افراد شاغل در محیط های پر خطر از جمله آتش نشانان همواره با تنش های حرارتی زیاد روبرو بوده و سالانه هزینه های زیادی بابت آسیب های سوختگی پرداخت می گردد. با توجه به این که کارایی لباس محافظ آتش نشانی نیز از عوامل مختلف ساختاری و محیطی تأثیر می-پذیرد؛ بنابراین، بررسی فرایند انتقال حرارت و رطوبت در لباس های حفاظتی آتش نشانی هنگام قرارگرفتن در معرض آتش ضرورت می یابد. در این مطالعه سعی شده است تا مدل ریاضی جهت فرایند انتقال حرارت و رطوبت در لباس های محافظ آتش نشانی ارائه گردد. دستگاه معادلات دیفرانسیل به دست آمده از مدل از طریق عددی و با استفاده از روش تفاضل محدود – کرانک نیکلسون- حل گردیده است. این مدل قادر است تا میزان حرارت و رطوبت را در لایه های مختلف منسوج و در زمان های مختلف پیش بینی نماید. جهت تعیین دقت مدل لازم است نتایج تئوری حاصل از مدل با نتایج عملی به دست آمده مقایسه گردد. بدین منظور، وسیله ای شامل حسگرهای مربوط به سنجش دما و رطوبت به همراه سخت افزار مربوطه برای انتقال مقادیر اندازه گیری شده به کامپیوتر تهیه و طراحی گردیده است. این اطلاعات توسط نرم افزار نوشته شده پردازش شده و نتایج نهایی که شامل درجه حرارت و میزان رطوبت در هر لایه از منسوج در زمان های مختلف می باشد، در پرونده ای خاص ذخیره می گردد. با توجه به مقادیر اندازه گیری شده و نتایج حاصل از مدل و مقایسه آن ها، میزان دقت بالای مدل ارائه شده تأیید می گردد.

از آنجائی که پدیده سایش در بسیاری از کاربردها به ویژه در آمیزه ترد تایر خودروها از اهمیت ویژه ای برخوردار است و بعلت میزان بالای دوده مصرفی جهت کاهش سایش، وزن آمیزه ترد افزایش می یابد. لذا در پژوهش حاضر امکان جایگزینی بخشی از دوده با مقدار کمتری از نانو رس جهت کاهش وزن نهایی ترد تایر بررسی شده است که این امر باعث کاهش میزان سایش سطحی ترد و همچنین کاهش میزان سوخت مصرفی خودروها می گردد. در این راستا آلیاژ الاستومری بر پایه nr/sbr به نسبت 70 به 30 که آمیزه اصلی در ساخت ترد تایر اتومبیل ها است، با سامانه پرکننده هیبریدی کلوزیت 15a و دوده n-330 و دو نوع سازگار کننده enr50 و epdm-g-mah با روش اختلاط مذاب و با سیستم پخت گوگردی معمولی تهیه و پس از آن با استفاده از پرتو الکترونی در دزهای kgy 200- 150- 100آمیزه-های مورد نظر پرتو دهی شداند. جهت بررسی سایش نمونه ها ، آزمون های سایش، کشش، جهندگی و سختی مورد استفاده قرار گرفت. نتایج نشان داد که با افزودن مقدار 4% و 7% وزنی کلوزیت 15a مقاومت سایشی، استحکام و سختی افزایش می یابد و نیز اثر سازگار کننده epdm-g-mah بر روی بهبود خواص از سازگارکننده enr50 بیشتر است و با افزایش میزان دز پرتو الکترونی، مقاومت سایشی و خواص فیزیکی مکانیکی افزایش داشته است و بهترین نمونه از نظر مقاومت سایشی مربوط به نمونه حاوی 25phr دوده،7% وزنی نانو به همراه سازگار کننده epdm -g-mah با نسبت وزنی 1:1 نسبت به نانو رس با دز kgy 200 می باشد.

نمونه های نانوکامپوزیت بر پایه ی آلیاژ دو الاستومر پر مصرف، لاستیک استایرن بوتادین (sbr) و لاستیک اکریلونیتریل بوتادین (nbr) – نانورس اصلاح شده در یک سامانه پخت گوگردی به روش اختلاط مذاب تهیه شد. به منظور بررسی اثر سازگارکننده بین سطحی و نانورس و میزان آن ها بر ریزساختار و خواص نانوکامپوزیت nbr/sbr/ نانورس از سازگارکننده epdm-g-mah و نانورس اصلاح شده cloisite30b استفاده شد. نانوکامپوزیت های حاصل از لحاظ مشخصه وولکانش، خواص مکانیکی و دینامیکی ارزیابی شدند. ساختار نانوکامپوزیتها و چگونگی پراکنش نانو لایهها و خواص رئولوژیکی آنها با استفاده از طیف سنجی تفرق اشعه ی x (xrd) و طیف سنجی رئومتر مکانیکی مذاب (rms) و میکروسکوپ الکترون پویشی (sem) مطالعه گردید. هم چنین مشخصات پخت نانوکامپوزیت های تهیه شده با استفاده از یک رئومتر پخت لاستیک بررسی شد. نتایج حاصل نشان می دهد افزودن سازگارکننده به تنهایی باعث بهبود سازگاری و افزایش چسبندگی بین دوفاز لاستیکی می شود. با افزودن نانورس به تنهایی باعث انتقال بیشتر بیشینه ضریب اتلاف مربوط به جز لاستیک nbr به سمت درجه حرارت های بالاتر نسبت به انتقال بیشینه ضریب اتلاف tg جز لاستیک sbr گردیده که بیان گر تمایل بیشتر نانورس cloisite 30b به لاستیک nbr با قطبیت بیشتر و هم چنین گرانروی کمتر می باشد. افزودن سازگارکننده و نانو با نسبت 1به1 اثر بیشتری در بهبود برهمکنش بین زمینه لاستیکی و نانوذرات رس دارند و هم چنین از طرفی باعث افزایش سازگاری در نانوکامپوزیت می شوند. اما افزودن سازگارکننده و نانو با نسبت 2به1 سازگاری و برهمکنش نانو و زمینه لاستیکی کاهش می یابد که می تواند به دلیل تشکیل فاز سوم سازگارکننده در زمینه باشد و هم چنین می توان به این نسبت داد که با افزایش میزان سازگارکننده به آمیزه، به دلیل جذب مقدار بیشتری از نانو و در نتیجه کاهش جذب نانورس به فاز لاستیکی قطبی nbr، میزان بین لایه ای شدن نانورس و پراکنش آن در بستر لاستیکی کاهش داشته است که این را می توان به قطبیت بیشتر لاستیک nbr نسبت به epdm-g-mah نسبت داد. این نتایج در توافق با تجزیه گرمایی مکانیکی-دینامیکی (dmta) و هم چنین خواص مکانیکی نمونه می باشد.

پلی وینیل کلراید که یکی از پلیمرهای مهم تجارتی است که می تواند با پلیمرهایی با وزن مولکولی زیاد یا کم که هم چون نرم کننده عمل می کنند، سامانه امتزاج پذیر تشکیل دهد. لاستیک طبیعی اپوکسید دارشده ویژگی هایی از قبیل مقاومت خوب در برابر روغن، کاهش نفوذ پذیری هوا، میرایی و گرفتن رطوبت و خواص مکانیکی بالا را داراست. آمیزه pvc/ enr50 در تمام ترکیب درصد ها امتزاج پذیر است که رایج ترین درصدهای مورد استفاده به نسبت 30/70 و 50/50 می باشد. آمیزه pvc/enr50 با ترکیب درصدهای 30/70 و50/50 با 3% وزنی نانورس cloisite 30b با روش اختلاط مذاب تهیه و پس از آن با استفاده از پرتو الکترونی در دزهای kgy 75-50 –25 آمیزه های مورد نظر پرتو دهی شدند. ساختار نانوکامپوزیت و چگونگی پراکنش نانولایه ها و خواص رئولوژیکی با استفاده از پراش پرتو x (xrd)، میکروسکوپ الکترونی پویشی sem و طیف سنجی رئومترمکانیکی مذاب (rms) مطالعه شد. خواص استحکام کششی، مدول و ازدیاد طول تا پارگی با آزمون کشش بررسی شدند. برای بررسی میزان اتصالات عرضی ایجاد شده، آزمون کسر ژلی از نانوکامپوزیت های پرتودهی شده انجام گرفت. نتایج نشان می دهد مقدار 3% وزنی cloisite 30b در آمیزه pvc/enr50 با ترکیب درصد 30/70 نسبت به ترکیب درصد 50/50 توزیع یکنواخت تری دارد. افزودن نانورس به آمیزه pvc/enr50 باعث افزایش گرانروی مختلط و مدول ذخیره نسبت به فرکانس و استحکام کششی، مدول و کاهش درصد ازدیاد طول تا پارگی آمیزه ها در هر دو ترکیب درصد شد. پرتودهی نانوکامپوزیت های pvc/enr50- نانورس، باعث ایجاد اتصالات عرضی و در نتیجه افزایش استحکام کششی و مدول و کاهش درصد ازدیاد طول نانوکامپوزیت می شود. افزایش دز پرتودهی، میزان اتصالات عرضی نانوکامپوزیت pvc/enr50- نانورس را افزایش می دهد. نانوکامپوزیت pvc/enr50 با ترکیب درصد 30/70 و مقدار 3% وزنی cloisite 30b پرتودهی شده با دز kgy 75 بالاترین میزان کسر ژلی را دارا بود که نشان دهنده بالاترین میزان اتصالات عرضی ایجاد شده می باشد.

امروزه به دلیل خواص و انعطاف پذیری بهتر اتیلن وینیل استات نسبت به پلی اتیلن، استفاده از آن در فیلم های پلیمری اهمیت بسیاری یافته است لذا در این پژوهش به بررسی زیست تخریب-پذیری فیلم های بر پایه پلی اتیلن/اتیلن وینیل استات با نسبت وزنی 70/30 حاوی استئارات کلسیم (افزودنی های اکسو) پرداخته و اثر نانورس اصلاح شده (cloisite 15a) بر روی زیست تخریب پذیری آن بررسی شد. تخریب نمونه ها در دو مرحله تخریب نوری(غیر زیستی) با آزمون های ftir، tga و کشش پس از 72 ساعت قرارگیری در معرض پرتوuva و مرحله زیستی با آزمون های ftir، اندازه گیری میزان ph، sem، شمارش میکروارگانیسم و محاسبه میزان کاهش وزن نمونه ها در مدت 12 هفته قرارگیری در محیط مینیمال حاوی گونه های باکتری شامل دو سویه باسیلوس (باسیلوس سرئوس و باسیلوس مگاتریوم)، یک سویه سودوموناس (سودوموناس آئروژینوزا) و یک گونه ی قارچ (آسپرژیلوس نایجر) بررسی شد. نتایج حاصل نشان داد که پرواکسیدانت ها (افزودنی های اکسو) تاثیر بسیار زیادی بر تخریب غیرزیستی(نوری) و زیستی فیلم های بر پایه پلی اتیلن/اتیلن وینیل استات دارد. همچنین بررسی ها نشان داد نانورس تاثیرچندانی در تخریب نوری نمونه ها نداشته ولیکن به عنوان یک عامل بسیار موثر در تخریب زیستی با تنظیم ph محیط در حد مطلوب جهت ادامه رشد میکروارگانیسم ها، عمل نموده است.

در این پژوهش به بررسی زیست تخریب پذیری فیلم های بر پایه پلی اتیلن سبک/اتیلن-وینیل استات با نسبت وزنی 70/30 حاوی استئارات کلسیم (افزودنی های اکسو) پرداخته و اثر نانو ذره ها آهن صفر ظرفیتی (nzvi) بر روی زیست تخریب پذیری آن ها بررسی شد. این آمیزه به روش اختلاط مذاب در مخلوط کن داخلی تهیه گردید. به منظور مطالعه زیست تخریب پذیری نمونه های تولید شده، نمونه ها در دو بخش تخریب غیر زیستی (نوری) و تخریب زیستی (میکروبی) بررسی شدند. در بخش تخریب غیر زیستی، ابتدا به منظور شبیه سازی نور خورشید، نمونه ها در معرض پرتو تابش لامپ uv که با شرایط آب و هوایی شهر یزد طراحی شده بود به مدت 72 ساعت معادل 6 ماه تابش نور خورشید قرار گرفتند. سپس، به منظور بررسی تغییرات ساختار شیمیایی ایجاد شده در نمونه، آزمون ftir و همچنین جهت بررسی دقیق تر تخریب، از آزمون های tga و کشش استفاده گردید. در بخش تخریب زیستی، نمونه ها در مخلوطی از باکتری ها (دو سویه باسیلوس (باسیلوس سرئوس و باسیلوس مگاتریوم)، یک سویه سودوموناس (سودوموناس آئروژینوزا)) و قارچ (آسپرژیلوس نایجر) انتخاب شده موجود در خاک جهت شبیه سازی محیط، طی مدت 12 هفته قرار گرفتند. به منظور بررسی چگونگی روند فرآیند تخریب، طیف ftir به همراه آزمون های اندازه گیری کاهش وزن، شمارش کلنی و بررسی تغییرات ph محیط و همچنین آزمون sem برای بررسی تغییرات مورفولوژی سطح صورت گرفت. نتایج حاصل، نشان از تاثیر نانو ذره های آهن صفر ظرفیتی به عنوان تسریع کننده تخریب در تخریب غیر زیستی و همینطور با حفظ ph محیط، موثر بر تخریب زیستی آمیزه های پلی اتیلن سبک/کوپلیمر اتیلن وینیل استات باشد.

در این پژوهش نقش نانورس و پرتو الکترونی بر آمیزه hdpe/pa6 (30/70) وزنی با مقدار 3 phr دو نانورس cloisite15a و cloisite30b با روش اختلاط مذاب بررسی گردید. از طرف دیگر آمیزه hdpe/pa6/cloisite30b در دوزهای kgy80-120 پرتودهی شد. آزمون های پراش اشعه ایکس(xrd)، میکروسکوپ الکترونی پویشی(sem)، آزمون کشش (tensile)، گرماوزن سنجی(tga) و آزمون کسر ژلی استفاده شد. تصاویر پراش اشعه ایکس حاکی از آن بود که نانورس cloisite30b نسبت به cloisite15aاز پراکنش بهتری در بستر پلیمری برخوردار می باشد. نتایج بدست آمده از آزمون کسر ژلی نانوکامپوزیت hdpe/pa6/cloisite30b پرتودهی شده در kgy 120 حاکی از این است که اتصالات عرضی در این نمونه بیشتر از نمونه پرتودهی شده در دوز kgy 80 می باشد، در نتیجه افزایش استحکام کششی، مدول و کاهش ازدیاد طول نانوکامپوزیت مشاهده می شود. همچنین خواص حرارتی نانوکامپوزیت با افزایش دوز پرتو از 80 به 120 kgy بهبود یافته است.

در این پژوهش برای تولید محصول چقرمه و قابل انعطاف بدون مصرف نرم کننده¬های متداول، آمیزه pvc/eva با میزان وینیل استات 28% در نسبت¬ وزنی 50/50 حاوی 3 و5 phr نانورس اصلاح شده cloisite 30b با روش اختلاط مذاب تهیه و پس از آن آمیزه¬های مورد نظر با استفاده از پرتوالکترونی با دوزهای kgy 25، 50 و 75پرتودهی شدند. ساختار نانوکامپوزیت و چگونگی پراکنش نانولایه¬ها در بستر پلیمری با استفاده از پراش پرتو ایکس(xrd) و میکروسکوپ الکترونی پویشی (sem) مطالعه شد. مقاومت ضربه نمونه¬ها نیز با آزمون ضربه و مقاومت حرارتی با آزمون گرما وزن سنجی (tga) بررسی شدند. برای بررسی میزان اتصالات عرضی ایجاد شده، آزمون کسر ژلی از نانوکامپوزیت¬های پرتودهی شده انجام گرفت. نتایج نشان داد که با افزودن نانورس به آمیزه خواص ضربه بهبود یافته اما تخریب حرارتی در دمای پایین تر رخ می¬دهد و بالاترین خواص ضربه در میزان 3 phr نانورس بدلیل پراکنش مطلوب آن بوجود می¬آید. با افزایش دوز پرتودهی، علاوه بر ایجاد اتصالات عرضی که موجب بهبود خواص حرارتی می¬شود تخریب pvc به مولکول¬های کوچک نیز بوجود می¬آید که موجب افزایش چقرمگی و بهبود خواص ضربه می¬شود. همچنین حضور نانورس درآمیزه، همراه پرتو الکترونی، دوز پرتودهی بهینه جهت ارتقاء خواص ضربه را از 50 به 25 kgy کاهش می¬دهد.