X
تبلیغات
زولا

پسماندها و بازیافت

اخبار مربوط به زباله و بازیافت
چهارشنبه 28 تیر‌ماه سال 1391

پارچه‌های ضدامواج الکترومغناطیس‌

پارچه‌های ضدامواج الکترومغناطیس‌

به گفته بازرگان، افزایش و توسعه تجهیزات الکترونیکی و سیستم‌های بی‌سیم در چند دهه اخیر، پتانسیل آسیب‌‌پذیری را به واسطه تداخل امواج الکترومغناطیسی ایجاد کرده است. استفاده از ابزارهای الکترونیکی در زمینه ارتباطات، محاسبه و اتوماسیون نیز با توجه به قابلیت‌های آن در حال افزایش است و به همین دلیل فرکانس عملیاتی و تجمع امواج نیز صدمات جبران‌ناپذیری در زندگی ما انسان‌ها به همراه خواهد داشت.



امواج الکترومغناطیس می‌تواند به دو دسته تابش یونی و غیریونی تقسیم شود که می‌تواند اتم‌ها را یونیزه و پیوندهای شیمیایی را بشکند.

امواج ماوراء بنفش و امواج با فرکانس‌های بالاتر مانند اشعه ایکس یا گامایونیزه هستند. این ویژگی می‌تواند خطرات بسیار زیادی را به همراه داشته باشد.

تشعشع امواج تلفن همراه و مشکلات زیستی ناشی از آن به دلیل افزایش استفاده از تلفن‌های همراه در سراسر جهان با رشد چشمگیری مواجه بوده است که این موضوع سبب افزایش نگرانی‌ها نسبت به اثرات سیستم‌های بی‌سیم مانند شبکه‌های ارتباطی تلفن همراه بر روی سلامتی افراد شده است.

محققان سازمان بهداشت جهانی نیز نسبت به صدمات ناشی از استفاده از تلفن همراه در ابتلا به بیماری‌هایی مانند سرطان هشدار داده‌اند.

همچنین نتایج تحقیقات محققان حاکی از آن است که امواج الکترومغناطیسی می‌تواند بر سلول‌های بدن، مغز و همچنین سیستم‌ایمنی بدن تاثیرگذار باشد خطر ابتلا به طیف وسیعی از بیماری‌ها مانند آلزایمر را نیز افزایش دهد.

امواج رادیویی تلفن همراه باعث ایجاد تغییرات در dna انسان و سلول‌های حیوانی می‌شود که جهش‌های ناشی از آن زمینه‌ساز ابتلا به بیماری‌های سرطانی است. اغلب افراد بعد از مکالمه با تلفن همراه دچار سردرد و خستگی می‌شوند. گرمایش دی‌الکتریک یکی از مهم‌ترین پیامدهای ناشی از تابش امواج است.

در نتیجه چرخش مولکلول‌های قطبی تحت تاثیر القای میدان الکتریکی، مواد عایق مانند بافت زنده‌ گرم می‌شوند که در کاربران تلفن همراه این اثر حرارتی اغلب در سطح سر فرد دیده می‌شود.

چرخش خون در مغز قادر است حرارت اضافه را با افزایش جریان خون در آن ناحیه کاهش دهد اما قرنیه چشم فاقد این مکانیسم تنظیم دمایی است و به همین علت بیشتر افرادی که در معرض امواج رادیویی با توان بالا در همان فرکانس هستند به آب مروارید زودهنگام مبتلا می‌شوند.

با توجه به این که بخش‌هایی از سر انسان مانند رشته‌های عصبی نسبت به افزایش‌ دما بسیار حساس هستند، استفاده مداوم از تلفن همراه سبب تورم عصب شنوایی خواهد شد.

تحقیقات دانشمندان یونانی، وجود ارتباط مستقیم بین تشعشع امواج تلفن همراه و تخریب dna را مورد تایید قرار داده است. این تغییرات موجب تخریب کروموزوم‌ها و دگرگونی فعالیت ژن‌ها و همچنین افزایش تقسیم سلولی می‌شود.

اغلب کاربران تلفن همراه، چنین علائم مشابهی را هنگام استفاده از تلفن همراه یا پس از پایان مکالمه به صورت احساس سوزش در پوست سر، اختلال در خواب، خستگی، سرگیجه، عدم تمرکز و کاهش قدرت حافظه تجربه می‌کنند.

اما تولید پارچه‌های ضدامواج الکترومغناطیس با استفاده از نانوذرات آهن باعث کاهش شدت این امواج می‌شود. مواد پارامغناطیس مانند آهن و سرب نقش بسیار مهمی در خنثی کردن اثر امواج الکترومغناطیسی دارند.

محققان کشورمان امیدوارند با تولید پارچه‌های ضدامواج الکترومغناطیس در مقیاس صنعتی که آزمایش‌های استاندارد لازم برای تعیین و بررسی تاثیر آن در دانشگاه صنعتی شریف انجام شده و تاییدیه‌‌های مربوط به آن گرفته شده است میزان ابتلا به بیماری‌های ناشی از امواج الکترومغناطیسی را در انسان‌ها کاهش دهند.

جام جم آنلاین

چهارشنبه 28 تیر‌ماه سال 1391

برآورد فرسایش و رسوب با استفاده از مدل ویپ

مدل WEPP یک مدل رایانه ای است که می تواند فرسایش و رسوب را بر روی دامنه ها و در حوزه آبخیز بر اساس هر واقعه بارش و یا سال های متوالی برآورد کند.

برآورد فرسایش و رسوب با استفاده از مدل ویپ

 در این تحقیق میزان فرسایش و رسوب در کلیه زیر حوزه های آبخیز و در نهایت در کل حوزه آبخیز باراریه نیشابور واقع در شمال شرق ایران، برآورد گردیده است. اطلاعات مورد نیاز برای اجرای مدل WEPP به طور کلی در شش فایل رایانه ای وارد می شود، که شامل خاک، اقلیم، مدیریت اراضی، شیب، آبراهه و مخزن است. در این تحقیق پس از تعیین واحدهای کاری اقدام به جمع آوری اطلاعات مورد نیاز برای ساختن فایل های خاک، مدیریت اراضی، اقلیم (داده های مربوط به اقلیم از ایستگاه کلیماتولوژی موجود در منطقه مورد مطالعه بدست آمده است.)، شیب (در این تحقیق شیب زمین به وسیله نرم افزار Geowepp تهیه شد.) و آبراهه گردید. در منطقه مورد مطالعه ۲۱ نوع خاک، ۱۸ نوع مدیریت، ۴ نوع آبراهه وجود دارد. پس از ساختن کلیه فایل های مورد نیاز، مدلWEPP از طریق نرم افزار Geowepp اجرا شد. در این نرم افزار میزان فرسایش و رسوب به سه روش دامنه، حوزه آبخیز و مسیر جریان برآورد می شود که میزان رسوب به ترتیب ۵۲/۸، ۰۸/۴ تن در هکتار در سال می باشد.
  
 
پایگاه اطلاعات علمی

چهارشنبه 28 تیر‌ماه سال 1391

کنترل آلودگی هوا

مقدمه
اتمسفر مانند نهر یا رودخانه دارای فرآیندهای طبیعی است که در تمیز کردن آن نقش دارند. بدون چنین فرآیندهایی تروپوسفر سریعا به محیطی نامناسب برای زیست بشر تبدیل خواهد شد. پراکندگی ، ته‌نشینی گرانشی ، لخته سازی ، جذب (همراه با شستشو و واشویی) ، شستشو توسط باران و جذب سطحی از جمله مهمترین مکانیسمهای طبیعی آلاینده‌ها در اتمسفر به شمار می‌روند.

کنترل آلودگی هوا

فرآیندهای پاکسازی اتمسفر
پراکندگی
پراکندگی آلاینده‌ها توسط جریانهای باد ، غلظت آلاینده‌ها را در هر جایی کاهش می‌دهد.
ته‌نشینی گرانشی
یکی از مهترین مکانیسمهای طبیعی در جداسازی ذرات از اتمسفر بویژه ذراتی که بزرگتر از 20µm هستند شمرده می‌شوند.
لخته سازی
ته‌نشینی گرانشی در چندین فرآیند دیگر پاکسازی طبیعی اتمسفر نیز نقش مهمی دارد به عنوان مثال ذرات کوچکتر از 0.1µm به کمک لخته‌سازی قابل ته‌نشین‌ هستند. در این پدیده ذرات بزرگتر بصورت گیرنده‌های ذرات کوچکتر عمل می‌کنند. دو ذره با یکدیگر برخورد و اتصال پیدا کرده تشکیل یک واحد می‌دهند. این فرآیند تا تشکیل یک ذره لخته‌ای کوچک ادامه می‌یابد، تا آنجا که این لخته برای ته‌نشین شدن به اندازه کافی بزرگ و سنگین شود.
جذب ذرات
در فرآیند طبیعی جذب ذرات یا آلاینده‌های گازی در باران یا مه تجمع حاصل کرده همراه رطوبت ته‌نشین می‌شوند، این پدیده که به نام شستشو نامیده می‌شود در قسمت پایینتر از سطح ابرها رخ می‌دهد پتانسیل لازم برای شستشوی ذرات و گازها بستگی به تحقیقات اخیر نشان داده‌اند که برای ذرات دارای قطر کوچکتر از 1µm فرآیند شستشو موثر نخواهد بود.

گازها ممکن است بدون تغییر شیمیایی حل شوند و یا اتصال دارد در برخی مواقع با آب باران وارد واکنش شیمیایی شوند مانند گاز SO2 که به سهولت در باران حل می‌شود و همراه با قطرات باران پایین می‌آید با این وجود SO2 ممکن است با آب باران واکنش نشان داده ایجاد غبارهای H2SO3 (اسید سولفورو) یا H2SO4 (اسید سولفوریک) نماید که به نام بارانهای اسیدی شهرت دارند و بالقوه نسبت به SO2 اولیه دارای اثرات زیانبار بیشتری هستند.
شستشو در اثر بارش
در این حالت شستشو در سطح پایینتر از ابرها اتفاق می‌افتد و هنگامی که قطرات سقوط کننده باران آلاینده‌ها را جذب می‌کنند در داخل ابرها پدیده شستشو صورت می‌گیرد. بدین ترتیب که ذرات کوچکتر از ابعاد میکرون بصورت هسته‌های میعان که در اطراف آنها قطرات آب تشکیل می‌شوند، عمل می‌کنند. این پدیده در نواحی شهری موجب افزایش بارندگی و تشکیل مه می‌شود.
جذب سطحی
عمدتا در لایه اصطکاکی اتمسفر یعنی در نزدیکترین لایه به سطح زمین انجام می‌گیرد. در این پدیده آلاینده‌های گازی ، مایع یا جامد جذب یک سطح شده پس از غلیظ شدن در همان سطح باقی می‌مانند. سطوح طبیعی از قبیل خاکها ، صخره‌ها ، برگها و علفها قادر به جذب و نگهداری آلاینده‌ها هستند. ذرات ممکن است با سطوح جذب توسط ته‌نشینی گرانشی یا اثر اینرسی که در طی آن ذرات آلاینده‌های گازی در اثر جریانهای باد به سطوح منتقل می‌شوند تماس یابند. اثر اینرسی برای ذراتی در دامنه ابعادی بین 10 تا 15µm سطوح کوچک به تعدد مانند علفها و برگهای درختان نسبت به سطوح بزرگتر به منظور جداسازی ذرات بیشتر است.

دستیابی به کنترل آلاینده‌ها
برای دستیابی به کنترل آلاینده‌های گازی و ذرات دامنه‌ای گسترده ، دو راه وجود دارد:


    کاهش غلظت آلاینده در اتمسفر
    کنترل آلاینده‌ها در منبع تولید آنها

رقیق سازی
رقیق ساختن در اتمسفر با استفاده از دودکشهای بلند امکانپذیر است. دودکشهای بلند می‌توانند در لایه وارونگی نفوذ کرده ، آلاینده‌ها را به گونه‌ای پراکنده سازند که غلظت آلاینده‌ها در سطح زمین تا مقدار زیادی کاهش یابد. رقیق سازی در بهترین حالت خود عبارتست از یک وسیله کوتاه مدت به منظور کنترل آلودگی و در بدترین حالت خود وسیله‌ای است برای انتقال آثار ناخواسته آلاینده‌ها به مناطق دور دست.
کنترل در منبع مولد آلاینده‌ها
به منظور کنترل آلودگی هوا در دامنه‌های بسیار وسیع تا نقاط دوردست ، کنترل این مواد در منبع تولیدشان مطلوبتر و موثرتر از رقیق سازی است. در وهله اول چنین به نظر می‌رسد که اولین و موثرترین روش جلوگیری از تولید آلاینده‌ها باشد در مورد آلاینده‌های تولید شده در اثر فرآیندهای احتراقی ، جایگزین کردن یک منبع انرژی می‌تواند از تولید آلاینده‌ها جلوگیری کند. روشهای باقیمانده برای کنترل آلاینده‌ها در منبع می‌تواند موجب کاهش انتشار آلاینده‌ها شود، اما نمی‌تواند سبب حذف کامل موجود به عنوان مثال اتومبیلی که دارای یک فیلتر کثیف هوا ، به یک سیستم نامناسب برای تهویه موتور ، عملکرد نادرست تنظیم دور موتور و ... نسبت به اتومبیلی که با بهترین بازده کار می‌کند، آلاینده‌های بیشتری را از خود منتشر می‌سازد.

تغییر فرآیند مورد استفاده همچنان روش دیگر برای کنترل انتشار آلاینده‌ها در منبع تولیدشان بکار می‌رود. به عنوان مثال جایگزین کردن کوره‌های باز با کوره‌های اکسیژنی کنترل شده یا کوره‌های الکتریکی و یکی دیگر از روشهایی که در کنترل آلاینده‌های هوا در منبع تولید آنها دارای وسیعترین کاربرد است، عبارت است از نصب تجهیزات کنترلی طراحی شده بر طبق برخی از اصول اساسی که توسط آنها مکانیسمهای طبیعی حذف آلایندهها عمل می‌کنند.

ویرایش و تلخیص:آکاایران

چهارشنبه 28 تیر‌ماه سال 1391

آشنایی با روش های بهبود بازیابی نفت

مقدمه:

مخزن هیدروکربوری ساختاری است متخلخل و نفوذپذیر در زیرزمین که انباشتی طبیعی از هیدروکربورها را به صورت مایع و یا گاز در خود جای داده و به وسیله ی سنگ های غیرتراوا از محیط اطراف مجزا گردیده است. درتوصیفی ملموس تر می توان مخازن هیدروکربوری را به بادبادکی پر از هوا تشبیه کرد که پوسته ی این بادبادک نقش همان سنگ های غیرتراوا را بازی می کند و به محض سوراخ کردن این محیط متعادل سیال های مخزنی (هم چون هوا که به سرعت از بادبادک خارج می شود) توسط نیروهای هیدرولیکی به درون چاه رانده می شوند. البته قدرت این رانش طبیعی هم زمان با تولید از مخزن کاسته می شود، چنان که برای نمونه گفته می شود مخازن ایران به طور متوسط سالانه ۱۰ ۸ درصد افت طبیعی فشار مخزن و افت دبی تولید از چاه افت دبی تولید از چاه با افت فشار مخزن رابطه مستقیم دارد دارند.

آشنایی با روش های بهبود بازیابی نفت (Enhanced Oil Recover)

با افت مداوم فشار مخزن، دبی تولید رفته رفته کم شده تا جایی که دیگر تولید طبیعی از مخزن مقرون به صرفه نخواهد بود. این نقطه زمانی اتفاق می افتد که بازیابی (Recovery) نفت از مخزن به نسبت پائین است. این بازیابی برای مخازن ایران حدود ۱۵ ۲۰ درصد است؛ به عبارتی ۸۵ تا ۸۰ درصد کل نفت مخزن در سازند باقی می ماند. بنابراین برای برداشت نفت های باقی مانده در مخزن نیازمند روش های جدید و تکنیک های پیشرفته هستیم.

ازاین رو می توانیم مراحل تولید از یک چاه را به طور کلی به دو دسته ی زیر تقسیم کنیم (که البته این تقسیم بندی به نحوه ی برداشت از مخزن اطلاق می شود):

۱) تولید طبیعی (Primary Recovery)

۲) تولید بهبودیافته (IOR or Improved Oil Recovery)

● واژگان

▪ فشار اشباع(Bubble Point Pressure):

با افت فشار مخزن، گاز محلول در نفت توانایی آن را پیدا می کند که از نفت خارج شود، «فشار اشباع» فشاری است که اولین حباب گاز از نفت جدا می شود. روشن است که در فشار های بالاتراز آن تنها یک فاز مایع و در فشار های پایین تر از آن دو فاز مایع و گاز وجود دارد.

▪ کلاهک گازی (Gas Cap):

در صورتی که در یک مخزن نفتی هر سه سیال آب، نفت و گاز وجود داشته باشد، ترتیب قرار گرفتن سیالات درون مخزن به گونه ای است که از پایین به بالا ابتدا آب، بعد نفت و سپس گاز قرار می گیرد. به سازند ی که در آن گاز قرار دارد، سازند گازی و به سازندهای دیگر سازندهای نفتی و گازی می گویند.

به بخش بالایی مخزن که حدفاصل میان پوش سنگ و سطح تماس نفت و گاز است، کلاهک گازی مخزن نفتی می گویند. گفتنی است که برخی از مخازن فاقد کلاهک گازی، برخی دیگر فاقد بخش آب ده هستند و برخی فاقد هر دوی آن ها هستند.

▪ سفره آبی(Aquifer):

سازند آبی ای که در پایین مخزن می تواند وجود داشته باشد.

▪ امتزاج پذیری (Miscibility):

دومایع را وقتی امتزاج پذیر می گویند که کاملاً درهم حل شده و امولیسون نسازند.

▪ اوپک (OPEC):

اوپک که شکل خلاصه شده ی (Organizations of Petroleum exporting Countries) یعنی سازمان کشورهای صادرکننده ی نفت است . این سازمان در ۱۴ ۱۰ سپتامبر ۱۹۶۰ توسط ۵ کشور ایران، عربستان، ونزوئلا و کویت و عراق تشکیل شد که بعد از آن ۹ کشور دیگر الجزائر، قطر، نیجریه، امارات، اندونزی، لیبی، الجزیره، اکوادور، آنگولا به آن ها اضافه شدند. هدف از تشکیل این سازمان کنترل سیاست های قیمتی نفت بود.

● تولید طبیعیPrimary Recovery) )

برداشت اولیه یا تولید طبیعی به استحصال نفت تحت مکانیسم های رانش طبیعی موجود در مخزن و بدون استفاده از انرژی خارجی نظیر آب و گاز اطلاق می شود. همان گونه که بیان شد از یک مخزن تا مدت تقریباً کمی می توان به طورطبیعی تولیدی اقتصادی داشته باشیم . در تولید طبیعی از مخزن رانش نفت به علت مکانیسم های خاصی انجام می پذیرد که درزیر به بیان آن ها خواهیم پرداخت:

انبساط سنگ و سیال (Rock and Fluid expansion)

رانش توسط گازمحلول (Solution Gas Drive)

رانش کلاهک گازی (Gas Cap Drive)

رانش توسط آب ورودی به مخزن (Aquifer Drive)

▪ انبساط سنگ و سیال:

دراین مکانیسم فشار وزنی لایه های بالا برروی سازند مخزن و انبساط خود سیال باعث رانش نفت به درون چاه خواهد شد.

▪ رانش توسط گازمحلول:

به طور طبیعی نفت درشرایط دما و فشار مخزن مقداری گاز درخود به صورت حل شده دارد که با تولید و رساندن نفت به سطح زمین این گاز آزاد می شود. بنابراین می توان گفت حجم نفت درشرایط مخزن بیشترازحجم آن درسطح زمین است. البته شاید این گونه به نظر برسد که در این جا این پدیده بدون درنظرگرفتن تفاوت دما و فشار سازند با سطح زمین توضیح داده شده است. درصورتی که با کمی دقت متوجه می شویم که تغییرات دما و فشار نفت از سازند به سطح زمین به ترتیب باعث کاهش حجم و افزایش حجم می شوند، چون دما و فشار درسازند نفتی نسبت به دما و فشار درسطح زمین بالاتر است که این کاهش درمورد دما باعث کاهش حجم و درمورد فشار باعث افزایش حجم می شود. در این صورت کاهش و افزایش حجم پدید آمده تقریباً اثر یکدیگر را خنثی می کنند، بنابراین می توان گفت مهم ترین عامل تغییر حجم نفت از سازند به سطح زمین همان گازحل شده درنفت است. نسبت حجم نفت در شرایط دما و فشار مخزن به حجم نفت در شرایط دما و فشار سطح زمین را با ضریب حجمی سازند تعریف می کنند که با توجه به توضیحات قبلی همواره بزرگتر از یک خواهد بود.

به دلیل آن که با تولید از مخزن فشار آن افت می کند، اگر این افت فشار تا رساندن فشار مخزن به فشار اشباع ادامه یابد مقداری از کل گاز محلول درشرایط مخزن آزاد شده که انبساط این گاز باعث رانش نفت به درون چاه خواهد شد.

▪ رانش کلاهک گازی:

دربرخی از مخازن دربالای سازند نفتی کلاهک گازی وجود دارد که انبساط این کلاهک گازی در زمان تولید از مخزن، نفت را مانند پیستونی از بالا به سمت پائین می راند که مسلماً هرچه کلاهک گازی بزرگتر باشد بازیابی نفت ازاین مخزن بالاتر خواهد بود.

▪ ورود آب به سازند نفتی:

بر خلاف شیوه رانش گازی، به جای آن که گاز از بالا به سیال (نفت) نیرو وارد کند و باعث تولید طبیعی نفت شود، می توان لایه ی آبی ای را تجسم کرد که از پائین سازند نفتی همانند پیستون نفت را به درون چاه می راند.

البته باید توجه کرد که درتولید طبیعی نفت، انبساط سنگ و سیال و گازمحلول درتمامی مخازن به عنوان نیروی رانشی نفت به درون چاه عمل می کند اما می توانیم مخازنی داشته باشیم که هردو یا یکی ازدوعامل کلاهک گازی و سفره آبی را داشته باشند و یا اصلاً هیچ یک را نداشته باشد.

● تولید بهبودیافته (IOR or Improved Oil Recovery )

پیش از توضیح تولید بهبود یافته می توان این گونه بیان کرد که اصولاً تولید طبیعی نفت ازهر مخزنی به فشار اولیه مخزن، نفوذپذیری سنگ مخزن و گرانروی نفت رابطه دارد. روشن است که هرچه فشاراولیه مخزن و نفوذپذیری سنگ مخزن بالاتر و گرانروی نفت پائین تر باشد، بازیابی اولیه بالاتر خواهد بود. عدم تعادل دراین پارامترها باعث می شود که تکنیک های دیگری دربازیابی نفت به کار برده شود. کلیه روش هایی که طی آن به مخازنی که تحت شرایط طبیعی خود قادر به تولید اقتصادی نیستند و از بیرون انرژی داده شده و یا موادی درآن ها تزریق می شود، روش های ازدیاد برداشت نامیده می شوند. (Enhanced Oil Recovery : EOR)

البته دربعضی مواقع که سیال (نفت) درته چاه وارد شده و فشار سیال درته چاه توانایی بالا آوردن آن را به سرچاه ندارد، تکنیک های دیگری مانند فرازش گاز (بدین گونه که گاز را ازسطح زمین به درون چاه تزریق می کنند واین گاز با نفت درون چاه مخلوط امتزاج پذیری را به وجود می آورد که چگالی آن از چگالی نفت اولیه پائین تر است و می توان با همان فشار ته چاه ، نفت را به سرچاه انتقال داد) و یا پمپ های درون چاهی (که نفت را از ته چاه به سر چاه پمپاژ می کنند) به کار گرفته می شود؛ اما اصولاً ازاین تکنیک ها به عنوان یکی ازروش های ازدیاد برداشت یاد نمی شود؛ آن چه روش های ازدیاد برداشت(EOR) اطلاق می شود روش هایی است که ازطریق تزریق مواد به درون مخزن به سیال انرژی داده می شود و هدف این روش ها، کاهش میزان نفت پس ماند مخزن است، این روش ها را به دودسته زیر تقسیم می کنند:

۱) برداشت ثانویه (Secondary Recovery)

۲) برداشت ثالثیه (Tertiary Recovery)

۱ ۲) برداشت ثانویه (Secondary Recovery):

این روش، افزودن انرژی های خارجی بدون اعمال هیچ گونه تغییر در خواص فیزیکی سیالات و سنگ مخزن است . به زبان ساده تر، سیال تزریقی تنها نقش هل دهنده و تعقیبی دارد. لازم به ذکر است اگر چه این تکنیک درابتدا با تزریق هوا که ارزان ترین و دردسترس ترین ماده بوده است، اجرا شده، اما تاکنون در موارد قلیلی، ازهوا به عنوان ماده تزریقی استفاده شده است. تزریق هوا گرچهمعمولاً تولید را برای مدت کوتاهی افزایش می داد اما به سرعت مشکلات عملیاتی زیادی را پدید می آورد.

بسیاری از مشکلات پدید آمده درتزریق هوا، ناشی از وجود اکسیژن در آن است. چراکه اکسیژن به شدت واکنش دهنده است و مشکلات عدیده ای را درتسهیلات سرچاهی و داخل مخزن پدید می آورد. برخی ازاین مشکلات عبارتند از:

اشتعال خود به خودی نفت در نزدیکی چاه تزریق

خوردگی (که مهم ترین عامل آن اکسیژن است)

تشکیل امولسیون ها

این مشکلات و مشکلات دیگر باعث شد که از هوا به عنوان ماده تزریقی در روش های ازدیاد برداشت ثانویه استفاده نشود. امروزه از گاز و آب به جای هوا در این تکنیک استفاده می شود. اولین برنامه بازیابی ثانویه درایران درسال ۱۳۵۵ درمیدان هفتکل با روش تزریق گاز به مرحله اجرا در آمد پس ازآن درسال ۱۳۵۶ تزریق گاز درمیدان گچساران با هدف فشارزدائی و تثبیت فشار شروع شد که تزریق گاز دراین دو میدان عظیم نفتی کشورهم چنان ادامه دارد و باعث بالابردن بازیابی از حدود ۲۰ ۱۵ درصد به حدود ۲۵ ۳۰ درصد شده است. هم اکنون ایران از برنامه ی تزریق گاز به مخازن عقب است و بر اساس گزارش مرکز پژوهش های مجلس شورای اسلامی محاسبات انجام شده نشان می دهند که ۲۴ مخزن از کل مخازن نفتی مناطق نفت خیز جنوب در اولویت تزریق – گاز قرار دارند که در۱۶ مخزن زمان تزریق سپری شده و هر چه سریعتر باید از افت فشار آنها جلوگیری به عمل آید، ۸ مخزن دیگر نیز ظرف ۲۰ سال آینده نیاز به تزریق خواهند داشت.

۲ ۲)روش های ازدیاد برداشت ثالثیه :(Tertiary Recovery)

دراین روش انرژی خارجی به مخزن اعمال می شود و درنتیجه ی آن تغییرات اساسی فیزیکی و شیمیایی درخصوصیات سیال مخزن پدید می آید. به زبان ساده تر دراین جا ماده ی تزریقی با تغییردادن خصوصیات سیستم سیالی (مانند کم کردن گرانروی و یا تغییر چسبندگی میان سنگ و سیال) باعث ازدیاد برداشت خواهد شد. عملیات ثالثیه را می توان به موارد زیر تقسیم کرد:

سیلاب زنی امتزاجی با گاز

سیلاب زنی شیمیایی

فرآیندهای حرارتی

فرآیندهای استفاده از کف

فرآیندهای تزریق میکروب (البته دربعضی تقسیم بندی ها تزریق میکروب را به عنوان فرآیندهایی جدا از "EOR" و تحت عنوان (MEOR (Microbial Enhanced Oil recovery می شناسند. در این روش میکروب ها و مواد غذایی را به درون چاه تزریق می کنند و این میکروب ها تحت عواملی یا تولید اسید می کنند که برای حل کردن سنگ های کربناتی بکار می رود و یا تولید گاز کرده که باعث بالابردن فشارمخزن و یا پائین آوردن گرانروی نفت می شوند.

متأسفانه در حال حاضر در بزرگ ترین کشورهای تولید کننده عضو اوپک (OPEC) همچون ایران، کویت، عربستان و عراق روش های ازدیاد برداشت ازنوع سوم (ثالثیه) هنوز به مرحله ی اجرا درنیامده است اما در برخی از مخازن ایران و کویت روش های بازیابی حرارتی مانند تزریق بخار آب در حال بررسی است. کل روش های ازدیاد برداشت را به تازگی به صورت زیرتقسیم می کنند: (برخلاف تقسیم بندی قدیم به صورت ثانویه و ثالثیه)

۱) گرمایی:

تزریق بخارآب (Steam Flooding)

سیلاب زنی آب گرم (HOT Water Flooding)

احتراق درجا (In situe combustion ) [خشک (Dry) یا مرطوب (Wet)]

گرم کردن حرارتی ( تزریق آب) (Water Flooding)

۲) غیرگرمایی:

سیلاب شیمیایی(Chemical flooding)(پلیمری یا قلیایی)

جابه جایی امتزاج پذیر(Miscible Flooding ):

رانش گازغنی شده

سیلاب الکلی

سیلاب گاز  Co۲

سیلاب گاز N۲

جابه جایی غیرامتزاج پذیر(immisible Flooding )( گاز طبیعی یا گاز طبیعی سوخته شده)

در مقالات بعدی به تفصیل به توضیح درباره ی هر یک از روش های پیش گفته خواهیم پرداخت.
  
 
خبرگزاری ایسنا

چهارشنبه 28 تیر‌ماه سال 1391

ضایعات ؛ سود هدر رفته چاپخانه ها

ضایعات تولید شده و منابع تلف شده در یک چاپخانه بسیار متنوع است که ممکن است بسیاری از آنها از دید چاپخانه داران پوشیده باشد. در حالی که محصولات چاپی تولید شده توسط چاپخانه ها بسیار مختلف اند، اما ضایعات مشاهده شده در همه چاپخانه ها تا حد زیادی مشابه است. لذا برای تشریح انواع ضایعات بوجود آمده در یک چاپخانه از دو نوع نگرش سنتی و صنعتی استفاده می کنیم:

ضایعات ؛ سود هدر رفته چاپخانه ها

الف) ضایعات از منظر سنتی

در تفکر سنتی، وقتی صحبت از ضایعات یک واحد چاپی می شود، ذهن ها به سمت کاغذ یعنی هزینه برترین ماده اولیه چه به شکل چاپی و یا غیر چاپی آن می رود و منظور از ضایعات چاپی، همان باطله های تولید شده به هنگام آماده سازی ماشین و مراحل چاپ است. ولی باید توجه داشت که حتی در نگاه سنتی نیز علاوه بر کاغذ ، انواع دیگری از ضایعات و تلفات در یک چاپخانه مشاهده می شود که از آن جمله به موارد زیر می توان اشاره کرد :

۱) ضایعات کاغذ : اولین رتبه در ضایعات تولید شده، متعلق به حجم کاغذ باطله شده و سرمایه ای است که بابت این کاغذهای باطله شده به هدر رفته است. کاغذهای مورد استفاده در چاپ به طور معمول در چهار مرحله باطله می شوند:

۱) قبل از مرحله چاپ و در حین حمل و نقل کاغذ به چاپخانه و یا برش اولیه کاغذ

۲) در مرحله شروع چاپ تا زمان تنظیم شدن ماشین چاپ

۳) در حین چاپ و به دلایل مختلف نظیر توقف های ناگهانی ماشین چاپ یا خطای اپراتور

۴) بعد از چاپ مثلاً در عملیات تکمیلی یا تبدیلی و در مواقعی که مشتری کار را عودت می دهد و قبول نمی کند

برای جلوگیری از باطله شدن کاغذ راه های مختلفی وجود دارد که از آن جمله به موارد زیر می توان اشاره کرد :

پیاده سازی سیستم مدیریت و اندازه گیری رنگ با تمام جوانب آن و به کامل ترین شکل. در این حوزه، استاندارد شدن چاپ هدف اصلی شمرده می شود که برای این منظور مشخصات رنگی ماشین چاپ یا اثر انگشت رنگی آن به دست آمده و پس از اطمینان از انطباق پروف با مشخصات چاپ، امکان تولید محصول چاپی بر طبق استاندارد فراهم می شود. خوشبختانه فناوری در این قسمت بسیار پیشرفته بوده و تمام ابزار نرم افزاری و سخت افزاری لازم برای این کار مهیا است و از این نظر مشکل خاصی وجود ندارد.

برای تنظیم رفتار رنگی ماشین چاپ و تنظیم سریع شیرهای مرکب از داده های قبلی ثبت شده استفاده شود.

برای تکرار چاپ سفارشاتی که قبلاً چاپ شده اند از داده های ثبت شده برای تنظیمات هوا ، ابعاد کار و خشک کن ها استفاده شود. خوشبختانه فناوری های جدید این امکان را در اختیار ما می گذارد.

برای جلوگیری از ضایع شدن حداقل کاغذ، امکان استفاده از سیستم های دنسیتومتری و اسپکترو فوتومتری متصل نیز وجود دارد تا در کمترین زمان ممکن به فرم های چاپی مورد تأیید از نظر رنگ برسیم. برای رجیستر شدن هر چه سریع تر کار نیز از سیستم های اتوماتیک کنترل رجیستر متصل به ماشین چاپ می توان استفاده کرد. این سیستم ها تا حد زیادی از میزان باطله کاغذ می کاهند، چرا که دیگر نیازی به متوقف کردن ماشین و کشیدن فرم های نمونه برای چک کردن کیفیت کار نیست.

۲) اتلاف انرژی : کاهش انرژی مصرف شده برای هر فرم چاپی به معنای دسترسی به منابع مالی بیشتر برای سرمایه گذاری بر روی ماشین آلات جدید است. در یک ماشین چاپ چند برجه با یک برج کوتینگ، حدود یک سوم انرژی توسط خشک کن ها، یک چهارم توسط سیستم های اصلی ماشین، یک پنجم توسط دریچه های هوا و یک دوازدهم برای خنک کردن سیستم رطوبت دهی و کنترل درجه حرارت سیستم مرکب صرف می شود. خوشبختانه در ۱۰ سال اخیر شاهد پیشرفت های بسیار زیادی در این رابطه بوده ایم و از جمله این که:

با استفاده از فناوری های نوین فوت کننده هوا و قابلیت کنترل فرکانس، میزان مصرف انرژی تا ۵۰ % کاهش یافته است. در صورتی که از خشکن کن های UV در ماشین چاپ استفاده شود، بالاست الکترونیکی کاهش یافته و مصرف انرژی کل کاهش می یابد.

بهره گیری از ماشین چاپ در سرعت های بالا ، کیلووات مصرف شده برای هر فرم را کاهش می دهد.

۳) ضایعات مرکب : حتی بهترین چاپکاران نیز در انتهای هر چاپ به اندازه یک قوطی، با مازاد مرکب روبرو می شوند که حدود ۴ % مرکب مصرفی است و این مقدار ضایعات مرکب در سال بسیار قابل توجه خواهد بود. این در حالی است که استفاده از سیستم های مرکب کارتریجی تا حد زیادی از تلفات مرکب می کاهد.

۴) اتلاف آب: به طور معمول در مرحله پیش از چاپ و چاپ، در هنگام ثبوت پلیت یا ساخت محلول افست، مقداری آب مصرف می شود که به کمک فیلترهایی، استفاده چندباره از آنها امکان پذیر شده و از ضایع شدن حجم زیادی از آب جلوگیری می شود.

۵) انتشار گازهای VOC : استفاده از ابزار شستشوی پارچه ای، برای تمیز کردن لاستیک و سیلندر چاپ تا حد زیادی مانع از مصرف محلول های شستشویی می شود که گازهای VOC (ترکیبات ارگانیک فرار) را به هوا منتشر می کنند.

بدین ترتیب بر طبق تحقیقات انجام شده، در صورتی که همه پیشنهادات ارائه شده در بالا بکار گرفته شود چیزی حدود ۵ % در هزینه های عملیاتی یک چاپخانه صرفه جویی می شود که برای چاپخانه ای با هزینه عملیاتی ۲۰ میلیارد تومان در سال، حدود یک میلیارد تومان می شود.

ب) ضایعات چاپی، از منظر صنعتی

از منظر صنعتی در لایه های پشتی ضایعات سنتی، با ضایعات دیگری روبرو هستیم که غالباً از دید چاپخانه داران پوشیده است. این نوع ضایعات به خاطر انجام کارهای غیر ضروری و بی فایده که به آنها فعالیت های بدون ارزش افزوده گفته می شود حاصل می شود. فعالیت بدون ارزش افزوده فعالیتی است که در اثر آن هیچ مشخصه ارزشمندی به کالای چاپی در حال تولید اضافه نشود و مشتری بابت آن حاضر به پرداخت پول نباشد. بدین ترتیب هر آنچه که از چنین فعالیت هایی نتیجه شود در یک کلمه چیزی جز ضایعات نخواهد بود. از انواع این ضایعات به موارد زیر می توان اشاره کرد:

۱) اضافه تولید یا چاپ کردن بیش از تیراژ درخواستی: به زبان ساده، اضافه تولید به معنای تولید محصول چاپی در تیراژی بیش از حد لازم و مورد درخواست مشتری است. به تولید اضافه، تولید به محض احتیاط نیز گفته می شود. این کار در بهترین شرایط، باعث افزایش زمان سفارش تا تحویل کالا، تحمیل هزینه های انبارداری و سخت شدن شناسایی ریشه مشکلات تولید و خطاها می شود. ساده ترین راه جلوگیری از اضافه تولید، بستن شیر مرکب است. البته این کار به شجاعت زیادی احتیاج دارد تا مشکلات مخفی شده در پشت اضافه تولید نمایان شود. برای مثال چاپخانه دارانی که از تلفات زیاد در مرحله تاکنی یا صحافی برخوردارند، به خاطر پوشیده ماندن این اشکالات بیشتر چاپ می کنند که ضایعات تلقی می شود. اگر در چنین شرایطی تنها به تیراژ سفارش داده شده مشتری توجه شود، وجود اشکال در مراحل بعد مشخص شده و نسبت به حل آن اقدام می شود. چاپخانه داران بهتر است که از چاپ اضافه برای جبران باطله در مرحله بعد جلوگیری کنند تا به مشکلات مراحل مختلف تولید خود و کیفیت کار اپراتورها و ماشین چی ها پی ببرند.

۲) تلفات زمانی ناشی از انتظار : هر جا که با انباشتگی محصول چاپی و عدم کاربر روی آن رو به رو باشیم، با ضایعات ناشی از انتظار مواجه شده ایم.

به طور معمول در روش های سنتی تولید، بیش از ۹۵ % زمان صرف شده بر روی یک سفارش چاپی، شامل زمان هایی است که آن محصول بلاتکلیف یا منتظر عملیات است. بدین ترتیب عمده زمان بین سفارش تا تحویل کالا، ناشی از زمان هایی است که کار چاپی ناتمام، در انتظار شروع عملیات بعدی در کف چاپخانه بلاتکلیف است.

علت مواجه شدن با این حالت، بیشتر به خاطر گردش ضعیف مواد، طولانی بودن زمان تولید سفارشات و فاصله زیاد واحدهای تولید با یکدیگر است. به عبارت دیگر یک ساعت وقفه در یک فرآیند گلوگاهی، به معنای یک ساعت وقفه در تولید خروجی چاپخانه است که به هیچ عنوان قابل جبران نیست. اتصال فرآیند ها به یکدیگر به نوعی که خروجی یکی به طور مستقیم به دیگری تغذیه شود، تا حد زیادی زمان انتظار را کاهش می دهد. از جمله زمان هایی که به خاطر انتظار بی مورد تلف می شود، به موارد زیر می توان اشاره کرد:

اتلاف وقت به خاطر طولانی شدن زمان تعویض یک سفارش با سفارش دیگر بر روی ماشین چاپ

انتظار محصولات چاپی نیمه کاره ای که منتظر عملیات بعدی هستند

انتظار برای رسیدن مواد اولیه به ماشین خانه

انتظار به خاطر خرابی ماشین

زمان صرف شده برای نصب پلیت روی ماشین چاپ

انتظار برای تأیید نمونه چاپی

تأخیر در دریافت فرم سفارش توسط عوامل تولید

انتظار برای دریافت پاسخ پرسشی که قبلاً باید گرفته می شد (نظیر مشخصات فنی کار چاپی، تیراژ و... )

انتظار برای فرستاده شدن دوباره فایلی که در ابتدا اشکال فنی داشته و باز نمی شده است، ولی لیتوگرافی در زمان حضور مشتری آن را چک نکرده است و ...

۳) انبارداری بی مورد : انباشتگی مواد اولیه نظیر بندهای کاغذ بلاتکلیف، کار چاپی نیمه کاره و محصول چاپی نهایی در قسمت های مختلف چاپخانه، نتیجه بارز وجود اشکال در سیستم است. انبار کردن زیادی مواد اولیه، باعث مخفی ماندن مشکلات در ماشین خانه شده و مانع شناسایی و حل این مشکلات به منظور بهبود عملکرد عملیات تولید می شود. انبار کردن زیادی سبب افزایش زمان سفارش تا تحویل کالا، اشغال فضای ماشین خانه ، تأخیر در شناسایی مشکلات و بی ارزش شدن اهمیت ارتباط درست و مؤثر چاپخانه در درون و یا با بیرون خود می شود. اگر حرکت مواد، میان بخش های مختلف تولید و پشتیبانی به سهولت صورت گیرد، بهبود کیفیت خدمات به مشتریان امکان پذیر شده و از انبارداری های بی مورد و هزینه های مربوطه کاسته می شود . برای مثال اگر ارتباط درستی میان چاپخانه و مشتری وجود داشته باشد، مشتری از زمان پایان عملیات تولید و آماده شدن نهایی سفارش خود آگاه بوده و به محض اتمام تولید، کار خود را تحویل می گیرد و از چاپخانه می برد. این در حالی است که در اغلب موارد با انباشتگی کارهای آماده در محیط چاپخانه روبرو هستیم که مشتری برای تحویل گرفتن آنها هنوز مراجعه نکرده است و این حالت نه تنها فضای زیادی از چاپخانه ها را که به طور عمده کوچک هم هستند می گیرد، بلکه احتمال خراب شدن محصول چاپی را نیز افزایش می دهد.

۴) حمل و نقل و انتقال بی مورد مواد و کالا: نقل و انتقال سفارش های چاپی تکمیل نشده بین بخش های مختلف تولید، هزینه بر بوده و چیزی به ارزش کالا اضافه نمی کند. نقل و انتقال بیش از حد و غیر ضروری محصولات چاپی باعث خراب شدن کارهای چاپی و صدمه دیدن کیفیت کار می شود. اگر هم از وسایل خاص نقل و انتقال برای جابجایی کارهای چاپی استفاده می شود، خود مستلزم سرمایه گذاری بر روی خرید این تجهیزات بوده و در عین تحمیل هزینه های بیشتر به چاپخانه، هیچ ارزشی به محصول اضافه نمی کند. البته همیشه نمی توان از نقل و انتقال ها جلوگیری کرد، چرا که جابجایی دستگاه ها خود هزینه بر بوده و از طرفی شناسایی آن که چه کاری باید بعد از کارهای دیگر رخ دهد همیشه ساده نیست. برنامه ریزی ضعیف تولید و هماهنگ نبودن واحدهای مختلف تولید با یکدیگر ممکن است باعث نقل و انتقال بی مورد و مکرر کارهای چاپی نیمه کاره بین بخش های مختلف تولید شود.

۵) انجام عملیات غیر ضروری : خارجی ها ضرب المثلی دارند به این مضمون که «هیچوقت از پتک برای شکستن فندق استفاده نکنید.» بدین معنا که بسیاری از افراد برای انجام کارها از ابزار بسیار دقیق و گران قیمتی استفاده می کنند که ضروری نبوده و راه های ساده تری نیز برای آن وجود دارد. برای مثال در بعضی از مواقع با یک لوپ ساده بسیاری از مشکلات چاپی بر روی فرم قابل شناسایی است که بعضی از افراد برای کشف آنها به سراغ ابزار گران قیمت و پیچیده می روند که به خاطر دشواری کار با آنها از اصل موضوع صرفنظر می شود. این که برای انجام هر کاری ساده ترین روش کدام است بسیار کارسازبوده و در اکثر مواقع باعث افزایش سرعت کار می شود.

۶) رفت و آمدهای غیر ضروری افراد : این نوع ضایعات ریشه در اشکالات ارگونومیک داشته و در انواع حرکات بی موردی که اپراتورها روزانه انجام می دهند نظیر: خم شدن، حرکات کششی، راه رفتن و بلند کردن وسایل مشاهده می شود. این دسته از ضایعات به مسایل ایمنی و سلامتی کارکنان نیز مربوط می شود که در سایه قوانین و آیین نامه های حاکم بر محیط های صنعتی، مشکل اساسی برای شرکت ها به دنبال خواهد داشت. کارهایی که مستلزم حرکات بدنی زیادی است باید بررسی شده و به بهبود آنها به کمک پرسنل چاپخانه اقدام شود. در اغلب موارد چیدمان ضعیف تجهیزات و بخش های مختلف چاپخانه موجب می شود که فاصله فیزیکی محل عملیات قبلی و بعدی خیلی زیاد باشد و کارگران ناچار بین قسمت های مختلف در رفت و آمد دائمی باشند.

۷) خرابی ها: بروز اشکال کیفی در محصول که به دوباره کاری یا باطله می انجامد هزینه های زیادی را به واحد چاپی تحمیل می کند. از جمله عوامل این هزینه ها به موارد زیر می توان اشاره کرد:

بازرسی های دوباره و چند باره

زمان بندی دوباره تولید

هدر رفتن ظرفیت تولید

بی اعتبار شدن چاپخانه نزد مشتری که مانع ارائه سفارشات بعدی به چاپخانه می شود.

در بسیاری از واحدهای چاپی، هزینه کل ناشی از اشکالات کیفی، درصد قابل ملاحظه ای از هزینه کل تولید را شامل می شود. با شرکت دادن کارکنان و بهبود مستمر کارها و روش ها، فرصت های زیادی پیش روی واحد چاپی برای کاستن از اشکالات کیفی قرار خواهد داشت. منابع درست مصرف نشده ، نظیر مرکب اضافه مانده از چاپ یا کاغذ برش خورده اضافه بر مقدار مورد نیاز که دیگر قابل استفاده نیستند، از انواع خرابی ها محسوب می شوند.

۸) شاید بزرگترین ضایعات، بهره برداری کم از استعداد نیروی انسانی و قدرت تعقل آنها است. اگر مدیران یاد بگیرند که عقیده کارکنان را جویا شده و آَن ها را در فعالیت های حل مسأله مشارکت دهند، از آن چه قادر به انجام آن خواهند بود متعجب خواهند شد. غالباً کارکنان چند ساعتی سر کار می آیند، مهارت های خود را ارتقا می دهند و انجام کارهایی به آنها محول می شود، ولی به ندرت از آنها خواسته می شود که مغز خود را به کار گیرند. چرا بعضی از شرکت ها در حالی که آدم های با تجربه زیادی در اختیار دارند، تفکر را تنها به دوش یک یا چند مدیر می اندازند ؟

● سخن آخر

به هر ترتیب، شناسایی و حذف ضایعات در مرکزیت رویکرد رقابتی قرار دارد. ضایعات در هر جنبه ای از کسب و کار ممکن است بروز کند.

ضایعات دشمن کسب و کار است. ضایعات هزینه ها را بالا می برد، کیفیت را پایین می آورد، زمان انجام فعالیت را افزایش داده و سرعت پاسخگویی به خواست و نیاز مشتری را کند می کند. ضایعات به هیچ ارزشی منجر نمی شوند. محیط کار به گونه ای باید طراحی شود که با ایجاد فضای مناسب افراد را به استفاده از مهارت های خلاقانه و حذف اشکال مختلف ضایعات در کارهایی که انجام می دهند تشویق کند.
  
 
مجله صنعت چاپ
ویرایش و تلخیص:آکاایران

چهارشنبه 28 تیر‌ماه سال 1391

رادیکال آزاد

رادیکال آزاد، هر یک از اتمها و یا مولکولهایی است که دارای یک الکترون جفت نشده باشند. به عبارتی رادیکالها، مولکولها یا اتمهایی هستند که تمام والانس‌های آن سیر نشده و در واقع مولکولی اشباع نشده می‌باشد مثل رادیکال متیل (CH3.). رادیکالهای آزاد موجب فشارهای جزئی به میزان کمتر از6- 10 میلی‌متر جیوه شده و از طول عمر کوتاهی (معمولا کمتر از 3- 10 ثانیه) برخوردارند. وجود زودگذر چنین اتمها و رادیکالهایی توسط مطالعات اسپکتروسکوپی ثابت شده است.

رادیکال آزاد

دید کلی
هر چند که در ساده‌ ترین تعریف، رادیکال آزاد، هر یک از مولکولها و اتمهایی است که دارای یک الکترون جفت نشده باشند. ولی باید توجه داشت که مولکولهایی مانند اکسید نیتریک و اکسیژن نیز از این قاعده پیروی می‌کنند، لکن بصورت عادی نمی‌توانند از باب رادیکالهای آزاد مطرح باشند بنابراین این اصطلاح (یعنی رادیکال آزاد) شامل مولکولهای عادی پایدار نمی‌شود. از جمله رادیکالهای آزاد ساده می‌توان به CH3 ,CN ,OH ,Cl ,H اشاره کرد. چنینی رادیکالهایی از اهمیت فوق العاده‌ای در واکنشهای گرمایی و فتوشیمیایی، پلیمریزاسیون و احتراق برخوردارند. آنها در هر دو فاز مایع و گازی دارای اهمیت می‌باشند، لکن به هر حال دستگاههای فاز گازی بسیار ساده تر بوده و تفسیر قاطعانه‌تری را اجازه می‌دهند. با وجود این حتی در فاز گازی، روشهای تجربی بناچار پیچیده و غیر مستقیم هستند، زیرا موادی با چنین طول عمر کوتاه را نمی‌توان در غلظتهای زیاد تهیه کرد. بنابراین چنین عواملی، امکان تهیه، ارزیابی و شناسایی رادیکالها را با اشکالات بسیار زیاد مواجه می‌سازدتاریخچه
در طول قرن نوزده میلادی غالبا رادیکالهای آزاد بصورت ناصحیح بعنوان اصل مسلم در نظر گرفته می‌شده‌اند. فرضیه آووگادرو بوسیله شیمیدانان مواد آلی آن زمان بصورت جدی مورد توجه واقع نشده بود و موادی مانند C2H6 غالبا بصورت CH3 توصیف می‌گردید. با پایان یافتن قرن نوزده میلادی، این وضعیت مورد بررسی قرار گرفت و امکان موجودیت رادیکالهای آزاد، با کشف تری‌فنیل‌متیل‌رادیکال بوسیله گامبرگ "Moses Gomberg" به وضوح تایید شد. پس از این تاریخ بسیاری از رادیکالهای آزاد کشف و چنینی ترکیباتی در مکانیزمهای شیمی آلی بعنوان یک اصل پذیرفته شد.

تصویر

تشکیل رادیکال آزاد
بطور کلی، رادیکالهای آزاد بوسیله شکستگی یک پیوند در یک مولکول پایدار، با بوجود آمدن دو قطعه که هر یک از آنها حاوی یک الکترون جفت نشده است، تشکیل می‌شوند.
R1__R2 <------> R1. + .R2

باید توجه داشت که امکان دارد قطعات حاصله بطریقی تغییر شکل یابند و بویژه این تغییر شکل از ترکیب شدن مجدد آنها شود. در بسیاری از موارد، ترکیب شدن مجدد تقریبا در هر برخورد R1 و R2 با همنوع خود رخ می‌دهد و ترکیب مخلوط تعادلی تحت شرایط معمولی، دلالت بر تجزیه مقدار بسیار کمی از ترکیب به رادیکالها می‌نماید. همچنین بسیاری از روشهای دیگر نیز باستثنای ترکیب شدن مجدد مورد ملاحظه قرار گرفته است که با استفاده از آنها، رادیکالها تغییر شکل داده اند. رادیکالها از طول عمر کوتاهی (معمولا کمتر از 3- 10 ثانیه) برخوردارند و به همین دلیل آنها غالبا دارای اهمیت بسیار زیادی در علم سینتیک واکنش هستند.
روشهای تهیه رادیکال آزاد
روشهای متداول تهیه رادیکالهای آزاد را می‌توان به سه نوع گرمایی، الکتریکی و فتوشیمیایی تقسیم نمود:
روش گرمایی
در روشهای گرمایی، یک مولکول پایدار در درجه حرارت زیاد تجزیه می‌شود. باید توجه داشت که در شرایط استثنایی امکان دارد که در یک حالت تعادلی، تفکیک بسوی رادیکالها قابل ملاحظه باشد. بنابراین امکان دارد که اتمهای هیدروژن بوسیله حرارت دادن به هیدروژن در یک درجه حرارت بسیار زیادی تهیه شوند:
.H2 <----> 2H

بعنوان مثال در دمای 1900 k˚ این حالت تعادلی در فشار یک اتمسفر بسوی 1% تفکیک سوق داده می‌شود.
همچنین در چند مورد، تفکیک بسوی رادیکالها در دمای اطاق در موادی در محلول، مشاهده شده است. بدین ترتیب امکان تهیه رادیکالها، در غلظتهای زیاد و با طول عمر قابل ملاحظه وجود دارد. از جمله مواردی که می‌توان بدان اشاره کرد، هگزا فنیل‌اتان است که در محلول بنزن در 5 درجه سانتیگراد تا حد 3% به رادیکالهای تری‌فنیل‌متیل با غلظت 3-2% تفکیک شده و نیز هگزا- (پارا- بی- فنیلیل)-اتان است که واقعا در شرایط مشابه تا حد 100% تفکیک شده است.
به هر حال معمولا تجزیه های گرمایی برگشت ناپذیر می‌باشند. در این حال اکثر مواد آلی گازی تماما و یا قسمتی از آنها بوسیله مکانیزمی که طی آن، شکافتن مولکول بسوی رادیکالها با تشکیل دو رادیکال متیل آغاز می‌شود، تجزیه می‌گردند.
C2H6 <-------> 2 .CH3

روش الکتریکی
در روش الکتریکی رادیکالها را می‌توان از طریق عبور گاز مورد نظر از مکانی که یک تخلیه الکتریکی در سرعت زیاد در آن برقرار می‌شود، تهیه نمود. در این روش طیفهای اتمی تهیه می‌شوند و از این روش غالبا برای بررسی واکنشهای شیمیایی اتمهای هیدروژن، اکسیژن و نیتروژن استفاده می‌گردد.


تصویر
یک ترکیب دارای رادیکال

روش فتوشیمیایی
از جمله روشهایی که برای تهیه رادیکالهای آزاد بسیار عمومیت دارد، روشهای فتوشیمیایی است. تقریبا کلیه ترکیبات آلی گازی به روش فتوشیمیایی از مسیر رادیکالهای آزاد تجزیه می‌شوند و این روش از کاربرد گسترده‌ای برخوردار است. بدین روش، دو ماده کلر و استون در حد گسترده‌ای مورد استفاده واقع می‌شوند. کلر در تابش نور در ناحیه پیوسته طیف جذبی خود به اتمهای کلر تجزیه می‌شود.
cl2 + hv <------> 2.cl

بسیاری از واکنشهای اتمهای کلر بدین روش مورد بررسی قرار گرفته‌اند. همچنین فتولیز "photolysis" استون در حد گسترده‌ای مورد بررسی قرار گرفته است. در چنین واکنشی بدون هیچ گونه ابهامی ثابت شده است که شکافت اولیه با استفاده از تابش گستره 2537 تا 3130 آنگستروم رخ می‌دهد.
CH3COCH3+ hv <---------> .CH3CO+ .CH3

این واکنش یکی از عمومی‌ترین منابع تهیه رادیکالهای متیل و استیل است.
تابش امواج با طول موج کوتاه و ذرات بنیادی پر انرژی (مانند آنچه در فروپاشیهای هسته‌ای ملاحظه می‌شود) نیز امکان دارد که بسوی تهیه رادیکالها و یونها سوق داده شود. باید توجه داشت که چنین سیستمهایی همه روزه از اهمیت بیشتری برخوردار می‌شوند، لکن معمولا پیچیده هستند.
شناسایی رادیکالها
اولین روشهای شناسایی رادیکالها، مستلزم در نظر گرفتن خواص شیمیایی آنها بوده است. بعدها از روش های مطمئن‌تری مانند طیف سنجی جذبی و طیف سنجی جرمی استفاده شد. به طور کلی، شناسایی رادیکالها به روشهای زیر انجام می‌گیرد:

    روشهای شیمیایی
        ازاله آئینه (mirror removal method)
        گیر اندازی رادیکالها
    طیف‌بینی جذبی (absorption spectroscopy)
    طیف‌سنجیجرمی (mass spectrometry)

ویرایش و تلخیص:آکاایران

چهارشنبه 28 تیر‌ماه سال 1391

انرژیهای نو در کشورهای دنیا و در ایران

انــرژی خورشیــدی

انرژی خورشیدی وسیعترین منبع انرژی در جهان است. انرژی نوری که از جانب خورشید در هر ساعت به زمین می تابد، بیش از کل انرژی است که ساکنان زمین در طول یک سال مصرف می کنند. برای بهره گیری از این منبع باید راهی جست تا انرژی پراکنده آن با راندمان بالا و هزینه کم به انرژی قابل مصرف الکتریکی تبدیل شود.

انرژیهای نو در کشورهای دنیا و در ایران

۱) روش های تبدیل انرژی خورشیدی به انرژی الکتریکی

با استفاده از تکنولوژی های خاص، انرژی حاصل از نور خورشید را به انرژی الکتریکی تبدیل می کنند. این تکنولوژی ها را به دو دسته می توان تقسیم کرد:

_ سیستم فتوولتاییک( PV ): که عموما"تجهیزاتی جامد وبی حرکت هستند(جزدرمورد انواع مجهزبه سیستم ردیابی خورشیدی)

_ سیستم های گرمایی خورشیدی که از نور متمرکز شده خورشید برای گرم کردن مایعی که بخار آن یک توربین را به حرکت در می آورد، استفاده می کند.

در این میان استفاده از سیستم های ولتاییک برای استفاده از نور خورشید به عنوان منبع انرژی بسیاررایج تراست. استفاده از پنل های فتوولتاییک در کشورهای پیشرفته به سرعت روبه گسترش است. استفاده از انرژی خورشیدی که یکی از اشکال انرژی موسوم به " سبز " است از سوی طرفداران محیط زیست پشتیبانی می شود. علت این استقبال را باید در ویژگیهای انرژی خورشیدی جست.

۲) ویژگیهای انرژی خورشیدی

انرژی خورشیدی تمام نشدنی است.

انرژی تمیزی است و هیچ آسیبی به محیط زیست نمی رساند.

بدلیل عدم وجود قسمت های متحرک، نگهداری و اتوماسیون آن آسان است. ظرفیت آن را متناسب با نیاز می توان طراحی کرد.

۳) سیستم ولتاییک چیست؟

بخش اصلی یک سیستم فتوولتاییک، پنل فتوولتاییک می باشد. پنل های فتوولتاییک که درمعرض خورشید قرار می گیرند، متشکل از سلولهای فتوولتاییک هستند. این سلول ها از مواد نیمه هادی سیلیکونی ساخته شده اند و بصورت پنل هایی به روی بام خانه ها و بطورمثال درچندین خانه درلس آنجلس(ایالات متحده آمریکا) نصب شده است. ضمن اینکه سیستم فتوولتاییک شامل تجهیزاتی ازجمله مبدل هایی برای تبدیل جریان مستقیم به جریان متناوب می باشد.

۴) اصول کار یک پنل فتوولتاییک

پنل های فتوولتاییک از نیمه هادیها ساخته شده. وقتی نورخورشیدبه یک سلول فتوولتاییک می تابد، به الکترون ها در آن انرژی بیشتری می بخشد.با تابش نور خورشید الکترونها در نیمه هادی پلاریزه شده.

بدین ترتیب بین دو الکترود منفی و مثبت اختلاف پتانسیل بروز کرده و این امر موجب جاری شدن جریان بین آنها می گردد.

۵) میزان تولید انرژی الکتریکی بوسیله یک سیستم فتوولتاییک

میزان تولید برق بوسیله یک سیستم فتوولتاییک معمولا" از ۲ تا ۵۰ کیلووات می باشد. یک سیستم فتوولتاییک که برای نصب روی بام ساختمان ها در شهر لس آنجلس ساخته شده است با ظرفیت توان ۲ کیلو وات،۳۶۰۰کیلو وات ساعت انرژی در سال تولیدمی کند. این میزان تولید انرژی باعث ۳/۴ تن صرفه جویی درسوخت زغال سنگ برای تولید برق شده و همچنین مانع ورود گاز به اتمسفرمی گردد.

دیگر که با ظرفیت ۱۰ کیلو وات در دره تنسی در ایالات متحده امریکا نصب شده ، بطورمتوسط یک سیستم pv در حدود ۱۶۵۰۰ کیلو وات ساعت انرژی در سال تولید می کند.این میزان انرژی کمی بیش از نیازمصرف برق یک خانه متوسط در ایالت متحده است.

۶) انتخاب سایت های خورشیدی جهت نصب پنل های فتوولتاییک

سایت ها باید با معیارهای لازم فیزیکی همخوانی داشته باشند ، ازجمله اینکه آنها رو به جنوب باشد ،به خوبی در معرض آفتاب قرار داشته باشند ( آفتاب گیر باشند ) و فضای لازم و همچنین ساختار مناسبی برای نصب پنل های فتوولتاییک داشته باشند.

۷) ویژگیهای سیستم های PV

به فصول بستگی ندارند ، اما در طول شبانه روز از ساعت اولیه صبح تا غروب می توانند تولید برق بوسیله سیستم های PV برق تولید کنند. پیک تولید آنها در ساعات ظهر می باشد.

واحدهای فتوولتاییک در صورت ابری بودن هوا نیز می توانند برق تولید کنند، هر چند خروجی آنها کاهش می یابد. در یک روز بسیار ابری کم نور ، یک سیستم فتوولتاییک ممکن است ۵ تا ۱۰ درصد نور خورشید در روزهای عادی را دریافت دارد، به طبع خروجی آن نیز به همان میزان کم خواهد شد.

پنل های خورشیدی در دمای پایین تر ، برق بیشتری تولید می کنند . این تجهیزات همچون سایر دستگاههای الکتریکی در صورتی که هوا خنک باشد، بهتر کار می کنند. البته سیستم هایPV در روزهای زمستانی کمتر از روزهای تابستانی انرژی تولید می کنند که علت آن نه برودت هوا ، بلکه کاهش ساعات روز و پایین بودن زاویه تابش خورشید است.

۸) آسیب پذیری دستگاه های PV

پنل های خورشیدی طوری ساخته شده اند که در برابر همه سختی های محیط مانند سرمای شدید قطبی ، گرمای بیابان ، رطوبت استوایی و بادهای با سرعت بیش از ۱۲۵ مایل در ساعت مقاومت می کنند. با این حال جنس این وسایل از شیشه بوده و در اثر ضربات سنگین ممکن بشکنند.

۹) بهره برداری از سیستم های فتوولتایی برای استفاده از انرژی خورشیدی در سطح جهان

استفاده از انرژی خورشیدی به عنوان یک منبع به دلیل ویژگی هایی که در آغاز این مقاله ذکر شد، کاملا" فراگیر شده است. شرکت های متعددی در کشورهای مختلف نسبت به نصب این سیستم ها اقدام کرده اند و کار بهینه سازی این سیستم ها ، همچنان ادامه دارد.

شرکت آب و برق لس آنجلس در نظر دارد برنامه ایی را برای نصب سیستم های برق خورشیدی شرکت آب و برق لس آنجلس روی سقف ساختمان های این شهر به مورد اجرا گذارد. به موجب این طرح تا سال ۲۰۱۰ ،۰۰۰/۱۰ سیستم فتوولتاییک روی سقف ساختمان ها اعم از مسکونی و تجاری نصب خواهند شد. این سیستم ها در اتصال با شبکه کار می کنند. طبق این برنامه، هر ساختمانی برق خویش را تامین خواهد کرد. در صورتی که میزان تولید برق ساختمانی کمتراز نیاز مصرف آن باشد و همینطور در شب، کمبود برق ازسوی شبکه سراسری جبران می شود و برعکس اگرساختمانی بیش ازمصرف خود برق تولید کند، این انرژی اضافی به شبکه برق جاری خواهد شد.

اداره آب و برق لس آنجلس برای نصب سیستم های خورشیدی روی بام ساختمانها شرایطی به قرارزیر وضع کرده است:

▪ ساختمان یک طبقه و سقف آن تخته کوبی شده باشد.

▪ عمر ساختمان کمتر از ۱۰ سال باشد.

▪ فضای آزاد آن حداقل ۳۰۰ متر مربع و شیب آن بین ۱۰تا ۲۵ درجه باشد.

▪ ترجیحا" سوی شیب بام ساختمان به سمت جنوب یا جنوب غربی بوده و در ساعات بین ۱۱ قبل از ظهرتا ۴ بعد از ظهر سایه نخورد.

شرکت TVAدر ایالت تنسی آمریکا نیز اقدام به استفاده از انرژی خورشیدی به عنوان یک منبع انرژی " سبز " کرده است. این شرکت برای نمایش تولید برق خورشیدی و به منظور تشویق مشترکین خود به استفاده از آن دو سایت انرژی خورشیدی ، یکی درموزه علوم کامبرلند و دیگری دریک گردشگاه توریستی دردالیورد دایرکرده است.

تحقیق در زمینه کاربرد عملی سیستم برق با استفاده از پنل های فتوولتاییک بصورت متصل در شبکه برق اکیناوای ژاپن نیز ادامه دارد. این تحقیقات شامل بررسی ویژگیهای عملکرد سیستم و تاثیر باتری ها بر شبکه و همینطور راندمان و تداوم برق رسانی شبکه می باشد. در میاکو ، مصرف برق به هنگام شب ، تقریبا" با پیک روز برابر است. بنا براین از انرژی خورشیدی برای تامین بخشی از نیاز برق روزانه بطورمستقیم و برق شبانه از طریق باطری ها استفاده می شود.

● انــرژی خورشیــدی در ایــران فــراوان امــا گــران

بیشترمناطق مرکزی و کویری ایران سرشارازمنابع انرژی خورشیدی هستند. در کویر از یک و نیم هکتار زمین ، در هر ساعت ، می شود یک مگاوات انرژی برداشت کرد.اما هزینه تبدیل انرژی خورشیدی به برق ، خیلی بالا است.( ۲۵۰ تا ۴۵۰ هزار تومان )که این رقم باید به ۶۰ تا ۷۰ هزار به ازای هر کیلو وات برسد.

وزارت نیرو ۱۰۳۳ آبگرمکن خورشیدی در شهرهای بوشهر، طبس، یزد، بجنورد، زاهدان و اصفهان نصب کرده است.

در خراسان نیز جهت تامین برق مورد نیاز پاسگاه مرکزی گزیک صفحه فتوولتایی نصب شده است که باید هر چندساعت یک بار رو به خورشید چرخانده شوند.( درست مانند گلهای آفتابگردان ).

با این وجود برنامه چهارم توسعه سهم چندانی برای انرژی خورشیدی درنظرنگرفته است و حالا همه توجهات معطوف به باد است چون فن آوری های استفاده ازباد بسیار مقرون به صرفه تر است. با امکانات موجود هر کیلووات انرژی را می شود با ۸۵ هزار تومان به برق تبدیل کرد.

● استــفاده از انــرژی باد در ایران :

وزش باد در بخشهایی از خراسان و گیلان وضعیت مطلوبی دارد. تا کنون ۱۵ مگاوات نیروگاه بادی درمنطقه منجیل گیلان نصب شده که درحال افزایش به ۶۰ مگاوات می باشد.

در این میان یکی دیگر ازراههایی که هم اکنون درایران به آن اندیشیده می شود استفاده اززباله ها است.هنوز دو پنجم (۴۰%) ساکنان زمین برای تامین نیازهای اولیه خود به انرژی از هیزم ، فضولات حیوانی و ضایعات زراعی استفاده می کنند.

● استفـاده از گاز متان :

در ایران طرحهایی برای استفاده ازگازهای متصاعد اززباله های متراکم شهری شروع شده است. در صورت استفاده درست از فن آوری استخراج گازمتان اززباله ها که به آن "آتشکاف " گفته می شود ، می توان ۷۰% تا ۸۰% انرژی مفید زباله ها را بازیافت کرد.یکی از این طرحها در اطراف مشهد اجرا خواهد شد.

در حال حاضر تهران بیشترین حجم زباله شهری را تولید می کند. خراسان که در مقام دوم قرار دارد یک سوم این مقدار یعنی حدود یک میلیون تن زباله می سازد. کارشناسان دفتر انرژی های نو در ایران امیدوارند با ایجاد تاسیسات جمع آوری و تمرکز گازهای ناشی از انباشت زباله های شهری ، گرمای زیادی برای تولید برق بدست آوردند.

● راه آینــده :

با این همه اوصاف ، آژانس بین المللی انرژی در آخرین گزارش خود پیش بینی کرده است که تا سی سال آینده سوختهای فسیلی همچنان مهمترین منابع تامین انرژی خواهند بودو سهم انرژی های تجدید پذیر از ۳% فراتر نخواهد رفت و تقاضای جهانی انرژی ظرف این سه سال دو سوم افزایش خواهد یافت و البته در ایران نیز هر سال به دو تا سه هزار مگاوات انرژی جدید نیاز است که سهم منابع تجدیدنیازاست که سهم منابع تجدید پذیر در تامین آن بسیارناچیزاست .

اما به هر حال حرکت بسوی انواع انرژی های نو یا تجدیدپذیر ما را از فاجعه تمام شدن نفت و سایر منابع تجدید ناپذیرانرژی می رهاند . ضمن آنکه چشم اندازرشد فن آوری ها نیز بسیارروشن است. با پیشرفت نانو فن آوری امیدهایی برای جهش در شیوه های تولید انرژی و مقرون به صرفه شدن آن به وجود آمده است که می تواند در تغییر پیش بینی های مراکزی چون آژانس بین المللی انرژی تاثیر بگذارد.
  
 
پایگاه اطلاع رسانی وزارت نیرو

چهارشنبه 28 تیر‌ماه سال 1391

کارتن های کنگره دار

راه کارها و طرح های شرکت Peek Packaging

با این که منشأ تهیه بیشتر بورد های مقوایی چین دار، فیبر سلولزی یا چوب درخت است، شرکت Peek Packaging همه مقوای چین دار مورد استفاده در کارتن های خود را از محل ضایعات چوب ساخت لوازم چوبی تأمین می کند. زمانی این ضایعات به عنوان زباله سوزانده می شد؛ اکنون شرکت Peek Packaging قادر است این تراشه های چوبی را به کارتن های مقوایی با قابلیت بازیافت ۱۰۰ درصد، تبدیل نماید.

کارتن های کنگره دار

فرآیند تولید کارتن های کنگره دار، فرآیندی پیچیده است. یکی از مراحل اصلی این فرآیند، انتخاب مناسب شرکت تولید کننده مقوای کنگره دار با توجه به طرح مورد نیاز مشتری است. کارتن های کنگره دار انواع مختلفی دارند، از جمله ظروف شیاردار معمولی (RSC)، ظروفی که فقط یک طرف آنها شیاردار است و سطح روبرویی با درب پوش جداگانه پوشانده می شود .(HSC) ظروف دیگر با نام های اختصاری RETT، RETTDFCL و بسیاری انواع دیگر. نوع و طرح شیارهای کارتن اهمیت به سزایی در تعیین میزان استحکام آن دارد. کارتن های مورد استفاده در ارسال کالاها با طرح شیاری نوع C ساخته می شود؛ ظروف litho laminate با طرح شیاری E و کارتن های سینی شکل با طرح شیاری نوع B ساخته می شود. برای چاپ طرح و نوشته بر روی کارتن کنگره دار سه روش متداول است: چاپ مستقیم، الصاق برچسب لیتوگرافی و یا جاگذاری لایه لیتوگرافی شده در محل شیار کارتن. کارتن کنگره دار ساده، یک کارتن تک دیواره است. بورد مورد استفاده در ساخت این نوع کارتن از دو لاینر مسطح تشکیل می شود که به واسطه یک سطح چین دار کارتن از هم جدا می شوند. با افزایش ضخامت و یا میزان لاینر مورد استفاده می توان میزان استحکام کارتن کنگره دار را بالاتر برد.

● انواع کارتن کنگره دار

▪ کارتن شیار دار معمولی :(RSC) متدوال ترین نوع کارتن مورد استفاده در بارگیری و ارسال کالا در سطح بازار کارتن های RSC است. سرهم کردن این نوع کارتن آسان است و به وسیله ۴ سطح مقوایی درب آن به راحتی بسته می شود. در ساخت این نوع کارتن با توجه به میزان استحکام و دوام مورد نیاز، از طرح های متنوع شیارگذاری و ترکیب های مختلف ساخت دیواره (با ضخامت های مختلف) استفاده می شود.

▪ کارتن AFM(All Flaps Meet): ۴ سطح مقوایی درب این کارتن بعد از تا کردن، در مرکز به هم می رسند و به این ترتیب سطح فوقانی این کارتن از دولایه مقوای کنگره دار تشکیل می شود. این نوع کارتن استحکام بسیار بالایی دارد.

▪ کارتن FOL(Full OverLap): هریک از دو سطح مقوایی درب این کارتن تمام قسمت فوقانی آن را می پوشاند. به این ترتیب دو سطح مقوایی درب کارتن بعد از تا شدن به طور کامل یکدیگر را می پوشانند. این کارتن برای حمل اشیای سنگین و حمل کالا در شرایط نامناسب، ایده آل است.

▪ کارتن DST(Design Style Tray): این نوع کارتن کنگره دار سطحی بزرگ و دیواره هایی کوتاه دارد و به شکل سینی است. این کارتن مناسب استفاده در قسمت های بالایی و پایینی پالت های کالا است و از آن می توان به عنوان ظرفی برای نمایش و عرضه محصول واقع در آن استفاده کرد. این کارتن در مواردی نظیر بسته بندی و حمل و نقل مواد غذایی، بسته بندی محصولات کشاورزی و به عنوان ظرفی برای نمایش محصول عرضه شده مورد استفاده قرار می گیرد.

▪ کارتن HSC(Half Slotted Carton): این نوع کارتن شبیه کارتن شیاردار معمولی RSC است با این تفاوت که فاقد سطوح مقوایی برای پوشاندن روی کارتن است. برای پوشاندن سطح فوقانی این کارتن می توان از درب پوش جداگانه ای استفاده کرد. این نوع کارتن برای نگهداری اشیای مختلفی مورد استفاده قرار می گیرد و به ویژه برای نگهداری پوشه های پرونده و سند مناسب است.

▪ کارتن :RETT(Roll End Tuck Top) این نوع کارتن ظرفی ساده است که برای سوار کردن آن باید سطوح آن را تا زده و داخل یکدیگر قرار داد. برای سرهم کردن این کارتن هیچ نیازی به چسب نیست. طراحی این کارتن به نحوی است که بعد از سرهم کردن دیواره کارتن از سه لایه مقوای کنگره دار تشکیل می شود و درب جعبه با استفاده از دو زبانه که داخل سطح دیواره کارتن فرو میروند باز و بسته می شود.

▪ کارتن تشکیل شده از ۵ سطح تا شونده :(Five Panel Folder) این کارتن نیز بدون استفاده از چسب سرهم می شود و برای بسته بندی اشیای بزرگ و بد شکل مناسب است. این کارتن در بسته بندی اثاث منزل، پنجره و فریم عکس مورد استفاده قرار می گیرد.

▪ کارتن STE(Sameside Tuck End): جعبه متدوالی است که برای ساخت آن، دیواره های کارتن بعد از تا شدن به کمک چسب به سطح مشترک زیرین جعبه چسبانده می شود. در صورتی که محل جاگیری زبانه درب کارتن، پشت کارتن باشد، نمای ظاهری جعبه بهتر می شود. در صورت تمایل به آویز کردن جعبه یا فراهم آوردن فضای بیشتر برای چاپ روی جعبه، می توان سطح اضافی پنجمی را نیز به جعبه اضافه نمود.

▪ کارتن RTE(Reverse Tuck End): این کارتن مشابه کارتن STE است با این تفاوت که زبانه درب های دو طرف جعبه به جای اینکه به یکی از سطوح جعبه (معمولا سطح پشتی) چفت شوند، به دو سطح مقابل هم چفت می شوند.

▪ کارتن :TTABTM(Tucktop Auto Bottom) طراحی این نوع کارتن به نحوی است که به سرعت آماده استفاده می شود. سطوح تشکیل دهنده کف جعبه از قبل به کمک چسب به هم متصل شده اند. به این ترتیب برای قرار دادن محصول درون جعبه نیازی به تا کردن اضافی برای درست کردن کف جعبه نیست. درب جعبه زبانه ای دارد که هنگام بسته شدن در شیار قسمت فوقانی جعبه چفت می شود. قسمت فوقانی جعبه می تواند شامل یک چفت و بست اضافی باشد که catalog lock نامیده میشود. بسیاری از فروشگاه ها مایل هستند برای حفاظت بیشتر، یک برچسب امنیتی نیز به قسمت باز شدن درب جعبه الصاق شود. در سطح جلویی برخی از نمونه های جعبه مذکور، دریچه ای برای مشاهده محصول درون جعبه تعبیه شده است.

▪ کارتن :TTSNLBTM(Tucktop Snap Lock Bottom) این کارتن مشابه با با نوع TTABTM است با این تفاوت که سطوح کف جعبه از قبل با چسب به هم متصل نشده اند. ۴ سطح مقوایی قسمت پایینی جعبه تا شده و درون یکدیگر قفل می شوند تا کف جعبه را درست کنند. کف این جعبه نسبت به همتای آن TTABTM محکم تر بوده و تولید آن کم هزینه تر است اما زمان مونتاژ آن طولانی تر است.

● آرایش شیاری کارتن و ظروف مقوایی

هزاران سال است که طراحان دریافته اند طاقی که انحنای مناسبی داشته باشد بهترین و مقاوم ترین سازه به شمار می آید. منشأ پیدایش مقوای چین دار نیز استفاده از همین اصل ساده به وسیله کاغذ بود. برای ساخت مقوای کنگره دار کاغذ را به شکل چین دار در می آورند، سطح محدب قوس های تشکیل شده که فلوت (flutes) نامیده می شود به دو ورق بیرونی تشکیل دهنده مقوای کنگره دار (linerboard) با چسبی که پایه نشاسته ای دارد چسبانده می شود. این قوس ها نسبت به فشار وارد شده از جهات مختلف و خمیدگی ناشی از آن مقاوم هستند.

چندین نوع فلوت وجود دارد که اندازه های متفاوتی داشته و مناسب کاربردهای متفاوتی است. این انواع آرایش شیاری عبارتند از:

▪ A فلوت: آرایش شیاری اولیه کارتن های کنگره دار A فلوت است. این آرایش شیاری شامل ۳۳ فلوت در هر فوت است. این نوع آرایش شیاری مناسب کارتن های دو دیواره و یا صفحات مقوایی ضخیم است. از این آرایش شیاری به ندرت برای ساخت کارتن استفاده می شود.

▪ B فلوت: این آرایش شیاری در ابتدا برای ساخت کارتن های بسته بندی قوطی های کنسرو مورد استفاده قرار گرفت. آرایش شیاری B فلوت شامل ۳۹ فلوت در هر فوت است. موارد متداول استفاده این نوع آرایش شیاری در ساخت کارتن های بسته بندی مواد غذایی و خواربار، لیتولامینه litholaminate، ساخت ظروف ویژه نمایش کالا در فروشگاه و جعبه های متداول دارای چاپ و نوشته است.

▪ C فلوت: متداول ترین نوع آرایش شیاری مورد استفاده در کارتن های کنگره دار است. این نوع شیارگذاری همه منظوره شامل ۳۹ فلوت در هر فوت است. کاربردهای متداول آن در ساخت کارتن های بارگیری و حمل و نقل عمده کالا و ظروف مخصوص نمایش کالا است.

▪ E فلوت: بعد از آرایش شیاری C فلوت، این آرایش شیاری بیشترین کاربرد را در ساخت کارتن کنگره دار دارد. کارتن های تولید شده با این آرایش اغلب به عنوان جایگزین مستحکم تری نسبت به جعبه های مقوایی معمولی مورد استفاده قرار می گیرد. کارتن های تولید شده با آرایش E فلوت نسبت به دیگر کارتن های دارای چاپ و نوشته، سازگاری بهتری با محیط زیست دارد. کارتن های تولید شده با این نوع شیارگذاری امکان چاپ مستقیم با کیفیت بالاتری را در مقایسه با کارتن های دیگر فراهم می آورند. موارد استفاده این آرایش شیاری در کارتن های خواربار، کارتن های دارای چاپ و نوشته، ظروف ویژه نمایش کالا و ساخت کارتن های روست دار محیط زیست است.

▪ F فلوت: فلوت های این آرایش شیاری از فلوت های آرایش شیاری E فلوت محکم تر و کوچک تر است. از این آرایش شیاری برای ساخت جعبه های دوست دار محیط زیست و به عنوان جایگزینی برای جعبه های مقویی تاشو استفاده می شود. جعبه هایی که با استفاده از آرایش شیاری F فلوت ساخته می شوند بسیار شکیل بوده و قوام و انعطاف ناپذیری بالایی دارند. از این آرایش شیاری در ساخت کارتن ها و جعبه های متداول دارای چاپ و نوشته، جعبه های خواربار و جعبه های مخصوص نمایش کالا استفاده میشود.

▪ بورد کنگره دار یک رویه: از چسباندن ورق مقوای چین دار (فلوت دار) به یک لاینربرد مسطح درست می شود. بورد یک رویه غالبا دارای ورق شماره ۸۰ لیتو لامینه است که درون فلوت لایه گذاری شده است. قرار دادن این ورق ظاهر گرافیکی جعبه ساخته شده با برد یک رویه را بهبود بخشیده و استحکام ساختار آن را تضمین می کند. موارد متداول استفاده از این نوع برد در جعبه های محتوی مواد ویتامین دار، بسته بندی قطعات الکترونیکی، بسته بندی خواربار و بسته بندی متداول کالا است.

▪ بورد کنگره دار یک دیواره: بورد مورد استفاده در متداول ترین نوع کارتن های مقوایی کنگره دار، بورد یک دیواره است (این کارتن ها را گاهی master shippers هم می نامند). برای ساخت بورد یک دیواره، هر دو رویه ورق فلوت دار با استفاده از چسب به دو سطح مسطح مقوایی چسبانده می شود. موارد متداول استفاده از این نوع بورد در جعبه های بارگیری و حمل ونقل وکالا، master shippers، بسته بندی خواربار و مواد غذایی برای ذخیره در انبار است.

▪ بورد کنگره دار دودیواره: با چسباندن دو ورق فلوت دار به دو طرف یک ورق مقوایی مسطح و سپس پوشاندن دو سطح بیرونی دو ورق فلوت دار با دو ورق مقوایی مسطح مشابه، بورد کنگره دار دودیواره ساخته می شود. در واقع این برد از ترکیب سه ورق مقوایی مسطح و دو ورق فلوت دار حاصل می شود. از این بورد در ساخت کارتن های کنگره داری استفاده می شود که مناسب حمل و نقل کالاهای سنگین یا قیمتی هستند و نیاز به محافظت بیشتری دارند. در چنین مواردی می توان از بورد سه دیواره (متشکل از ۴ ورق مسطح و ۳ لایه فلوت دار) نیز بهره گرفت. موارد متداول استفاده این نوع بورد در جعبه های بسته بندی کالاهای بزرگ و مواد غذایی حجیم است.

● چاپ روی کارتن و جعبه مقوایی کنگره دار

برای افزایش شهرت و برجسته کردن عنوان و نشان تجاری هر کالا، استفاده از امکانات چاپ بر روی جعبه محتوی کالا، ضرورت دارد. جعبه های مقوایی کنگره دار کاملا مناسب چاپ نوشته و طرح های گرافیکی است و با توجه به یکپارچگی ساختاری که دارند، می توان این جعبه ها را به عنوان راه حل کاملی برای بسته بندی کالاهای مرسوم به حساب آورد. ۳ روش اصلی چاپ برروی جعبه های مقوایی کنگره دار عبارتند از:

▪ لیتو لامینه (Litho Laminating): روش بسیار متداولی برای چاپ طرح های گرافیکی بر روی جعبه های کنگره دار است. با لایه گذاری یک ورق شماره ۸۰ روی جعبه، که طرح گرافیکی مورد نظر از پیش بر روی آن چاپ شده است، امکان چاپ با کیفیت بر روی کارتن مقوایی فراهم می آید. استفاده از بورد کنگره دار یک رویه دارای ورق لیتو لامینه، چاپ با کیفیت بالاتری را، با وجود حفظ یکپارچگی ساختاری جعبه امکان پذیر می سازد. از این روش چاپ به طور معمول برای چاپ روی جعبه های ویژه نمایش کالا در فروشگاه (در نقطه خرید)، بسته بندی مواد غذایی و ویتامینی، بسته بندی قطعات الکترونیکی و بسته بندی متداول کالا استفاده می شود.

▪ چاپ فلکسو مستقیم (Direct flexo printing): از روش چاپ فلکسو مستقیم برای چاپ انواع لوگو و چاپ مشخصات شرکت های تولید کننده کالا روی کارتن استفاده می شود. چاپ فلکسو مستقیم روشی کم هزینه برای چاپ طرح و نوشته روی جعبه های بسته بندی کالا است. چاپ مستقیم flexo روی کارتن می تواند تک رنگ، دو یا سه رنگ باشد و روی هر دو نوع کارتن سفید یا قهوه ای قابل انجام است. در برخی موارد چاپ مستقیم با ۴ رنگ نیز مورد استفاده قرار می گیرد. با بهره گیری از صفحات چاپ (print plates)، جعبه چاپ شده به روش چاپ مستقیم می تواند، ظاهری شبیه جعبه های دارای چاپ لیتو لامینه باشد. از روش مذکور برای چاپ روی کارتن های حمل و نقل اندک کالا، جعبه های ویژه نمایش کالا در فروشگاه و انوع سینی ها و کیت های نمایش محصول استفاده می شود.

▪ چاپ دیجیتال: در این روش چاپ، فایل طرح های گرافیکی روی رایانه ای که مستقیما به دستگاه چاپ گر متصل است ذخیره می شود. فرآیند مذکور جایگزین استفاده از صفحات چاپ و قالب های برش در روند چاپ می شود. با توجه به جدید بودن این فن آوری چاپ، موارد استفاده محدود به چاپ علامت روی جعبه، چاپ بر روی ظروف موج دار پلاستیکی و چاپ روی بنرهای تبلیغاتی و تابلوهای نمایش فیلم است.

● شرکت های تولید کننده کارتن و مقوای کنگره دار

شرکت های تولید کننده کارتن و مقوای کنگره دار دو دسته هستند، شرکت مجتمع و شرکت مستقل. تولید کننده مجتمع هم مواد اولیه لازم برای ساخت کارتن را تولید می کند و هم خود محصول نهایی را که کارتن کنگره دار است، روانه بازار می کند. بنابراین شرکت های مجتمع خود دارنده بورد های مقوایی کنگره دار و ماشین آلات مرتبط با تولید این بورد ها هستند و حداقل نیمی از مواد خام مصرفی تولید کارتن را خودشان تأمین می کنند. شرکت مستقل، شرکتی است که بیش از ۵۰ درصد مواد خام مورد نیاز برای تولید کارتن را از شرکت دیگری که تولید کننده بورد مقوایی کنگره دار است، تأمین می نماید.

در کارخانه های هر دو دسته فوق، ماشین آلات مختلفی برای تولید و به کارگیری مقوای کنگره دار موجود است: تجهیزات کنگره دار کردن، تجهیزات تولید کارتن و تجهیزات تولید ورق مقوا. ماشین آلات کنگره دار کردن، ورق های مقوای چین دار تولید می کند که در واقع ماده اولیه تجهیزات ساخت کارتن است.

بازیافت کارتن ها و جعبه های مقوایی کنگره دار

تولید کنندگان جعبه ها و کارتن های مقوایی از ابتدای پیدایش این صنعت، نگران تأثیرات محیط زیستی محصولات خود بوده اند و مدتهاست دریافته اند که توجه بیشتر به تداوم و حفظ منابع تولید کاغذ و مقوا، بقا و کارآمدی تجارت آنان را تضمین می کند. به همین دلیل است که نظارت بر شرایط زیست محیطی و حفظ منابع جنگلی یکی هموراه یکی از دغدغه های اصلی صنعت تولید کاغذ و مقوای کنگره دار است. روشن است که تلاش ها در این زمینه ناکافی بوده است؛ با این وجود شرکت های تولیدکننده کاغذ و مقوا در سرتاسر جهان به طور مستمر در جستجوی راه های بهتر و مؤثرتر حفظ منابع جنگلی زمین هستند.

● آمار های مرتبط با بازیافت

در ایالات متحده، ۷۳ درصد کل کارتن های مقوایی کنگره دار بعد از مصرف بازیافت می شود. از بازیافت این کارتن ها محصولات گوناگونی مانند بورد مقوای کنگره دار بازیافتی، کاغذ مقوایی بازیافتی، دستمال کاغذی و انواع ظروف تولید می شود. بخشی از مواد بازیافتی هم به کشورهای دیگر صادر می شود. در سال ۲۰۰۴، حجمی معادل ۲۴ میلیون تن کارتن مقوایی کنگره دار در سراسر ایالات متحده جمع آوری شده و مورد بازیافت قرار گرفت. لازم به ذکر است که تک تک فیبرهای به کار رفته در کارتن های مقوایی کنگره دار، قبل از اینکه به اندازه ای کوتاه شود که دیگر قابل استفاده نباشد، به دفعات قابل بازیابی است.

توصیه های زیست محیط به تولید کنندگان و مصرف کنندگان کارتن های کنگره دار:

▪ یافتن مؤسسه بازیافت کارتن های مصرف شده OCC نزدیک منزل یا کارخانه

▪ استفاده از جوهرهای سازگار با محیط زیست برای چاپ روی کارتن؛ اطمینان از این که جوهر مورد استفاده در چاپ پایه آبی دارد (حلال آن آب است). برای پاک کردن جوهرهای پایه روغنی باید از حلال هایی استفاده کرد که برای محیط زیست بسیار سمی است.

▪ کاهش مقدار بسته بندی محصولات؛ شرکت های متعددی توانسته اند میزان بسته بندی مورد نیاز برای حمل و نقل کالاهای خود را کاهش دهند. توجه به این موضوع وزن و اندازه کالا را کاهش می دهد و به این ترتیب هزینه حمل و نقل را پایین می آورد؛ علاوه بر آن حجم مواد مورد استفاده در حفاظت از کالا (مثل انواع یونولیت، نوار، پلاستیک و ...) را نیز کاهش می دهد.
  
 
ماهنامه فناوری و توسعه صنعت بسته بندی