دانلود پایان نامه درمورد محیط زیست، رقابت پذیری، رونق اقتصادی

دانلود پایان نامه ارشد

شود بدين صورت كه مولكول هاي مرتعش با انرژي بحراني47 مورد نياز براي شكستن تعادل ايستاي48 مجهز گردیده و در نتیجه اقدام به نفوذ می نمایند.
فشار تابش امواج مافوق صوت روي سطح ليف فاكتور ديگر است، كه بر روي پروسه نفوذ تأثير دارد. بر روي ساختار كريستالي ليف حالت نرم شدگي ايجاد مي گردد كه هر چند زود گذر است اما اهميت زيادي در افزايش سرعت نفوذ دارد. بنابراين، آزمايشات نشان مي دهد كه با حضور تابش امواج مافوق صوت جذب سطحي در درجه حرارت كمتر صورت مي پذيرد (در مقايسه با عدم حضور تابش امواج مافوق صوت).

2- 5- 7 تجهیزات مورد نیاز برای ایجاد تابش امواج مافوق صوت
مبدل و تبديل كننده49 یا حمام شستشو50 دو جزء مهم از تجهيزات امواج مافوق صوت هستند. ژنراتور جريان متناوب 50 تا 60 هرتز را به انرژي الكتريكي با فركانس بالا تبديل مي نمايد. اين انرژي الكتريكي به يك مبدل انرژي تغذيه گرديده كه در نتيجه انرژي مذكور به ارتعاش مكانيكي تبديل مي شود. مبدل انرژي به صورت طولي شروع به ارتعاش نموده و امواج توليد شده را به محيط مايع منتقل مي نمايد. همانطور كه امواج توليد و تكثير مي گردند عمليات ايجاد و متلاشي شدن حباب ها51روي مي دهد. ماشين رنگرزي اوليه (آزمايش) براي رنگرزي ممتد نخ و پارچه طراحي گرديد . سيستم مذكور مشتمل بر تانك52، سيستم حمل53 و ريز پردازنده54 براي كنترل فرآيند است. تانك مافوق صوت به ابعاد 60×92 سانتيمتر بوده و ظرفيت حدود 200 ليتر را دارد. درجه حرارت مي تواند تا 100 درجه سانتي گراد با كنترل ترمواستاتيك رسانيده شود .

2- 5- 8 رنگرزی به کمک امواج مافوق صوت دارای مزایایی می باشد:
1- ذخیره انرژی با رنگرزی در درجه حرارت های پایین تر و زمان کمتر.
2- بهبود محیط زیست با کاهش مصرف مواد شیمیایی کمکی در فرایند .
3- بهبود فرایند با امکان کنترل شید رنگی .
4- کاهش تدریجی هزینه فرایند، در نتیجه افزایش رقابت پذیری صنعت “حدادیان تفت،1387”.
در تحقیقی که کمل55 و همکاران با رنگهای طبیعی بر روی پارچه پنبه با استفاده از مافوق صوت انجام داده اند، نتایج حاضر اشاره به شرایط مطلوب رنگرزی پارچه پنبه ای در شرایط مافوق صوت و رنگهای طبیعی دارد. همچنین پارچه رنگرزی شده از خواص های ثباتی خوبی برخوردار بودند “Kamel.M.M.et,al.2007”.

2- 5- 9 استخراج با امواج مافوق صوت
همانطور که در قسمت قبل توضیح داده شد توسط امواج مافوق صوت حباب هایی تشكيل مي شوند، رشد مي كنند و سرانجام متلاشي مي شوند و توليد جت هاي مايع ( جريان هاي سريع ) با سرعت بالا را مي كنند. جت هاي مايع ضربه شديدي را به سطح جامد مي زنند. همچنين هنگام متلاشي شدن حباب در مركز آن گراديان دمايي ايجاد مي شود و باعث بالا رفتن دما و در نتيجه افزايش ضريب نفوذ مي شود كه در نهايت باعث افزايش انتقال جرم مي شود. عوامل مكانيكي فراصوت نفوذ بيشتر حلال داخل بافت سلولي ماده را القا مي كند و باعث بهبود انتقال جرم مي شود. امواج صوتي در استخراج مي تواند ديواره هاي سلولي بيولوژيكي را تخريب كند و آزاد شدن محتويات دروني آن ها را آسان كند. بنابراين تخريب كارآمد سلولي و انتقال جرم مفيد به عنوان دو فاكتور اصلي هستند كه ما را در جهت استخراج با قدرت امواج صوتي هدايت مي كند “Luque Garcia J.L.and Castro.M.D.2003”. با بررسي كردن نمایش هاي زير الكتروني56 ، دليل اثرات مكانيكي فراصوت مهيا مي شود، كه بيشتر تخريب ديواره هاي سلولي و آزاد شدن محتويات سلول نشان داده مي شود. در مقايسه با شيوه هاي مرسوم، امواج صوتي باعث تخريب ديواره سلولي در يك مدت زمان كوتاه مي شود و عصاره گياهي در طول ديواره سلولي نفوذ مي كند. مشخصات گياهي مثل مقدار رطوبت، اندازه ذره و حلال استفاده شده به منظور بدست آوردن استخراج كارآمد و موثر، مهم هستند. به علاوه فاكتورهاي زيادي از اثر امواج صوتي شامل فركانس، فشار، دما و زمان امواج صوتي نيز وجود دارند “Romdhane,M.,and Gourdon,C,2002”.
فواید و معایب استخراج با امواج مافوق صوت عبارتند از: اين استخراج در مقايسه با شيوه هاي مرسوم ارزان، ساده و كارآمد است. مزيت اصلي استفاده امواج صوتي در استخراج جامد -مايع شامل افزايش بازده استخراج و سينتيك سريع تر است. امواج صوتي مي توانند دماي فرآيند را كاهش دهند و اجازه استخراج تركيبات ناپايدار در برابر حرارت را دهند. در مقابل شيوه هاي جديد استخراج مثلا استخراج با حلال كمك شده با امواج ماكروويو، دستگاه هاي امواج صوتي ارزان تر و عملياتش ساده تر است. به علاوه استخراج كمك شده با امواج صوتي، شبيه استخراج سوكسله مي تواند با هر حلالي براي استخراج محدوده وسيع متفاوتي از تركيبات استفاده شود “Kaufmann.B.et,al.2001”.
طی تحقیقی که برای استخراج و رنگرزی پشم با رنگزای طبیعی لاک به کمک امواج مافوق صوت و به روش متداول توسط کمل و همکاران انجام گرفت قدرت رنگی، رنگ استخراج شده از لاک که منشاء طبیعی دارد به کمک امواج مافوق صوت و با روش معمول مقایسه و بررسی شد. نتایج حاصل از استخراج رنگ به کمک امواج مافوق صوت نه تنها دارای قدرت رنگی مؤثرتری نسبت به شرایط معمول می باشد، همچنین در دمای کمتر و زمان کوتاه تر استخراج انجام گرفت. در این آزمایش اثر pH رنگ، غلظت رنگ، قدرت مافوق صوت، زمان رنگرزی و درجه حرارت مورد بررسی قرار گرفت و نتایج با روش معمول مقایسه شد. نتایج حاصل خواص ثباتی خوبی برای پارچه های رنگرزی شده نشان می دهد. ایزوترم جذب رنگ نیز افزایش جذب رنگ در فاز دوم رنگرزی آلتراسونیک (انتشار) را نشان می دهد”Kamel.M.M.et, al.2004″.
در تحقیق دیگری که توسط رستگاری و همکاران بر روی ” رنگرزی پشم با پوست پیاز به عنوان یک رنگ طبیعی با استفاده از روش مافوق صوت و روش معمول ” را مورد مطالعه قرار دادند. نتایج حاصل از استخراج رنگ نشان می دهد که مافوق صوت قدرت گرمایشی موثر در عملیات استخراج دارد و استخراج در درجه حرارت کم و زمان کوتاه انجام شد. همچنین اثر مافوق صوت،pH حمام رنگرزی و درجه حرارت مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که رنگرزی در شرایط مافوق صوت نسبت به روش معمول دارای قدرت رنگی بیشتر و خواص ثباتی رنگ کالای پشمی خوب بوده است “Rastkari.N.et,al.2008”.
تحقیقی دیگری توسط هاریشس57 و همکاران بر روی “بررسی تکنیک های مختلف برای استخراج رنگ طبیعی از پوست انار به کمک امواج مافوق صوت ” انجام شد. در این طرح زمان های متفاوت برای استخراج،pH های مختلف مورد مطالعه قرار گرفتند. سپس رنگرزی بر روی لیف های پشم و پنبه و ابریشم مقایسه شد نتایج نشان داد که تکنیک آلتراسونیک بهره وری را افزایش می دهد. دمای آن برای پشم و پنبه مناسب بوده اما برای ابریشم بازدهی نداشته است. همچنین خواص ثباتی پشم بسیار خوب و خواص پنبه تنها رضایت بخش بود ” Harishc .T.,et.al.2010″.
طی تحقیق دیگری که توسط پرادپ58 انجام شد، به کار گیری روش استخراج مافوق صوت برای استخراج رنگینه (یا ماده رنگزا) از انواع کوکب با روش سنتی و استفاده از حلال مقایسه شده است. طبق نتایج بدست آمده مشاهده شد که عصاره گیری به کمک اولتراسونیک کارایی بیشتری در مقایسه با استخراج به روش حلال دارد. همچنین رنگ استخراج شده با FTIR و UV اسپکتروفتومتر مورد مطالعه قرار گرفت. رنگ استخراج شده برای رنگرزی خامه پشم نیز استفاده شد، که معمولا در صنعت فرش مورد استفاده است. ویژگیهای ثبات مناسب خامه های رنگ شده مفید بودن آن را در صنعت نساجی و رنگرزی هماهنگ با محیط زیست به اثبات می رساند “Pradeep.K.M.et,al.2012”.
از مقالات مطالعه شده به نظر مي رسد امواج مافوق صوت براي استخراج گیاهان و رنگرزي انواع مختلفي از كالا ها كاربرد دارد. حفره سازي آلتر اسونيك سرعت استخراج و رنگرزي راشتاب بخشيده و برداشت رنگ و قدرت رنگی را افزايش مي دهد. در فرآيند هاي رنگرزي با استفاده از مواد شيميايي و انرژي حرارتي، ميزان انرژي مي تواند با استفاده از انرژي مافوق صوت كاهش يابد. درميان فرآيندهاي مربوط، استفاده از اين روش براي رنگرزي بهتر مي باشد و امكان كاهش آلودگي پساب وجود دارد.

2- 6 معرفی رنگزای روناس و کاربردهای آن

فرانسه: Rouge de tinturiers , Garance tinctoriale , Garance
انگلیسی: Madder
آلمانی:Faerberrote , Faerberroethe , Krapp
ایتالیایی: Garanza , Barba rossa , Arizzari , Robia dei tintori
فارسی: روناس
عربی: فوه59 ، فوه الصباغین.

2- 6- 1 تاریخچه ی روناس
ای دولف در كتاب صنایع دستی كهن ایران بیان کرده است: « روناس در 3000 سال پیش از میلاد در درهﻯ سند در شهر « موهنجودارو » شناخته شده است و از آنجا نخست به خاورمیانه گسترش یافت” ای دولف ،1384″. در « تورات» و همچنین نوشته هایی كه از قبور فراعنه مصر به دست آمده است، مداركی در مورد رنگرزی با روناس وجود دارد. همچنین آثاری از رنگ قرمز حاصل از ریشه روناس در یکی از مقبره های مصری متعلق به 1400 سال پیش از میلاد مسیح یافت شده است”دادگی، 1369، ص88″.
در پاپیروس های مصری قرن سوم پیش از میلاد مسیح، نام این گیاه عنوان گردیده و در مورد آزمایشهای کنترل رنگ آن توضیحات زیادی آمده است. در یکی از پاپیروس های مصری در همین مورد مطلبی با این مضمون آمده است: « دانه هایی همراه با خمره ها که بوی نافذی دارد. دست های او با روناس به رنگ سرخ درآمده است، گویی که با خون آغشته شده است. مانند پرنده ای شکاری که خونین شده است، مانند اینکه گوشتش از زیر پوست نمایان شده است”Lichtheim.M.1974″.
همچنین « ابن حوقل » می نویسد: « و جزیرهﻯ بزرگ دیگری رو به روی رود کر و نزدیک باب است. این جزیره نیز بیشه ها و درختان و آبها دارد و از آن روناس به دست می آید و به همین سبب گروهی از شهر بردعه ( بردع ) بدانجا آمده، مدتی به تهیهﻯ روناس می پردازند، و آن را به ورهان و بردعه می برند و از آن بهره مند می شوند” ابن حوقل،1345، ص129″.
بازرگانی ونیزی که در سال 913 ﻫ. ق. در ایران ساکن بوده است می نویسد: « در این شهر [خوی] رنگ سرخ لاکی به مقدار فراوان می سازند و آن را از ریشه های سرخی فراهم می کنند که در زیر زمین است و با بیل و کلنگ بیرون می آورند و سپس به هرمز می فرستند و از این ریشه ها برای ساختن و به کار بردن رنگ سرخ در غالب نقاط هندوستان بهره می جویند “امیری، 1349، ص380”. گیاه بیان شده همان روناس می باشد.
شاردن در سفرنامه اش به فراوانی آن در ایران اشاره کرده و عنوان می کند که از این گیاه برای رنگرزی و نقاشی استفاده می شود ” شاردن،1388″.
این گیاه در استان های یزد، مخصوصا شهرستان های اردکان و بافق کشت می شود. جزو گیاهان اصلی تناوب زراعی مرسوم در این مناطق است و در رونق اقتصادی و درآمد کشاورزان و اصلاح خاک آنها نقش مؤثری دارد. در روزگاران قدیم در استان های آذربایجان (شرقی و غربی)، اردبیل، مرکزی، کرمان و فارس کشت می شده است و در استان فارس به عنوان یکی از گیاهان مرتعی وجود دارد که از نظر رنگ فاقد کیفیت است “میراب زاد اردکانی،1388”.

2-6-3 ترکیبات شیمیایی روناس
ماده رنگی ریشه روناس نام دارد. شماره روناس در کالرایندکس 6- 8 الی 12 می باشد. ریشه روناس دارای مواد رنگی مختلفی می باشد.23 جزء رنگی متعلق به گروه هیدروکسی آنتراکینون ها در ریشه وجود دارد. از میان اجزاء رنگی روناس تنها 15 جز آن قدرت رنگدهی و ایجاد رنگ ثابت را دارد. مقدار هر کدام از این اجزاء در گونه های مختلف گیاه، متفاوت است و گاهی این مقدار خیلی جزئی است. بر اساس نوع و کمیت اجزای سازنده رنگ روناس و حضور یا عدم حضور بعضی از آنها، می توان تا حدودی به گونه گیاهی آن پی برد. گونه های گیاهی روناس شامل چهار گروه عمده هستند: روبیا تینکتروم60، روبیاپرگرنیا61، روبیا کوردیفولیا62، روبیا اکان63 “امیری،1386،ص 54 – 56”.
از نظر شیمیایی روناس دارای یک ماده ” ازته” است که نقش فرمان را دارد و تحت تاثیر این فرمان، مواد رنگی ایجاد می شوند. از تجزیه ی ریشه روناس مواد زیر بدست می آیند: گلوکزیدی به نام اسید روبریتریک64، روبیادین65،

پایان نامه
Previous Entries دانلود پایان نامه درمورد کاربردهای پزشکی، جنگ جهانی دوم، عملیات نفوذ Next Entries دانلود پایان نامه درمورد علف های هرز، گیاه شناسی، صنایع دستی