موضوعات پیشنهادی مرکز

تشریح طرح

افزایش چسبندگی و عمق نفوذ  رنگ در منسوجات به خصوص در پارچه‌های پنبه‌ای و پلی‌استر از بزرگترین چالش‌های پیش‌رو در صنعت چاپ و رنگ است. امروزه یکی از روش‌های متداول چاپ، استفاده از دستگاه چاپگر دیجیتال(جوهرافشان) می‌باشد. عملکرد این دستگاه به نحوی است که نیاز به چند مرحله حرارت‌دهی در دمای بالا دارد. اما با توجه به آنکه دمای کاری در پلاسمای سرد اتمسفری دمای محیط است صنعت را قادر می­‌سازد تا بدون تخریب زنجیره­‌های پلیمری و تغییر خواص آن، جذب و چسبندگی رنگ در منسوجات را با استفاده از این فناوری بهبود دهد و موفق به حذف مراحل پرهزینه و مخرب حرارت‌دهی پارچه شود.

پیشینه پژوهش در شرکت یا مشخصات محصول مشابه و رقیب

شرکت آدیکو در زمینه افزایش جذب رنگ در پارچه­‌های پلی استر با استفاده از فناوری پلاسمای سرد اتمسفری، تحقیقاتی را آغاز نمود و تاکنون توانسته است 30% عمق نفوذ رنگ در این نوع از پارچه‌ها را بهبود دهد. در گام بعدی این شرکت قصد دارد در قالب یک برنامه تحقیق و توسعه عمق نفوذ رنگ را به 50% برساند.

اهداف و معیارهای مورد نظر

در این طرح شرایط باید به گونه‌ای طراحی شود تا علاوه بر رعایت ملاحظات اقتصادی (مقرون به صرفه بودن)، تمامی متغیرهای آزمون (یا طرح) اعم از زمان پردازش، رژیم پلاسمای مورد استفاده و ... قابلیت تطبیق در مقیاس صنعتی و نیمه صنعتی را به همراه داشته باشد.

برخی از ملاحظات به شرح ذیل ارائه می گردد:

1.  بهبود عمق نفوذ رنگ حداقل تا 50%
2.  استفاده از رنگ‌­های صنعتی (رنگ­‌های ری‌اکتیو یا دایرکت)
3. مطالعه اثرگذاری پلاسما بر حداقل دو نوع پارچه­‌های پلی استر و پنبه­‌ای
4.  توجه به زمان پردازش پلاسمایی و سرعت عملکرد سامانه پلاسمایی
5. وضوح بالا و عدم پخش‌شدگی رنگ روی پارچه

تشریح طرح :
پوشش‌های شفاف سرامیکی با هدف حفاظت فلزات در برابر شرایط سایش و خش مورد استفاده می‌باشند. پوشش های اکسیدی و نیتریدی فلزی امکان فراهم آوردن چنین شرایطی را ایجاد می‌کند. از این رو مدنظر است پژوهشگر ضمن مطالعه مواد سرامیکی قابل اعمال با استفاده از روش PVD (با یکی از روشهای قوس کاتدی، کندوپاش مغناطیسی و باریکه الکترونی) پوشش شفاف ضدخش ایجاد نماید. برای کسب دانش فنی لازم است طراحی آزمایش صورت گرفته و پوشش ضدخش ارایه نماید.

اهداف و معیارهای مورد نظر
معرفی پوشش شفاف ضدخش اعمال شده با یکی از روش‌های PVD. محدودیتی در انتخاب نوع ماده و نوع روش و ضخامت وجود ندارد. (البته بایستی ملاحظات اقتصادی و قابلیت تولید انبوه را نیز مدنظر داشت)

ارزیابی ها و معیارهای مورد انتظار :
نانوسختی و نانوخراش:    ۱۵۰۰ تا ۲۰۰۰ ویکرز
تحمل دمایی:    تا ۱۵۰ درجه سانیتگراد
شفافیت مرئی :   در حدود ۸۰ درصد
چسبندگی :   در حد عالی
ضخامت :   محدودیتی ندارد به شرط حصول شرایط فوق

نکته: با توجه به نیاز فوری متقاضی و فرصت محدود برای تجاری‌سازی، اولویت پذیرش طرح با پژوهشگرانی می‌باشد که قبلا نمونه‌زنی اولیه داشته باشند و نمونه موردانتظار در دسترس داشته باشد.

ضرورت مسأله و اجرای طرح

یکی از عوامل مهم مرگ‌ومیر در جهان، آلودگی هواست. فیلتراسیون یکی از مؤثرترین، راحت‌ترین و ارزان‌ترین روش‌ها برای مهار، پالایش و تهویه هوای آلوده است. استفاده از فیلترهای هپا یکی از پرطرفدارترین و مؤثرترین روش‌های تصفیه هواست. HEPA مخفف عبارت High Efficiency Particulate Air به‌معنای حذف ذرات معلق در هوا با راندمان بالا است. فیلتر هپا در بسیاری از موارد مانند دستگاه تصفیه هوای خانگی، فیلتر جاروبرقی و فیلتر سیستم‌های تهویه کاربرد دارد.

اهداف طرح

پارامترهایی که باید در طی این طرح مورد بررسی قرار گیرند عبارتند از: اندازه متوسط نانوالیاف، میزان بازدهی فیلتر و افت فشار فیلتر.

اهداف و معیارهای مورد نظر پروژه باید با درنظر گرفتن ملاحظات اقتصادی (مقرون به صرفه بودن روش) و قابلیت صنعتی‌سازی انجام شود. برخی از ملاحظات به شرح ذیل ارائه می‌شود:

• بر اساس تصاویر SEM باید نانوالیاف تولیدی، گواهی مقیاس نانو را داشته باشند.
• بر طبق استاندارد EN۱۸۲۲ باید کلاس فیلتر H۱۳ مهیا گردد.
• در ساختار فیلتر نباید از بستر با الیاف شیشه استفاده شود.
• ابعاد فیلتر تولیدی باید در حدی باشد که قابلیت اندازه‌گیری توسط دستگاه تست فیلتراسیون را داشته باشد.
• در طی فرایند تولید نانوالیاف، ترجیحاً استفاده از مواد و حلال‌های شیمیایی گران‌قیمت باید به حداقل برسد.

ضرورت مسأله و اجرای طرح

آلودگی‌هایی مانند خرده‌ریزهای آهنی‌، دوده و ... به‌تدریج می‌توانند مسیر حرکت روغن را مسدود نموده و به موتور آسیب جدی وارد سازند. این مسأله ضرورت به‌کارگیری فیلتر روغن را کاملاً مشخص می‌کند. فیلتر روغن، در مسیر ورودی روغن به موتور قرار می‌گیرد و علاوه بر حفظ پاکیزگی روغن در شرایطی هم‌چون: استارت اولیه در هوای سرد، فشارهای زیاد ناشی از رفت‌و‌آمدهای پی‌درپی و حرارت بالای موتور، در زمان کارکرد طولانی و سرعت‌های بالا موجب کارایی مناسب روغن می‌شود. لذا هدف از این طرح، بالا بردن راندمان فیلترهای روغن و افزایش مدت‌زمان کارکرد آن‌ها است.

اهداف طرح

پارامترهایی که باید در طی این طرح مورد بررسی قرار گیرند عبارتند از: میزان بازدهی فیلتر، ظرفیت نگهداری آلاینده‌ها و پایداری حرارتی.

اهداف و معیارهای مورد نظر پروژه باید با در نظر گرفتن ملاحظات اقتصادی (مقرون به صرفه بودن روش) و قابلیت صنعتی‌سازی انجام شود. برخی از ملاحظات به شرح ذیل ارائه می‌شود:

• براساس تصاویر SEM، باید نانوالیاف تولیدی گواهی مقیاس نانو را داشته باشند.
• براساس استاندارد ISO ۴۵۴۸-۱۲ باید کارایی فیلتر تولیدی برای حذف ذرات ۲۰ میکرون، ۹۸ درصد باشد.
• ظرفیت نگهداری فیلتر باید ۱۰۰ گرم در متر مربع باشد.
• ساختار فیلتر باید در دمای ۱۵۰ درجه تخریب نشود و در این دما ساختار خود را حفظ کند.
• در ساختار فیلتر از بستر با الیاف شیشه استفاده نشود.
• ابعاد فیلتر تولیدی باید در حدی باشد که قابلیت اندازه‌گیری توسط دستگاه تست فیلتراسیون را داشته باشد.
• در طی فرایند تولید نانوالیاف، ترجیحاً استفاده از مواد و حلال‌های شیمیایی گران‌قیمت باید به حداقل برسد.

تشریح طرح

در سال‌های اخیر، محصولات برپایه تکمیل‌های نوین جای خود را در سبد محصولات تک باز نموده است. این امر ناشی از رشد روزافزون استانداردهای حاکم بر محصولات نساجی و اقبال هر چه بیشتر مشتریان به استفاده از منسوجات با کارایی بالاست. تکمیل‌های نوین در نساجی شامل ضد باکتری و قارچ، ضد آب و لک، ضد چروک، ضد آتش، خوشبوکننده، دافع حشرات و ... است. امروزه رایج‌ترین و عامه‌پسندترین تکمیل‌های نوین، ایجاد خواص ضد آب و لک با ماندگاری بالا بر پارچه‌های تاری پودی است. عموماً این تکمیل‌ها به روش‌های شیمیایی فولارد-خشک-تثبیت (Pad-Dry-Cure) یا سل-ژل، با استفاده از ترکیبات سیلان یا فلوروکربن‌های ۶ عامله انجام می‌شود. این روش‌ها عمدتاً پرهزینه بوده و اجرای آن نیازمند تجهیزات خاصی است و تکمیل انجام شده عموماً دارای ثبات شستشویی و سایشی پایینی است. لذا بر آن هستیم تا در این طرح، با پلیمریزاسیون پیش‌ماده پر فلورو هگزان (به‌عنوان رایج‌ترین ترکیبات آب‌گریز موجود در بازار) در محیط پلاسما اتمسفری بر پارچه‌های پلی استر تاری پودی، خواص آب‌گریزی و ماندگاری آن‌ها را مورد ارزیابی قرار دهیم.

اهداف و معیارهای مورد نظر

۱- دستیابی به دانش فنی پلیمریزاسیون پیش‌ماده‌های پر فلورو هگزان در محیط پلاسما اتمسفری

۲- بهینه‌سازی نوع و غلظت مونومر آب‌گریز

۳- بهینه‌سازی پارامترهای دستگاه پلاسما (هندسه الکترودها، توان، سرعت عبور پارچه و نوع/دبی گاز تزریق شده)

۴- مطالعه خواص سطحی، خواص آب‌گریزی و ثبات شستشویی و سایشی

۵- بررسی توجیه اقتصادی روش پلیمریزاسیون پلاسمایی در مقایسه با روش‌های شیمیایی متداول (در صنعت) در آب‌گریزی منسوجات و ارائه مدل مفهومی جهت صنعتی‌سازی روش پلیمریزاسیون پلاسمایی مواد آب‌گریز

ضرورت مسأله و اجرای طرح

جذب رطوبت بالا و راحتی پارچه‌های پنبه‌ای، علی‌رغم قیمت بالای آنها، شاید اصلی‌ترین دلایل گرایش عمده مصرف‌کنندگان به این پارچه‌ها باشد. جهت تولید این پارچه‌ها، ابتدا طی مراحل ریسندگی، الیاف به بوبین نخ تبدیل می‌شود، سپس بوبین‌های نخ وارد بخش چله‌کشی مستقیم شده و آهارزنی می‌شود. آهار، ماکرومولکول‌های طبیعی از نشاسته، گندم، سویا، ذرت، کربوکسی متیل سلولز و ... است که به سبب افزایش استحکام و کاهش نخ‌پارگی‌ها در ماشین‌های بافندگی و کاهش اصطکاک، با شانه‌های بافندگی به نخ‌های پنبه‌ای زده می‌شود. چله‌های نخ پنبه‌ای آهارزنی شده، مستقیماً پشت ماشین‌های بافندگی قرار گرفته و تبدیل به پارچه می‌شود. پارچه پس از توزین، متراژ و درجه‌بندی، وارد مراحل رنگرزی و تکمیل می‌شود و پیش از طی این مراحل، نیاز است تا آهار موجود در پارچه برداشته شود زیرا آهار ممانعت بالایی را در مقابل نفوذ آب، رنگ و سایر مواد تکمیلی ایجاد می‌کند. به این فرایند آهارگیری گفته می‌شود. آهارگیری متداولاً با آنزیم سلولاز در مدت‌زمان‌های طولانی طی فرایند پد سرد صورت می‌گیرد و پس از آن طی چندین مرحله شستشو و خنثی‌سازی می‌شود. عموماً فرایند آهارگیری بسیار زمان‌بر بوده (۱۲-۲۴ ساعت) و یکی از گلوگاه‌های تولید در سالن‌های تکمیل نساجی است. لذا در این طرح، برآنیم تا تأثیر پلاسما اتمسفری بر میزان جذب آهار، کیفیت نخ‌های پنبه‌ای پس از آهارزنی، جایگزینی مواد آهاری متداول (نشاسته، کربوکسی متیل سلولز و پلی وینیل الکل) با آهارهای دوستدار محیط‌زیست و مقرون به صرفه و بهبود فرایند آهارگیری از طریق کاهش زمان پروسه و کاهش مصرف مواد آنزیمی را بررسی نمائیم.

اهداف طرح

۱- بهینه‌سازی نوع و میزان آهار مصرفی
۲- ارزیابی کیفیت بافت پارچه در بافندگی
۳- ارزیابی زمان پروسه و میزان مصرف موارد آنزیمی در پروسه آهارگیری
۴- بررسی توجیه اقتصادی پلاسما در مقایسه با روش متداول (در صنعت) در آهارزنی