چکیده

محصولیکنواخت پلی(وینیل کلراید) به روش پلیمریزاسیون تعلیقی میکرونی با استفاده از دستگاههموژنایزر با فشار بالا بهمراه دو عدد شیر همگن کننده در مقیاس آزمایشگاهی تولید شدهاست. فرآیند تولید به روش مرسوم و شامل دو مرحله ی همگن سازی سوسپانسیون و راکتورپلیمریزاسیون می باشد. با توجه به مستقل بودن مرحله همگن سازی از مرحله راکتور،مطالعات با ثابت در نظر گرفتن کلیه شرایط موجود در راکتور انجام شده است. جهتبررسی متوسط اندازه و توزیع اندازه ذرات، شکل و ساختار، میزان تخلخل ذرات و همچنینپایداری و تثبیت متوسط اندازه و توزیع اندازه ذرات با زمان، از دو فاکتور فشارهموژنایزر و مدت زمان (یا تعداد دور) همگن سازی استفاده شده است. برای تولید سوسپانسیونبا قطرات پایدار، مقدار عامل فعال سطحی آنیونی سدیم دو دسیل سولفات ثابت و مابین 8/0 - 4/0 درصد وزنی از کل مواداولیه مصرفی در نظر گرفته شده است. با افزایش فشار هموژنایزر و مدت زمان همگن سازی، متوسطاندازه و توزیع اندازه ذرات کاهش یافته است. با وجود مقدار کم عامل فعال سطحی، در نمونه هایی با فشارو زمان همگن سازی بالاتر (40 مگاپاسکال و 45 دقیقه یا 3 دور)، با شکست بیشتر قطراتو تشکیل سطوح جدید و عدم پوشش کلیه سطوح توسط عامل فعال سطحی، تجمع به میزان ناچیز در بین قطرات وجود داشته است، لذا باافزایش زمان ماندگاری توزیع اندازه ذرات افزایش و پتانسیل زتا کاهش یافته و سوسپانسیوندارای پایداری کمتر می باشد. مطابق نتایج نمونه با پایین ترین فشار برابر 20 مگاپاسکالو 15 دقیقه زمان (یا 1 دور) همگن سازی دارای بهترین پایداری و تثبیت در متوسطاندازه و توزیع اندازه ذرات با افزایش زمان ماندگاری بوده است. پتانسیل زتا برایمحصول لاتکس برابر 21- میلی ولت در 5/3 = pH معیاریاز پایداری و تثبیت بالایی در متوسط اندازه و توزیع اندازه ذرات است. همچنینفرآیند خشک و آسیاب کردن تاثیری بر روی متوسط اندازه و توزیع اندازه ذرات نداشتهاست. ذرات تعلیقی میکرونی از ذرات ریز کروی با قطر متوسط در محدوده 22/0 - 18/0 میکرومتر و توزیع اندازه ذرات تک قله ایمابین 1 - 1/0میکرومتر تشکیل شده است. تصاویر میکروسکوپی و تست تخلخل سنجی عدم وجود تجمع، سطوحیکاملاً یکنواخت و عدم حضور تخلخل در این ذرات را تایید می نماید. با وجود قطر متوسط قطراتبرابر 25 میکرومتر در مخزن همزن دار، حجم مورد نیاز ازعامل فعال سطحی برای پوشش سطوح قطرات ایجاد شده از حجم مولکولهای آزاد در محلولکمتر می باشد. در حالیکه در دستگاه هموژنایزر با در نظر گرفتن قطر متوسط قطرات برابر 22/0 میکرومتر براینمونه با بهترین پایداری، با افزایش سطح مشترک بین دو فاز پیوسته و منومر، عاملفعال سطحی مورد نیاز برای پوشش دادن قطرات منومر به اندازه 4 برابر مقدار اولیه است.زمان عمر متوسط میسل با در نظر داشتن تنش در محیط محلول برابر3/39 نانوثانیه بسیار کمتر از زمان جذب مولکولهای آزاد عامل فعال سطحی با استفادهاز پدیده نفوذ برابر 109/0 میکروثانیه است. لذا برخلاف مخزن همزن دار برای پوششسطوح مشترک، میزان بسیار بالایی از مولکولهای عامل فعال سطحی شامل مولکولهای آزاددر محلول و مولکولهایی که از شکست میسل حاصل شده اند مورد نیاز می باشد. به دلیلناپایداری و کم بودن زمان عمر متوسط میسل فقط مولکول عامل فعال سطحی جذب مرز مشترکدو فاز می شود و میسل تنها در تامین مولکول سهیم می باشد. برای درک بهتر مکانیسم شکستقطره و بدست آوردن نرخ اتلاف انرژی متوسط و زمان اقامت سوسپانسیون، رژیم جریان درشیار شیرهای دستگاه هموژنایزر شبیه سازی شده است. متوسط اندازه و توزیع اندازه قطراتپیش بینی شده با استفاده از مدل موازنه جمعیت، با نتایج تجربی مقایسه و تطابقبسیار خوبی مشاهده شده است. در فرآیند شکست قطرات با دو تابع متمایز نرخ شکست ناشیاز نیروهای اینرسی و لزجت آشفته، نرخ شکست به سبب نیروهای اینرسی غالب بوده است. کاهشفشار و تعداد دور همگن سازی، و افزایش کسر حجمی فاز پراکنده و میانگین توزیعاندازه پیش مخلوط، باعث افزایش توزیع اندازه قطره پیش بینی شده (D10، D90 و D90/D10) گردیده است.با افزایش غلظت عامل فعال سطحی، توزیع اندازه قطره (D90/D10) به دلیل کاهش بیشتر درمتوسط اندازه قطره D10 نسبت به D90با وجود مقدار کم عامل فعال سطحی، افزایش یافته است. همچنین نرخ شکست ناشی ازنیروهای لزجت در کمترین غلظت (mmol/l 5 =