جلسه دفاع پایان نامه کارشناسی ارشد (آقای رضا دالوند)

موضوع:  بررسی تجربی اثر ارتعاش سینوسی در روش الکترو اسپری هم محور در فرایند کپسوله کردن

ارائه دهنده: رضا دالوند

استادان راهنما: دکتر احمد رضا پیشه ور

استادان مشاور: دکتر امین اله محمدی

استادان داور: دکتر سعید مرتضوی و دکتر محسن ثقفیان

چیکده:

پژوهش حاضر با هدف اصلی تولید ریزکپسول هایی با قطر بسیار کوچک، توزیع یکنواخت و کارایی بالاتر نسبت به ریزکپسول های تشکیل شده در مود مخروط تیلور انجام شده است. الکترواسپری یکی از روشهای قدیمی و کارآمد در تولیدذرات و ریز کپسول های شامل هسته و پوشش است که به دلیل گستردگی کاربردها در حوزه ها و صنایع مختلف، طی بیش از  400سال همواره مورد توجه پژوهشگران بوده است. یکی از مهمترین کاربردهای این فناوری، تولید ریزکپسول های دارویی شامل هسته و پوشش است. در این تحقیق، روغن سیلیکون به عنوان سیال مرکزی انتخاب شد که میتواند به عنوان حلال مناسبی برای برخی از داروهای ضد سرطان باشد و به منظور ایجاد پوشش و تثبیت سیال مرکزی، محلول کیتوزان انتخاب شد که پیش تر نیز به عنوان پوششی مؤثر برای داروهای ضدسرطان معرفی شده بود. در این پژوهش به جای استفاده از نازل هممحور مرسوم، از نازل ارتعاشی بهره گرفته شد که به طور عمده برای اتمیزه سازی مولکولهای بزرگ مورد استفاده قرار میگیرد. برای تلفیق آزمایش الکترواسپری هممحور با نازل ارتعاشی، نازلی با هندسه مخروطی طراحی شد تا ضمن ایجاد توزیع یکنواخت تنش، دامنه ارتعاش مناسبی نیز فراهم آورد. به منظور تزریق سیال پوشش، یک نازل خارجی بر روی نازل داخلی تعبیه گردید. جنس نازل ارتعاشی استیل  304انتخاب شد تا انتقال امواج صوتی تولید شده توسط ژنراتور و محرک پیزوالکتریک به نوک سوزن بهطور مؤثر انجام گیرد. طراحی و شبیه سازی نازل در نرم انسیس به کمک روش اجزای محدود انجام شد و مودهای ارتعاشی و فرکانس های طبیعی آن استخراج گردید. تفاوت این نازل ارتعاشی با دیگر نازل های ارتعاشی با هندسه مخروطی اضافه شدن یک نازل خارجی به مساله است. فرکانس مود طولی که بیشترین دامنه ارتعاشی را ایجاد میکرد، به عنوان فرکانس رزونانس انتخاب شد. نتایج شبیه سازی فرکانس رزونانس را برابر با 19686 هرتز نشان داد، در حالیکه اندازه گیری تجربی با دستگاه تحلیلگر آمپدانس مقدار  19853هرتز را گزارش کرد که کمتر از 1درصد خطا نسبت به نتایج شبیه سازی داشت. آزمایش الکترواسپری ابتدا بدون اعمال ارتعاش انجام شد که در آن مود مخروطی پایدار تشکیل گردید و پارامترهای بهینه در طول آزمایش برای مدلسازی مود مخروطی پایدار بدست آمد. با بهینه سازی پارامترهای آزمایش، ریزکپسول هایی با میانگین قطر  295.68میکرومتر و انحراف معیار  21.51حاصل شد. در مرحله بعد، آزمایش با اعمال ارتعاش در فرکانس رزونانس انجام گرفت که منجر به شناسایی دو مود ارتعاشی، یعنی مود قطرهای و مود جت گردید. ریزکپسول های تولیدشده در مود قطرهای ارتعاشی میانگین قطری برابر با 987میکرومتر داشتند که به دلیل ابعاد بزرگ، فاقد کاربرد عملی بودند. در مقابل، ریزکپسولهای تولیدشده در مود جت ارتعاشی دارای میانگین قطر  48.62میکرومتر با انحراف معیار 15.48 بودند. در این مود، شکست قطرات یکبار در نوک سوزن نازل به علت ایجاد ارتعاش و بار دیگر به دلیل تنش های الکتریکی (پدیده شکست ریلی) در ناحیه ورود به رینگ الکترود مشاهده شد. همچنین پارامتر های بهینه برای تشکیل ریزکپسول های شامل هسته و پوشش در مود جت ارتعاشی بدست آمد. ریز کپسول های تشکیل شده در این پژوهش در میکروسکپ نوری مشاهده و عکس برداری شد و آنالیز یکنواختی و بررسی سایز آنها در نرم افزار IMAGE Jانجام شد.