صنایع غذایی