نام پژوهشگر: نسیمه میرحسینی

بررسی آزمایشگاهی اثر الکتروهیدرودینامیک بر خشک شدن فیلم پلیمری پلی(وینیل استات)
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی اصفهان - دانشکده مهندسی شیمی 1392
  نسیمه میرحسینی   نسرین اعتصامی

با توجه به این که خشک کردن ازجمله فرایندهای مهم در مهندسی شیمی است و بهینه سازی شرایط خشک کردن علاوه بر صرفه جویی در زمان، هزینه های مصرف انرژی را نیز کاهش می دهد، در تحقیق حاضر بهبود سرعت خشک کردن و کیفیت فیلم های لاتکس پلیمری با استفاده از میدان الکتریکی به صورت تجربی مورد بررسی قرار گرفته است. آزمایش ها در داخل تونل باد و در حضور و غیاب جریان هوای محوری انجام گرفتند. میدان الکتریکی مستقیم با پلاریته مثبت و منفی مابین دو نوع الکترود سوزنی و یک الکترود صفحه ای با فواصل متفاوت اعمال گردید. اعمال میدان الکتریکی با تشکیل پلاسما حول الکترود سوزنی سبب ایجاد باد یونی شده و با برخورد به سطح نمونه پلیمری و ایجاد تلاطم در لایه اشباع روی سطح، با مصرف انرژی پایین سرعت خشک شدن فیلم را به طور قابل ملاظحه ای تغییر می دهد. البته بیشترین اثر بر سرعت خشک شدن در غیاب جریان هوای محوری مشاهده شد به طوری که سرعت خشک شدن در مرحله اول برای نمونه ای که تحت ولتاژ kv 20 خشک شده بود تقریبا 7 برابر سرعت خشک شدن همان مرحله برای نمونه ای که بدون حضور میدان الکتریکی خشک شده بود، به طوریکه زمان خشک شدن فیلم 81% کاهش یافت ولی با افزایش سرعت جریان هوای محوری از تاثیر میدان الکتریکی کاسته می شد. افزایش تعداد الکترودهای سوزنی و کاهش فاصله بین الکترود سوزنی و صفحه ای موجب افزایش سرعت خشک شدن فیلم شد، اما تغییر قطبیت تاثیری بر افزایش نرخ تبخیر نداشت. در انتهای این پژوهش نیز با استفاده از نرم افزار طراحی آزمایشات اثرات متقابل پارامترهای درصد وزنی پلیمر، سرعت جریان هوا، دما و ولتاژ بررسی شد و در نهایت رابطه ای برای فرایند خشک شدن فیلم لاتکس پلیمری ارائه گردید. همچنین کیفیت فیلم پلیمری خشک شده تحت شرایط مختلف خشک شدن با حضور و بدون حضور میدان توسط روش میکروسکوپ الکترونی روبشی ( sem) و نیز ساختار شیمیایی فیلم تحت میدان، توسط روش طیف سنجی مادون قرمز (ir) مورد مطالعه قرار گرفت و نشان داد که اعمال میدان الکتریکی توسط یک الکترود سوزنی توام با حضور جریان هوا و ایجاد تنش برشی سبب شکل گیری ساختارهای لیفی شکل در فیلم می شود. همچنین اعمال میدان الکتریکی سبب پهن تر شدن و تغییراتی در ساختار پیک های موجود در رنج (cm-1) 1600 در فیلم پلی وینیل استات می گردد.