فصلنامه بهداشت و ایمنی کار

---

مقدمه: با توجه به اهمیت کنترل‌های مهندسی در پیش‌گیری از مواجهه با پرتوهای مایکروویو، این مطالعه به منظور طراحی و ساخت نوع جدیدی از حفاظ‌های الکترومغناطیسی کامپوزیتی در باند بسامدی ایکس و بررسی عوامل موثر بر اثربخشی آن انجام شد.

روش کار: در این تحقیق از رزین اپوکسی به عنوان بستر و نانوذرات اکسید نیکل به عنوان فیلر و در چهار درصد وزنی (5، 7، 9 و 11) برای ساخت حفاظ‌های کامپوزیتی با سه ضخامت گوناگون (2، 4و 6 میلی‌متر) استفاده شد. مشخصه یابی حفاظ‌ها با استفاده از دستگاه‌های پراش اشعه ایکس و میکروسکوپ الکترون روبشی انتشار میدانی انجام و مقادیر اثربخشی حفاظتی، عمق نفوذ و آستانه نفوذ حفاظ‌ها با استفاده از دستگاه تحلیل‌گر شبکه اندازه گیری شد. با استفاده از آنالیز وزن سنجی دمایی نیز اثر افزایش دما بر تغییرات جرمی حفاظ‌ها بررسی گردید.

یافته ها: حفاظ کامپوزیتی mm 6-11%، بیش‌ترین مقدار اثربخشی حفاظتی (18/84 درصد) را در فرکانس01/8 گیگاهرتز و  حفاظ mm 4-7%، بیش‌ترین مقدار میانگین اثربخشی حفاظتی (72 /66 درصد) را در باند بسامدی ایکس، به‌دست آورد. ضخامت 4 میلی‌متر ضخامت بهینه و بحرانی در این مطالعه بود و مقدار عمق نفوذ بیش‌تر از ضخامت کامپوزیت‌ها به‌دست آمد. افزایش مقدار نانوذرات اثر قابل توجهی بر اثربخشی حفاظتی حفاظ‌ها نداشت. حفاظ‌های مورد مطالعه تا دمای 150 درجه سانتی گراد مقاوم به حرارت بودند و دچار اُفت وزن نشدند. نانوذرات اکسید نیکل از توزیع و پراشیدگی مطلوبی در بستر اپوکسی برخوردار بودند و آستانه نفوذ در مقادیر اندک نانوذرات اکسید نیکل ظهور نمود.

نتیجه گیری: این مطالعه توانست با به‌کارگیری ضخامت کم و مقدار اندک نانوذرات به حفاظی با اثربخشی چشم‌گیر جهت اهداف بهداشت حرفه‌ای دست یابد، ضمن این‌که از مزایایی چون تولید آسان و ارزان، مقاومت در برابر رطوبت و خوردگی و سبک وزن بودن نیز برخودار باشد. کامپوزیت‌های اکسید نیکل / اپوکسی می‌توانند معرف نسل جدیدی از حفاظ‌های الکترومغناطیس و گزینه مناسبی جهت حفاظت شغلی در برابر پرتوهای مایکروویو باشند. پیشنهاد می‌شود در پژوهش‌های آتی، با کاهش عمق نفوذ اثربخشی این حفاظ‌ها بهبود یافته و کارایی آنها در محیط های کاری نیز بررسی گردد.

---

مقدمه: امروزه افزایش تقاضا برای حفاظت در برابر پرتوهای راداری با استفاده از سپرهای نانوکامپوزیتی رو به افزایش است. در این میان ، برای رفع محدودیت های سپرهای الکترومغناطیس تک لایه از سپرهای دو یا چند لایه استفاده می شود. در این مطالعه سعی شد تا ضمن ساخت نوعی سپر دولایه الکترومغناطیس، اثر برخی فاکتورهای ساختاری مانند ضخامت، هم جنس بودن لایه ها و نیز مدت زمان اختلاط بر اثربخشی حفاظتی سپرهای دولایه مورد بررسی قرار گیرد.

روش کار: در این پژوهش از رزین اپوکسی EI-403 و نانوذرات اکسید نیکل برای ساخت سپرهای مورد بررسی استفاده شد. در ابتدا دو گروه سپر تک لایه ( با مدت زمان اختلاط 10 و 66 دقیقه) در ضخامت های 2 ، 4 و6 میلی متر و با مقدار هفت درصد وزنی از نانوذرات اکسید نیکل و با روش ریخته گری ساخته شدند. سپس از قرار گیری بدون فاصله ی سپرهای تک لایه بر روی یک دیگر سپرهای دو لایه تهیه شدند. با استفاده از دستگاه تحلیل گر شبکه، پرتوهای راداری باند ایکس تولید و پارامترهای پراکندگی اندازه گیری و میانگین اثربخشی حفاظتی سپرها محاسبه گردید.

یافته ها: بیش ترین و کم ترین میانگین اثربخشی حفاظتی سپرهای تک لایه به ترتیب 14/84 و 05/46 درصد و در سپرهای دولایه به ترتیب 34/66 و 99/41 درصد به دست آمد. میانگین اثربخشی حفاظتی سپرهای دولایه با مدت زمان اختلاط 10 دقیقه در ضخامت های  6، 8 و 10 میلی متر به ترتیب  99/41 ، 45/45 و 25/43 درصد بود. این مقادیر در مدت زمان اختلاط 66 دقیقه به ترتیب به  30/54، 07/62 و 34/66 درصد افزایش یافت.

نتیجه گیری: در این مطالعه اثربخشی حفاظتی سپرهای دو لایه کم تر از سپرهای تک لایه به دست آمد. اگرچه افزایش مدت زمان اختلاط موجب بهبودی اثربخشی حفاظتی در سپرهای تک و دولایه گردید اما نتوانست موجب افزایش اثربخشی سپرهای دولایه نسبت به سپرهای تک لایه گردد. هم چنین افزایش مدت زمان اختلاط در سپرهای دولایه نشان داد ، در این سپرها با افزایش ضخامت ، اثربخشی حفاظتی کاهش یافت. به نظر می رسد در این مطالعه استفاده از سپرهای هم جنس در تهیه سپرهای دولایه منجر به افزایش عمق نفوذ و انعکاس های متوالی و در نهایت کاهش چشم گیر اثربخشی حفاظتی در سپرهای دو لایه نسبت به تک لایه شده باشد. پیشنهاد می گردد در پژوهش های آینده ، سایر مطالعات در خصوص بهبود اثربخشی حفاظتی این دسته از سپرهای دولایه صورت گیرد.

---

مقدمه: کنترل مبتنی بر جذب و عایق بندی یکی از انواع روش های کنترل فنی و مهندسی صدا می باشد. در جاهایی که بتوانیم از تایلی استفاده کنیم که هم بتواند به عنوان جاذب صوت و هم ویژگی عایق صوت داشته باشد باعث می شود میدان صوتی در قسمت منبع صوتی به سمت میدان آزاد سوق داده شود و همچنین باعث افزایش افت انتقال صوت به بخش های دیگر شود. این مطالعه به منظور ارتقاء خصوصیات آکوستیکی فوم پلی یورتان نرم با خصوصیات توام جاذب و عایق صوتی صورت گرفت.
روش کار: برای بهینه سازی افت انتقال و ضریب جذب صوت توام  و تعیین طرح آزمایش از نرم افزار Expert Design از طریق روش سطح پاسخ استفاده شد. در این طرح ، پارامترهای ضخامت ، فاصله هوایی در پشت تایل آکوستیکی، میزان نانوالیاف پلی آکریلونیتریل(PAN NF)، پلی ونیلیدین فلوراید(PVDF NF) و نانوذرات خاک رس به عنوان متغیرهای ورودی در نظر گرفته شد. نانو الیاف پلی آکریلونیتریل و پلی وینیلیدین فلوراید با استفاده از تکنیک الکتروریسی ساخته شد. نانوذرات خاک رس با قطر 2-1 نانو متر از نوع مونتمریلونیت  از شرکت سیگما آلدریچ تهیه شد. طراحی آزمایش با استفاده از نرم افزار Expert Design7 تعیین گردید. 50 نمونه نانو کامپوزیت  بر اساس ران‌های آزمایشی ساخته شدند. اندازه گیری افت انتقال صوت براساس استاندارد ASTM E2611–09 و اندازه گیری ضریب جذب بر اساس استاندارد ISO10534-2  با استفاده از دستگاه امپدانس تیوب BSWA SW477 550005 صورت گرفت. کامپوزیت‌های بهینه برای هر محدوده فرکانسی تعیین شدند.   
یافته ها: بیشترین ضریب جذب و افت انتقال صوت توام در محدوده فرکانسی پایین و میانی در ران آزمایشی که فوم پلی یورتان حاوی 5/1 درصد نانوذرات خاک رس، 5/0 درصد PAN NF، 5/1 درصد PVDF NF، ضخامت 2 سانتیمتر و فاصله هوایی 5/1 سانتیمتر بود بدست آمد (به ترتیب 02/2 و 64/0).  نانو کامپوزیت‌های دارای بیشترین ضریب جذب و افت انتقال صوت توام نسبت به فوم پلی یورتان خالص بودند و در محدوده فرکانسی پایین، میانی و بالا به ترتیب 02/2، 91/1 و 53/2 برابر دارای ضریب جذب و افت انتقال توام بالاتری بودند. با افزایش ضخامت و فاصله هوایی ضریب جذب و افت انتقال صوت توام در همه محدوده‌های فرکانسی افزایش یافت. در ضخامت 2 سانتیمتر، با افزایش هر دو نانوالیاف، ضریب جذب و افت انتقال صوت توام افزایش یافت. بیشترین ضریب جذب و افت انتقال صوت توام زمانی اتفاق افتاد که هر دو نانوالیاف در حداکثر مقدار خود بودند.  
نتیجه گیری: این مطالعه نشان داد که اضافه کردن نانوذرات خاک رس، نانو الیاف پلی آکریلونیتریل و نانوالیاف پلی ونیلیدین فلوراید به فوم پل یورتان باعث افزایش ضریب جذب و افت انتقال صوت توام در مقایسه با فوم پلی یورتان خالص می‌شود. می‌توان از نانوکامپوزیت‌های بهینه در بخش‌هایی که بطور همزمان نیاز به جذب و کاهش انتقال صدا می‌باشند، استفاده کرد.