سفارش تبلیغ
صبا ویژن

دنیای فناوری و اطلاعاتpolymer (شیمی.نانو.مکانیک.پلاستیک.لاستیک.)


عاشق آسمونی
پرسه زن بیتوته های خیال
لحظه های آبی
عاشقان
وبلاگ شخصی محمدعلی مقامی
هو اللطیف

● بندیر ●
مهندسی پلیمر(کامپوزیت.الاستومر. پلاستیک.چسب ورزین و...)
بی عشق!!!
آخرین روز دنیا
مُهر بر لب زده
%% ***-%%-[عشاق((عکس.مطلب.شعرو...)) -%%***%%
کانون فرهنگی شهدا
یک کلمه حرف حساب
روانشناسی آیناز
داشگاه آزاد دزفول
.: شهر عشق :.
بانک اطلاعاتی خودرو
فقط عشقو لانه ها وارید شوند
پتی آباد سینمای ایران
منطقه آزاد
رازهای موفقیت زندگی
نور
توشه آخرت
عشق الهی: نگاه به دین با عینک محبت، اخلاق، عرفان، وحدت مسلمین
محمد قدرتی Mohammad Ghodrati
گروه اینترنتی جرقه داتکو
نهِ/ دی/ هشتاد و هشت
راه های و فواید و تاثیر و روحیه ... خدمتگذاری
ایـــــــران آزاد
پزشک انلاین
این نجوای شبانه من است
رویابین
* روان شناسی ** ** psychology *
حباب زندگی
ثانیه
دست نوشته
در تمام بن بستها راه آسمان باز است
مهندسی متالورژِی
دوزخیان زمین
پایگاه اطلاعاتی و کاربردی شایگان
mansour13
به دلتنگی هام دست نزن
حقوق و حقوقدانان
هامون و تفتان
قلب خـــــــــــــــــــــــــــاکی
کشکول
وبلاگ تخصصی مهندسی عمران
خبرهای داغ داغ
باران کوثری
عشق صورتی
دنیای بهانه
عشق طلاست
خانه اطلاعات
من هیچم
قدرت ابلیس
غلط غولوت
انجمن مهندسان ایرانی
just for milan & kaka
چالوس و نوشهر
نامه ی زرتشت
دنیای واقعی
تارنما
سامانتا
دختر و پسر ها وارد نشند اینجا مرکز عکس های جدید ودانلوده
محرما نه
موتور سنگین ... HONDA - SUZUKI ... موتور سنگین
ماهیان آکواریمی
قدرت شیطان
.... تفریح و سرگرمی ...
عد ل
راز و نیاز با خدا
عاشقان میگویند
جزیره ی دیجیتالی من
خلوت تنهایی
پرسش مهر 9
نـــــــــــــــــــــــــــــور خــــــــــــــــــــــــــــدا
اس ام اس عاشقانه
طوبای طوی
قلم من توتم من است . . .
منتظران دل شکسته
محمدرضا جاودانی
روح .راه .ارامش
اهلبیت (ع)
::::: نـو ر و ز :::::
باور
در سایه سار وحدت
چشمای خیس من
جالبــــــــــات و ....
دنیای پلیمر
کسب در آمد از اینترنت
سخنان برگزیده دکتر شریعتی
شناسائی مولکول های شیمیائی
بانک اطلاعات نشریات کشور
استاد سخن پرداز
لینکستان
سایت تخصصی اطلاع رسانی بازیافت
صنعت خودرو
پلیمرهای نوری
انجمن های تخصصی مهندسی پزشکی
سایت تخصصی پلیمر
مهندسی صنایع پلیمر
فرشته ای در زمین
نجوا
مجلات دانش پلیمر
امام رضا
سکوت شب
برای آپلود مطلب اینجا را کلیک کنید
وبلاگ تخصصی گزارش کار های آزمایشگاه
پشت خطی
بانک اطلاعات نشریات کشور
کتابخانه عرفانی ما
فناوری
بهترین سایت دانلود رایگان
آگهی رایگان صنایع شیمیایی
امار لحظه به لحظه جهان
محاسبه وزن ایده ال
کتابخانه مجازی ایران
مرکز تقویم
عکس هایی از سرتاسر جهان
سایت اطلاعات پزشکی
موتور ترجمه گوگل
پایگاه اطلاع رسانی شغلی

اولین دانشنامه نرم افزار ایران
بانک مقالات روانشناسی
جدول
اپلود عکس
اوقات شرعی
ضرب المثل ها وحکایت ها
متن فینگیلیش بنویسید و به فارس
دانلود نرم افزار
سایت تخصصی نساجی
طراح سایت
مرجع اختصاصی کلمات اختصاری
کتابخانه مجازی ایران
کتابخانه مجازی ایران
کتابخانه مجازی ایران
کتابخانه مجازی ایران
کتابخانه مجازی ایران
این چیه؟
معماری



? تاریخچه

اگر چه پیل‌سوختی به تازگی به عنوان یکی از راهکارهای تولید انرژی الکتریکی مطرح شده است ولی تاریخچه آن به قرن نوزدهم و کار دانشمند انگلیسی سرویلیام گرو بر می‌گردد. او اولین پیل‌سوختی را در سال ???? با سرمشق گرفتن از واکنش الکترولیز آب، طی واکنش معکوس و در حضور کاتالیست پلاتین ساخت.
واژه "پیل‌سوختی" در سال ???? توسط لودویک مند و چارلز لنجر به کار گرفته شد. آنها نوعی پیل‌سوختی که هوا و سوخت ذغال‌سنگ را مصرف می‌کرد، ساختند. تلاش‌های متعددی در اوایل قرن بیستم در جهت توسعه پیل‌سوختی انجام شد که به دلیل عدم درک علمی مسئله هیچ یک موفقیت آمیز نبود. علاقه به استفاده از پیل سوختی با کشف سوخت‌های فسیلی ارزان و رواج موتورهای بخار کمرنگ گردید.
فصلی دیگر از تاریخچه تحقیقات پیل‌سوختی توسط فرانسیس بیکن از دانشگاه کمبریج انجام شد. او در سال ???? بر روی ماشین ساخته شده توسط مند و لنجر اصلاحات بسیاری انجام داد. این اصلاحات شامل جایگزینی کاتالیست گرانقیمت پلاتین با نیکل و همچنین استفاده از هیدروکسیدپتاسیم قلیایی به جای اسید سولفوریک به دلیل مزیت عدم خورندگی آن می‌باشد. این اختراع که اولین پیل‌سوختی قلیایی بود، “Bacon Cell” نامیده شد.
او ?? سال تحقیقات خود را ادامه داد تا توانست یک پیل‌سوختی کامل وکارا ارائه نماید. بیکون در سال ???? پیل‌سوختی با توان ? کیلووات را تولید نمود که می‌توانست نیروی محرکه یک دستگاه جوشکاری را تامین نماید.
تحقیقات جدید در این عرصه از اوایل دهه ?? میلادی با اوج گیری فعالیت‌های مربوط به تسخیر فضا توسط انسان آغاز شد. مرکز تحقیقات ناسا در پی تامین نیرو جهت پروازهای فضایی با سرنشین بود. ناسا پس از رد گزینه‌های موجود نظیر باتری (به علت سنگینی)، انرژی خورشیدی(به علت گران بودن) و انرژی هسته‌ای (به علت ریسک بالا) پیل‌سوختی را انتخاب نمود.
تحقیقات در این زمینه به ساخت پیل‌سوختی پلیمری توسط شرکت جنرال الکتریک منجر شد. ایالات متحده فن‌آوری پیل سوختی را در برنامه فضایی Gemini استفاده نمود که اولین کاربرد تجاری پیل‌سوختی بود.
پرت و ویتنی دو سازنده موتور هواپیما پیل‌سوختی قلیایی بیکن را به منظور کاهش وزن و افزایش طول عمر اصلاح نموده و آن را در برنامه فضایی آپولو به کار بردند. در هر دو پروژه پیل‌سوختی بعنوان منبع انرژی الکتریکی برای فضاپیما استفاده شدند. اما در پروژه آپولو پیل‌های سوختی برای فضانوردان آب آشامیدنی نیز تولید می‌کرد. پس از کاربرد پیل‌های سوختی در این پروژه‌ها، دولت‌ها و شرکت‌ها به این فن‌آوری جدید به عنوان منبع مناسبی برای تولید انرژی پاک در آینده توجه روزافزونی نشان دادند.
از سال ???? فنآوری پیل‌سوختی برای سیستم‌های زمینی توسعه یافت. تحریم نفتی از سال????-???? موجب تشدید تلاش دولتمردان امریکا و محققین در توسعه این فن‌آوری به جهت قطع وابستگی به واردات نفتی گشت.
در طول دهه ?? تلاش محققین بر تهیه مواد مورد نیاز، انتخاب سوخت مناسب و کاهش هزینه استوار بود. همچنین اولین محصول تجاری جهت تامین نیرو محرکه خودرو در سال???? توسط شرکت بلارد ارائه شد.

? کاربردهای پیل سوختی نیروگاهی

بازار مولدهای نیروگاهی پیل‌سوختی بسیار گسترده است و کاربردهای دولتی، نظامی و صنعتی را شامل می‌شود. همچنین به عنوان نیروی پشتیبان در مواقع اضطراری در مخابرات، صنایع پزشکی، ادارات، بیمارستان‌ها، هتل‌های بزرگ و سیستم‌های کامپیوتری به کار می‌رود.
پیل‌های سوختی نسبتاً آرام و بی‌صدا هستند لذا جهت تولید برق محلی مناسبند. علاوه بر کاهش نیاز به گسترش شبکه توزیع برق، از گرمای تولیدی از این نیروگاه‌ها می‌توان جهت گرمایش و تولید بخار آب استفاده نمود.
این نیروگاه‌ها در مصارف کوچک بازدهی الکتریکی بالایی دارند و همچنین در ترکیب با نیروگاه‌های گاز طبیعی بازدهی الکتریکی آنها به ??-??% می‌رسد.
مزیت دیگر این نیروگاه‌ها عدم آلودگی محیط زیست است. خروجی نیروگاه‌های پیل‌سوختی بخار‌آب می باشد.
نیروگاه‌های پیل سوختی قابلیت استفاده از سوخت‌های مختلف مانند متانول، اتانول، هیدروژن، گاز طبیعی، پروپان و بنزین را دارند و مانند سایر نیروگاه‌ها محدود به استفاده از یک منبع انرژی خاص نیست.
از زمانیکه اولین پیل‌سوختی نیروگاهی در دهه ?? تولید گشت، تا کنون در مجموع ??? سیستم کامل با توان بیش از ?? کیلووات (میانگین آن ??? کیلووات است) ساخته شد. تقریباً ?? درصد از این واحدها با گاز طبیعی تغذیه می شود. البته استفاده از سوخت‌های جایگزین نظیر بیوگاز و گاز ذغال نیز پیشرفت قابل ملاحظه‌ای داشته است.
در این بخش نیروگاه انواع متنوع پیل‌سوختی به کار رفته است. در ابتدا از پیل‌سوختی اسید فسفریک آغاز گردید و سپس پیل‌سوختی پلیمری و پیل‌سوختی کربنات مذاب جایگزین آن گشتند. در حالیکه پیل‌سوختی اکسید جامد در آینده بازار را به قبضه در خواهد آورد.
در بخش پیل‌های سوختی نیروگاهی کوچک (زیر ?? کیلووات) نیز رشد قابل ملاحظه‌ای را شاهد بودیم. تعداد این واحدها اکنون به ???? رسیده است. این سیستم جهت مصارف خانگی و بازارهایی از قبیل UPS ونیروی پشتیبان در اماکن دوردست کاربری دارد. نیمی از محصولات در آمریکای شمالی توسعه یافته است.
در بخش سیستم‌های نیروگاهی کوچک ?? درصد سهم بازار را پیل‌سوختی اکسیدجامد و مابقی را پیل‌سوختی پلیمری تشکیل می‌‌دهد. بازار پیل‌سوختی کوچک در ژاپن که به مصارف خانگی اختصاص دارد، منحصراً با پیل‌سوختی پلیمری است و امید است تا انتهای سال ???? محصولات به بازار عرضه گردند.
فروش تعدادی از واحدهای نیروگاهی کوچک آغاز شده است که از جمله آنها سیستم GenCore شرکت Plug Power می باشد(توان ? کیلووات، ????? دلار)
دولت ژاپن حمایت خود از توسعه پیل‌های سوختی نیروگاهی در ابعاد بزرگ را از سال ???? آغاز نموده است و شرکت های ژاپنی گاز توکیو و Osaca از بزرگترین شرکت های توسعه دهنده این فن‌آوری می‌باشند.

ارسال شده در توسط جواد ابراهیم پور

نخ‌های بخیه

 

بخیه معمول‌‌ترین روش بستن یک زخم یا بریدگی است. به کار بردن نخ‌های بخیه برای بستن زخم تنها پس از شستشوی زخم و زدودن اجسام خارجی مفید است و در غیر این‌صورت امکان بروز عفونت وجود دارد.

نخ‌های بخیه را می توان به دو دسته کلی تقسیم کرد:

 

1- نخ‌های بخیه قابل جذب (absorbable sutures):

نخ‌های قابل جذب قسمت عمده‌‌ای از استحکام مکانیکی خود را طی دوره‌ای دو ماهه از دست می‌دهند؛ نکته مهم تفاوت بین کاهش استحکام مکانیکی در طی فرآیند جذب و حذف مواد تخریب شده از بدن است. به این ترتیب که یک نخ ممکن است استحکام خود را در مدت کوتاهی از دست بدهد، اما به ماه‌ها و یا سال‌ها زمان احتیاج داشته باشد تا کاملاً جذب شود.

2- نخ‌های بخیه غیرقابل جذب (non absorbable sutures):

نخ‌های غیرقابل جذب قسمت عمده‌ای از استحکام مکانیکی خود را در بیش از دو ماه حفظ می‌‌کنند و باید پس از مدت زمان مشخص شده توسط پزشک، حذف گردند. در غیر این‌صورت به‌عنوان جسم خارجی در بدن باقی می‌مانند.

 

از نظر شکل فیزیکی می‌توان نخ‌های بخیه را به دو دسته تقسیم کرد:

1- نخ‌های تک رشته‌ای (monofilament sutures)

 

2- نخ‌های چند رشته‌ای (multifilament sutures) که خود شامل دو نوع بافته شده (Braided) و پیچیده (Twisted) هستند.


                                                                        

نخهای تک رشته ای انعطاف‌پذیرتر بوده و نسبت به چند رشته‌ای‌ها راحت‌تر گره می‌خورند. همچنین دقت گره بیشتری داشته و برای جراح امکان انجام روش‌های مختلف گره‌زدن را فراهم می‌کنند. علاوه براین به دلیل داشتن سطوح صاف، اصطکاک کمتری به هنگام عبور از بافت دارند و خطر پارگی بافت را کاهش می‌دهند. این مساله بویژه در جراحی‌های قلب، چشم و اعصاب اهمیت دارد.

 

نخ‌های بخیه از نظر منبع تهیه به دو دسته مصنوعی و طبیعی تقسیم می‌شوند.

خصوصیات ایده‌آل برای انتخاب نخ‌های بخیه:

1- کمترین واکنش بافتی را ایجاد کند؛ نخ بخیه به عنوان یک جسم خارجی می‌تواند منجر به تاخیر در زمان ترمیم زخم شود

2- دارای استحکام کششی کافی باشد.

3- محیط مناسبی برای رشد باکتری‌ها فراهم نکند.

4- قابل استریل کردن باشد.

5- آلرژی‌زا و سرطان‌زا نباشد.

6- انعطاف پذیر باشد.

 

با توجه به خصوصیات انعطاف پذیری، زیست سازگاری نسبی و قابلیت تغییر شکل زیاد در پلیمرها، بیشتر نخ‌های بخیه از جنس مواد پلیمری ساخته می‌شوند. از آنجاکه نخ‌های بخیه در محل زخم و برای بستن آن بکار برده می‌شوند و این موجب وارد آمدن تنش‌های کششی در جهت بسته شدن زخم می‌گردد، استحکام کششی نخ‌های بخیه اهمیت زیادی می‌یابد.

 

انواع مختلف نخ‌های بخیه:

 

نایلون‌ها (nylons or polyamides)

نخ‌های نایلونی که عمدتاً از نوع nylon 6 و یا nylon 6,6 ساخته می‌شوند، رایج‌ترین نوع نخ‌های بخیه و از نوع غیرقابل جذب هستند. از نظر استحکام، نایلون را به فولاد پلیمری تشبیه کرده‌اند (استحکام کششی nylon 6,6 در حدود 76 مگاپاسکال و nylon 6 83 مگاپاسکال) و با توجه به اینکه پروتئین‌ها خود نوعی پلی‌آمید هستند، می‌توانند زیست سازگاری مورد نیاز را تا حد مطلوب تامین کنند. نخ‌های نایلونی خنثی بوده و برای بستن عمومی زخم‌ها استفاده می‌شوند. ضمن اینکه بیشترین کاربرد را در بستن زخم‌های درم و اپی‌درم دارند. با توجه به اینکه از نظر ساختار شیمیایی شبیه بافت پوست هستند و با توجه به استحکام کششی بسیار بالای نایلون از آن برای بخیه‌ی تاندون و لیگامنت استفاده می‌شود. متداول‌ترین نوع نخ‌های نایلونی نوع تک‌رشته‌ای آن هستند که از جمله مزایای آنها نسبت به چندرشته‌ای‌ها خواص زیر دستی راحت‌تر و همچنین کاهش خطر تجمع باکتری بین الیاف نخ‌های چندرشته‌ای است. نخ‌های چند رشته‌ای پلی‌‌آمیدی با نام تجاری ®Surgilon و ®Nurolon  به صورت بافته شده وجود دارند. از جمله معایب نخ‌های نایلونی می‌توان به حساسیت‌زایی آنها اشاره کرد. با توجه به اینکه نخ‌های نایلونی غیرقابل جذب هستند، اگر برای بخیه کردن بافت داخلی (مثل ماهیچه) استفاده شوند ، همچنین گاهی برای tendon ، چون امکان خارج شدن و نیز جذب آنها وجود ندارد، باقی ماندن آنها در بدن به عنوان یک جسم خارجی، می‌تواند التهاب و واکنش‌های بافتی ایجاد کرده و در نهایت منجر به حساسیت‌زایی شود. این امر که ناشی از هجوم سلول‌های ایمنی است، زمان مرحله اول ترمیم زخم را که مرحله‌ی هجوم سلول‌های سیستم ایمنی است، طولانی‌تر کرده و زخم دیرتر به مرحله       ترمیم و ایجاد فیبروبلاست، می‌رسد و با تأخیر ترمیم می‌گردد. از نایلون‌ها همچنین برای بستن زخم قرنیه در جراحی عدسی‌های داخل چشمی (IOL) استفاده می‌شود.

 

vicryl® : می‌توان در بخیه‌ی بافت‌هایی مثل تاندون و لیگامنت از vicryl® که از جنس poly L-lacticacid (PLLA) /polyglycolicacid(PGA) و قابل جذب است و طبق نظر پزشکان استحکام موردنیاز را تامین می‌کند، استفاده کرد. این نوع نخ بخیه طی 60 تا 90 روز جذب می شود. مشکل این نوع نخ بخیه braided multifilament بودن آن است ؛ همچنین تجزیه ی vicryl منجر به رهایش منومرهای اسیدی در محل زخم و کاهش PH زخم می شود.

 

prolene® : از جنس polypropylene و غیرقابل جذب و خنثی است. از نوع نخهای تک رشته ای است و برای بخیه کردن بافت چشم ، عروق و تاندون از آن استفاده می شود.

 

chromic Gut® : قابل جذب ، از جنس protein و در بافت هایی که دیرتر ترمیم می یابند ، استفاده می شود ؛ استحکام کافی برای استفاده در بافت عضلانی را ندارد.

 

 silk®: از جنس protein و به صورت braided است ؛ غیرقابل جذب است ،

      handlingعالی دارد و برای جراحی قلبی- عروقی ترجیح داده می شود. مشکل این 

     نوع نخ تجمع میکروارگانیسم ها در بین الیاف است.

 

stainless steel : نخ بخیه از جنس فولاد ضد زنگ که غیرقابل جذب است و برای رفع آن از پوست احتیاج به ابزار خاصی دارد. به صورت monofilament و twisted multifilament وجود دارد.

                                  

با توجه به مواردی که در مورد بیماران مشاهده کردم ، برای بعضی از بیماران محل زخم و ظاهر زخم ا لتیام یافته بیش از بیماری اصلی اهمیت دارد ؛ بنابراین انتخاب نخهای بخیه باید متناسب با نوع زخم و محل آن ، و شرایط بیمار صورت گیرد. هر نخ بخیه ای برای هر کاربردی مناسب نیست و باید با سنجیدن شرایط بهترین نخ را برگزید.

 

استفاده ازنخهای تک رشته ای به طور گسترده به دلیل پارگی کمتر بافت و توانایی کمتر در پناه دادن باکتری ها و handling بهتر رو به افزایش است.

در مجموع بازار نخهای بخیه استفاده از نخهای تک رشته ای را با رشد %15نشان

می دهد. در حال حاضر %13 مواد طبیعی ، %41 سنتزی غیرقابل جذب و %42 سنتزی قابل جذب استفاده می شود.

 

امروزه استفاده از نخهای بخیه رهاکننده ی دارو در محل زخم که رهاکننده ی داروهای ضدالتهاب و آنتی باکتریایی در محل زخم هستند ، که می تواند راه حلی برای کاهش شدید خطر عفونت یا التهاب باشند و موجب تسریع فرآیند التیام شوند. Vicryl plus® اولین نخ آنتی باکتریایی است که در اندازه ی 2-2 ساخته شده و توانسته است تاییدیه ی FDA را نیز کسب کند. به نظر من می توان داروهای قلیایی را نیز دز صورتی که با داروهای ضدالتهاب منافات نداشته باشند ، به منظور جلوگیری از کاهش PH در محل زخم استفاده کرد.

منبع: http://bme.aut.ac.ir/brg


ارسال شده در توسط جواد ابراهیم پور

 پلیمر جایگزین استخوان های شکسته می شود

 براساس یافته های جدید متخصصان علوم پزشکی، در آینده نزدیک می توان از شیوه جدیدی که برای ساخت استخوان مصنوعی به وجود آمده است، برای ترمیم استخوانهای خرد شده بدن انسان سود جست و به جای استفاده از پیوند استخوانی از نقاط دیگر بدن از این روش استفاده کرد. به گزارش خبرگزاری رویتر از لندن، مؤسسه سرامیک پیشرفته در اریزونا نوعی پلمیر جدید ساخته است که می تواند بافتی قوی بسازد که قدرتی به اندازه قدرت استخوانها دارد ولی به تدریج جذب بدن می شود و به عنوان استخوان جدید جایگزین می شود.


ارسال شده در توسط جواد ابراهیم پور
درآمدی برعلم پلیمر دانستنیهای پلیمر

منبع : مبانی شیمی پلیمر
علم شیمی یک علم پرهیجان است و تعداد شاخه های آن بدون وقفه رو به افزایش است.علم شیمی ماکرومولکولها یکی از پرشور- ترین این شاخه ها می باشد.علم پلیمر که شاخه ای از شیمی آلی به شمار می آید، از علوم بسیار جوانی است که برای اولین بار توسط مطالعات و تحقیقات پرفسوراستادینگر(Stadinger.H) در بین دو جنگ جهانی اول و دوم پا به عرصه ی وجود گذاشت؛ ولی رشد و توسعه ی آن چنان سریع بوده است که آگاهی یافتن از آن ضروری به نظر می- رسد. پلیمرهای مصنوعی در زندگی روزمره ی ما مصرفی چشمگیر یافته و نیز کاربرد های صنعتی گوناگونی پیدا کرده اند.این مواد جانشین شیشه، فلزات، سرامیک، چوب و مقوا شده اند. در پی توسعه ی صنعتی این رشته، وجود مواد اولیه ی در کشورما(که یک کشور نفت خیز است) نیاز به متخصصان کارآزموده ی بسیاری حس می- شود.بسپارها،مولکولهای بسیار بزرگی هستند که از تعداد زیادی اتم تشکیل شده اند. شیمی پلیمرها شاخه ای از شیمی آلی است که به لحاظ ویژگی های خاص خود نسبت به سایر شاخه های آن از رشد بیشتری برخوردار بوده.ریز مولکولها عمدتا ًدارای وزن مولکولی کمی هستند و وزن آنها بین?0 تا ?50است ولی ماکرومولکولها(پلیمرها) محدودیتی برای وزن مولکولی ندارند و تا بیش از چند هزار و در مولکول های سه بعدی، تا بیش از چندین هزارتغییر می کند.واژه پلیمرازکلمات یونانی(Poly) به معنای " بسیار" و (Meros) به معنای " قسمت " گرفته شده است.همچنین در کلمه ی بسپار (بس) به معنای بسیار و (پار) به معنای واحد بسیار تکرار شونده، واژه ی بسپار را می سازند.طبیعت خیلی پیش از آنکه انسان بتواند بسپارهای سنتزی را بسازد، بسپارهایی مانند سلولز را ساخته بود. سلولز جزء اصلی تشکیل دهنده ی الیاف پنبه و چوب است. پروتئین ها، کائوچو و برخی رزین ها از این دسته بسپارها هستند. بدن ما نیز خود از بسپارها تشکیل شده. ماهیچه ها، پروتئین ها، ژن ها و کروموزوم ها همه از بسپار ساخته شده اند. لباسی که بر تن می کنیم از این مولکولهای بلند که به شکل لیف در آمده اند تشکیل شده است. ظروف آشپزخانه که هر روز مصرف می کنیم، لاستیک خودروها- که از الاستومر هستند- روکش کابل- های برق، شیشه ها، چسب ها، رنگ ها، پوشش ها، دریچه های- مصنوعی قلب، تاندون های- مصنوعی عضلات، کامپوزیت هایی که جهت پر کردن دندان به کار می روند، حتی دندان های- مصنوعی، محمل های دارویی، سرنگ های یکبار مصرف وتمام قطعات لاستیکی و پلاستیکی که در ماشین ها کاربرد دارند، همگی پلیمرهستند.به طور خلاصه می توان گفت، محصولات پلیمری در مقایسه با کل مواد مورد مصرف در جهان، از مواد غیر پلیمری (فلزات و استیل)، پیشی گرفته است. در واقع پلیمرها نه تنها جای خود را در میان مواد باز کرده اند، بلکه توانسته اند جایگزین آنها نیز بشوند.ü تاریخچه:انسان به قدمت عمر خود از پلیمرها استفاده کرده است. از گوشت و سبزی ها برای خوراک، چوب و نی برای خانه سازی، چرم و پنبه برای لباس و کاغذ برای ارتباطات استفاده کرده است، که همگی پلیمرهای طبیعی هستند. در دوران باستان(بیش از پنج هزار سال پیش)، سامری ها از آسفالت برای پوشش کف پیاده رو ها استفاده می کردند و در مصر باستان تابوت های حجاری شده را با پلیمرهای طبیعی (مانند وارنیشvarnish) جلا می دادند. این پلیمرها در قرون وسطی نیز برای حفاظت چوب و نقاشی ها
1
کاربرد داشتند. در ابتدای قرن هفدهم استفاده از ترشحات پلیمری کرم ابریشم آغاز شد و با کشف(چارلز گودیر Goodyear )در سال18?9 میلادی دوره ی موسوم به (عصر جدید) آغاز شد. این دانشمند به چگونگی تبدیل لاستیک به لاستیک ولکانیزه پی برد. لاستیک تقریباً صد سال پیش از آن ازطریق آمریکای جنوبی به اروپا معرفی شده بود و نام آن از اولین کاربردش که مداد پاک کن بود،(Rubber) گذاشته شد.در1869 میلادی، سلولوئید از واکنش اسیدها با سلولز و تهیه ی سلولزنیترات حاصل شد. در این سال ها پلیمرها به شکل الیاف و دیگر اشکال تهیه شدند که بسیاری از آنها تا جنگ جهانی اول مورد استفاده قرار نگرفتند.اولین پلیمرهای مصنوعی تجاری پلاستیکهای فنول-فرمالدهید بودند که (آتو باکلند) آنها را در سال1907 ساخت و باکلیت نام گرفتند. بسیاری از پلاستیکها در حین تحقیقات، وبسیاری به طور اتفاقی تهیه شده اند. یکی از معروف ترین این تحقیقات برای مواد جدید( که منجر به کشف نایلون شد) کارهای (کاروتز) بود. این کارها در سال1939 به منظور تولید الیاف جدید صورت نگرفت، بلکه به هدف فرا گیری بیشتر در مورد پلیمرها انجام شد.
به نقل از کتاب: میانی شیمی پلیمر مولف: فریده خاکی(عضو هیئت علمی دانشگاه آزاد کرج) انتشارات: دانشگاه آزاد اسلامی واحد کرج

ارسال شده در توسط جواد ابراهیم پور
  شیمی رنگ

 

 

                                                   

 

رنگها را معمولا براساس خواص آنها و ساختمان ماده اصلی (ساختمان شیمیایی مواد) طبقه بندی می‌کنند. روش دیگر طبقه بندی رنگها براساس روش مصرف آنها در رنگرزی می‌باشد. روش و تکنیک رنگرزی به ساختمان ، طبیعت الیاف یا شئ مورد رنگرزی بستگی دارد. به عبارت دیگر رنگرزی پشم و ابریشم و دیگر الیاف به دست آمده از حیوانات با رنگرزی پنبه و الیاف به دست آمده از گیاهان تفاوت دارد.

 

نقش ساختمان شیمیایی الیاف در تعیین رنگ مورد نیاز

در رنگرزی همیشه ساختمان شیمیایی الیاف تعیین کننده نوع رنگ مورد نیاز و تکنیک رنگرزی می‌باشد. به عنوان مثال الیاف حیوان مانند پشم و ابریشم از پروتئین تشکیل شده‌اند و دارای گروههای اسیدی و بازی می‌باشند. این گروهها نقاطی هستند که در آنها مولکول رنگ خود را به الیاف متصل می‌کند. پس برای رنگرزی این گونه الیاف باید از رنگهایی که دارای بنیان اسیدی و بازی هستند استفاده کرد.

 

پنبه یک کربوهیدرات می‌باشد و تنها محتوی پیوندهای خنثای اتری و گروههای هیدروکسیل است. در این نقاط پیوندهای هیدروژنی بین الیاف و رنگ ایجاد می‌شود. پس باید از رنگهای متناسب با خصوصیات الیاف پنبه‌ای استفاده کرد. متصل کردن رنگ به الیاف مصنوعی و سنتزی مانند پلی اولفین‌ها و هیدروکربنها که کاملا عاری از گروههای قطبی هستند، تکنیک و روش دیگری را می‌طلبد. بر اساس روش رنگرزی به صورت زیر دسته‌بندی می‌شود.

 

رنگهای مستقیم یا رنگهای جوهری

این دسته از رنگها دارای گروهها و عوامل قطبی مانند عوامل اسیدی و بازی هستند و با استفاده از این گروهها ، رنگ با الیاف ترکیب می‌شود. برای رنگرزی پارچه با اینگونه رنگها فقط کافی است که پارچه را در محلول آبی و داغ رنگ فرو ببریم. اسید پیکریک و ماریتوس زرد از جمله این رنگها هستند. هر دو رنگ ، اسیدی بوده و با گروههای آمینه الیاف پروتئینی ترکیب می‌شوند. نایلون نیز که یک پلی‌آمید است، با این رنگها قابل رنگرزی است.

 

آبرنگ                                    

 

رنگ دانه‌ای

این دسته از رنگها شامل ترکیباتی هستند که می‌توانند با برخی از اکسیدهای فلزی ترکیب شده و نمکهای نامحلول و رنگی که لاک نامیده می‌شوند، تشکیل دهند. روش رنگرزی با این رنگها از کهن‌ترین روشهای تثبیت رنگ روی الیاف بوده است. این رنگها بیشتر برای رنگرزی ابریشم و پنبه بکار می‌رود. در رنگرزی با رنگهای دانه‌ای پارچه یا الیاف ، رنگی به نظر می‌رسند. چون الیاف توسط لایه‌ای از رسوب رنگین پوشانده می‌شود. برای ایجاد دندانه روی رنگها معمولا از اکسیدهای آلومینیوم ، کروم و آهن استفاده می‌شود. آلیزارین نمونه‌ای از این رنگها می‌باشد.

 

 

 رنگ دانه در حالت پودری آن                                     

رنگ خمیری

رنگ خمیری ماده‌ای است که در شکل کاهش یافته ، محلول در آب بوده و ممکن است بی‌رنگ هم باشد. در این حالت الیاف به این رنگ آغشته شده و پس از جذب رنگ توسط الیاف ، آنها را از خمره خارج کرده و در معرض هوا با یک ماده شیمیایی اکسید کننده قرار می‌دهند. در این مرحله رنگ اکسید شده و به صورت رنگین و نامحلول در می‌آید. رنگهای باستانی ایندیگو و تیریان از این جمله‌اند.

 

 

 

 

 

رنگ واکنشی

این رنگها که تحت عنوان رنگهای ظاهر شونده هم شناخته می‌شوند، در درون خود پارچه ، تشکیل شده و ظاهر می‌گردند. مثال مهمی از این گروه رنگها ، رنگهای آزو می‌باشند. رنگرزی با این رنگها به این صورت است که پارچه را در محلول قلیایی ترکیبی که باید رنگ در آن مشتق شود (فنل یا نفتول) فرو می‌بریم. سپس پارچه را در محلول سرد آمین دی ازت دار شده در داخل خود الیاف انجام شده و رنگ تشکیل می‌گردد. به رنگی که به این صورت حاصل می‌شود رنگ یخی نیز می‌گویند، زیرا برای پایداری و جلوگیری از تجزیه نمک دی آزونیوم دمای پائین ضرورت دارد.

 

رنگ پخش شونده

این دسته از رنگها در خود الیاف محلول هستند، اما در آب نامحلول می‌باشند. رنگهای پخش شونده در رنگرزی بسیاری از الیاف سنتزی بکار می‌روند. به این الیاف گاهی اوقات الیاف آبگریز نیز گفته می‌شود. معمولا ساختمان شیمیایی آنها فاقد گروههای قطبی است. روش رنگرزی به اینگونه است که رنگ به صورت پودر نرم در بعضی از ترکیبات آلی مناسب (معمولا ترکیبات فنل) حل می‌شود و در دما و فشار بالا در حمام‌های ویژه به الیاف منتقل می‌شود.

 

 http://www.aftab.ir/lifestyle/view.php?id=87749  منبع


ارسال شده در توسط جواد ابراهیم پور

تفلون؛ از بمب اتمی تا درون ماهیتابه

تفلون نام تجاری پلی تترافلوئورواتیلن ، همان محصول چند میلیارد دلاری شرکت دوپون است که در موارد گوناگونی، از ماهیتابه های نچسب گرفته تا لباسهای فضایی و دریچه های مصنوعی قلب، استفاده شده است. کشف آن ناشی از تصادفی بود که روی ج. پلانکت ( Roy.J. Plunkett) ، شیمیدان جوانی در شرکت دوپون که تنها دو سال  قبل از روز سرنوشت ساز 6 آوریل سال 1938 ، دکترای خود را از دانشگاه ایالتی اوهایو گرفته بود، مشاهده کرد. در این روز دکتر پلانکت مخزنی از تترافلوئورَ واتیلن گازی ، باز کرد به این امید که سرد کننده ای غیر سمّی از آن تهیه کند. اما پلانکت و دستیارش جک ریبوک با شگفتی دیدند که گازی خارج نشد. پلانکت نمی توانست این پدیده را توجیه کند، چون وزن مخزن نشان می داد که باید پر از   فلوئوروکربن گازی باشد.

پلانکت تصمیم گرفت به جای آنکه برای ادامه پژوهش در زمینه مواد سرد کننده ، مخزن را دور بیندازد و مخزن جدیدی بگیرد، کنجکاوی اش را در باره آن مخزن خالی ارضاء کند. وقتی سیمی به دریچه مخزن وارد کرد و مطمئن شد که اشکالی ندارد، مخزن را اره کرد و به درونش نگاهی انداخت. در آنجا گرد سفید مومی شکلی پیدا کرد و چون شیمیدان بود، فهمید که ممکن است این مشاهده چه معنایی داشته باشد.

مولکولهای تترافلوئورواتیلن گازی به حدی با یکدیگر ترکیب ( پلیمریزه) شده بودند که ماده جامدی تشکیل دادند. هیچ کس تا آن هنگام پلیمریزاسیون این ترکیب بخصوص را مشاهده نکرده بود، اما با این حال واکنش به نحوی در مخزن خالی مرموز صورت گرفته بود. چندی نگذشت که این کشف تصادفی و ویژگی های عجیب پلیمر به دست آمده، پلانکت و دیگر شیمیدانان شرکت دوپون را واداشت تا راههایی پیدا کنند که پلی تترافلوئور واتیلن را برحسب نیاز تولید کنند.

واقعاً هم که این گرد سفید مومی شکل ویژگیهای عجیبی داشت: از شن هم خنثی تر بود. نه تحت تأثیر اسیدها و بازی های قوی قرار می گرفت، نه حرارت. هیچ حلّالی هم آن را حل نمی کرد اما بر خلاف شن بسیار لیز بود. با وجود این ویژگی های جالب وغیرعادی، اگر جنگ جهانی دوم در نگرفته بود، چه بسا به دلیل گرانی این پلیمر جدید، تا مدتها بعد کار دیگری در زمینه آن صورت نمی گرفت. اما چند ماهی نگذشته بود که دانشمندانی که مشغول ساختن نخستین بمب اتمی بودند ، احیتاج به ماده ای پیدا کردند تا بتوانند از آن واشرهایی بسازند که در برابر گازِ بسیار خورنده هگزافلوئورید اورانیم، که برای تولید اورانیم 235 بمب مصرف می شد، مقاوم باشد.

از قضا سرهنگ لزلی ر. گرووز، مسئول بخش طرح بمب اتمی در ارتش ایالات متحده، از طریق آشنایانی که در شرکت دوپون داشت از پلاستیک جدیدشان که فوق العاده خنثی بود، خبردار شد. وقتی به گرووز گفته شد ممکن است این پلاستیک جدید گران تمام شود، پاسخ داد که در این طرح ، قیمت به هیچ وجه مطرح نیست. بدین ترتیب این پلیمر لغزنده در واشرها و دریچه ها به کار رفت، و واقعاً هم نسبت به ترکیب خورنده اورانیم مقاوم بود. شرکت دوپون در طی جنگ، تفلون را برای این کاربرد تولید کرد و عموم مردم تا بعد از جنگ هم چیزی درباره این پلیمر جدید نمی دانستند.

در واقع در سال 1960 بود که نخستین ماهیتابه ها و ظروف شیرینی پزی پوشیده از تفلون به بازار آمدند. این فرآورده های تفلونی مانند بسیاری از محصولات پلیمری جدید موقعی که نخستین بار به مردم معرفی شدند، چندان نتایج امیدوار کننده ای نداشتند. گرچه این پلاستیک به عنوان یک سطح خوراکپزی نچسب بسیار مناسب بود، اما به سختی به ظروف فلزی پیوند می شد، بنابراین در برابر شست و شوی زنان خانه داری که عادت داشتند دیگ و ماهیتابه هایشان را محکم بسابند، مقاوم نبود. پس از آنکه روشهای گوناگونی امتحان شدند و چهار نسل پوشش تفلونی به تولید رسیدند، دوپون در سال 1986 اعلام کرد سیلورستون سوپرای آنان دو برابر مقاومتر از نسل سوم سیلورستون است. در همین ضمن کاربردهای متعدد دیگری کشف شده بودند که دیگر پوشاندن ظروف خوراکپزی را نسبتاً بی اهمیت جلوه می دادند.

روی ج. پلانکت در سال 1910 در نیوکارکایل اوهایو به دنیا آمد. در سال 1932 از دانشکده منچستر لیسانس گرفت، و وقتی در بحران بزرگ دهه 1930 نتوانست کاری برای خود دست و پا کند، در دانشگاه ایالتی اوهایو به ادامه تحصیل مشغول شد. چه در دانشکده و چه در دانشگاه، همکلاسی و دوست شیمیدان مشهور دیگری به نام پل فلوری بود. پل ج. فلوری به سبب موفقیت هایش در شیمی – فیزیک پلیمرها جایزه نوبل1974 را برد. در سال 1936 روی پلانکت پس از اخذ درجه دکترا از دانشگاه ایالتی اوهایو در آزمایشگاه جکسون شرکت دوپون مشغول به کار شد، و وظیفه پژوهش در زمینه فلوئوروکربنها را به عنوان مواد سرد کننده بر عهده گرفت. در طی این پژوهش بود که شیمیدان جوان تفلون را کشف کرد. پژوهش های بیشتر در زمینه تفلون به بخش های دیگر شرکت دوپون که سابقه طولانی تری در زمینه فرآورده های پلیمری داشتند محوّل شد.

پلانکت کار خود را به عنوان شیمیدان ادامه داد و متعاقباً در شرکت دوپون پله های ترقی را در زمینه فلوئوروکربنها و تتراتیل سرب طی کرد. هنگامی که مدیریت بخش فرآورده های فرئون شرکت دوپون را عهده دار بود، نقش مهمی در برپایی کارخانه ای درنزدیکی بندر کورپوس کریستی تگزاس داشت. وقتی در سال1975 از دوپون بازنشسته شد، به منزلی در یکی از جزایر نزدیک کورپوس کریستی نقل مکان کرد و اکنون با همسرش اوقاتش را به گلف و ماهیگیری می گذراند. دانشگاههای محل تحصیل او، یعنی دانشکده منچستر و دانشگاه ایالتی اوهایو، و نیز دانشکده واشنگتن، به او دانشنامه دکترای افتخاری اعطا کرده اند. از افتخارات دیگرش می توان از نشان جان اسکات از شهر فیلادلفیا، و جوایزی از انجمن ملی تولید کنندگان، انجمن صنعت پلاستیک، و انجمن شیمیدانان امریکا نام برد. مجسمه او در سال1973 در تالار مشاهیر صنعت پلاستیک و در 1985 در تالار مشاهیر مخترعان ملّی برپا شد.

اما او گذشته از این عناوین، بیشتر به تاثیری که تفلون به طرق گوناگون بر زندگی میلیونها نفر در سراسر جهان داشته است، افتخار می کند. او می گوید آن قدر کسانی که ضربانساز یا سرخرگ آئورت تفلونی در بدنشان تعبیه شده و امروز جانشان نجات یافته است برایش نامه می فرستند و تلفن می کنند که به قول خودش نمی تواند از پس آنها برآید. چون تفلون از معدود موادی است که بدن ، آن را در هنگام پیوند رد نمی کند. از آن می توان در ساخت قرنیه های مصنوعی، استخوانهای جایگزین برای چانه، بینی، جمجمه، مفاصل ران و زانو، قطعات گوش، نای مصنوعی، دریچه های قلب، زرد پی ها، بخیه ها، مجاری صفراوی و دندانهای مصنوعی، استفاده کرد.

از تفلون در پوشش بیرونی لباسهای فضانوردان استفاده شده است. تفلون ماده عایق کننده سیمها و کابلهای برقی است که در برابر تابش شدید خورشید بر سطح ماه مقاومت کرده اند. مخروطه دماغه و دیگر سپرهای گرمایی سفینه های فضایی و نیز  مخازن سوخت آنها از تفلون ساخته شده اند.

همه این کاربردهای مهم و ارزشمند، ثمره کشف بخت یارانه روی پلانکت بوده اند. آری، تصادفی بیش نبود، اما فقط به سبب کنجکاوی و ذکاوت مردی که این تصادف برایش اتفاق افتاد، به اکتشافی تبدیل شد.


اشاره

آنچه باعث شد اصلاً  وظیفه ترکیب سرد کننده ای از فلوئور به روی پلانکت داده شود، خود اتفاق بخت یارانه دیگری بود. در سال 1928، چارلزف. کترینگ ( ملقب به رئیس ) از بخش مواد سرد کننده جنرال موتورز، جست وجو به دنبال سرد کننده بی خطری را آغاز کرد- ترکیبی که بی رنگ، بی بو، بی طعم، غیرسمّی و غیر آتشگیر باشد، تا جایگزین مواد سمّی و زیانمندی نظیر آمونیاک و دی اکسید گوگرد که در آن هنگام در یخچالها استفاده می شدند بشود. توماس میجلی و آلبرت هن پس از بررسی دقیق منابع و مراجع شیمی نتیجه گرفتند که گرچه گاه گزارش شده بود ترکیبات فلوئور سمّی اند، اما شاید برخی از ترکیبات فلوئوروکلردارکربن مناسب باشند.

برای آنکه میجلی و هن این گزارشها را تایید کنند، لازم بود نمونه هایی از کلروفلوئوروکربن های ساده تهیه و آنها را در آزمایش های جانوری امتحان کنند. آنان از یکی از انبارهای مواد شیمیایی تقاضای پنج بطری 30 گرمی تری فلوئورید آنتیموان کردند ( یعنی تمام ذخیره ای که از این ماده شیمیایی در ایالات متحده وجود داشت!). یکی از این پنج بطری را به طور اتفاقی برگزیدند و از آن برای تهیه کلروفلوئوروکربن استفاده کردند. یک خوکچه هندی را  زیر ظرفی شیشه ای که ترکیب کلروفلوئوروکربن گازی در آن بود گذاشتند و دیدند که جانور به هیچ وجه تحت تأثیر گاز قرار نگرفت. این مشاهده گمان آنان را مبنی بر سمّی نبودن ترکیبات آلی فلوئوردار اثبات کرد.

شیمیدانان برای تأیید این آزمایش نمونه های دیگری از گاز کلروفلوئوروکربن را با استفاده از بقیه بطری های تری فلوئورید آنتیموان تهیه و همین آزمایش را روی خوکچه های هندی تکرار کردند. در همه این آزمایشها خوکچه ها مردند! بررسی دقیق تر نشان داد که در تمام بطری های تری فلوئورید آنتیموان جز یکی آب وجود داشت. آبی که در چهار پنجم نمونه ها بود منجر به تولید گاز مرگبار فسژن شد (کلرفسژن از کلرید آلی استفاده شده به همراه تری فلوئورید آنتیموان که ماده اولیه تهیه کلروفلوئوروکربن بود تأمین شد). بنابراین علت مرگ جانوران وجود فسژن بود.

اگر میجلی و هن تصادفاً در نخستین آزمایش جانوریشان شیشه ی تری فلوئورید آنتیموان خشک را انتخاب نمی کردند، چه بسا خیال استفاده از کلروفلوئوروکربن ها را به عنوان مواد سرد کننده ای از سر به در می کردند و گزارش های ( نادرست) قبلی را مبنی بر سمّی بودن این ترکیبات می پذیرفتند. اما سرمایه گذاری مشترک شرکت های جنرال موتورز و دوپون منجر به تأسیس بخش فرئون دردوپون برای تحقیق و توسعه شیمی کلروفلوروکربنها شد، و در آنجا بود که روی پلانکت تفلون را کشف کرد.


ارسال شده در توسط جواد ابراهیم پور
دید کلی
برخلاف این تصور که تولید کاغذ اساسا یک فرآیند مکانیکی است، در این فرآیند ، پدیده‌های شیمیایی نقش برجسته‌ای دارند. از تبدیل چوب به خمیر کاغذ گرفته تا تشکیل کاغذ ، اصول شیمیایی دخالت آشکاری دارند. لیگنین زدایی از یک منبع گیاهی مناسب ، معمولا چوب ، یک فرآیند شیمیایی ناهمگن است که در دما و فشار زیاد انجام می‌شود.

دامنه شیمی کاغذ ، وسیع و جالب است شامل مباحثی از قبیل شیمی کربوهیدراتها ، رنگدانه‌های معدنی ، رزینهای آلی طبیعی و سنتزی و افزودنیهای پلیمری متعدد می‌باشد. در فرآیند تشکیل نیز تا حد زیادی شیمی کلوئید و شیمی سطح دخالت دارد. نقش پلیمر ، شیمی محیط زیست و شیمی تجزیه را نیز نباید فراموش کرد.

ترکیب شیمیایی کاغذ
از آنجا که کاغذ از الیافی ساخته می‌شود که قبلا تحت تاثیر تیمارهای فیزیکی و شیمیایی قرار گرفته‌اند، سلولهای گیاهی حاصل از ترکیب شیمیایی ثابتی نسبت به ساختار منابع گیاهی اولیه برخوردار نیستند. سلولهای گیاهی عمدتا از پلیمرهای کربوهیدراتی آغشته شده به مقادیر مختلف لیگنین (یک ترکیب پلیمری آروماتیک که میزان آن با افزایش سن گیاه افزایش می‌یابد و در حین فرآیند لیگنینی شدن تولید می‌گردد) تشکیل شده‌اند. بخش کربو هیدراتی سلول بطور عمده از پلی ساکارید سلولز تشکیل شده است. بخشی از این ترکیبات شامل پلی ساکاریدهای غیر ساختمانی با وزن مولکولی کم به نام همی سلولز هستند، که نقش بسیار مهمی در خصوصیات خمیر و کاغذ دارند.

به نظر می‌رسید که با توجه به نام همی سلولزها ، این ترکیبات با سلولز ارتباط داشته باشند و به روش مشابهی با سلولز بیوسنتز شده باشند. اما در حال حاضر بخوبی مشخص شده است که این پلی ساکاریدها به روش متفاوتی بیوسنتز شده باشند. اما در حال حاضر به خوبی مشخص شده است که این پلی ساکاریدها به روش متفاوتی بیوسنتز می‌شوند و نقش ویژه‌ای در دیواره سلول گیاهان ایفا می‌کنند. علاوه بر این ترکیبات مهم ، مقادیر کمی از مواد آلی قابل استخراج و مقادر بسیار کمی از مواد معدنی نیز در دیواره سلولی الیاف وجود دارد.


سلولز (%) همی سلولزها (%) لیگنین(%) مواد عصاره‌ای و اندک (%)
سوزنی برگان 40 تا 45 20 25 تا 35 10>
پهن برگان 40 تا 45 15 تا 35 17 تا 25 10>

ترکیب کلی استخراج الیاف گیاهی از نظر درصد کربن ، هیدروژن و اکسیژن بسته به درجه لیگنین شدن متغیر است. میزان این عناصر برای چوب حدود 50% کربن ، 6% هیدروژن و 44% اکسیژن است. از آنجایی که ترکیب عنصری کربوهیدراتها کم و بیش به صورت CH2O)n) است، میزان کربن موجود تقریبا حدود 40% است. لیگنین یک ترکیب آروماتیک با فرمول تقریبی C10H11O4 می‌باشد. بنابراین ، میزان کربن آن بطور متوسط حدود 65 - 60% است.

سلولز
سلولز مهمترین ترکیب ساختاری دیواره‌های سلول است و بعد از حذف لیگنین و انواع دیگر مواد استخراجی نیز مهمترین ترکیب ساختاری کاغذ محسوب می‌شود. از نظر شیمیایی ، سلولز یک پلیمر دارای ساختمان میکرو فیبریلی شبه بلوری متشکل از واحدهای D-? گلوکوپیرانوزی با اتصالات (4 <---- 1) گلیکوزیدی است. همچون بسیاری از پلی ساکاریدها ، سلولز پلیمری بسپاشیده با وزن مولکولی زیاد است. بسته به نوع منبع سلولزی، درجه پلیمریزاسیون سلولز از 10000 تا 15000 متفاوت است.

سلولز 100% بلوری شناخته نشده است، اما ساختمان سلولز دارای یک بخش بلوری و یک بخش غیر بلوری یا بی‌شکل است. درجه بلورینگی بستگی به منشاء سلولز دارد. سلولز پنبه و انواع جلبکها مانند والونیا درجه بلورینگی بسیار بالایی است. در حالیکه سلولز چوب درجه بلورینگی پایینی دارد. سلولز بوسیله باکتریها نیز تولید می‌گردد که البته به عنوان منابع سلولزی برای کاغذ کاربردی ندارند.

همی سلولزها
همی سلولزها گروهی از پلی ساکاریدهای غیر ساختاری با وزن مولکولی کم و اغلب ناهمگن هستند که ارتباطی با سلولز نداشته و از راه بیوسنتز متفاوتی تولید می‌شوند. نام همی سلولزها نشان دهنده ارتباط یا نزدیکی آنها با سلولز نیست. نقش همی سلولزها در دیوراه سلول بخوبی شناخته شده نیست، اما وزن مولکولی خیلی کم آنها نمی‌تواند همی سلولزها را به عنوان یک پلیمر ساختاری مطرح کند (درجه پلیمریزاسیون آنها بین 150 - 200 است).

تحقیقات نظری در این زمینه نشان می‌دهد که همی سلولزها ممکن است نقشی در انتقال آب داشته باشند. همی سلولزها معمولا از واحدهای مونومری هگزوزی مثل D- گلوکوپیرانوز ، D- مانوپیرانوز و D- گالاکتوپیرانوز و واحدهای پنتوزی مثل D- زایلو پیرانوز و –L آرابینوفورانوز تشکیل شده‌اند. بخش قابل توجهی از همی سلولزها حتی بعد از لیگنین زدایی شیمیایی ، در خمیر کاغذ باقی می‌مانند. مهمترین همی سلولز موجود در سوزنی برگان گالاکتو گلوکومانان است که حدود 20% از وزن خشک چوب را تشکیل می‌دهد.

لیگنین
لیگنین ، پلیمری آروماتیک با ساختاری بسیار پیچیده است. تقریبا کلیه خصویات لیگنین در کاربردهای کاغذ سازی نقش منفی دارند و کاغذهای با کیفیت خوب از الیافی ساخته می‌شود که تقریبا عاری از لیگنین هستند. لیگنین سبب شکننده شدن کاغذ می‌شود و به دلیل اکسایش نوری و تشکیل گروههای رنگی سبب افزایش زردی و تیرگی کاغذ می‌شود. کاغذ روزنامه مثال خوبی در این زمینه است و بطور کلی کلیه خمیرهای مکانیکی که در آنها مقدار زیادی لیگنین وجود دارد، چنین اثرهایی را نشان می‌دهد.

رزینها و مواد استخراجی
چوب حاوی مقدار کمی (کمتر از 5%) از ترکیباتی است که توسط حلالهای آلی مثل اتانول یا دی کلرومتان قابل استخراج هستند. میزان این ترکیبات در پهن برگان و سوزنی برگان و در بین گونه‌های مختلف چوبی متفاوت است. اگر چه این ترکیبات ممکن است در حین فرآیندهای شیمیایی تهیه خمیر کاغذ حذف شوند، اما همیشه مقداری از آنها در کاغذ باقی می‌ماند. ترکیب شیمیایی این مواد بسیار متغیر است و شامل آلکانها ، آلکنها ، اسیدهای چرب (اشباع یا غیز اشباع) ، استرهای گلیسرول ، مومها ، اسیدهای رزینی ، ترپنها و ترکیبات فنولی هستند.

میزان باقیمانده این ترکیبات این ترکیبات در خمیر و کاغذ بستگی به فرآیند تهیه خمیر مورد استفاده دارد. در مجموع ، ترکیبات اسیدی مثل اسیدهای چرب و رزینی در محیط قلیایی براحتی از طریق تبدیل شدن به نمکهای محلول حل می‌گردند، اما در خمیر سازی اسیدی ، این ترکیبات براحتی قابل حل و خارج سازی نیستند. چندین محصول فرعی مفید در عملیات خمیر سازی از مواد استخراجی قابل استحصال است که مهمترین آنها شامل تربانتین و روغن تال است. تربانتین مخلوطی از هیدروکربنهای دو حلقه‌ای با فرمول C10H16 است که ترکیبات عمده آن ? و ?- پنن است.

این ترکیبها به صورت محصولات فرعی فرار با بازده 5-4 لیتر به ازای هر تن چوب (کاج) قابل استحصال بوده و به عنوان حلال مور استفاده اند. روغن تال عمدتا از اسیدهای رزینی به همراه حدود 10% ترکیبات خنثی تشکیل شده است. این اسیدها از نظر ساختمانی ایزومرهای اسید آبیتیک هستند و به عنوان مواد افزودنی شیمیایی و مواد آهارزنی در تهیه کاغذ مصرف می‌شوند

ارسال شده در توسط جواد ابراهیم پور
<      1   2   3   4   5