نمونه کالایی که می بایست رنگرزی شود به دور یک لوله سوراخ دار استیل پیچیده شده و داخل اتو کلاو به دور همزن قرار می گیرد. پودر رنگ درانتهای مخزن قرارگرفته و سپس مخزن بسته شده از گاز CO2 پر شده و حرارت می یابد. وقتی درجه حرارت به درجه کاری^[۱۹] رسید، CO2 به فشار مورد نظر رسیده و تحت چرخش ثابت قرار می گیرد. فشار به مدت ۶۰ دقیقه (مدت زمان رنگرزی ) حفظ می گردد و سپس برداشته می شود. CO2 و رنگزا های اضافی جدا شده و بازیابی می شوند. پس از این فرایند رنگرزی، نمونه خشک برداشته شده و در صورت لزوم با استون برای رفع رنگزاهای اضافه و چسبیده به سطح شستشو داده می شوند.

۲- ۳- ۳- ۲ تاثیر درجه حرارت و فشار
تأثیر درجه حرارت روی رنگرزی اساسا ناشی از افزایش نفوذ رنگ در پلیمر بوده و زمان رنگرزی را افزایش می دهد. فشار تنظیم حلالیت ماده رنگزا را به عهده دارد. ضریب نفوذ رنگ حل شده در محیط CO2 فوق بحرانی بالاتر از آب است، که سبب کاهش زمان رنگرزی می گردد. در درجه حرارت پایین، حلالیت ماده رنگزا در CO2 بالا بوده و با فشار پایین و حرارت بالا مقدار رنگ کم است ولی نفوذ آن به داخل لیف آسانتر می گردد.
از آنجایی که رنگرزی واقعا از فاز گازی انجام می پذیرد، که در اثر آن ماده رنگزا به طور یکسانی پخش شده و درجه بالایی از یکنواختی به دست می آید. برای برخی پارچه ها می بایست از جدا شدن زیاد روغن های ریسندگی جلوگیری گردد تا زیر دست پارچه نامناسب نگردد. هدف از جداسازی با CO2 سرد در انتهای فرایند رنگرزی رفع رنگ های سطحی و همچنین هم زمانی کاهش درجه حرارت فرایند جهت رسیدن درجه حرارت به زیر درجه حرارت دمای تبدیل شیشه ای است تا از خروج رنگ های فیکسه شده جلوگیری شود"حدادیان تفت،۱۳۸۷".
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 ،۱۳۸۳، ص ۶۵ “.
در تحقیق دیگری که آندرسون^[۲۰] 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″.
۲- ۳- ۴ رنگرزی الکترو شیمیایی
رنگ های خمی و گوگردی در آب غیر محلول هستند. بدین خاطر برای کاربرد آنها نیاز به تبدیل آنها به فرم قابل حل با بهره گرفتن از عامل کاهنده و قلیایی است. عوامل مختلف برای رنگ های خمی و گوگردی با تاکید بر تکنیک های متداول کاهش الکتروشیمیایی مورد بررسی قرار می گیرد.
مواد کاهنده مرسوم که عمل کاهندگی ماده رنگزا را انجام می دهند ، محصولات اکسیده شده غیر قابل بازیابی را تولید می کنند که در حمام باقی می ماند. حمام رنگ استفاده شده را نمی توان دوباره مورد استفاده قرار داد چرا که قدرت کاهندگی این مواد شیمیایی را نمی توان دوباره به دست آورد. دفع حمام مربوطه و آب حاصل از شستشو مسائل فراوان زیست محیطی را به دنبال دارد. بنابراین بیشترین توجه زیست محیطی می بایست در این مورد لحاظ گردد. رنگرزی الکترو شیمیایی هنوز مراحل آزمایشگاهی خود را می گذراند اما می تواند فرایند رنگرزی آینده خمی، ایندیگو و گوگردی باشد واین براساس گزارشات شرک BASF ، کمپانی پیشرو در زمینه تولید مواد رنگزا، اعلان می گردد. در این فرایند الکترون های حاصل از جریان الکتریکی جایگزین مواد کاهنده و بالطبع پساب آلوده حاصل خواهد شد. اولین تلاش که هر چند مستقیما در زمینه رنگرزی الکتروشیمیایی انجام شد. ابتدا توسط E.H.Daruwala بود. او سعی نمود مقدار دی تیونیت سدیم مورد نیاز برای کاهندگی رنگ ها را با بهره گرفتن از ولتاژ مستقیم کاهش دهد و توجیه این چنین بود که سدیم دی تیونیت در کاتد به فرمی تبدیل می شود که قدرت کاهندگی بالاتری دارد. با کاهندگی مناسب کاتد تحت شرایط مناسب پتانسیل کاتد، غلظتpH امکان تولید یک نوع کاهنده قوی تر از نوع سدیم دی تیونیت با پتانسیل اکسایش- کاهش به نسبت خود سدیم دی تیونیت وجود دارد. بر اساس این رفتار تجزیه هیدرو سولفید برای یون رادیکال آزاد SO₂ انجام می پذیرد. هرچند این محصولات را می توان در ولتاژ بدست آمده کاتد دوباره تولید نمود و سبب عدم بازیابی مجدد حمام مایع می گردد. در تکنیک رنگرزی الکتروشیمیایی این مفهوم یک گام جلوتر بررسی شده و امکان بازیابی حمام را ممکن می سازد. دو روش رنگرزی الکترو شیمیایی وجود دارد : مسقیم و غیر مستقیم .
درتکنیک رنگرزی الکتروشیمیایی مستقیم، رنگزای آلی به طور مستقیم احیا شده و این عمل با تماس بین رنگ و الکترود رخ می دهد. هرچند درعمل، ماده رنگزا به طور جزئی با مواد مرسوم احیاکننده احیا شده و سپس عملیات احیای کامل توسط فرایند الکتروشیمیایی انجام می پذیرد که ثبات رنگ احیا شده بهبود می یابند .به منظور شروع فرایند ، مقدار اولیه رنگ لوکو با فرایند های مرسوم حاصل می شود برای نمونه با افزودن مقدار کمی از عامل احیا کننده. به محضی که فرایند شروع می شود، و به صورت خود به خودی فرایند ادامه می یابد. این فرایند در مورد رنگ های گوگردی موفق بوده است. هرچند غلظت مورد نیاز رنگ برای حصول یک شید مشخص بیش از فرایند احیای مرسوم می باشد. در چنین سیستمی، ذرات رنگزا می بایست با الکترود تماس یابد تا احیا انجام شود. هرچند اکسیژن هوای موجود در محلول رنگ که فورا ماده رنگزا را دوباره اکسید می کند. قدرت دافعه زیاد نخواهد داشت. همچنین از آنجایکه خود ماده رنگزا باید در سطح کاتد احیا گردد. ناحیه کاتدی باید بزرگ باشد که این از محدودیت های این روش است.
Thomas Bechtold روش رنگرزی الکتروشیمیایی غیر مستقیم را در سال ۱۹۹۳ ثبت نموده است. در این روش، رنگ مستقیما در الکترود احیاء نمی شود. ترجیحا یک عامل احیا کننده اضافه می شود که رنگ را به روش مرسوم احیا می نماید که پس از احیاء رنگ اکسیده می شود. عامل احیا کننده اکسید شده متعاقبا در سطح کاتد احیا می گردد مجددا برای احیای رنگ قابل دسترس می باشد. این چرخه به طور متناوب در طی فرایند رنگرزی تکرار می گردد. در الکتروشیمیایی، عاملی که در چرخه احیاء و اکسید قرار می گیرد، سیستم اکسایش- کاهش برگشت پذیر نامیده شده و یک واسطه^[۲۱] است. بنابراین، دراین سیستم ، رنگ با تماس مستقیم ماده رنگزا با کاتد انجام نمی پذیرد، مثل احیاء الکتروشیمیایی مستقیم، اما این کار از طریق واسطه صورت می گیرد که بطور ممتد در طی تماس با کاتد احیا می گردد. این سیستم به عنوان رنگرزی الکترو شیمیایی شناخته می شود. این روش بازگشت پذیر اکسایش- کاهش ایجاد کننده یک توسعه و پیشرفت احیای قابل بازیافت در مایع رنگ است، افزودن عامل احیا کننده مرسوم ضروری نبوده و انباشتگی محصولات تجزیه شده مواد احیاء کننده دراین روش روی نمی دهد. رنگرزی الکتروشیمیایی ساده به نظر می رسد چرا که پس از چرخه رنگرزی، رنگ رمق کشی نشده توسط اکسیداسیون هوا ته نشین شده و می تواند با فیلتراسیون رفع گردد. بعد از رفع رنگ، رنگهای حاوی ماده واسطه، لیگاند^[۲۲] یا قلیایی می توانند برای عملیات رنگرزی بعدی مجددا به چرخه وارد شوند. این ویژگی مهمترین عامل کاهش دهنده هزینه و بهبود فرایند زیست محیطی است “حدادیان تفت،۱۳۸۷".
ضمن تحقیقی که توسط ایوب حاج سعید ^[۲۳]و 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″.
۲- ۴ 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، ۱۳۸۶، ص ۱۱۴ - ۱۱۵".
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 اجزا آن (ریشه، ساقه، برگ، میوه، گل و…) و مشخص شدن ماده مؤثر آن باید روشی اتخاذ نمود که بشود آن ماده مؤثر و یا ماده رنگی را استخراج کرد البته در اکثر موارد استخراج مواد رنگی گیاهان به روش جوشاندن با آب خالص صورت می گیرد و از هیچ حلال دیگر کمک گرفته نمی شود مگر اینکه بسته به میزان قطبیت مواد متشکله گیاه از حلال های دیگر استفاده شود “امیری، ۱۳۸۶، ص ۱۱۴ - ۱۱۵".
۲- ۴- ۱ استخراج با آب
یکی از روش های رایج استخراج رنگ از گیاهان رنگزا روش خیساندن است. در این روش پس از خشک کردن و خرد کردن گیاه، آن را در مقدار معینی آب ریخته و در زمان های مختلفی برای چند ساعت در حالت سکون رها می شود. بعد از آن روش جوشاندن گیاهان مرسوم بود. در این روش گیاه خشک و خورد شده را در دمای جوش، می جوشانند. سپس از محلولی که از کاغذ صافی عبور داده شده و صاف شده برای رنگرزی استفاده می شود. از مزایا و معایب استفاده از آب می توان به این نکات توجه کرد که: آب به عنوان یک حلال قطبی، ایجاد یک محیط قطبی می کند که در این محیط ترکیباتی با قطبیت پایین کمتر استخراج می گردند و به همین دلیل میزان ترکیبات استخراج شده با آب کاهش می یابد “Chirinos et .al,2007″. از طرف دیگر حضور مقادیر مناسب آب و حلال به صورت مطلوبی موجب تورم بافت گیاهی می گردد که این تورم، موجب افزایش سطح تماس بین ماتریکس گیاهی و حلال و در نتیجه افزایش میزان استخراج می شود. آب داغ موجب شکستن دیواره های سلولی می گردد"Li. et,al. 2010″. همچنین دمای بالا قطبیت حلال را کاهش داده و بنابراین توانایی حل کردن ترکیباتی با قطبیت کمتر بهبود می یابد “Cacace and mazza,2006″. افزایش دما همچنین کشش سطحی و ویسکوزیته حلال را کاهش و سرعت انتشار و انتقال را افزایش می دهد “Ramos ,et.al,2002″.
تحقیقی توسط قرنجیک و همکاران با عنوان ” بهینه سازی شرایط رنگرزی الیاف پشم با مواد رنگزای استخراج شده از گیاه وسمه و بررسی خواص رنگرزی آن” انجام شده است. در این طرح ماده رنگزای موجود در گیاه وسمه به روش خیساندن استخراج شده است. برای خیساندن پودر گیاه وسمه با آب مخلوط شده و به مدت ۲۴ ساعت در محل تاریک خیسانده شد. سپس رنگرزی انجام گرفت. نتایج رنگرزی نشان می دهد که کالاها دارای ثبات شستشویی عالی و ثبات نوری و کلرینه کردن و سایشی خوبی می باشد ” قرنجیک، ۱۳۹۰".
در تحقیق دیگری که مفتخر و همکاران با عنوان “دستیابی به فام آبی در خامه قالی با وسمه ایرانی و بررسی ثبات های خامه رنگرزی شده” انجام داده اند. طی این تحقیق از خیساندن گیاه وسمه برای استخراج رنگ استفاده شده است؛ به این صورت که پودر وسمه به مدت های ۸ ،۱۶ و ۲۴ ساعت خیسانده شده و در محیط تاریکی قرار گرفتند. سپس کالاها رنگرزی شدند. نتایج نشان داد که نمونه های رنگرزی شده با ۱۶ ساعت زمان خیساندن اختلاف کمتری با نمونه شاهد دارد و تأثیر بهتری نسبت به زمان های دیگر داشته است “مفتخر و همکاران،۱۳۹۰، ص۲۶".
۲- ۴-۲ استخراج با حلالهای آلی
در گذشته استخراج با حلال متداولترین روش استخراج بود. از معایب این روش، طولانی بودن زمان استخراج و مصرف مقادیر زیادی حلال است که مستلزم مراحل اضافی و صرف هزینه و وقت برای بازیافت حلال و تغلیظ عصاره می باشد که باعث آسیب به محیط زیست می گردد. همچنین باید از حرارت استفاده گردد که منجر به تجزیه گرمایی برخی ترکیبات می گردد ” Mandal. V. Y. et,al . 2007″. یکی از تجهیزاتی که بیشترین استفاده را در شیوه استخراج با حلال آلی دارد و نام استخراج هم به همین نام است دستگاه سوکسله است ” Wang.L.Curtis. L. Weller.2006 and Luqu de castro.M.D.et,al. 1998″. شیوه استاندارد و مرجع اصلی برای ارزیابی کردن کارکرد شیوه های استخراج جامد - مایع است .در دستگاه سوکسله ماده گیاهی داخل فیلتری در لوله بالایی قرار می گیرد و بالون تقطیر از حلال استخراج پر می شود. بالون تا حدود نقطه جوش حلال حرارت داده می شود، حلال تبخیر می شود و توسط لوله ای به کندانسور هدایت می شود و بستر گیاه با حلال تازه کندانس شده از بالن تقطیر پر می شود. هنگامی که مایع به سطح سرریز شدن برسد، سیفون محلول لوله را بیرون می کشد و در حالی که ماده استخراج شده حل شده داخل توده مایع است آن را به بالن تقطیر می برد. در بالن ماده حل شده از حلال با بهره گرفتن از تقطیر جدا می شود و حلال تازه به داخل بستر جامد گیاه بر می گردد. این عملیات تا استخراج کامل به دست آید تکرار می شود. رنگ خالص در این شیوه در نهایت پس از تبخیر حلال استخراج محلول بدست آمده، جمع آوری می شود. استخراج به کمک سوکسله دارای فواید و معایبی می باشد، فواید این شیوه عبارتند از : جابجایی تعادل انتقالی با آوردن مکرّر حلال تازه برای تماس با شبکه جامد، برقرار کردن دمای استخراج نسبتا بالا با حرارت بالن تقطیر، هیچ صاف کردنی بعد از لیچینگ نیاز نیست و شیوه سوکسله بسیار ساده و ارزان است. معایب آن عبارتند از : زمان استخراج طولانی، مقدار زیادحلال استفاده شده، عدم مهیا شدن آشفتگی (همزدن) که می تواند در دستگاه سوکسله در صورت وجود داشتن باعث تسریع فرایند شود، مقدار زیاد حلال استفاده شده، به شیوه تبخیر یا تغلیظ کردن نیاز دارد و امکان تجزیه حرارتی ترکیبات هدف که نمی تواند نادیده گرفته شود چون استخراج معمولا در دمای ذوب حلال برای مدت طولانی رخ می دهد .زمان طولانی مورد نیاز و مقدار زیاد حلال مصرفی ما را در جهت انتقاد از شیوه سوکسله هدایت می کنند.
ضمن تحقیقی که توسط خواجه مهریزی و همکاران با عنوان “مطالعه روش های مختلف استخراج ماده رنگزا از ریشه روناس و ارزیابی فاکتورهای موثر بر راندمان فرایند استخراج انجام شده است، استخراج رنگ از رنگزاها با ۱۵ روش مختلف به کمک حلال ها و اسید های مختلف آزمایش شده است. نتایج حاکی از آن است که افزایش اسیدها باعث کاهش طول موج ماکزیمم جذب ماده استخراج شده گردیده و میزان جذب را نیز افزایش داده که توصیه شده است از به کار بردن اسید در فرایند استخراج خودداری شود. همچنین استفاده از حلال ایزوپروپیل الکل و آب به عنوان بهترین حلال در روش استخراج موثر بوده که می توان از این ترکیب حلال به استخراج ۵۰% وزنی آلیزارین از ریشه روناس رسید “خواجه مهریزی و همکاران ،۱۳۸۸".
در کار تحقیقاتی توسط شمس ناتری و اکرامی با عنوان ” استخراج رنگ از رنگزای طبیعی روناس و رنگرزی پشم برای مقایسه قدرت رنگی رنگزای استخراج شده از روناس با روناس خام به روش سوکسله” انجام شده است. یافته های تحقیق نشان داد که قدرت رنگی روناس استخراج شده به روش سوکسله بیشتر از روناس خام می باشد “شمس ناتری، اکرامی،۱۳۸۶".
۲-۴-۳ شیوه های جدید استخراج
از معایب روش های گفته شده در بالا طولانی بودن زمان استخراج و استفاده از مقادیر زیاد حلال می باشد که خطر ایجاد مسمویت توسط حلال وجود دارد. روش های نوین استخراج باید غیر سمی، سریع ، ماشینی شده، دارای حساسیت بالا، از لحاظ هزینه به صرفه و از لحاظ محیطی ایمن باشند. روشی وجود ندارد که همه شرایط را داشته باشد اما روشهایی وجود دارند که بسیار امید بخشند و می توانند به صورت موثر و کارا در استخراج ترکیبات مؤثره در صنایع غذایی به کار روند"Turner.C. 2006″.
این روشها شامل استخراج با سیال فوق بحرانی، استخراج با مایع تحت فشار، استخراج با آب داغ تحت فشار، استخراج به کمک امواج مایکروویو، و… نام برد. این تکنیکها با بسیاری از نیازهای امروزی مانند ملاحظات زیست محیطی، سرعت و قابلیت ماشینی شدن مطابقت دارند. استفاده از این روشها موجب کاهش زمان استخراج، کاهش مقدار حلال مصرفی ، افزایش راندمان استخراج و بهبود کیفیت ترکیبات استخراج شده می گردد. اصول عملیاتی این روشها و شرایط انجام آنها مورد بحث و بررسی قرار گرفته است.
۲- ۴- ۳- ۱ استخراج با سیال فوق بحرانی (SFE)
یک مایع یا گاز زمانی فوق بحرانی می گردد که دما و فشار آن به بالای نقطه بحرانی برسد که برای دی اکسیدکربن ۳۱ درجه سانتیگراد و ۷۲ بار می باشد. دی اکسید کربن به علت سمیت پایین، دما و فشار فوق بحرانی پایین انتخاب شده است. اساس این روش این است که سیال فوق بحرانی توسط پمپ از یک مجرای پر شده با نمونه عبور می کند. بنابراین محفظه استخراج از طریق پمپ با سیال مورد نظر تحت فشار قرار می گیرد “Japon-Lujan.R and M.D.Luque de castro.2006″. سپس با کاهش فشار یا افزایش دما ترکیبات استخراج شده رسوب کرده و جمع آوری می گردند و سیال بازیافت می گردد. این سیستم همچنین مجهز یک مجرای فشار بالا برای نگهداری نمونه، یک محدود کننده و ظرفی برای جمع آوری نمونه و کمک حلال در صورت نیاز می باشد “Dunford.N.T.et,al.2006″. از مزایای سیال های فوق بحرانی نسبت به حلالهای دیگر بالاتر بودن قدرت انحلال و قابلیت تنظیم این ویژگی با تغییر فشار یا دما، ضریب نفوذ بالاتر و ویسکوزیته کمتر می باشد “Wang .L.and C.Weller,2006″.
۲- ۴- ۳- ۲ استخراج با کمک امواج مایکروویو (MAE)
این روش بر اساس حرارت دهی و استفاده از حلالهای آلی می باشد. نمونه و حلال مناسب آن در یک ظرف ریخته می شوند، فشار تنظیم می گردد و با مایکروویو حرارت داده می شود. بعد از ۵ تا ۲۰ دقیقه استخراج کامل می گردد. اما ۴۰ ثانیه نیز در پژوهشها دیده شده است. اجازه می دهیم تا مجرا سرد شود. سپس حلال فیلتر می گردد. کارایی گرم شدن حلالهای مختلف به ضریب پراکنش آنها بستگی دارد که برابر است با اتلاف دی الکتریک به ثابت دی الکتریک. اتانول و متانول نسبت به آب مقدار کمتری از انرژی مایکروویو را جذب می کنند. از طرف دیگر هگزان و سایر حلالهای غیر قطبی در مقابل مایکروویو خنثی هستند و حرارت ایجاد نمی کنند. بهینه سازی میکروویو بستگی به ترکیب حلال، حجم حلال، دما و زمان استخراج و ویژگی نمونه مورد نظر دارد “Hemwimon.S.P.et,al. 2007″.
در تحقیقی که توسط سینها ^[۲۴]و همکاران برای بهبود استخراج رنگ های طبیعی از پوست انار با تغییر سه عامل زمان و pH و میزان ماده رنگزا به روش مایکروویو صورت گرفته است. نتایج نشان داد که استفاده از روش تابش مایکروویو یک روش سریع و بهبود یافته برای استخراج رنگ از رنگزا می باشد و به طور قابل توجهی باعث کاهش زمان استخراج می شود “Sinha.K.et,al.2011″.
در تحقیقی دیگری که توسط سینها و همکاران برای بهبود استخراج رنگ آبی از گیاه هندی Butterfly Pea به کمک مایکروویو در زمان های مختلف انجام شده است، قدرت رنگی و عملکرد رنگ با بهره گرفتن از دستگاه اسپکتوفتومتری مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج نشان می دهد که استخراج با بهره گرفتن از تکنیک مایکروویو بهتر از روش های مرسوم استخراج آبی بوده است"Sinha.K.et,al.2012″.
۲- ۵ معرفی دستگاه مافوق صوت و روش کار آن
امروزه کاربرد فناوری در وسائل با کاربری جدید توجه محققان و صنعتگران بسیاری را به خود جلب کرده است. هدف فرایند های جدید کاهش انرژی مصرفی و استفاده کم از میزان انرژی است. برای این کار از روش های مختلفی مثل استفاده از فرکانس رادیوئی، رنگرزی الکترو شیمیایی، حرارت ماوراء قرمز، امواج مافوق صوت، رنگرزی ماکرویو، تکنولوژی پلاسما و دی اکسید کربن، برخی روش های نو در راه پیشرفت رنگرزی منسوجات می باشد. در کار پژوهشی حاضر به شرح و تفصیل تکنیک مافوق صوت پرداخته شده است. امواج مافوق صوت معمولا برای سرعت بخشیدن به واکنش های شیمیایی و افزایش عملیات های فیزیکی استفاده می شود، مانند پاک کردن، امولسیون، استخراج و… این امواج اجازه می دهد که نتیجه بهتری نسبت به شرایط ضعیف تر موجود داشته و حصول آن را افزایش می دهد"Wang.L,2010″.
در سال ۱۸۷۶ میلادی، فرانسیس گالتون^[۲۵] برای اولین بار پی به وجود امواج مافوق صوت برد. در زمان جنگ جهانی اول کشور انگلستان برای کمک به جلوگیری از غرق شدن کشتی‌هایش توسط زیردریایی های کشور آلمان در اقیانوس آتلانتیک شمالی دستگاه کشف کننده زیردریایی‌ها به کمک امواج صوتی به نام صوت‌یاب ^[۲۶]ابداع کرد. این دستگاه امواج مافوق صوت تولید می‌کرد که در پیدا کردن مسیر کشتی ها استفاده می‌شد. این تکنیک در زمان جنگ جهانی دوم تکمیل گردید و بعدها بطور گسترده‌ای در صنعت این کشور برای آشکار سازی شکافها در فلزات و سایر موارد مورد استفاده قرار می‌گرفت. از کاربرد بخصوصی که انعکاس صوت در جنگ و صنعت داشت صوت‌یاب به علم پزشکی وارد شد و تبدیل به یک وسیله تشخیصی بزرگ در علم پزشکی گردید.
علی رغم سابقه طولانی مطالعه و تحقیق در علم صوت، کاربرد نوین امواج مافوق صوتی تنها در اوایل قرن ۲۰ آغاز گردید. در سال ۱۹۲۹٫ م دو دانشمند به نام های لوکولوف^[۲۷] و مالهاوزر^[۲۸] از امواج فرا صوت برای بازرسی مواد استفاده کردند “هنرور،۱۳۸۴". در ادامه در مقیاس صنعتی در سال ۱۹۴۳٫ م دستگاه بازرسی فراصوتی ابداع و مورد استفاده قرار گرفت. اما استفاده از آزمون فراصوتی از دهه ۱۹۵۰ توسعه یافته و شاهد پیشرفت های قابل توجهی بود “Albert.s.1991″.
۲- ۵- ۱ امواج مافوق صوت چیست؟
امواج مافوق صوت عبارت است از کاربرد امواج مکانیکی- صوتی با فرکانسی بالاتر از حد شنوایی انسان در محدوده فرکانس ۱۰ الی ۲۰ کیلو هرتز می باشد.
امروزه از لغت مگاسونیک^[۲۹] برای امواج با محدوده فرکانسی بالاتر از ۱۰۰۰ مگاهرتز استفاده می شود “عصارزادگان-ملاحسینی،۱۳۸۸،ص ۲۹ ، ۳۸".
امواج مختلفی می توانند در آزمون های فرا صوتی مورد استفاده قرار گیرند. معمولا امواج طولی و عرضی به طور معمول در آزمون های فرا صوتی مورد استفاده قرار گیرند “Larnpman and Zorc.1989″. البته می توان از امواج سطحی (امواج ریلی) نیز در آزمون های فراصوتی استفاده نمود. ولی این امواج قادر به شناسایی عیوب یا فازها در سطوح زیرین قطعات تحت آزمون نمی باشد. روش های مختلفی برای آزمون ههای فرا صوتی مورد استفاده قرار می گیرند. در این میان روش های تماسی و روش غوطه وری شایعترین روش آزمون فراصوتی می باشد “Lawrence . C.L.1989″.
یکی از کاربردهای مهم امواج مافوق صوت، استفاده از ضربه های ناشی از کاویتاسیون^[۳۰] ایجاد شده توسط آن در فرایند شستشوی مافوق صوت می باشد “عصارزادگان- ملاحسینی،۱۳۸۸، ص ۲۹ ، ۳۸". وقتی این امواج در محیطی مثل آب پخش می شود یک الگوی تکرار متراکم شدن و کاهش تراکم به علت حرکت موج صورت در نواحی با فشار پایین شکل می گیرد. به علت کاهش فشار، حباب های بسیار ریزی ایجاد شده و می ترکد. این حباب های ریز به کاویتاسیون معروف هستند” Laborde. J.1998″.
اصول کلی این روش مبتنی بر غوطه وری قطعات مورد نظر در یک مایع واسطه می باشد که این مایع توسط یک مولد امواج مافوق صوت با فرکانس و شدت بسیار بالایی مرتعش شده و کاویتاسون به وجود آمده است. در این پدیده به خاطر خلاء نسبی، جوشش حجمی ولی مدون افزایش دمای مایع صورت می پذیرد، هرچند هنگام برگشت سطح و ایجاد موج فشار، دمای محلی در حد و ابعاد ملکولی و در نزدیکی محل ترکیدن حباب بسیار زیاد است. محاسبات نشان می دهد که در این محل، دمایی بیش از ۵۵۰۰ درجه سانتی گراد و فشاری بیش از ۶۷ مگا پاسکال تولید می شود. از طرف دیگر اگر حرکت نسبی با مشخصات فوق میان دو سطح جامد برقرار شود ازدیاد دما باعث جوش خوردن دو سطح به یکدیگر می‌شود که جوشکاری مافوق صوت ^[۳۱] می‌باشد “عصارزادگان،۱۳۸۸،ص ۲۹ ، ۳۸".
شکل ۲- ۱٫محدوده فرکانس امواج مافوق صوت
۲- ۵- ۲ حسگرهای دستگاه مافوق صوت

<p><strong>ارزیابی دوباره</strong><br /><strong>شکل شماره ۲-۶٫ نمودار مدل فلاوین</strong></p><h2>۲-۳-۱۲٫ سیستم­های مدیریت دانش</h2><p>سیستم­های مدیریت دانش بر هر دو بخش مالی و غیرمالی تمرکز دارد و هر دو بعد آن را در نظر می­گیرد.<br />این مطالعه تأثیر مدیریت دانش استراتژیک را بر سه بعد عملکرد سازمان بررسی نموده است که عبارتند از:<br />۱) عملکرد مالی: که شامل عملکرد بازار شرکت، سودآوری، رشد و رضایت مشتری<br />۲) عملکرد فرایند: که اشاره به کیفیت و بهره­وری شرکت دارد.<br />۳) عملکرد داخلی: که مربوط به توانایی­های فرد نظیر مدرک تحصیلی کارکنان، رضایت کارکنان و خلاقیت<br />است ( وظیفه دوست و همکاران، ۱۳۹۳: ۱۶۸-۱۶۷).</p><h1>۲-۴٫ رضایت مشتری</h1><p>رضایت مشتری نقش مهمی در موفقیت کیفیت فراگیر در بلند مدت دارد. با ارائه خدمات استاندارد، درک روشنی به کارکنان داده می شود و می توان برای بهبود کار از بازخوردهای مشتری استفاده نمود و مبنای کار خود را استفاده از روش­های علمی برای ناظرین داخلی و کیفیت دریافتی قرار داد. خط م

آماره دوربین-واتسن ۶۴۹/۱

۳)مدل سوم
در این مدل به صورت همزمان ارتباط میان متغیرهای مستقل اعتبارات تجاری، وامهای کوتاه مدت، پیش دریافتها، ذخیره مالیات بر درآمد، سایر اسناد و حسابهای پرداختنی، سود سهام پیشنهادی، وامهای بلند مدت، ذخیره مزایای پایان خدمت، سهام عادی و اندوخته قانونی و متغیر وابسته ارزش شرکت را بررسی می کنیم.
۳-۱) آزمون دوربین واتسون
برای انجام رگرسیون باید همواره خطاها مستقل باشند، به منظور بررسی استقلال خطاها از آماره دوربین واتسون استفاده می کنیم، و فرضیات زیر مورد آزمون قرار می گیرد:

فرض  : خطاها مستقل نیستند.
فرض  : خطاها مستقل هستند.
اگر مقدار آماره دوربین واتسون بین ۵/۱ تا ۵/۲ باشد فرض  پذیرفته می شود و نتیجه می گیریرم خطاها مستقل هستند.
در مدل کلی مقدار آماره دوربین واتسون ۹۶۳/۱ است، چون مقدار این آماره بین ۵/۱ تا ۵/۲ می باشد نتیجه می گیریم که میان خطاها استقلال وجود دارد و می توانیم از رگرسیون استفاده کنیم.
بنابراین مدل مورد نظر ما به صورت زیر است:
نمودار ۴-۳: ضریب رگرسیونی میان متغیرهای سود سهام پیشنهادی و ارزش شرکت
در این نمودار ۱۴/۱- نشان دهنده میزان ضریب رگرسیونی میان متغیرهای سود سهام پیشنهادی و ارزش شرکت است. سایر مقادیر ارائه شده در نمودار را نیز به همین صورت می توان تفسیر کرد.
۳-۲) معادله ساختاری
اگر متغیر های مستقل اعتبارات تجاری را با  ، وامهای کوتاه مدت را با  ، پیش دریافت ها را با  ، ذخیره مالیات بر درآمد را با  ، سایر اسناد و حسابهای پرداختنی را با  ، سود سهام پیشنهادی را با  داده، وامهای بلند مدت را با  ، ذخیره مزایای پایان خدمت را با  ، سهام عادی را با  و اندوخته قانونی را با  و متغیر وابسته ارزش شرکت را با  نمایش می دهیم. با توجه به ضرایب رگرسیونی، مدل رگرسیونی خطی برازش داده شده به داده ها، به صورت زیر می باشد:

با بهره گرفتن از این مدل رگرسیونی، هر مقدار مد نظر از متغیر ارزش شرکت را می توان با بهره گرفتن از متغیرهای اعتبارات تجاری، وامهای کوتاه مدت، پیش دریافتها، ذخیره مالیات بر درآمد، سایر اسناد و حسابهای پرداختنی، سود سهام پیشنهادی، وامهای بلند مدت، ذخیره مزایای پایان خدمت، سهام عادی و اندوخته قانونی پیش بینی کرد.
در مدل اول میزان آماره خی دو  ، درجه آزادی ۴۵ است.
جدول تجزیه واریانس که با نرم افزار SPSS به دست آمده است به صورت زیر است.
با بهره گرفتن از جدول زیر می خواهیم فرض زیر را آزمون کنیم.
“فرض  : مدل رگرسیون خطی برازش داده شده، معنی دار نیست “
در برابر فرض
“فرض  : مدل رگرسیون خطی برازش داده شده، معنی دار است “
اگر سطح معنی داری از ۰۵/۰ کمتر باشد، نتیجه می گیریم فرض  تایید می شود و مدل رگرسیون خطی برازش داده شده معنی دار است.
همانطور که در جدول زیر مشاهده می کنیم، سطح معنی داری ۰۰۰/۰ است و از ۰۵/۰ کمتر است. بنابراین با اطمینان ۹۵ درصد نتیجه می گیریم مدل رگرسیونی ارائه شده در رابطه فوق مناسب است.
جدول ۴-۱۵:‌ جدول تجزیه واریانس

منبع تغییرات

مجموع مربعات

درجه آزادی

میانگین مربعات

آماره F

سطح معنی داری

رگرسیون

۱۰^۱۶  ۸۰۰/۶

۶

۱۰^۱۵  ۸۰۰/۶

۰۲۲/۶۱۳

۰۰۰/۰

خطا

شی اصلی سازمان بالا بردن رضایت مشتریان است و لذا باید از تکنیک­ها و ابزارها استفاده نمود، تا توجه به مشتری از طرف تمامی کارکنان فراهم گردد. شرکت­ها باید با تکنیک ها و ابزارهای موجود رضایت مشتریان را به طور پیوسته مورد ارزیابی قرار داده و خط مشی خدمات به مشتری را براساس ارائه یک خدمت مشتری گرا قرار دهند (فیروزیان و همکاران،۱۳۸۶: ۸۹).<br /><a href="https://feko.ir/"><img class="alignnone wp-image-66″ src="https://ziso.ir/wp-content/uploads/2021/10/THESIS-PAPER-13.png” alt="پایان نامه - مقاله - پروژه” width="280″ height="85″ /></a></p><h2>۲-۴-۱٫ سودآوری در تولیدات و رضایت مشتری</h2><p>تمام مراکز تولیدی باید اساس تولید و فروش محصولات را با توجه به ارائه خدمات مطابق سلیقه تک تک مشتریان متمرکز نمایند و طراحان باید در شیوه های قدیمی تغییراتی را ایجاد نمایند. طرح ها توام با نوآوری فنی برای عرضه طرح های منطبق با تصورات مصرف کننده باشد. توانمندی در جذب بازار به عنوان یک نقطه عطف، بستر تولیدات متغیر و محصولات بدیع، مورد پسند متقاضی را فراهم می کند، بعلاوه با بهره گرفتن از تغییرات سازمان یافته با بهره­ گیری از نیروی سازمان یافته و فنی زمینه توسعه و توان تولید انبوه فراهم می شود، همچنین با موفقیت در زمینه پایه­ های مستحکم توسعه پویا گذارده شده و در نتیجه زمینه شناخت توان نهایی سازمان شناسایی می گردد (چش تائی مینگ،۱۳۷۷: ۳۰ و۲۹).</p><h1>۲-۵٫ جدول استراتژی های مشتری محور و فرایندهای اصلی</h1><p><strong>جدول شماره(۲-۲)،مشخصه های استراتژی ها و شایستگی ها</strong></p><p>&nbsp;</p><table><tbody><tr><td><strong>فرآیندها</strong><br /><strong>استراتژی رقابتی</strong></td><td><strong>تولید</strong></td><td><strong>تحقیق و توسعه</strong></td><td><strong>فروش و بازاریابی</strong></td></tr><tr><td><strong>برتری عملیاتی</strong></td><td>تولید در سطح جهانی</td><td><strong>نوآوری های تدریجی</strong></td><td><strong>بازار یابی برای بازارهای انبوه</strong></td></tr><tr><td><strong>نوآوری محصول</strong></td><td><strong>تولید اولیه</strong></td><td>نوآوری های جهشی</td><td><strong>بازاریابی تکنیکی</strong></td></tr><tr><td><strong>مشتری مداری</strong></td><td><strong>ساخت چابک</strong></td><td><strong>ارائه راه حل های خاص</strong></td><td>بازاریابی خدمات</td></tr></tbody></table><p>&nbsp;</p><h1>مآخذ( علی احمدی و الهیاری،۱۳۸۲: ۷۵)</h1><p>&nbsp;</p><h1>۲-۶٫ مزایای وفاداری مشتری</h1><p>صاحب نظران دانش بازار یابی، مزایای زیادی را برای وفاداری برشمرده اند که برخی از بارزترین آنها عبارتند از:</p><p>&nbsp;</p><ol><li style="list-style-type: none;"><ol><li>کاهش هزینه های جذب مشتریان جدید؛</li></ol></li></ol><p>&nbsp;</p><ol><li style="list-style-type: none;"><ol><li>کاهش حساسیت مشتریان نسبت به تغییرات و قیمتها؛</li></ol></li></ol><p>&nbsp;</p><ol><li style="list-style-type: none;"><ol><li>منافع حاصل از ارزش طول عمر مشتری.</li></ol></li></ol><p>&nbsp;</p><p>امروزه دیگر رضایتمندی مشتریان کافی نیست و شرکت­ها نباید به رضایتمندی مشتریانشان دل خوش کنند، آنها باید مطمئن شوند که مشتریان رضایتمندشان وفادار هم هستند (حاجی کریمی و عباس علی، ۱۳۸۴: ۱۳۷). در محیط رقابتی کنونی لزوم آن وجود دارد که مدیران سازمان­ها در تصمیم گیری­های خود شناخت کامل تر و بهتری نسبت به مشتریان سازمان داشته باشند، از این رو می توان از تکنولوژی­های عصر حاضر مانند داده کاوی و انباره داده ­ها استفاده نمود. انباره داده ها به وسیله تجمیع داده ­ها می تواند تصویر جامع­تری از مشتری را ایجاد کند. سرعت تصمیم گیری را افزایش دهد و کیفیت تصمیمات را پیوسته بهبود بخشد و در نهایت سودآوری سازمان را افزایش دهد (عباس زادگان،۱۳۸۵: ۵۷).</p>

<p><strong>ارزیابی دوباره</strong><br /><strong>شکل شماره ۲-۶٫ نمودار مدل فلاوین</strong></p><h2>۲-۳-۱۲٫ سیستم­های مدیریت دانش</h2><p>سیستم­های مدیریت دانش بر هر دو بخش مالی و غیرمالی تمرکز دارد و هر دو بعد آن را در نظر می­گیرد.<br />این مطالعه تأثیر مدیریت دانش استراتژیک را بر سه بعد عملکرد سازمان بررسی نموده است که عبارتند از:<br />۱) عملکرد مالی: که شامل عملکرد بازار شرکت، سودآوری، رشد و رضایت مشتری<br />۲) عملکرد فرایند: که اشاره به کیفیت و بهره­وری شرکت دارد.<br />۳) عملکرد داخلی: که مربوط به توانایی­های فرد نظیر مدرک تحصیلی کارکنان، رضایت کارکنان و خلاقیت<br />است ( وظیفه دوست و همکاران، ۱۳۹۳: ۱۶۸-۱۶۷).</p><h1>۲-۴٫ رضایت مشتری</h1><p>رضایت مشتری نقش مهمی در موفقیت کیفیت فراگیر در بلند مدت دارد. با ارائه خدمات استاندارد، درک روشنی به کارکنان داده می شود و می توان برای بهبود کار از بازخوردهای مشتری استفاده نمود و مبنای کار خود را استفاده از روش­های علمی برای ناظرین داخلی و کیفیت دریافتی قرار داد. خط م

نکته‌ی حائز ااهمیت این است که واکنش پیرولیز موجب تغییرات زیادی در خواص ماده خواهد گذاشت. بویژه؛ تغییرات ترکیب شیمیایی ماده و انبساط حرارتی-شیمیایی موجب تغییرات زیادی در خواص حرارتی و انتقالی ماده می‌گذارد. بعلاوه این فرآیندها بسیار وابسته به نرخ گرمایش هستند. با افزایش میزان نرخ گرمایش؛ واکنش‌ها و انبساط حرارتی-شیمیایی مربوطه و دیگر خواص مرتبط به

نکته‌ی حائز ااهمیت این است که واکنش پیرولیز موجب تغییرات زیادی در خواص ماده خواهد گذاشت. بویژه؛ تغییرات ترکیب شیمیایی ماده و انبساط حرارتی-شیمیایی موجب تغییرات زیادی در خواص حرارتی و انتقالی ماده می‌گذارد. بعلاوه این فرآیندها بسیار وابسته به نرخ گرمایش هستند. با افزایش میزان نرخ گرمایش؛ واکنش‌ها و انبساط حرارتی-شیمیایی مربوطه و دیگر خواص مرتبط به دماهای بالاتر منتقل خواهند شد. زمانیکه فرآیند تجزیه آغاز می‌شود؛ رفتار حرارتی ماده بوسیله واکنش‌های شیمیایی؛ انبساط شیمیایی-حرارتی؛ تغییرات حرارتی و خواص انتقال و حضور گازهای تجزیه تغییر خواهد کرد.
بطور طبیعی برای مدلسازی پاسخ ماده پلیمری به حرارت اعمال شده، تأثیرات این فرآیندها باید در نظر گرفته شود. مدل‌های تحلیلی مختلفی برای توصیف و در نظر گرفتن انتقال حرارت در فرآیند تجزیه مواد کامپوزیتی پیشنهاد شده‌اند که براساس فرآیند تجزیه چوب و و ساختار ذغال باقیمانده از آن بدست آمده‌اند. بطور کلی این مدل‌ها شبیه به هم هستند و تنها اختلاف اولیه آنها در شکل هندسی، شرایط مرزی و روش حل آنهاست.
در برخی از این مدل‌ها فرض شده است که خواص حرارتی ثابت و واکنش تجزیه مرتبه اول اتفاق میافتد. بعد از آن مدل‌هایی بر اساس تغییر خواص حرارتی و فیزیکی ماده در حین تجزیه ارائه شدند.
برخی دیگر مدلی را پیشنهاد کردند که نه تنها به بررسی تغییرات خواص ماده بلکه به بررسی تأثیر جریان گاز در ساختار ذغال و وابستگی دمایی گرمای تجزیه و تبخیر پرداختند. در نهایت مدل‌هایی پیشنهاد شد که ماده را به دو بخش فعال و بخش باقیمانده تقسیم نمود.
تجزیه حرارتی پلیمرهای تقویت شده با الیاف در شعله یکی از پیچیده‌ترین مفاهیم و عنوان‌هایی است که ترکیبی از اثرات فرایندهای حرارتی، شیمیایی و فیزیکی است. فرایندهای حرارتی شامل هدایت حرارتی^[۹۹] از سمت آتش به طرف کامپوزیت با گرمای تولید شده یا جذب شده از طرف واکنش تجزیه ماتریس پلیمری، الیاف آلی و ماده هسته ای^[۱۰۰] ، گرمای تولید شده به وسیله احتراق و واکنش گازهای قابل اشتعال حاصل از تجزیه و گرمای جابه جایی هدر رفته^[۱۰۱] ناشی از خروج گازهای داغ واکنش و همچنین بخارات آب از درون کامپوزیت به درون آتش می باشد.
فرایندهای شیمیایی شامل نرم شدگی حرارتی^[۱۰۲]، ذوب^[۱۰۳]، پیرولیز و ناپایدار شدن^[۱۰۴] ماتریس پلیمری، الیاف آلی با ماده هسته با هم و تشکیل گازهای ناپایدار، رشد و اکسیداسیون ذغال می‌باشد.
فرایندهای فیزیکی شامل، انبساط حرارتی و انقباض حرارتی، افزایش فشار داخلی به دلیل تشکیل گازهای ناپایدار و تبخیر رطوبت^[۱۰۵]، کرنش های ناشی از حرارت^[۱۰۶]، صدمات ناشی از جدا شدن لایه ها^[۱۰۷]، ایجاد شیار در ماتریس^[۱۰۸]، فرسایش سطح^[۱۰۹]، نرم شدگی، ذوب و اتصال فیزیکی^[۱۱۰] الیاف می باشد.
بیشتر این فرایندها به صورت جداگانه از هم اتفاق نمی افتد و معمولا تاثیر دیگر فرایندها بر روی هم به پیچیدگی رفتار کامپوزیت در آتش می‌افزاید.
دانستن این فرایندها و چگونگی تعامل آنها برای درک بهتر واکنش شعله و خواص شعله در مواد کامپوزیتی کاملا ضروری به نظر می رسد.
مدل‌های تحلیلی و بر اساس المان محدود^[۱۱۱] جهت پیش بینی پاسخ کامپوزیت لایه ای^[۱۱۲] و کامپوزیت های ساندویچی در دماهای بالا و تحت مجاورت شعله به کار می‌رود.
برای تامین و ضمانت امنیت حرارتی قطعه ، مدل های ترموفیزیکی^[۱۱۳] و ترمومکانیکی^[۱۱۴] در سال ۱۹۷۰ به رسمیت شناخته شد. که در آن زمان از کامپوزیت‌های الیاف کربن (مثل کربن/ اپوکسی و کربن/ فنولیک) در صنعت هوا فضا و دما بالا مورد استفاده قرار گرفت. (کاربردهایی مثل نازل موشک، واشر داخلی موتور راکت سوخت جامد و سپر حرارتی فرسایشی ورود مجدد^[۱۱۵] فضاپیما)
در مورد این کاربردها، مدل هایی احتیاج است که بتواند پاسخ حرارتی کامپوزیت های تحت مجاورت فلاکس های حرارتی بسیار بالا (تا ۳۰۰) در زمان های کوتاه (کمتر از چند دقیقه) راپیش بینی کند.
طی سال ۱۹۹۰، افزایش کاربرد کامپوزیت لایه ای شیشه ای / پلی استر و شیشه /وینیل استر در ساختارها و قطعات بزرگ کشتی و سکوهای دریایی نیازمند مدل هایی برای پیش بینی واکنش مواد در فلاکس های حرارتی پایین ( ۱۵۰-۲۵) و زمان های طولانی (بیشتر از ۳۰ دقیقه) بود.
توانایی مدل در پیش بینی دقیق پاسخ حرارتی کامپوزیت چندین مزیت مهم دارد.
مدل‌ها میتوان از آن در تعیین سریع مقاومت آتش و شعله در کامپوزیت‌های با طراحی جدید استفاده کرد. دو‌م اینکه، مدل ها هزینه های زیاد مربوط به آزمون ها را کاهش خواهند داد و نهایتا اینکه مدل ها میتوانند باعث افزایش شناخت ما در مورد رفتار کامپوزیت های پلیمری قدیمی و سنتی^[۱۱۶] و بهبود و تکامل مواد ضدآتش جدید شود.
این ها مزایای قابل توجهی است، با این حال نیاز به ترکیب تجزیه و تحلیل نظری^[۱۱۷] با نتایج آزمایشگاهی برای رسیدن به درک دقیق پاسخ حرارتی و قابلیت‌های حرارتی کامپوزیت‌ها، ضروری به نظر می‌رسد.
در این بخش به بررسی و شناخت مدل های حرارتی ، حرارتی –شیمیایی و حرارتی – شیمیایی –فیزیکی جهت پیش بینی رفتار حرارتی مواد کامپوزیت می پردازیم. مدل های مربوط از لحاظ پیچیدگی متفاوت هستند، مدل های ساده ای که آنالیز ساده ای از هدایت حرارتی تحت مجاورت فلاکس حرارتی پایین قرار می گیرند تا مدل‌های پیچیده‌ای که تاثیر فرایندهای مختلف را زمانیکه تحت فلاکس حرارتی بالا قرار می گیرد. این فرایندها شامل انتقال حرارت هدایتی، انبساط و انقباض حرارتی، پیرولیز، فشار داخلی ها و کرنش های جریان محصولات ناپایدار و بخارات آب حاصل از واکنش، تشکیل ذغال، لایه‌لایه شدن، ایجاد شیار و ترک خوردگی و فرسایش می‌باشد.
پاسخ کامپوزیت ها در شعله^[۱۱۸]
قبل از بررسی جزئیات مدل ها، دانستن روند اتفاقاتی که در کامپوزیت هنگام مواجهه با آتش با دمای بالا می افتد، ضروری است.
زمانیکه یک طرف کامپوزیت تحت فلاکس حرارتی قرار می گیرد، اولین اتفاق هدایت حرارت^[۱۱۹] به ماده است.
میزان و نرخ هدایت تابع فلاکس حرارتی و نفوذ حرارتی کامپوزیت اصلی و بکراست. نفوذ حرارتی بیشتر انواع کامپوزیت ها پایین است به ویژه در جهت ضخامت، بنابراین گرادیان دمایی زیادی در این جهت (جهت ضخامت) خواهیم داشت.
به عنوان مثال در صورتیکه کامپوزیت ضخیمی در مجاورت فلاکس حرارتی در محدوده متوسط تا زیاد (بالای ۵۰) قرار بگیرد. سطح داغ به وسیله هدایت تا میزان بیشتر از تقریبا ۱۰۰۰ گرم خواهد شد در صورتیکه سطح پشتی توسط انتقال حرارت هدایتی به میزان کمتری و در حدود ۲۰-۱ گرم خواهد شد.
هدایت حرارت در طول ضخامت کامپوزیت به خاطر طبیعت غیر ایزوتورپ خواص حرارتی آنها بسیار پیچیده است.
بیشتر انواع الیاف هدایت حرارتی کمتری نسبت به ماتریس پلیمری دارند. به عنوان مثال هدایت حرارتی محوری^[۱۲۰] الیاف کربن و شیشه در دمای اتاق در حدود ۸۰-۲۰ و ۲۵/۰-۱۰/۰ است. با توجه به نتایج بدست آمده ؛ میزان هدایت حرارتی در یک تک لایه^[۱۲۱] (در جهت الیاف) خیلی بیشتر از جهت ضخامت است.). دلیل پیچیدگی هدایت حرارتی، به جهت متغیر بودن هدایت حرارتی و گرمای ویژه کامپوزیتها در دماهای مختلف است. هدایت حرارت در کامپوزیت باعث به وجود آمدن انقباض یا انسباط حرارتی (بسته به دما) خواهد یافت.
در دماهای پایین تر از دماهای انتقال شیشه ماتریس پلیمری، میزان انبساط به وسیله ضریب خطی انبساط حرارتی^[۱۲۲] ماده اصلی و بکر تعیین می شود. به هر حال گرادیان حرارتی در جهت ضخامت باعث می شود که در این جهت انبساط غیر یکنواختی بوجود بیاید، میزان انبساط در سطح داغ بیشترین مقدار بوده و افزایش فاصله از سطح میزان انبساط کاهش خواهد یافت.
هدایت حرارتی برخی انواع الیاف کربن غیر یکنواخت^[۱۲۳] است و زمانیکه گرم می شود در جهت عمود بر محور طولی (عرضی) انبساط می یابد. مقدار انبساط در جهت طولی کمتر است. بنابراین در کامپوزیت های الیاف کربن انبساط در جهت ضخامت و همچنین در جهت صفحه امکان پذیر است.
در دماهای پایین تر از دمای تجزیه ماتریس پلیمری، انتقال انرژی حرارتی، اساسا به وسیله هدایت مقدار کم انرژی جذب شده در انبساط حرارتی است. زمانیکه سطح ماده کامپوزیتی به دمای مورد نظر و لازم رسید ماتریس پلیمری و الیاف آلی مثل آرامید و پلی اتیلن با وزن مولکولی فوق العاده بالا شروع به تجزیه خواهند کرد.
دمای تجزبه وابسته به ترکیب و پایداری شیمیایی مواد آلی، میزان گرمایش و اتسمفر آتش دارد. اما به صورت عمده این دما در محدوده ۴۰۰ درجه سانتی گراد تا ۲۵۰ قرار دارد. با افزایش دما ماتریس و الیاف آلی به صورت پشت سر هم و متوالی توسط واکنش های گرماگیر که معمولا به وسیله مکانیسم ها شکست زنجیره تصادفی اتفاق می افتد و البته مکانیسم های موجود دیگر مثل شکست انتهای زنجیره و باز شدن مرحله ی زنجیره (chain stripping , end-chain scission, random chain scission) تخریب خواهد شد.
طی این واکنش ها محصولاتی به صورت گاز و با وزن مولکولی پایین و همچنین ذغال متخلخل کربن دار به جا خواهد ماند. مواد ناپایدار از میان لایه های ذغال به سمت سطح داغ کامپوزیت حرکت کرده و جاری^[۱۲۴] می شوند. با افزایش بیشتر دما این مواد ناپایدار طی یک واکنش ثانویه به مولکول های کوچک تر و گاز تبدیل خواهند شد. گرمایش بیش از دمای ۱۵۰-۱۰۰ درجه سانتی گراد منجر به تبخیر رطوبت موجود در ماتریس پلیمری خواهد شد.
واکنش تجزیه اکثر مواد پلیمری و الیاف آلی گرماگیر بوده و این امر باعث تاخیر موقت انتقال و هدایت حرارت به ناحیه ومنطقه واکنش خواهد شد. همچنین ناپایداری هر گونه آب موجود در لایه ها اثری شبیه تاثیر خنک سازی بر روی هدایت حرارتی خواهد داشت.
به دلیل نفوذ پذیری کم گاز در کامپوزیت ها، مواد ناپایدار واکنش و رطوبت های تبخیر شده در ابتدا درون کامپوزیت گیر افتاده و این امر موجب افزایش سریع فشار داخلی و انبساط زیاد ماده خواهد شد.
فشار گاز هنگام تجزیه لایه ها بیشتر از مقدار ۱۰ اتسمفر اندازه گیری شده است. [۲۳] اگرچه گفته می شود که این فشار می تواند تا میزان ۲۰۰ اتمسفر هم برسد. [۸۰]
در دماهای بالاتر از انتقال شیشه ، فشار حاصل از گازهای حاصل موجب ایجاد و تشکیل سوراخ و حفره های پر شده از گاز لایه لایه شدن و ترک خوردن ماتریس خواهد شد.
در واقع زمانیکه ماتریس به اندازه کافی متخلخل و دارای ترک خوردگی شد، مواد ناپایدار و بخار آب می توانند از نواحی تخریب شده کامپوزیت عبور کرده و به ناحیه و محیط شعله برسد.
این جریان خروجی گازهای داغ تاثیر خنک کنندگی بر روی جریان همرفتی دارد، بدین وسیله کاهش (هر چند کم) هدایت حرارت به ناحیه واکنش کم خواهد شد. مقدار خنک سازی گازهای پیرولیز که باعث خنک سازی کامپوزیت می شود بستگی به ظرفیت حرارتی گازها دارد. هر چه میزان ظرفیت حرارتی بیشتر باشد میزان تاثیر خنک سازی نیز بیشتر است. به اضافه وقتی که گازها به سطح داغ کامپوزیت می رسد، این گاز می تواند نقش لایه مرزی حمایتی حرارتی^[۱۲۵] را بازی کند. (در غیاب هر گونه فرایندهای همرفتی خارجی مانند جریان هوا)
گازها همچنین می توانند به درون کامپوزیت اصلی و بکر^[۱۲۶] نفوذ کرده، گرچه نفوذپذیری گاز در این فرایند کمتر از جریان خروجی^[۱۲۷] است.
تجزیه گرماگیر ماتریس و الیاف آلی تا زمانیکه ناحیه واکنش به سطح پشتی^[۱۲۸] لایه برسد ادامه خواهد یافت. در اینجا آخرین ماده قابل اشتعال تخریب و به ذغال و مواد ناپایدار تبدیل می شود. دراین مرحله فرایند تجزیه متوقف خواهد شد مگر اینکه دما به مقدار زیادی باشد که باعث شود میان ذغال و الیاف واکنش پیرولیز اتفاق بیفتد.
زمانیکه دما از ۱۰۰۰ درجه سانتی گراد بالاتر رود در آن زمان ذغال می تواند با شبکه سیلیکا^[۱۲۹] درون الیاف شیشه واکنش دهد نتیجه این امر کاهش قابل توجه جرم^[۱۳۰] خواهد بود. [۸۱]
در مورد کامپوزیت های الیاف کربن، الیاف کربن با ذغال اکسیده شده (زمانیکه در یک محیط غنی از اکسیژن تحت مجاورت شعله قرار بگیرد.)
همچنین در دماهای بالا فرسایش نیز اتفاق بیفتد (معمولا بالاتر از ۱۰۰۰ درجه سانتی گراد) دلیل این امر شتاب گرفتن سرعت زیاد جریان هوا در سطح کامپوزیت است که می تواند تاثیر فرسایش دهنده داشته باشد.
فرایندهایی که کامپوزیت لایه ای تحت مجاورت فلاکس حرارتی بالا اتفاق می‌افتد در
جدول ‏۲‑۱: خلاصه فرآیندهای اصلی در هنگام مواجهه کامپوزیت با شعله خلاصه شده است.
جدول ‏۲‑۱: خلاصه فرآیندهای اصلی در هنگام مواجهه کامپوزیت با شعله
شکل ‏۲‑۹، دماهای تقریبی برای هر کدام از فرایندها برای کامپوزیت شیشه /پلیمر نشان می‌دهد.
شکل ‏۲‑۹:تأثیر دما بر روی پاسخ های متفاوت کامپوزیت الیاف شیشه
شرایط برای کامپوزیت ساندویچی پیچیده تر است دلیل این امر تاثیر زیادی ماده هسته ای بر روی پاسخ حرارتی است.
پیش بینی دقیق رفتار حرارتی هر دو کامپوزیت لایه ای و ساندویچی نیاز به حل مدل های عددی پیچیده که شامل تمامی فرایندهای لیست شده در جدول ۱-۵ است، دارد.
مدلسازی ریاضی قابلیت های شعله مواد کامپوزیتی به مقدار زیادی بر اساس مطالعات نظری^[۱۳۱] انجام شده است در اواسط ۱۹۴۰ بر روی رفتار اشتعال چوب است. [۸۲-۸۷]
بسیاری از این فرایندها که در آن چوب دچار اشتعال می شود شبیه مواردی است که در بالا برای کامپوزیت ها ذکر شد.
چوب مشتعل نیز در اصل به عنوان ماده دو فازی^[۱۳۲] که شامل ذغال باقی مانده و ماده اصلی و پیرولیز نشده است مدل می شود.شکل ‏۲‑۱۰
شکل ‏۲‑۱۰: شکل شماتیک از تجزیه حرارتی چوب[۱]
مطالعات زیادی – بیشتر توسط kung [85]، kansa و همکاران [۸۶]و fredlund [87]جهت بهبود مدل‌های ترموشیمیایی که فرایندهای انتقال حرارت هدایتی^[۱۳۳] واکنش‌های گرماگیر تجزیه چوب^[۱۳۴] جریان همرفت گازهای ناپایدار^[۱۳۵] و اشتعال مواد ناپایدار در نزدیکی سطح جامد^[۱۳۶] را توصیف می‌کنند، انجام شده است.
جدیدترین تکنولوژی موجود^[۱۳۷] برای مدلسازی پاسخ حرارتی کامپوزیت ها بر اساس کارهای منتشر شده میان اواسط سال ۱۹۸۰ تا اواسط سال ۱۹۹۰ به وسیله گروه های پژوهشی به رهبری Henderson (دانشگاه Rhode Island ) [35-40] ،Sulllivan (مرکز هوا- فضای Marshal) [94-97]، Springer از دانشگاه استنفورد [۱۳, ۱۹, ۲۰]، Dimitrienko (Npo Mashinost roeniya) [24, 80, 98] و Gibson (University of Newcastle –upon-tyne) [37, 38, 67] تعریف شده است.
در بخش‌های بعد مدل‌های ریاضی اصلی برای کامپوزیت‌ها بررسی شده است، در ابتدا به مدل‌های ساده برای توصیف اثر هدایت حرارتی و سپس مدل‌های دارای پیچیدگی بیشتر که بیشتر فرایندهای فیزیکی، شیمیایی، حرارتی ذکر شده در جدول ۱-۵ را توصیف می کند توضیح داده شده است.
مدلسازی هدایت حرارتی در کامپوزیت‌ها^[۱۳۸]
در مورد انتقال حرارت در مواد جامد با سه نوع و سه حالت در بحث انتقال انرژی حرارتی سر و کار داریم:
۱)هدایت^[۱۳۹]

دماهای بالاتر منتقل خواهند شد. زمانیکه فرایند تجزیه آغاز می‌شود؛ رفتار حرارتی ماده بوسیله واکنش‌های شیمیایی؛ انبساط شیمیایی-حرارتی؛ تغییرات حرارتی و خواص انتقال و حضور گازهای تجزیه تغییر خواهد کرد.
بطور طبیعی برای مدلسازی پاسخ ماده پلیمری به حرارت اعمال شده، تأثیرات این فرآیندها باید در نظر گرفته شود. مدل‌های تحلیلی مختلفی برای توصیف و در نظر گرفتن انتقال حرارت در فرایند تجزیه مواد کامپوزیتی پیشنهاد شده‌اند که براساس فرایند تجزیه چوب و و ساختار ذغال باقیمانده از آن بدست آمده‌اند. بطور کلی این مدل‌ها شبیه به هم هستند و تنها اختلاف اولیه آنها در شکل هندسی، شرایط مرزی و روش حل آنهاست.

در برخی از این مدل‌ها فرض شده است که خواص حرارتی ثابت و واکنش تجزیه مرتبه اول اتفاق میافتد. بعد از آن مدل‌هایی بر اساس تغییر خواص حرارتی و فیزیکی ماده در حین تجزیه ارائه شدند.
برخی دیگر مدلی را پیشنهاد کردند که نه تنها به بررسی تغییرات خواص ماده بلکه به بررسی تأثیر جریان گاز در ساختار ذغال و وابستگی دمایی گرمای تجزیه و تبخیر پرداختند. در نهایت مدل‌هایی پیشنهاد شد که ماده را به دو بخش فعال و بخش باقیمانده تقسیم نمود.
تجزیه حرارتی پلیمرهای تقویت شده با الیاف در شعله یکی از پیچیده‌ترین مفاهیم و عنوان‌هایی است که ترکیبی از اثرات فرایندهای حرارتی، شیمیایی و فیزیکی است. فرایندهای حرارتی شامل هدایت حرارتی^[۹۹] از سمت آتش به طرف کامپوزیت با گرمای تولید شده یا جذب شده از طرف واکنش تجزیه ماتریس پلیمری، الیاف آلی و ماده هسته ای^[۱۰۰] ، گرمای تولید شده به وسیله احتراق و واکنش گازهای قابل اشتعال حاصل از تجزیه و گرمای جابه جایی هدر رفته^[۱۰۱] ناشی از خروج گازهای داغ واکنش و همچنین بخارات آب از درون کامپوزیت به درون آتش می باشد.
فرایندهای شیمیایی شامل نرم شدگی حرارتی^[۱۰۲]، ذوب^[۱۰۳]، پیرولیز و ناپایدار شدن^[۱۰۴] ماتریس پلیمری، الیاف آلی با ماده هسته با هم و تشکیل گازهای ناپایدار، رشد و اکسیداسیون ذغال می‌باشد.
فرایندهای فیزیکی شامل، انبساط حرارتی و انقباض حرارتی، افزایش فشار داخلی به دلیل تشکیل گازهای ناپایدار و تبخیر رطوبت^[۱۰۵]، کرنش های ناشی از حرارت^[۱۰۶]، صدمات ناشی از جدا شدن لایه ها^[۱۰۷]، ایجاد شیار در ماتریس^[۱۰۸]، فرسایش سطح^[۱۰۹]، نرم شدگی، ذوب و اتصال فیزیکی^[۱۱۰] الیاف می باشد.
بیشتر این فرایندها به صورت جداگانه از هم اتفاق نمی افتد و معمولا تاثیر دیگر فرایندها بر روی هم به پیچیدگی رفتار کامپوزیت در آتش می‌افزاید.
دانستن این فرایندها و چگونگی تعامل آنها برای درک بهتر واکنش شعله و خواص شعله در مواد کامپوزیتی کاملا ضروری به نظر می رسد.
مدل‌های تحلیلی و بر اساس المان محدود^[۱۱۱] جهت پیش بینی پاسخ کامپوزیت لایه ای^[۱۱۲] و کامپوزیت های ساندویچی در دماهای بالا و تحت مجاورت شعله به کار می‌رود.
برای تامین و ضمانت امنیت حرارتی قطعه ، مدل های ترموفیزیکی^[۱۱۳] و ترمومکانیکی^[۱۱۴] در سال ۱۹۷۰ به رسمیت شناخته شد. که در آن زمان از کامپوزیت‌های الیاف کربن (مثل کربن/ اپوکسی و کربن/ فنولیک) در صنعت هوا فضا و دما بالا مورد استفاده قرار گرفت. (کاربردهایی مثل نازل موشک، واشر داخلی موتور راکت سوخت جامد و سپر حرارتی فرسایشی ورود مجدد^[۱۱۵] فضاپیما)
در مورد این کاربردها، مدل هایی احتیاج است که بتواند پاسخ حرارتی کامپوزیت های تحت مجاورت فلاکس های حرارتی بسیار بالا (تا ۳۰۰) در زمان های کوتاه (کمتر از چند دقیقه) راپیش بینی کند.
طی سال ۱۹۹۰، افزایش کاربرد کامپوزیت لایه ای شیشه ای / پلی استر و شیشه /وینیل استر در ساختارها و قطعات بزرگ کشتی و سکوهای دریایی نیازمند مدل هایی برای پیش بینی واکنش مواد در فلاکس های حرارتی پایین ( ۱۵۰-۲۵) و زمان های طولانی (بیشتر از ۳۰ دقیقه) بود.
توانایی مدل در پیش بینی دقیق پاسخ حرارتی کامپوزیت چندین مزیت مهم دارد.
مدل‌ها میتوان از آن در تعیین سریع مقاومت آتش و شعله در کامپوزیت‌های با طراحی جدید استفاده کرد. دو‌م اینکه، مدل ها هزینه های زیاد مربوط به آزمون ها را کاهش خواهند داد و نهایتا اینکه مدل ها میتوانند باعث افزایش شناخت ما در مورد رفتار کامپوزیت های پلیمری قدیمی و سنتی^[۱۱۶] و بهبود و تکامل مواد ضدآتش جدید شود.
این ها مزایای قابل توجهی است، با این حال نیاز به ترکیب تجزیه و تحلیل نظری^[۱۱۷] با نتایج آزمایشگاهی برای رسیدن به درک دقیق پاسخ حرارتی و قابلیت‌های حرارتی کامپوزیت‌ها، ضروری به نظر می‌رسد.
در این بخش به بررسی و شناخت مدل های حرارتی ، حرارتی –شیمیایی و حرارتی – شیمیایی –فیزیکی جهت پیش بینی رفتار حرارتی مواد کامپوزیت می پردازیم. مدل های مربوط از لحاظ پیچیدگی متفاوت هستند، مدل های ساده ای که آنالیز ساده ای از هدایت حرارتی تحت مجاورت فلاکس حرارتی پایین قرار می گیرند تا مدل‌های پیچیده‌ای که تاثیر فرایندهای مختلف را زمانیکه تحت فلاکس حرارتی بالا قرار می گیرد. این فرایندها شامل انتقال حرارت هدایتی، انبساط و انقباض حرارتی، پیرولیز، فشار داخلی ها و کرنش های جریان محصولات ناپایدار و بخارات آب حاصل از واکنش، تشکیل ذغال، لایه‌لایه شدن، ایجاد شیار و ترک خوردگی و فرسایش می‌باشد.
پاسخ کامپوزیت ها در شعله^[۱۱۸]
قبل از بررسی جزئیات مدل ها، دانستن روند اتفاقاتی که در کامپوزیت هنگام مواجهه با آتش با دمای بالا می افتد، ضروری است.
زمانیکه یک طرف کامپوزیت تحت فلاکس حرارتی قرار می گیرد، اولین اتفاق هدایت حرارت^[۱۱۹] به ماده است.
میزان و نرخ هدایت تابع فلاکس حرارتی و نفوذ حرارتی کامپوزیت اصلی و بکراست. نفوذ حرارتی بیشتر انواع کامپوزیت ها پایین است به ویژه در جهت ضخامت، بنابراین گرادیان دمایی زیادی در این جهت (جهت ضخامت) خواهیم داشت.
به عنوان مثال در صورتیکه کامپوزیت ضخیمی در مجاورت فلاکس حرارتی در محدوده متوسط تا زیاد (بالای ۵۰) قرار بگیرد. سطح داغ به وسیله هدایت تا میزان بیشتر از تقریبا ۱۰۰۰ گرم خواهد شد در صورتیکه سطح پشتی توسط انتقال حرارت هدایتی به میزان کمتری و در حدود ۲۰-۱ گرم خواهد شد.
هدایت حرارت در طول ضخامت کامپوزیت به خاطر طبیعت غیر ایزوتورپ خواص حرارتی آنها بسیار پیچیده است.
بیشتر انواع الیاف هدایت حرارتی کمتری نسبت به ماتریس پلیمری دارند. به عنوان مثال هدایت حرارتی محوری^[۱۲۰] الیاف کربن و شیشه در دمای اتاق در حدود ۸۰-۲۰ و ۲۵/۰-۱۰/۰ است. با توجه به نتایج بدست آمده ؛ میزان هدایت حرارتی در یک تک لایه^[۱۲۱] (در جهت الیاف) خیلی بیشتر از جهت ضخامت است.). دلیل پیچیدگی هدایت حرارتی، به جهت متغیر بودن هدایت حرارتی و گرمای ویژه کامپوزیتها در دماهای مختلف است. هدایت حرارت در کامپوزیت باعث به وجود آمدن انقباض یا انسباط حرارتی (بسته به دما) خواهد یافت.
در دماهای پایین تر از دماهای انتقال شیشه ماتریس پلیمری، میزان انبساط به وسیله ضریب خطی انبساط حرارتی^[۱۲۲] ماده اصلی و بکر تعیین می شود. به هر حال گرادیان حرارتی در جهت ضخامت باعث می شود که در این جهت انبساط غیر یکنواختی بوجود بیاید، میزان انبساط در سطح داغ بیشترین مقدار بوده و افزایش فاصله از سطح میزان انبساط کاهش خواهد یافت.
هدایت حرارتی برخی انواع الیاف کربن غیر یکنواخت^[۱۲۳] است و زمانیکه گرم می شود در جهت عمود بر محور طولی (عرضی) انبساط می یابد. مقدار انبساط در جهت طولی کمتر است. بنابراین در کامپوزیت های الیاف کربن انبساط در جهت ضخامت و همچنین در جهت صفحه امکان پذیر است.
در دماهای پایین تر از دمای تجزیه ماتریس پلیمری، انتقال انرژی حرارتی، اساسا به وسیله هدایت مقدار کم انرژی جذب شده در انبساط حرارتی است. زمانیکه سطح ماده کامپوزیتی به دمای مورد نظر و لازم رسید ماتریس پلیمری و الیاف آلی مثل آرامید و پلی اتیلن با وزن مولکولی فوق العاده بالا شروع به تجزیه خواهند کرد.
دمای تجزبه وابسته به ترکیب و پایداری شیمیایی مواد آلی، میزان گرمایش و اتسمفر آتش دارد. اما به صورت عمده این دما در محدوده ۴۰۰ درجه سانتی گراد تا ۲۵۰ قرار دارد. با افزایش دما ماتریس و الیاف آلی به صورت پشت سر هم و متوالی توسط واکنش های گرماگیر که معمولا به وسیله مکانیسم ها شکست زنجیره تصادفی اتفاق می افتد و البته مکانیسم های موجود دیگر مثل شکست انتهای زنجیره و باز شدن مرحله ی زنجیره (chain stripping , end-chain scission, random chain scission) تخریب خواهد شد.
طی این واکنش ها محصولاتی به صورت گاز و با وزن مولکولی پایین و همچنین ذغال متخلخل کربن دار به جا خواهد ماند. مواد ناپایدار از میان لایه های ذغال به سمت سطح داغ کامپوزیت حرکت کرده و جاری^[۱۲۴] می شوند. با افزایش بیشتر دما این مواد ناپایدار طی یک واکنش ثانویه به مولکول های کوچک تر و گاز تبدیل خواهند شد. گرمایش بیش از دمای ۱۵۰-۱۰۰ درجه سانتی گراد منجر به تبخیر رطوبت موجود در ماتریس پلیمری خواهد شد.
واکنش تجزیه اکثر مواد پلیمری و الیاف آلی گرماگیر بوده و این امر باعث تاخیر موقت انتقال و هدایت حرارت به ناحیه ومنطقه واکنش خواهد شد. همچنین ناپایداری هر گونه آب موجود در لایه ها اثری شبیه تاثیر خنک سازی بر روی هدایت حرارتی خواهد داشت.
به دلیل نفوذ پذیری کم گاز در کامپوزیت ها، مواد ناپایدار واکنش و رطوبت های تبخیر شده در ابتدا درون کامپوزیت گیر افتاده و این امر موجب افزایش سریع فشار داخلی و انبساط زیاد ماده خواهد شد.
فشار گاز هنگام تجزیه لایه ها بیشتر از مقدار ۱۰ اتسمفر اندازه گیری شده است. [۲۳] اگرچه گفته می شود که این فشار می تواند تا میزان ۲۰۰ اتمسفر هم برسد. [۸۰]
در دماهای بالاتر از انتقال شیشه ، فشار حاصل از گازهای حاصل موجب ایجاد و تشکیل سوراخ و حفره های پر شده از گاز لایه لایه شدن و ترک خوردن ماتریس خواهد شد.
در واقع زمانیکه ماتریس به اندازه کافی متخلخل و دارای ترک خوردگی شد، مواد ناپایدار و بخار آب می توانند از نواحی تخریب شده کامپوزیت عبور کرده و به ناحیه و محیط شعله برسد.
این جریان خروجی گازهای داغ تاثیر خنک کنندگی بر روی جریان همرفتی دارد، بدین وسیله کاهش (هر چند کم) هدایت حرارت به ناحیه واکنش کم خواهد شد. مقدار خنک سازی گازهای پیرولیز که باعث خنک سازی کامپوزیت می شود بستگی به ظرفیت حرارتی گازها دارد. هر چه میزان ظرفیت حرارتی بیشتر باشد میزان تاثیر خنک سازی نیز بیشتر است. به اضافه وقتی که گازها به سطح داغ کامپوزیت می رسد، این گاز می تواند نقش لایه مرزی حمایتی حرارتی^[۱۲۵] را بازی کند. (در غیاب هر گونه فرایندهای همرفتی خارجی مانند جریان هوا)
گازها همچنین می توانند به درون کامپوزیت اصلی و بکر^[۱۲۶] نفوذ کرده، گرچه نفوذپذیری گاز در این فرایند کمتر از جریان خروجی^[۱۲۷] است.
تجزیه گرماگیر ماتریس و الیاف آلی تا زمانیکه ناحیه واکنش به سطح پشتی^[۱۲۸] لایه برسد ادامه خواهد یافت. در اینجا آخرین ماده قابل اشتعال تخریب و به ذغال و مواد ناپایدار تبدیل می شود. دراین مرحله فرایند تجزیه متوقف خواهد شد مگر اینکه دما به مقدار زیادی باشد که باعث شود میان ذغال و الیاف واکنش پیرولیز اتفاق بیفتد.
زمانیکه دما از ۱۰۰۰ درجه سانتی گراد بالاتر رود در آن زمان ذغال می تواند با شبکه سیلیکا^[۱۲۹] درون الیاف شیشه واکنش دهد نتیجه این امر کاهش قابل توجه جرم^[۱۳۰] خواهد بود. [۸۱]
در مورد کامپوزیت های الیاف کربن، الیاف کربن با ذغال اکسیده شده (زمانیکه در یک محیط غنی از اکسیژن تحت مجاورت شعله قرار بگیرد.)
همچنین در دماهای بالا فرسایش نیز اتفاق بیفتد (معمولا بالاتر از ۱۰۰۰ درجه سانتی گراد) دلیل این امر شتاب گرفتن سرعت زیاد جریان هوا در سطح کامپوزیت است که می تواند تاثیر فرسایش دهنده داشته باشد.
فرایندهایی که کامپوزیت لایه ای تحت مجاورت فلاکس حرارتی بالا اتفاق می‌افتد در
جدول ‏۲‑۱: خلاصه فرآیندهای اصلی در هنگام مواجهه کامپوزیت با شعله خلاصه شده است.
جدول ‏۲‑۱: خلاصه فرآیندهای اصلی در هنگام مواجهه کامپوزیت با شعله
شکل ‏۲‑۹، دماهای تقریبی برای هر کدام از فرایندها برای کامپوزیت شیشه /پلیمر نشان می‌دهد.
شکل ‏۲‑۹:تأثیر دما بر روی پاسخ های متفاوت کامپوزیت الیاف شیشه
شرایط برای کامپوزیت ساندویچی پیچیده تر است دلیل این امر تاثیر زیادی ماده هسته ای بر روی پاسخ حرارتی است.
پیش بینی دقیق رفتار حرارتی هر دو کامپوزیت لایه ای و ساندویچی نیاز به حل مدل های عددی پیچیده که شامل تمامی فرایندهای لیست شده در جدول ۱-۵ است، دارد.
مدلسازی ریاضی قابلیت های شعله مواد کامپوزیتی به مقدار زیادی بر اساس مطالعات نظری^[۱۳۱] انجام شده است در اواسط ۱۹۴۰ بر روی رفتار اشتعال چوب است. [۸۲-۸۷]
بسیاری از این فرایندها که در آن چوب دچار اشتعال می شود شبیه مواردی است که در بالا برای کامپوزیت ها ذکر شد.
چوب مشتعل نیز در اصل به عنوان ماده دو فازی^[۱۳۲] که شامل ذغال باقی مانده و ماده اصلی و پیرولیز نشده است مدل می شود.شکل ‏۲‑۱۰
شکل ‏۲‑۱۰: شکل شماتیک از تجزیه حرارتی چوب[۱]
مطالعات زیادی – بیشتر توسط kung [85]، kansa و همکاران [۸۶]و fredlund [87]جهت بهبود مدل‌های ترموشیمیایی که فرایندهای انتقال حرارت هدایتی^[۱۳۳] واکنش‌های گرماگیر تجزیه چوب^[۱۳۴] جریان همرفت گازهای ناپایدار^[۱۳۵] و اشتعال مواد ناپایدار در نزدیکی سطح جامد^[۱۳۶] را توصیف می‌کنند، انجام شده است.
جدیدترین تکنولوژی موجود^[۱۳۷] برای مدلسازی پاسخ حرارتی کامپوزیت ها بر اساس کارهای منتشر شده میان اواسط سال ۱۹۸۰ تا اواسط سال ۱۹۹۰ به وسیله گروه های پژوهشی به رهبری Henderson (دانشگاه Rhode Island ) [35-40] ،Sulllivan (مرکز هوا- فضای Marshal) [94-97]، Springer از دانشگاه استنفورد [۱۳, ۱۹, ۲۰]، Dimitrienko (Npo Mashinost roeniya) [24, 80, 98] و Gibson (University of Newcastle –upon-tyne) [37, 38, 67] تعریف شده است.
در بخش‌های بعد مدل‌های ریاضی اصلی برای کامپوزیت‌ها بررسی شده است، در ابتدا به مدل‌های ساده برای توصیف اثر هدایت حرارتی و سپس مدل‌های دارای پیچیدگی بیشتر که بیشتر فرایندهای فیزیکی، شیمیایی، حرارتی ذکر شده در جدول ۱-۵ را توصیف می کند توضیح داده شده است.
مدلسازی هدایت حرارتی در کامپوزیت‌ها^[۱۳۸]
در مورد انتقال حرارت در مواد جامد با سه نوع و سه حالت در بحث انتقال انرژی حرارتی سر و کار داریم:
۱)هدایت^[۱۳۹]

شی اصلی سازمان بالا بردن رضایت مشتریان است و لذا باید از تکنیک­ها و ابزارها استفاده نمود، تا توجه به مشتری از طرف تمامی کارکنان فراهم گردد. شرکت­ها باید با تکنیک ها و ابزارهای موجود رضایت مشتریان را به طور پیوسته مورد ارزیابی قرار داده و خط مشی خدمات به مشتری را براساس ارائه یک خدمت مشتری گرا قرار دهند (فیروزیان و همکاران،۱۳۸۶: ۸۹).<br /><a href="https://feko.ir/"><img class="alignnone wp-image-66″ src="https://ziso.ir/wp-content/uploads/2021/10/THESIS-PAPER-13.png” alt="پایان نامه - مقاله - پروژه” width="280″ height="85″ /></a></p><h2>۲-۴-۱٫ سودآوری در تولیدات و رضایت مشتری</h2><p>تمام مراکز تولیدی باید اساس تولید و فروش محصولات را با توجه به ارائه خدمات مطابق سلیقه تک تک مشتریان متمرکز نمایند و طراحان باید در شیوه های قدیمی تغییراتی را ایجاد نمایند. طرح ها توام با نوآوری فنی برای عرضه طرح های منطبق با تصورات مصرف کننده باشد. توانمندی در جذب بازار به عنوان یک نقطه عطف، بستر تولیدات متغیر و محصولات بدیع، مورد پسند متقاضی را فراهم می کند، بعلاوه با بهره گرفتن از تغییرات سازمان یافته با بهره­ گیری از نیروی سازمان یافته و فنی زمینه توسعه و توان تولید انبوه فراهم می شود، همچنین با موفقیت در زمینه پایه­ های مستحکم توسعه پویا گذارده شده و در نتیجه زمینه شناخت توان نهایی سازمان شناسایی می گردد (چش تائی مینگ،۱۳۷۷: ۳۰ و۲۹).</p><h1>۲-۵٫ جدول استراتژی های مشتری محور و فرایندهای اصلی</h1><p><strong>جدول شماره(۲-۲)،مشخصه های استراتژی ها و شایستگی ها</strong></p><p>&nbsp;</p><table><tbody><tr><td><strong>فرآیندها</strong><br /><strong>استراتژی رقابتی</strong></td><td><strong>تولید</strong></td><td><strong>تحقیق و توسعه</strong></td><td><strong>فروش و بازاریابی</strong></td></tr><tr><td><strong>برتری عملیاتی</strong></td><td>تولید در سطح جهانی</td><td><strong>نوآوری های تدریجی</strong></td><td><strong>بازار یابی برای بازارهای انبوه</strong></td></tr><tr><td><strong>نوآوری محصول</strong></td><td><strong>تولید اولیه</strong></td><td>نوآوری های جهشی</td><td><strong>بازاریابی تکنیکی</strong></td></tr><tr><td><strong>مشتری مداری</strong></td><td><strong>ساخت چابک</strong></td><td><strong>ارائه راه حل های خاص</strong></td><td>بازاریابی خدمات</td></tr></tbody></table><p>&nbsp;</p><h1>مآخذ( علی احمدی و الهیاری،۱۳۸۲: ۷۵)</h1><p>&nbsp;</p><h1>۲-۶٫ مزایای وفاداری مشتری</h1><p>صاحب نظران دانش بازار یابی، مزایای زیادی را برای وفاداری برشمرده اند که برخی از بارزترین آنها عبارتند از:</p><p>&nbsp;</p><ol><li style="list-style-type: none;"><ol><li>کاهش هزینه های جذب مشتریان جدید؛</li></ol></li></ol><p>&nbsp;</p><ol><li style="list-style-type: none;"><ol><li>کاهش حساسیت مشتریان نسبت به تغییرات و قیمتها؛</li></ol></li></ol><p>&nbsp;</p><ol><li style="list-style-type: none;"><ol><li>منافع حاصل از ارزش طول عمر مشتری.</li></ol></li></ol><p>&nbsp;</p><p>امروزه دیگر رضایتمندی مشتریان کافی نیست و شرکت­ها نباید به رضایتمندی مشتریانشان دل خوش کنند، آنها باید مطمئن شوند که مشتریان رضایتمندشان وفادار هم هستند (حاجی کریمی و عباس علی، ۱۳۸۴: ۱۳۷). در محیط رقابتی کنونی لزوم آن وجود دارد که مدیران سازمان­ها در تصمیم گیری­های خود شناخت کامل تر و بهتری نسبت به مشتریان سازمان داشته باشند، از این رو می توان از تکنولوژی­های عصر حاضر مانند داده کاوی و انباره داده ­ها استفاده نمود. انباره داده ها به وسیله تجمیع داده ­ها می تواند تصویر جامع­تری از مشتری را ایجاد کند. سرعت تصمیم گیری را افزایش دهد و کیفیت تصمیمات را پیوسته بهبود بخشد و در نهایت سودآوری سازمان را افزایش دهد (عباس زادگان،۱۳۸۵: ۵۷).</p>

در این تحقیق از روش توصیفی و تحلیلی و مشاهدات میدانی و کتابخانه­ای بر پایه استدلال و آمارها و نقشه­های گوناگون برای رسیدن به نتیجه نهایی استفاده شده است. روش توصیفی- تحلیلی به توصیف وضعیت حال وتحلیل شرایط موجود آن می ­پردازد و روش تحقیق همبستگی که به منظور کسب اطلاع از وجود رابطه بین متغیرها انجام می­پذیرد که آیا بین دو متغیر یا دو گروه اطلاعات رابطه و همبستگی وجود دارد یا خیر. آیا تغییر در یکی ازآنها با تغییر در دیگری همراه است یا خیر.

۱-۶-۲ . مراحل تحقیق

۱-۶-۲ -۱ . مرحله جمع آوری داده ­ها و اطلاعات

روش­های گوناگونی برای جمع آوری اطلاعات وجود دارد که هر کدام با توجه به اهداف تعیین شده و برای مطالعات مورد استفاده قرار می‎گیرد (مشیری و آسایش، ۱۳۸۴، ص۱۴۲).
باتوجه به موضوع موردبررسی دراین تحقیق بخش اعظم اطلاعات از طریق مطالعات کتابخانه مورد بررسی و در نهایت جمع­آوری می­ شود وضمنا برای مقایسه وانجام مطالعات تکمیلی، منظور اطلاعاتی که در بررسی­های کتابخانه­ای نباشد از بررسی­های میدانی استفاده می­ شود.
برای انجام مطالعات کتابخانه­ای از منابع موجود درزمینه های مرتبط با موضوع مورد تحقیق که قبلا انجام شده که شامل پیشینه تحقیق درسطح جهانی، ملی ومنطقه ای بوده استفاده می شود. لذا جهت تهیه آمارهای جمعیتی و خدمات به سازمان مدیریت و برنامه ریزی، بنیاد مسکن انقلاب اسلامی رشت و همینطور برخی ادارات و سازمانهای شهرستان رشت و همچنین سایتهای اینترنتی مختلف مراجعه نموده است.

۱-۶-۲-۲ . مرحله سازماندهی وطبقه بندی اطلاعات

در این مرحله اطلاعاتی که از طریق روش­های اسنادی و میدانی بدست آمده است به منظور تسهیل در امر استفاده از آنها در کار پایان نامه در قالب جداول، نمودار و نقشه سازماندهی و طبقه بندی شده است.

۱-۶-۲-۳ . مرحله تجزیه و تحلیل اطلاعات

در این مرحله اطلاعاتی که در مرحله اول طی روش­های کتابخانه­ای ومیدانی بدست آمده و سازماندهی و طبقه بندی شده است به منظور تجزیه وتحلیل آنها از روش­های آماری و به منظور پردازش اطلاعات از نرم افزار آماری SPSS استفاده شده است. همچنین در این مرحله جهت ترسیم جداول و نمودارها از نرم افزار Excel و برای ترسیم نقشه­ها از نرم افزار GIS استفاده شده است.

۱-۷ . جامعه آماری، حجم نمونه ومتغیرهای تحقیق

جامعه آماری این تحقیق آندسته از روستاهای بخش مرکزی شهرستان رشت است که طی سالهای ۹۰-۱۳۷۵ اقدام به صدور سند برای آنها شده است که بر این اساس و طی بررسی­های صورت گرفته از مجموع روستاهای بخش مرکزی شهرستان رشت تعداد ۲۰ روستا تاکنون از این مزیت برخوردار شده است. با توجه به موضوع تحقیق که ارزیابی اثرات صدور سند است محقق روستاهایی که از زمان صدور سند آنها حدود ۵ سال گذشته انتخاب کرده است که شامل ۱۰ روستا می­باشد. همچنین حجم نمونه با بهره گرفتن از جدول استاندارد شده مورگان مشخص که شامل ۳۸۵ پرسشنامه می­باشد. تکمیل وتوزیع پرسشنامه ­ها از طریق نمونه گیری تصادفی- سهمیه­ای صورت گرفته است. متغیرهای تحقیق شامل صدور سند مالکیت به عنوان متغییر مستقل و اثرات اقتصادی، اجتماعی، کالبدی ومدیریتی به عنوان متغیر وابسته می­باشند. همچنین در این پژوهش روایی پرسشنامه از طریق نظر متخصصان وکارشناسان امر وپایایی پرسشنامه با بهره گرفتن از آزمون آلفای کرونباخ در بخش اثرات اقتصادی، اجتماعی، کالبدی ومدیریتی بدست آمده است.
جدول ۱-۱. روستاهای مشمول سند بخش مرکزی شهرستان رشت

نمودار (۴-۱۹). همبستگی بین داده‌‌های تجربی و مقادیر پیش‌بینی شده برای دسته تست ۸۵

نمودار (۴-۲۰). همبستگی بین داده‌‌های تجربی و مقادیر پیش‌بینی شده برای دسته آموزش ۸۵
نمودار (۴-۲۱). همبستگی بین داده‌‌های تجربی و مقادیر پیش‌بینی شده برای دسته تست ۸۶
نمودار (۴-۲۲). همبستگی بین داده‌‌های تجربی و مقادیر پیش‌بینی شده برای دسته آموزش ۸۶
نمودار (۴-۲۳). همبستگی بین داده‌‌های تجربی و مقادیر پیش‌بینی شده برای دسته تست ۸۷
نمودار (۴-۲۴). همبستگی بین داده‌‌های تجربی و مقادیر پیش‌بینی شده برای دسته آموزش ۸۷
نمودار (۴-۲۵). همبستگی بین داده‌‌های تجربی و مقادیر پیش‌بینی شده برای دسته تست ۸۸
نمودار (۴-۲۶). همبستگی بین داده‌‌های تجربی و مقادیر پیش‌بینی شده برای دسته آموزش ۸۸
نمودار (۴-۲۷). همبستگی بین داده‌‌های تجربی و مقادیر پیش‌بینی شده برای دسته تست ۸۹
نمودار (۴-۲۸). همبستگی بین داده‌‌های تجربی و مقادیر پیش‌بینی شده برای دسته آموزش ۸۹
نمودار (۴-۲۹). همبستگی بین داده‌‌های تجربی و مقادیر پیش‌بینی شده برای دسته آموزش ۹۱
نمودار (۴-۳۰). همبستگی بین داده‌‌های تجربی و مقادیر پیش‌بینی شده برای دسته تست ۹۱
نمودار (۴-۳۱). همبستگی بین داده‌‌های تجربی و مقادیر پیش‌بینی شده توسط مدل برای دسته آموزش ۹۳
نمودار (۴-۳۲). همبستگی بین داده‌‌های تجربی و مقادیر پیش‌بینی شده توسط مدل برای دسته تست ۹۳
فهرست شکل‌ها
عنوان صفحه
شکل (۱ـ۱): حجم گاز جذب شده بر حسب فشار نسبی  ۱۱
شکل(۱-۲). یک مجموعه کلاسیک ۲۹
شکل( ۱-۳). دسته بندی روزهای پایان هفته ۲۹
شکل(۱-۴). مجموعه فازی افراد بلند قد ۳۰
شکل(۱-۵). تابع عضویت در مساله قد ۳۱
شکل(۱-۶). توابع عضویت مثلثی و ذوزنقه­ای ۳۳
شکل(۱-۷). توابع عضویت گاوسی و ناقوس شکل ۳۳
شکل(۱-۸). توابع عضویت حلقوی ۳۳
شکل (۱-۹). توابع عضویت چند جمله­ای ۳۳
شکل (۳-۱). شماتیک طرح استفاده شده برای جذب آمونیاک بوسیله کربن فعال ۵۷
فهرست علائم و نشانه ها

توضیحات علائم

چکیده

پس از ایجاد معضلات زیست محیطی به وسیله آمونیاک و نظر به اینکه در محدوده غلظت های پائین آمونیاک در پساب ( ۱۰۰-۲۵ میلی گرم در لیتر) اکثر روش های تصفیه آب مقرون به صرفه نمی باشند، استفاده از جذب سطحی بوسیله کربن فعال یک روش مقرون به صرفه در رسیدن به استاندارد مورد نظر می باشد. کربن فعال ماده ای نسبتاً ارزان و با صرفه در رسیدن به هدف مذکور می باشد. آزمایشات جذب سطحی در گروه پیوسته انجام گرفته است. در این سیستم از تماس خوراک حاوی ۱۰۰میلی گرم در لیتر آمونیاک با کربن فعال در ستون های ۴ سانتی متر و ۶سانتی متر و ۸ سانتی متر نتایجی حاصل شد و نتایج به دست آمده بوسیله مدل های توماس، BDST ،آدامز – بوهارت و یون نلسون بررسی شد.
با مقایسه مدل های فوق مشخص شد که به جز مدل آدامز- بوهارت بقیه مدل ها مطابقت خوبی با نتایج آزمایشگاهی دارند و مشخص شد که با افزایش ارتفاع جاذب در ستون های جذب مقدار جذب از ۴۸ به ۵۳ درصد می‌رسد. در این تحقیق همچنین مدل های رگراسیون خطی چند گانه و سیستم استنتاجی فازی- عصبی برای پیش بینی جذب سطحی آمونیاک بکار برده شد. نتایج بدست آمده نشان می دهد مدل سیستم استنتاجی فازی –عصبی هم‌خوانی خوبی بین داده‌های تجربی و پیش بینی شده برقرار می کند به طوری که ضریب همبستگی بین آن‌ها به ۹۹۷/۰ می‌رسد.
کلمات کلیدی: جذب سطحی، آمونیاک، ستون پیوسته، کربن فعال، استنتاج فازی عصبی، مدل‌های سنتیکی.

فصل اول

کلیاتی در رابطه با آلاینده‌های نیتروژنی و آمونیاک، جاذب‌های سطحی و روش‌های مدل‌سازی

۱-۱- مشخصه های آمونیاک

۱-۱-۱ - آمونیاک مایع^[۱] و گازی

آمونیاک (NH₃) در فشار اتمسفر گازی است بی رنگ که از هوا روشن تر است و دارای بوی بسیار نافذ است. بعضی از خصوصیات فیزیکی آمونیاک در جدول شماره ۱-۱ خلاصه شده است. فشار بخار گاز آمونیاک در بالای مایع آمونیاک خالص با بهره گرفتن از رابطه زیر محاسبه می شود:
(۱-۱)
جایی که : P = فشار جزئی به mmHg وT= درجه حرارت بر حسب کلوین (K)
آمونیاک می تواند تحت فشار تقریبی ۱۰ اتمسفر مایع شود و به همین حالت ذخیره و حمل گردد.
جدول (۱-۱). مشخصه های فیزیکی آمونیاک [۱]