علوم و تکنولوژی پلیمر
سال:1386 | دوره:20 | شماره:6 (پیاپی 92) |تعداد مقالات:8

استفاده از سامانه های رهایش کنترل شده دارو از جمله روش های جدید دارورسانی است که به کمک آن می توان دارودرمانی را به طور موثر و با عوارض جانبی کمتر انجام داد. پلیمرهای مخاط چسب از جمله کیتوسان نوعی از این سامانه ها هستند که به دلیل زیست سازگاری، زیست چسبندگی و قابلیت زیاد جذب داروهای پپتیدی، انتخاب مناسبی برای این سامانه ها به شمار می آیند. از آنجا که مسیر گوارش دارای pH اسیدی تا بازی است. بنابراین، در این پژوهش برهم کنش موسین و کیتوسان و تورم کیتوسان در دو محیط مختلف با pH برابر 5.5 و 7.4 بررسی شد. این بررسی با اندازه گیری مقدار موسین جذب سطحی شده روی قرص های کیتوسان به کمک روش طیف سنجی فرابنفش انجام شد. بررسی نتایج نشان می دهد که شدت برهم کنش، وابسته به pH محیط مورد آزمایش است.

در این تحقیق، واکنش پلیمر شدن اتیلن با استفاده از کاتالیزورهای زیگلر- ناتا از دیدگاه ریاضی بررسی شده است. برای این کار ابتدا واکنش های شروع، انتشار، اختتام و غیرفعال سازی در نظر گرفته شده و سپس معادلات مربوط به آنها با استفاده از معادلات واکنش های ابتدایی به دست آمده است. در ابتدا، برای حل راحت تر معادلات چندین فرض ساده کننده در نظر گرفته شده است، مانند صرف نظر کردن از واکنش های انتقال و غیرفعال شدن مراکز فعال. نتایج نشان داد، این فرض ها فقط در مراحل اولیه واکنش صحیح هستند و پس از گذشت مدت زمان معینی از واکنش مدل نتایج تجربی را پوشش نمی دهد. بنابراین، در گام بعدی واکنش انتقال به مونومر و غیرفعال شدن مراکز فعال نیز در نظر گرفته شدند. به این ترتیب برای سرعت واکنش معادله جدیدی به دست آمد که این معادله تا حد قابل قبولی نتایج تجربی را پوشش داد. همچنین، در بخش تجربی از کاتالیزور زیگلر- ناتا بر پایه تیتانیم استفاده شد و پروفیل های سرعت برای شرایط مختلف واکنش به دست آمد.

درمان قطعی بیماری دیابت، کاشت سلول های جزایر لانگرهانس است. از روش هایی که برای حفاظت ایمنی شناختی سلول های پیوندی در سال های اخیر پیشنهاد شده است، پوشش دهی سطح سلول ها با پلی اتیلن گلیکول است. در این پژوهش، سطح سلول های جزایر لانگرهانس با متوکسی پلی اتیلن گلیکول فعال شده با سیانوریک کلرید پوشش داده شد. اثر این پوشش پلیمری در مدت زمان واکنش و غلظت های پلیمر متفاوت، با بررسی های ایمنی شناختی و شکل شناختی سلول ها ارزیابی شد. مشاهدات تجربی نشان دادند، پاسخ ایمنی شناختی در برابر سلول های پوشش داده شده، در مقایسه با حالت کنترل، 47-76.5 درصد کاهش یافت. همچنین، این سلول ها از نظر شکل ظاهری نیز پایدارترند.

در این پژوهش، برای اولین بار رفتار مکانیکی آمیخته قیر دمیده 110.10 (درجه نفوذ 10 دهم میلی متر و نقطه نرمی 110oC) در مقابل افزایش رزین ها، قیر 60.70 (درجه نفوذ 60 تا 70 دهم میلی متر) و پلیمر تک نظم پلی پروپیلن (iPP) بازیافتی مورد بررسی قرار گرفت. بررسی نتایج نشان می دهد که نه تنها مدول مخلوط قیرها با آسفالتن ها رفتار غیرخطی دارند. بلکه برخلاف انتظار در برخی نقاط پیک هایی نیز مشاهده می شوند. در ضمن در غیاب iPP، پیدایش رفتارهای غیرمنتظره مربوط به برهم کنش های بین آسفالتن ها در شرایط و غلظت های مختلف است و کاملا تحت تاثیر نوع و غلظت قیرهایی با نقطه نرمی کمتر و روان کننده هایی هم چون H.V.S (heavy vacuum slops) است. همچنین مشخص شد، آسفالتن ها در انتهای عبور از حالت گذار (مرز انحلال پذیری) به طور ناگهانی برهم کنش های نسبتا قوی تری با یک دیگر برقرار می کنند و به ازای افزایش 5 درصد H.V.S، حالت گذار در 15 درصد قیر دمیده بیشتر اتفاق می افتد. از ارتباط این رفتارها با انرژی هم چسبی، طول همبستگی بین آسفالتن ها و تغییراتی که طی اختلاط با رزین ها و قیرهای نرم تر به وجود می آید، می توان رفتارهای بعدی را نیز پیش بینی کرد. افزایش غلظت های کم iPP به مخلوط های قیری در غلظت های زیاد آسفالتن ها، شبکه مجزای آسفالتنی را ایجاد می کند که مدول رزین را افزایش می دهد. در غلظت های زیاد iPP و درصدهای کم آسفالتن ها پدیده به هم پیوستگی در هم نفوذی موجب ایجاد ساختارهای حد واسط می شود که شیب تغییرات مدول آمیزه ها را کاهش می دهد. در نهایت مشاهده شد که افزایش iPP مدول آمیزه ها را افزایش داده و موجب بهبود مقاومت کشسانی آمیزه ها می شود.

روش های متداول آبگیری از مواد غذایی از جمله روش گرمایی، دارای آثار نامطلوبی مانند از بین رفتن ویتامین ها، ترکیبات آروماتیک و رنگ دانه ها هستند. افزون بر این، ملاحظات مربوط به پیچیدگی های خاص فناوری و مصرف انرژی نیز مطرح است. بدین ترتیب، فرایندهای تغلیظ مواد غذایی به سمت روش های غیرگرمایی یا شیوه هایی با کاهش آثار گرمایی هدایت می شوند. ابرجاذب ها، شبکه پلیمری به شدت آب دوست اند که صدها برابر وزن خود آب و مایعات آبی را جذب و در ساختار خود نگه می دارند. این مواد زیرگروهی از خانواده هیدروژل ها هستند که پس از جذب آب به حالت ژل درمی آیند. در پژوهش حاضر که برای اولین بار در ایران انجام شده است، امکان استفاده از ابرجاذب ها برای کاهش زمان آبگیری از ماست به عنوان محصولی پرمصرف مورد بررسی قرار گرفته و نتایج قابل توجهی به دست آمده است. در آزمایش های انجام شده برای بررسی اثر ابرجاذب ها بر روش معمول تغلیظ ماست (استفاده از غشای تراوا)، نوع بستر (پهن و عمودی) و زمان عملیات نیز مورد مطالعه قرار گرفتند. مقدار مواد جامد محلول و درصد ماده خشک باقی مانده در نمونه های آبگیری شده در زمان های مختلف اندازه گیری و تا 180 min پی گیری شد. نتایج پس از تجزیه و تحلیل آماری نشان می دهد که استفاده از ابرجاذب پلیمری در بستر پهن نسبت به روش سنتی می تواند زمان آبگیری را به کمتر از یک سوم کاهش دهد. به عبارتی دیگر، در زمانی مشخص، حدود 70 درصد افزایش در مقدار ماده خشک ماست نسبت به روش معمول آن مشاهده شد. نتایج پژوهش به عمل آمده نشانگر آنست که هیدروژل ابرجاذب آکریلی می تواند به عنوان ماده ای به شدت آب دوست در آبگیری به روش غیرگرمایی مواد غذایی استفاده شود.

نوراکسایش فرایند مهمی است که طول عمر مفید محصولات پلیمری را تحت تاثیر قرار می دهد و مورد توجه دانشمندان زیادی بوده است. همچنین، مصرف محصولات رنگی نظیر چمن مصنوعی رو به افزایش است. رنگدانه های مورد استفاده در فرایند پایدارسازی نوری پلی پروپیلن نقش مهمی دارند. از این رو، اثر رنگدانه در ویژگی های ساختاری فیلم و رشته پلی پروپیلن و پایداری نوری آن در این تحقیق بررسی شده است. ساختار فیلم و رشته تولیدی از پلی پروپیلن تک نظم قبل و بعد از نوراکسایش مطالعه شد. از دانه پلی پروپیلن تک نظم با شاخص جریان مذاب 25 g/10 min برای تولید فیلم و رشته پلی پیروپیلن خالص یا دارای رنگدانه فتالوسیانین استفاده شد. برای بررسی فرایند نوراکسایش، نمونه ها زیر نور لامپ زنون در دستگاه اندازه گیری ثبات نوری پرتودهی شدند. نمونه ها با استفاده از روش های گرماسنجی پویشی تفاضلی، پراش پرتو X با زاویه باز و طیف سنجی زیر قرمز، مورد مطالعه قرار گرفتند. نتایج نشان داد که اثر به کارگیری رنگدانه فتالوسیانین در ساختار فیلم و رشته پلی پروپیلن قبل و بعد از پرتودهی متفاوت است. تغییرات قابل ملاحظه ای در دمای ذوب نمونه ها مشاهده نشد، اما با افزایش زمان پرتودهی درصد بلورینگی در پلی پروپیلن فاقد رنگدانه برای رشته کاهش و در نمونه فیلم افزایش یافت. به دلیل اختلاف در ساختار داخلی و مقدار بلورینگی نمونه های فیلم با رشته، مقدار گروه های اکسایش در رشته های پلی پروپیلن با افزایش زمان پرتودهی خیلی بیشتر از مقدار آن در نمونه های فیلم بود. تغییرات حاصل در بلورینگی نمونه ها قبل و بعد از پرتودهی به دلیل رقابت در هسته گذاری رنگدانه مورد استفاده، تبلور شیمیایی و انتقال فازهای بلوری بوده است.

جداسازی اولفین ها از پارافین ها یکی از مهم ترین فرایندهای صنعتی پتروشیمی است که در حال حاضر به کمک فرایندهای انرژی بر یا پیچیده انجام می پذیرد. در این راستا فرایندهای جداسازی غشایی مورد توجه قرار گرفته اند. از این رو، توسعه یک مدل عمومی که به وسیله آن بتوان پدیده های انتقال اجزا را از میان غشا تفسیر کرد، نقشی اساسی در طراحی و کاربرد این فرایندها ایفا می کند. بررسی ها نشان می دهد، غشاهای پلیمری به ویژه پلیمرهای شیشه ای در جداسازی اولفین ها از پارافین ها خواص نسبتا مطلوبی دارند. در این مطالعه، رفتار و جداسازی مخلوط های اولفینی- پارافینی به وسیله غشاهای پلیمر شیشه ای به سه روش مدل دوجذبی، مدل کلاسیک جذب- نفوذ و فرمول بندی استفان- ماکسول مدل سازی شد. سامانه های انتخاب شده برای بررسی صحت مدل های انتقال، جداسازی مخلوط اتان و اتیلن با غشای پلی آمید 6FDA-6FpDA و مخلوط پروپان و پروپیلن با غشای پلی آمید 6FDA-TrMPD بوده است. نتایج نشان داد، مدل دوجذبی در هر حال قادر به پیش بینی درستی از عملکرد جداسازی مخلوط نیست. نتایج مدل سازی بر مبنای نظریه کلاسیک جذب- نفوذ بیانگر آن است که فقط با استفاده از داده های تراوایی مخلوط (نه تنها داده های خالص) برای تخمین ضرایب نفوذ، می توان نتایج رضایت بخشی به دست آورد که این امر مزیت پیش بینی عملکرد جداسازی مخلوط چندجزیی از داده های خالص را کم رنگ می سازد. در نهایت، مدل کلی انتقال برای مخلوط گازها از غشاهای پلیمری در چهارچوب ساز و کار استفان- ماکسول برای سامانه های چندجزیی ارایه شده است که در آن اثرپذیری شار یک جزء از برهم کنش های ترمودینامیکی و سینتیکی بین اجزا و نیز جریان غیرگزینشی توده ای در داخل پلیمر لحاظ شده است. نتایج نشان می دهد، این مدل تنها با استفاده از داده های جذب و تراوایی اجزای خالص می تواند عملکرد جداسازی مخلوط را برحسب میزان تراوایی و گزینش پذیری به خوبی توصیف کند.

این کار پژوهشی اختصاص به تحلیل جاپای یک تایر رادیال اندازه 185/65R14 زیر بار عمودی ایستا با استفاده از روش اجزای محدود دارد. دو مدل از تایر ساخت شد که در مدل اول از طرح رویه صرف نظر و در مدل دوم جزییات رویه تایر در نظر گرفته شد. از دو مدل مکانیکی کشسان خطی و ابرکشسان آرودا- بویس نیز برای بیان رفتار تنش- کرنش مواد تقویت کننده و بخش های لاستیکی استفاده شد که پارامترهای هر مدل به کمک آزمون کشش تعیین شدند. دو مدل اجزای محدود گفته شده زیر فشار باد داخلی و بار عمودی ایستا تحلیل شد که فرایند تحلیل مدل با طرح رویه در دو حالت با و بدون در نظر گرفتن اصطکاک بین سطوح رویه و تماس صورت پذیرفت. در هر مرحله از بارگذاری نتایج به دست آمده با داده های تجربی مقایسه شد تا دقت و صحت مدل های ایجاد شده تعیین شود. در این کار نشان داده شد که تحلیل اجزای محدود یک تایر بدون در نظر گرفتن اثر طرح رویه نه تنها نیاز به زمان اجرا و منابع سخت افزاری کمتری دارد و از این لحاظ اقتصادی تر است، بلکه تفاوت نتایج مربوط به تغییر شکل های پیش بینی شده بین دو مدل یاد شده نیز چندان محسوس نیست. اما، دقت نتایج در خصوص پارامترهای پیچیده تر نظیر شکل و مساحت ناحیه جاپا و توزیع فشار تماس نه تنها به مدل اجزای محدود ناحیه رویه تایر وابستگی فراوان دارد، بلکه در نظر گرفتن پدیده اصطکاک نیز اثر بسزایی روی نتایج دارد.