Search

سابقه و هدف: نانوسلولزها با توجه به پتانسیل بالقوه در رشد اقتصادی مورد توجه برخی کشورها قرار گرفته است. بطورکلی با دو روش بالا به پایین (نانوسلولزگیاهی) و پایین به بالا (نانوسلولز باکتری) تولید می‌شوند. این ماده‌ی ارزشمند کاربرد فراوانی در فناوری صنایع مختلف دارد. صنعت نانوسلولز در ایران با توجه به اینکه در مرحله‌ی تحقیق و توسعه قرار دارد هنوز بازار و صنعت آن بخوبی شکل نگرفته و بررسی عوامل موثر بر بازار عرضه و تقاضای آن اهمیت داشته و از اهداف این پژوهش است.مواد و روش‌ها: نانوسلولز با چالش‌هایی در بخش تولید و مصرف مواجه است که با استفاده از روش دلفی معیارها و زیرمعیارهای بسیار مهم موثر در تولید و مصرف آن شناسایی گردید و 10 پرسشنامه براساس روش دلفی با طیف لیکرت طراحی که این نوع پرسشنامه دارای معیارها و زیرمعیارهایی بوده و هریک از گزینه‌ها دارای6 معیار امتیازدهی خیلی کم، کم، متوسط، زیاد و خیلی زیاد می‌باشد و به خبرگانی از جمله اساتید متخصص دانشگاهی و شرکت‌های تولیدی و فناوری خصوصی و دانش بنیان در سه مرحله (یا سه راند) ارائه و تکمیل شد تا وضعیت تولید و مصرف نانوسلولز و عوامل موثر بر آن‌ها با استفاده از روش دلفی بررسی و تحلیل گردد.یافته‌ها: نتایج حاصله در معیار " مواد اولیه و محصول" از بین 11 زیرمعیار مهم در راند اول 2 زیرمعیار (توسعه رویکرد - دسترسی به مواد اولیه داخل و خارج استان) که میانگین آنها کمتر از 3 بودند حذف گردیدند و در راند دوم و سوم 9 زیرمعیار باقی ماند. در معیار " اقتصادی و بازاریابی و فروش" از بین 13 زیرمعیار مهم در راند اول 4 زیرمعیار (رضایت مشتری - سیستم فروش - فرصت‌های صادراتی - هزینه حمل ونقل) با میانگین کمتر از 3 حذف گردید و در راند دوم و سوم 9 زیرمعیار باقی ماند. در معیار "رقابتی و زیرساختی" از بین 9 زیرمعیار مهم در راند اول 2 زیرمعیار( قدرت خرید عرضه کنندگان نانوسلولز - قدرت تخفیف عرضه کنندگان نانوسلولز) با میانگین کمتر از 3 حذف و در راند دوم و سوم 7 زیرمعیار باقی مانده و نیز در معیار " فنی انسانی" از بین 10 زیرمعیار مهم در راند اول 3 زیرمعیار (وجود مراکز آموزشی، دانشگاهی و فنی‌حرفه‌ای - تسهیلات زندگی و رفاهی نیروی انسانی - مدیریت منابع انسانی) با میانگین کمتر از 3 حذف و در راند دوم و سوم 7 زیرمعیار باقی ماندند. پایایی آلفای کرونباخ راند اول 825/0 و راند دوم 815/0 و راند سوم 845/0 بوده است.نتیجه‌گیری: شاخص‌های موثر بر تولید و مصرف نانوسلولز در سه مرحله پرسشنامه پرشده توسط خبرگان طی تجزیه و تحلیل معنادار بوده‌ و همچنین در این پژوهش ضریب هماهنگی کندال در راند دوم و سوم 57/0 می‌باشد و حاکی از موثر بودن این عوامل بر تولید و مصرف نانوسلولز در ایران می‌باشد و در فرایند تولید و بازاریابی و عرضه فراورده‌های نانوسلولزی این عوامل مهم و موثر بایستی مدنظر قرار گیرند.

سابقه و هدف: چوب مغناطیسی یکی از فرآورده‌های نانوفناوری چوب است که پتانسیل‌های کاربردی بالایی را در حوزه‌های مختلف صنعتی نشان داده است. چوب سوپرپارامغناطیس فراورده‌ای است که عموماً با سنتز درجای نانوذرات مغناطیسی درون بافت چوب تولید می‌شود. در این میان، چوب گونه‌های تند رشد توجه‌ بیشتری را به خود معطوف نموده‌اند. از سوی دیگر، برخی ویژگی‌های ذاتی چوب، نظیر جذب‌ آب و عدم ثبات ابعادی و نیز آسیب‌پذیری در برابر عوامل مخرب بیولوژیکی و هوازدگی می‌تواند دامنه کاربرد چوب مغناطیسی را به عنوان یک ماده پیشرفته‌ی مهندسی محدود نمایند. این مطالعه با هدف ارزیابی تأثیر تیمار فورفوریلاسیون بر اصلاح رفتارهای فیزیکی و مکانیکی چوب صنوبر سوپرپارامغناطیس تولید شده با روش سنتز درجای نانوذرات مغناطیسی انجام شد. مواد و روش‌ها:سنتز درجای نانوذرات مگنتیت درون چوب صنوبر (Populous deltoides)، با استفاده محلول کلریدهای آهن II و III، با نسبت مولی 2:1، درون یک سیلندر خلاء/فشار انجام شد. پس از آن، چوب تیمار شده با زهکشی کاتیون‌های آهن و جایگزینی آن با محلول یک مولار هیدروکسید سدیم به چوب مغناطیسی تبدیل شد. پس از شستشوی محلول سود اضافی و خشک کردن، چوب صنوبر مغناطیسی، تحت سیستم خلاء-فشار، با دو غلظت متفاوت از محلول اشباع فورفوریل الکل تیمار و به دنبال انجام تیمارهای حرارتی لازم به چوب-پلیمر تبدیل شد. از میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدان، پراش پرتوایکس، مغناطیس‌سنجی نمونه ‌ارتعاشی، آزمون خمش استاتیک، و آزمون جذب آب و واکشیدگی ضخامت بلند مدت، جهت ارزیابی رفتار آزمونه‌ها استفاده شد. یافته‌ها:تبدیل چوب صنوبر به چوب مغناطیسی، درصد افزایش وزن حاصل از فرایند فورفوریلاسیون را کاهش داد. مغناطش اشباع چوب مغناطیسی در نتیجه تیمار فورفوریلاسیون و تبدیل شدن به چوب-پلیمر کاهش معناداری را نشان داد. تغییر غلظت محلول فورفوریل الکل تأثیر معناداری را بر مغناطش اشباع چوب-پلیمرهای مغناطیسی تولید شده نشان نداد. تیمار فورفوریلاسیون، مقاومت خمشی و مدول خمشی آزمونه‌ها را کاهش داد. رفتار خمشی آزمونه‌های چوب-پلیمر مغناطیسی و غیر مغناطیسی حاصل از تیمار با غلظت مشابه فورفوریل الکل تفاوت معناداری را نشان نداد. بررسی میکروسکوپی سطح شکست دیواره‌ی الیاف چوب در آزمونه‌های خمش اثر تیمار فورفوریلاسیون در تغییر رفتار دیواره الیاف از منعطف به ترد را نشان داد که منطبق با نتایج آزمون خمش بود. از سوی دیگر، با افزایش درصد جذب ماده پلیمری در ساختار چوب، جذب آب بلند مدت و واکشیدگی ضخامت آزمونه‌ها کاهش یافت. آزمونه‌های چوب-پلیمر مغناطیسی جذب آب و واکشیدگی ضخامت بیشتری در مقایسه با نمونه‌های چوب-پلیمر غیرمغناطیسی نشان دادند.نتیجه‌گیری:بر اساس نتایج این مطالعه، در صورت لزوم استفاده از چوب صنوبر مغناطیسی در محیط‌های با رطوبت بالا، تبدیل آن به چوب-پلیمر مغناطیسی با استفاده از فورفوریل الکل توصیه می‌شود، مشروط بر آنکه ویژگی‌های مکانیکی مورد نیاز را دارا باشد.

سابقه و هدف: امروزه، مطالعه پیرامون مهندسی خودآرایی نانوکریستال‌های سلولزی درون بسترهای پلیمری، با هدف گسترش دامنه کاربردی این نانوساختارهای زیستی، به یکی از موضوعات داغ تحقیقاتی بدل شده است. مشکور و همکاران (2014 و 2019) روشی مبتنی بر بهره-گیری از گشتاور کشش سطح (STT) را به منظور کنترل خودآرایی نانوکریستال‌های سلولزی (CNC) درون محلول‌های پلیمری معرفی نمودند که امکان چاپ دوشکستی نانوکامپوزیتی را فراهم می‌نمود. در این مقاله، تأثیر سرعت تبخیر حلال و غلظت محلول پلی‌وینیل-الکل (PVA) / نانوکریستال سلولز به عنوان جوهر چاپ پلاریزان، بر کیفیت چاپ سه‌بعدی نانوکامپوزیتی حاصل بررسی شده است. مواد و روش‌ها: محلول‌های آبی پلی‌وینیل‌الکل (PVA) در 3 سطح غلظت 5/2 ، 5 و 10 درصد، حاوی 5 درصد وزنی نانوکریستال‌ سلولزی استخراج شده از الیاف پنبه، به عنوان جوهر چاپ تهیه شدند. جهت چاپ فیلم‌های نانوکامپوزیتی نهایی، قالب‌ریزی محلول جوهر بر روی بستر مسی دارای نقوش برجسته انجام شد. با هدف کنترل سرعت خروج حلال، از دو نوع آون متداول و آون خلاء استفاده شد. کیفیت جهت‌یافتگی اجزای جوهر و چاپ پلاریزان، با میکروسکوپ نوری پلاریزان و نرم افزار تحلیل‌گر تصویر ارزیابی و کمّی‌سازی شد. یافته‌ها: تحلیل تصاویر میکروسکوپی نشان داد که با افزایش نسبت فاز حامل PVA در ترکیب جوهر، گرانروی جوهر به‌میزان قابل توجهی افزایش یافت و با افزودن نانوذرات CNC به ترکیب به‌صورت معناداری از شدت افزایش گرانروی کاسته شد. در ارزیابی کیفیت چاپ از مقایسه مقادیر سه ‌شاخص استفاده شد: شاخص تباین رنگ‌های تداخلی (ICC)، شاخص پیروی از الگو ((PMI، شاخص تقارن نقش (PSI). افزایش غلظت جوهر در نتیجه افزایش سهم فاز حامل PVA موجب افزایش شاخص ICC گردید و تأثیر این عامل بر دو شاخص PMI و PSI الگوی مشابهی را نشان داد؛ به‌طوری‌که بیشترین و کمترین مقادیر بدست آمده برای جوهر سه‌جزئی، به‌ترتیب، در غلظت 10 و 5 درصد PVA به‌دست آمد. افزایش سرعت خروج فاز حلال، تأثیر معناداری را بر تغییرات شاخص ICC نشان نداد در حالی‌که مقادیر دو شاخص PMI و PSI را به‌صورت معنادار متأثر نمود و موجب کاهش کیفیت چاپ گردید.نتیجه‌گیری: به‌طور خلاصه، بر اساس یافته‌های تحقیق حاضر، می‌توان چنین بیان نمود که در فرایند چاپ پلاریزان، استفاده از جوهر چاپ سه‌جزئی نسبت به نوع دو‌جزئی در اولویت قرار دارد. همچنین کاهش سرعت خروج حلال می‌تواند تأثیر قابل ملاحظه‌ای بر کیفیت چاپ داشته باشد. متناسب با ترکیب جوهر استفاده شده در این مطالعه، جهت دستیابی به کیفیت چاپ مطلوب، سطح غلظت 5 درصد برای فاز حامل قابل توصیه می‌باشد. متناسب با ترکیب جوهر استفاده شده در این مطالعه، جهت دستیابی به کیفیت چاپ مطلوب، سطح غلظت 5 درصد برای فاز حامل قابل توصیه می‌باشد.

چکیدهسابقه و هدف: علی رغم پتانسیل های کاربردی بالای الیاف و کاغذهای سلولزی سوپرپارامغناطیس، آب دوستی سلولز و عدم پایداری ابعادی ناشی از آن و نیز افت قابل توجه استحکام کششی در نتیجه حضور نانوذرات مغناطیسی در سطح الیاف، کاربرد این دسته از مواد عمل گرا محدود شده است. این مطالعه با هدف بررسی امکان آغشته سازی کاغذهای سلولزی-سوپرپارامغناطیس با رزین اپوکسی و بهبود رفتارهای فیزیکی-مکانیکی با تبدیل آنها به نانوکامپوزیت انجام شد. مواد و روش ها: در این مطالعه، از فرایند سنتز درجای نانوذرات مگنتیت (Fe3O4) بر روی الیاف سلولزی خمیر شیمیایی سوزنی برگان به منظور تهیه الیاف سلولزی سوپرپارامغناطیس استفاده شد. ابتدا سوسپانسیون الیاف سلولزی در آب دو بار تقطیر، با دمای 65 درجه سانتی‌گراد آماده و سپس کلرید آهن II و III با نسبت 2 به 1 به آن اضافه شدند. الیاف تیمار شده از محلول خارج و پس از آبگیری بلافاصله به محلول 1 مولار هیدروکسید سدیم با دمای 60 درجه ی سانتی گراد منتقل شدند تا فرایند سنتز نانوذرات مغناطیسی تکمیل گردد. الیاف سلولزی-مغناطیسی، پس از شستشو به کاغذ سلولزی-مغناطیسی (MCPap) با گراماژ 60 گرم بر مترمربع تبدیل شدند. با هدف مقایسه، کاغذهایی غیرمغناطیسی (CPap) با گراماژ مشابه تولید شد. کاغذها با رزین اپوکسی دوجزئی اشباع و کامپوزیت کاغذ سلولزی/اپوکسی (EP-CPap) و نانوکامپوزیت کاغذ سلولزی-مغناطیسی/اپوکسی (EP-MCPap) ساخته شدند. آزمون‌های میکروسکوپی، پراش پرتوایکس، مغناطیس سنجی، تعیین خاکستر، کشش استاتیک، جذب آب و واکشیدگی ضخامت روی آزمونه ها انجام و نتایج مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت.یافته ها: ریزنگاره‌های FESEM، سنتز درجای موفق نانوذرات مغناطیسی کروی بر روی دیواره ی الیاف سلولزی را تأیید نمود. نتایج آزمون XRD، VSM نشان از سنتز موفق نانوبلورهای مگنتیت با اندازه قطری حدود 7 نانومتر و رفتار سوپرپارامغناطیس داشت. سهم وزنی نانوذرات مغناطیسی در کاغذ MCPap، حدود 5/14 درصد تعیین شد. نتایج آزمون کشش استاتیک، بهبود کاملا معنادار رفتارهای کششی EP-CPap و EP-MCPap را نسبت به کاغذهای اولیه تأیید نمود. همچنین مقاومت کششی حد شکست EP-MCPap نسبت به EP-CPap تفاوت معناداری را نشان نداد، در حالی‌که کرنش کششی و انرژی حد شکست در EP-MCPap نسبت به EP-CPap به‌صورت معناداری بیشتر و مدول الاستیسیته آن کوچک تر بود. حداکثر جذب آب و واکشیدگی ضخامت آزمونه‌ها و نیز سرعت رسیدن به مقادیر حداکثر، در آزمونه‌های EP-CPap نسبت به EP-MCPap بیشتر بود.نتیجه گیری: مقایسه ی میکروسکوپی ساختار کاغذهای CPap و MCPap گویای توسعه بیشتر سطح مشترک مابین الیاف سلولزی در کاغذ CPap بود که این مشاهده به تأثیر حضور نانوذرات مغناطیسی بر روی الیاف کاغذ MCPap و اختلال در توسعه سطح مشترک بین الیاف سلولزی همسایه نسبت داده شد. علی رغم برتری قابل ملاحظه ی مقاومت کششی کاغذ CPap نسبت به کاغذ MCPap، احتمالاً به دلیل محدود شدن دسترسی رزین اپوکسی به تمام سطح الیاف در کاغذ CPap، مقاومت کششی نانوکامپوزیت EP-MCPap و کامپوزیت EP-CPap تفاوت معناداری با یکدیگر نداشتند؛ به نظر می رسد برخلاف تأثیر منفی حضور نانوذرات مغناطیسی روی ویژگی‌های مکانیکی کاغذ MCPap، با توجه به بافت کمتر متراکم این کاغذ، قابلیت نفوذ رزین اپوکسی در آن بهبود یافته و لذا رفتارهای کششی و مقاومت به جذب آب و واکشیدگی ضخامت مطلوب تری در نانوکامپوزیت EP-MCPap مشاهده می گردد. نتایج این مطالعه تأیید نمود که اشباع ساختار کاغذهای مغناطیسی با رزین اپوکسی موجب بهبود قابل ملاحظه رفتارهای فیزیکی-مکانیکی و در نتیجه توسعه دامنه ی کاربردی آنها می شود.

چکیدهسابقه و هدف: امروزه نانوذرات و نانو الیاف سلولزی (CNF) جایگاه گسترده‌ای در صنایع غذایی بویژه صنعت بسته‌بندی پیدا کرده‌اند. حضور این مواد در ساختار ماده بسته‌بندی می‌تواند نقش مفیدی در بهبود ویژگی‌های مکانیکی، بازدارندگی و حرارتی ماده بسته‌بندی ایفـاء کنـد. نانو الیاف سلولزی به دلیل دسترس‌‌‌پذیری بالا، قیمت مناسب، تجدیدپذیری، سطح ویژه زیاد و ویژگی‌‌های مکانیکی مناسب به عنوان تقویت‌کننده در نانو چندسازه‌ها، مورد توجه زیادی قرار گرفته است. هدف از این مطالعه، ارزیابی برخی خواص مکانیکی، فیزیکی همچنین ریخت‌شناسی نانو چندسازه‌ها تشکیل شده از نانو الیاف سلولزی (CNF) و پلی اتیلن سبکLDPE) ) می‌باشد. در تحقیق حاضر، از انیدرید مالئیک استیرن (SMA) به عنوان جفت‌کننده جهت ازدیاد برهم‌کنش بین اجزاء استفاده شد. مواد و روش‌ها: نمونه‌های نانو چندسازه‌ها با مقادیر مختلف نانو الیاف سلولزی (0، 3، 5 و 10 درصد وزنی)، با روش خشک‌کردن انجمادی ژل نانو الیاف سلولزی و اختلاط مذاب نانو الیاف سلولزی خشک شده با LDPE با استفاده از مخلوط‌کن داخلی و سپس با روش قالب‌گیری فشاری تهیه شدند. نمونه‌ها از طریق آزمون‌های جذب آب، طیف سنجی مادون قرمز (FTIR)، آزمون مکـانیکی (شـامل مدول الاستیسیته، کرنش تا نقطه شکست و استحکام کششی) و میکروسکوپ نیروی اتمی (AFM) مورد سنجش قرار گرفتند. همچنین برای تشخیص نحوه پراکنش نانو الیاف سلولزی در ماتریس پلیمری از میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) استفاده گردید. یافته‌ها: ریزنگاره‌های AFM، اندازه نانو الیاف سلولزی در مقیاس نانو را تایید نمود و میانگین قطر نانو الیاف سلولزی 10±35 نانومتر به‌دست آمد. تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی تهیه‌شده از سطح شکست فیلم‌ها، تأیید کننده پراکندگی مطلوب و یکنواخت نانو الیاف سلولزی بود. نتایج آزمون‌های مکانیکی حاکی از آن است که وجود نانو الیاف سلولزی در ماتریس پلیمری موجـب افـزایش اسـتحکام کششـی و مدول الاستیسیته نانو چندسازه‌ها نسبت به LDPEخالص می‌شود. در این رابطه نانو چندسازه تهیه‌شده از 10درصد وزنی نانو الیاف سلولزی، دارای بیشترین استحکام کششی و مدول الاستیسیته بودند. همچنین نتایج نشان داد، مقدار کرنش تا نقطه شکست نانوچندسازه‌ها با افزودن نانو الیاف سلولزی به درون ماتریس پلیمری کاهش یافت. بررسی تأثیر نانو الیاف سلولزی بر میزان جذب رطوبت در فیلم‌های مورد بررسی نشان داد، با افزایش مقدار نانو الیاف سلولزی از صفر تا 10 درصد جذب آب از 46/0 به 90/0 درصد افزایش یافت.نتیجه‌گیری: همه نتایج به‌دست آمده در این پژوهش اثر مناسب نانو الیاف سلولزی بر برهم‌کنش قوی با پلی اتیلن را نشان داد که موجب افزایش خواص مکانیکی نانو چندسازه‌ها شد. البته مدول الاستیسیته فیلم‌های نانو چندسازه‌ها، افزایش چشمگیری داشت. همچنین درصد وزنی نانو الیاف سلولزی موثرترین پارامتر روی استحکام کششی و مدول الاستیسیته نمونه‌های نانو چندسازه‌ها می‌باشد. با افزودن نانو الیاف سلولزی درصد جذب آب نانو چندسازه‌ها افزایش یافت.

سابقه و هدف :در دو دهه اخیر، استقبال به استفاده از محصولات زیستی افزایش یافته است. این مطالعه با هدف بررسی اثرات پلاسمای سرد بر خواص فیزیکی و مکانیکی نانوفیلم های تهیه شده از هیدروژل سلولز چوبی و باکتریایی و کیتین انجام شده است. بیوپلیمرهایی که از پلی‌ساکاریدها به دست می‌آیند به علت مزایایی که در محیط زیست دارند و تجزیه زیستی آن‌ها، به طور گسترده‌ای مورد ارزیابی و بررسی قرار گرفته اند. متصل گشته‌اند.مواد و روش‌ها: نانوفیبرهای سلولز چوب سنتز مکانیکی(MCNF) به طور کلی به دلیل سازگاری زیستی، شکل پذیری،فراوانی در طبیعت، خواص ممانعتی عالی و هزینه کم به میزان فراوان مورد استفاده است. نانوفیبرهای سلولز باکتری (BCNF) یک پلیمر است که توسط میکروارگانیسم ها به وجود می‌آید. نانوسلولز باکتری خواص فیزیکی، مکانیکی و شیمیایی مخصوص خود را دارد. کیتین(ChNF) دومین پلیمر طبیعی بعد از سلولز است. کیتین دارای ظرفیت بالای تولید فیلم و خاصیت ضد میکروبی طبیعی دارد که آن را به ماده ای بالقوه برای بهبود ایده‌های جدید در زمینه ترکیبات ضد میکروبی، تبدیل کرده است. تیمار غیرحرارتی پلاسما(پلاسمای سرد)، یک روش مؤثر و گسترده برای اصلاح سطوح بسیاری از مواد است. در این مطالعه اثر پلاسمای سرد روی سه نوع نانوفیلم سلولز چوب سنتز مکانیکی، سلولز سنتز باکتری و کیتین را با 4 تیمار مختلف از پلاسمای سرد با زمان های در معرض قرار گرفتن 0، 3، 6 و 9 دقیقه مورد بررسی قرار گرفت. برای تولید فیلم‌ها از روش وکیوم فیلتراسیون استفاده می‌شود. خواص مورفولوژیکی نانوفیلم‌ها با استفاده از میکروسکوپ الکترونی تعیین می‌گردد. خواصی مثل ضخامت، وزن، دانسیته، ممانعت از نفوذ بخار آب، حلالیت در آب، رنگ سطحی فیلم ها، مقدار عبور نور و میزان شفافیت و خواص مکانیکی نانوفیلم ها نیز در این مطالعه مورد بررسی قرار گرفتند. یافته‌ها: عکس های میکروسکوپ الکترونی(SEM) ساختاری همگن و یکنواخت را در نانوفیلم سلولز باکتری نشان داد. سلولز باکتری با حذف ترکیبات و مولکول‌های با وزن مولکولی کم، تا حدی وزن نانوفیلم‌ها را کاهش می‌دهد. سلولز چوب سنتز مکانیکی دارای ساختار قوی تری نسبت به سایر نانوفیلم‌ها را دارا است، و برای پارگی بافت نیاز به نیروی بیشتری است. نانوفیلم کیتین دارای ساختار متخلخلی است در حالی که نانوفیلم‌های سلولز دارای ساختاری همگن و یکنواخت است. پلاسمای سرد باعث کاهش وزن، چگالی ، حلالیت در آب، انتقال نور و ... می‌شود. نانوفیلم های کیتین دارای حداکثر افزایش طول (63/0 میلی‌متر)، استرس قابل تحمل (99/50 مگاپاسکال)، مدول الاستیک و مقاومت در برابر کشش است. هنگامی که نانوفیلم به مدت زمان طولانی در معرض پلاسمای سرد قرار گیرد، مدول الاستیسیته آن به میزان قابل توجهی کاهش می‌یابد. نتیجه گیری: اعمال تیمار پلاسمای سرد اتمسفری منجر به افزایش مقاومت به نفوذ بخار آب و تولید ترکیبات قطبی می‌شود و همچنین باعث به وجود آمدن اتصالات عرضی در سطح فیلم می‌شود. در کل اعمال پلاسمای سرد باعث بهبود بسیاری از پارامترهای نانوفیلم می-شود ولی برخی دیگر را کاهش می‌دهد.

سابقه و هدف: نانوسلولز و نانولیگنوسلولز به عنوان فراوان‌ترین نانوپلیمرهای زیستی در دهه اخیر توجه محققان رشته‌های مختلف را به خود جلب کرده است. روش سوپرآسیاب دیسکی خواص برجسته‌ای همچون سادگی، سرعت و راندمان زیاد تولید و تک مرحله‌ای بودن را دارا است. این خواص، برتری‌های ویژه‌ای در مقابل سایر روش‌های بالا به پایین تولید نانوسلولز دارد.مواد و روش‌ها: در این مطالعه، الیاف خمیر کارتن کنگره‌ای کهنه (OCC) با فرآیند سریع، ساده و تک‌مرحله‌ای سوپر آسیاب دیسکی به نانوفیبرهای لیگنوسلولزی تبدیل شدند. خواص فیبرهای لیگنوسلولزی شامل ویژگی‌های ریخت‌شناسی (قطر و توزیع قطری) با میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدان (FE-SEM)، آنالیز عنصری توسط روش اسپکتروسکپی پراش انرژی اشعه ایکس (EDX/EDS)، گرما وزن‌سنجی (TGA)، پایداری سوسپانسیون و نفوذپذیری به هوا در دو مقیاس میکرو و نانو مورد مطالعه قرار گرفت.یافته‌ها: مقایسه متوسط قطری میکرولیگنوسلولز (10±37 میکرومتر) و نانولیگنوسلولز (10±66 نانومتر) نشان داد که فرآیند آسیاب با کاهش قطر، در تولید نانولیگنوسلولز دارای عملکرد مطلوبی بوده است. بر خلاف ته‌نشینی سوسپانسیون خمیر اولیه (میکروفیبر) پس از 2 دقیقه، سوسپانسیون نانوفیبر کاملاً پایدار بوده است. مقدار نفوذپذیری به هوا در فیلم میکرولیگنوسلولز (6/42 میکرومتر بر پاسکال در ثانیه) بسیار بیش‌تر از نفوذپذیری فیلم نانولیگنوسلولز (26/1 میکرومتر بر پاسکال در ثانیه) بوده که نشان می‌دهد با کوچک‌سازی ابعاد سلولز از مقیاس میکرو به نانو، سطح ویژه و پیوند افزایش یافته و ساختار فیلم به‌دست آمده یکنواختی بیش‌تر و تخلخل کم‌تری دارد.نتیجه‌‌گیری: به‌طور کلی نتایج این تحقیق حاکی از موفق بودن تولید میکرو و نانولیگنوسلولز و فیلم آن از خمیر کارتن کنگره-ای کهنه (OCC) است. تولید نانولیگنوسلولز و بررسی پتانسیل‌های آن در مقابل تولید نانوسلولز (عاری از لیگنین و همی-سلولزها) می‌تواند سبب مزایای متعدد کاربردی و صنعتی برای تجاری‌سازی بیشتر این فراورده با ارزش افزوده زیاد گردد.سابقه و هدف: نانوسلولز و نانولیگنوسلولز به عنوان فراوان‌ترین نانوپلیمرهای زیستی در دهه اخیر توجه محققان رشته‌های مختلف را به خود جلب کرده است. روش سوپرآسیاب دیسکی خواص برجسته‌ای همچون سادگی، سرعت و راندمان زیاد تولید و تک مرحله‌ای بودن را دارا است. این خواص، برتری‌های ویژه‌ای در مقابل سایر روش‌های بالا به پایین تولید نانوسلولز دارد.مواد و روش‌ها: در این مطالعه، الیاف خمیر کارتن کنگره‌ای کهنه (OCC) با فرآیند سریع، ساده و تک‌مرحله‌ای سوپر آسیاب دیسکی به نانوفیبرهای لیگنوسلولزی تبدیل شدند. خواص فیبرهای لیگنوسلولزی شامل ویژگی‌های ریخت‌شناسی (قطر و توزیع قطری) با میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدان (FE-SEM)، آنالیز عنصری توسط روش اسپکتروسکپی پراش انرژی اشعه ایکس (EDX/EDS)، گرما وزن‌سنجی (TGA)، پایداری سوسپانسیون و نفوذپذیری به هوا در دو مقیاس میکرو و نانو مورد مطالعه قرار گرفت.یافته‌ها: مقایسه متوسط قطری میکرولیگنوسلولز (10±37 میکرومتر) و نانولیگنوسلولز (10±66 نانومتر) نشان داد که فرآیند آسیاب با کاهش قطر، در تولید نانولیگنوسلولز دارای عملکرد مطلوبی بوده است. بر خلاف ته‌نشینی سوسپانسیون خمیر اولیه (میکروفیبر) پس از 2 دقیقه، سوسپانسیون نانوفیبر کاملاً پایدار بوده است. مقدار نفوذپذیری به هوا در فیلم میکرولیگنوسلولز (6/42 میکرومتر بر پاسکال در ثانیه) بسیار بیش‌تر از نفوذپذیری فیلم نانولیگنوسلولز (26/1 میکرومتر بر پاسکال در ثانیه) بوده که نشان می‌دهد با کوچک‌سازی ابعاد سلولز از مقیاس میکرو به نانو، سطح ویژه و پیوند افزایش یافته و ساختار فیلم به‌دست آمده یکنواختی بیش‌تر و تخلخل کم‌تری دارد.نتیجه‌‌گیری: به‌طور کلی نتایج این تحقیق حاکی از موفق بودن تولید میکرو و نانولیگنوسلولز و فیلم آن از خمیر کارتن کنگره-ای کهنه (OCC) است. تولید نانولیگنوسلولز و بررسی پتانسیل‌های آن در مقابل تولید نانوسلولز (عاری از لیگنین و همی-سلولزها) می‌تواند سبب مزایای متعدد کاربردی و صنعتی برای تجاری‌سازی بیشتر این فراورده با ارزش افزوده زیاد گردد.

چکیده سابقه و هدف: در دو دهه گذشته، نانومواد زیستی پایدار نظیر نانوسلولز و نانوکیتین مورد توجه زیاد محققان جهت تولید محصولات در زمینه‌های مختلف قرار گرفته است. از جمله خواص بسیار مهم این نانو مواد زیستی می‌توان به زیست‌سازگاری، زیست‌تخریب‌پذیری، تجدیدشوندگی، در دسترس بودن ماده اولیه ارزان و فراوان، خواص مکانیکی بالا و همچنین ایمن بودن آن‌ها اشاره کرد. براساس این خواص کاربردهای متعدد برای این دو نانوپلیمر زیستی ایجاد شده است. یکی از این محصولات، نانوکاغذ است که از طریق ایجاد پیوندهای هیدروژنی بین نانوالیافهای سلولز یا کیتین تشکیل شده و در تولید آن از مواد افزودنی یا چسب استفاده نمی‌گردد. در سال‌های اخیر تمرکز بر تولید نانوکاغذ، بهینه‌سازی ویژگیهای آن و استفاده از آن در ساخت محصولات با تکنولوژی بالا رو به افزایش است. با عنایت به اهمیت فنی و کاربردی نانوسلولز و نانوکیتین و نانوکاغذ تهیه شده از آن‌ها و نیز لزوم بررسی و ارزیابی هر چه بیش‌تر این محصولات جهت انجام تحقیقات کاربردی آتی، در این مطالعه در نظر است تا نانوکاغذ نانوالیاف سلولز و نانوالیاف کیتین تشکیل شده و خواص فیزیکی و مکانیکی آن‌ها با هم مقایسه گردند. مواد و روش‌ها: برای انجام این مطالعه ژل نانوالیاف سلولز و ژل نانوالیاف کیتین از شرکت نانونوین پلیمر تهیه شد. بعد از تعیین درصد غلظت ژل‌ها، جهت ساخت نانوکاغذ از ژل نانوالیاف کیتین و ژل نانو الیاف سلولز ابتدا با دستگاه دست‌ساز فیلتراسیون خلأ نمد اولیه فیلم‌ها تشکیل شده و سپس با دستگاه آون خلأ به مدت 24 ساعت با دمای 70 درجه سانتی‌گراد خشک شدند. به‌منظور بررسی ویژگی‌های نانوکاغذهای حاصل، از آزمون‌های مختلف مانند میکروسکوپ نیروی اتمی (AFM ) ، شفافیت کیفی و کمی، پراش پرتو ایکس (XRD ) ، کشش استاتیک و نفوذپذیری به هوا استفاده شد. یافته‌ها: نتایج نشان داد متوسط قطر نانوسلولز و نانوکیتین به ترتیب 35 و 26 نانومتر بوده است. نانوکاغذ تهیه شده از هر دو نانوساختار کاملاً نسبت به عبور هوا نفوذناپذیر بودند. پیک‌های XRD نانوسلولز و نانوکیتین کاملاً با یکدیگر متفاوت بوده و درجه کریستالی آن‌ها به ترتیب 90 و 68 درصد محاسبه شد. مقاومت کششی، مدول یانگ و کرنش نانوکاغذ تهیه شده از نانوکیتین از مقادیر متناظر نانوکاغذ تهیه شده از نانوسلولز بیشتر بودند. نتیجه‌گیری: نانوسلولز و نانوکیتین از جمله نانوموادی هستند که اغلب ویژگی‌های مناسب فنی، محیط زیستی و اقتصادی را به‌طور یک‌جا در خود دارند. نانوکاغذ تهیه شده از آن‌ها نیز ویژگی‌های مناسب فیزیکی و مکانیکی نظیر نفوذناپذیری به هوا، شفافیت و مقاومت بالا از خود نشان داده است لذا بر مبنای این ویژگی‌ها و روند رو به رشد تحقیقات مرتبط، انتظار می‌رود در آینده نزدیک کاربردهای وسیع‌تری در زمینه-های پزشکی، مهندسی پزشکی، صنایع غذایی، کاغذسازی، الکترونیک و مغناطیس و ... پیدا نماید. واژه‌های کلیدی: نانوالیاف سلولز، نانوالیاف کیتین‌، نانوکاغذ، خواص فیزیکی، خواص مکانیکی

تاثیر نانو اکسیدروی و نوع چسب بر خواص فیزیکی و مکانیکی الوار تراشه لایه‌ای (LSL) چکیده سابقه و هدف در اثر کاهش چوب‌های با کیفیت برای ساخت‌وساز، صنایع تولیدات چوبی، محصولات جدیدی را براساس تحقیقات پیشرفته معرفی نموده‌اند. تلاش برای تولید چندسازه‌های چوبی مقاوم، پایدار و مقاوم به رطوبت به منظور بهبود خواص فیزیکی از قبیل جذب آب، پایداری و واکشیدگی ضخامت، عمدتا بر نوع تکنولوژی و تکامل چسب چوب‌ها به‌ویژه استفاده از ایزوسیانات‌ها(MDI و pMDI) تمرکز دارند. یکی از محصولات چوبی پرکاربرد که در ساختمان‌های چوبی بکار می‌روند الوارهای تراشه لایه‌ای (LSL )می‌باشد. نانواکسیدروی ماده شیمیایی است که پتانسیل حفاظت LSLرا دارد و می‌تواند به‌عنوان یک ماده افزودنی بر روی خواص فیزیکی و مکانیکی آن تاثیر گذار باشد. در این تحقیق به بررسی تاثیر سطوح مختلف نانواکسیدروی و نوع چسب(PF و pMDI)، بر خواص فیزیکی و مکانیکی LSL پرداخته شده است. مواد و روش‌ها برای انجام این پژوهش لایه‌هایی از چوب راش منابع داخلی(Fagus Orientalis) با ضخامت 2 میلی‌متر تهیه و به محل آزمایشگاه منتقل و سپس به تراشه‌هایی به طول 40 و عرض 2 سانتی‌متر برش داده شدند، سپس چندسازه‌های LSL با استفاده از چسب-های فنل فرمالدئید((PF و ایزوسیانات(pMDI) و چهار سطح نانواکسیدروی(0، 5/0، 1 و 5/1 درصد) در دمای پرس 180 درجه سانتیگراد و زمان 30 دقیقه ساخته شدند. در فرایند ساخت پانل‌های چوبی، تراشه‌ها درون یک چسب زن استوانه‌ای دوار ریخته شده و براساس وزن خشک با 15 درصد از چسب‌های فنول فرم‌آلدئید و pMDIبه صورت اسپری توسط یک پیستوله آغشته شدند. در حین فرایند چسب‌زنی مقادیر مختلف نانواکسیدروی(صفر، 5/0، 1 و 5/1درصد وزن خشک تراشه‌های چوب) به صورت پودر به داخل محفظه چسب‌زن اضافه شدند. خواص فیزیکی(جذب آب و واکشیدگی ضخامت) و مکانیکی(چسبندگی داخلی، مدول الاستیسیته و مدول گسیختگی) چندسازه‌هایLSL به ترتیب مطابق استاندارد ASTM D 1037 اصلاح شده و ASTM D 5459 اندازه‌گیری شدند. یافته ها نتایج نشان داد که اثر متقابل بین تیمار نانواکسیدروی و نوع چسب برای چسبندگی داخلی و مدول الاستیسته معنی‌دار می‌باشد ولی اثر متقابل بین تیمار نانواکسیدروی و نوع چسب برای مدول گسیختگی در سطح آلفای 5 درصد معنی‌دار نمی‌باشد. نانواکسیدروی نه تنها خواص مکانیکی LSL ساخته شده را به‌طور معنی‌دار کاهش نداد بلکه در اکثر موارد خواص مکانیکی مورد مطالعه را تا حدی افزایش داد. نانواکسیدروی با کمترین میزان(5/0 درصد) واکشیدگی ضخامت را کاهش داد و ثبات ابعادی را بهبود بخشید، اما با مقادیر بیشتر نانواکسیدروی، بهبود بیشتری حاصل نگردید نتیجه گیری به‌طورکلی می‌توان نتیجه گرفت که از سطوح مختلف نانواکسیدروی همراه با هر دو نوع چسب فنل فرمالدئید و ایزوسیانات بدون تاثیر منفی معنی‌دار بر خواص مکانیکی چندسازه LSL می‌توان استفاده نمود. واژگان کلیدی: چندسازه‌های چوبی، الوار تراشه لایه‌ای، چسب ایزوسیانات، چسب فنول فرمالدئید، نانواکسیدروی

سابقه و هدف: یکی از روشهای تولید نانوفیبر سلولز، روش سنتز توسط باکتری است که محصول آن بصورت فیلم نانوفیبر سلولز است. این ماده در طی بیوسنتز، مقدار زیادی از آب (حدود 99 درصد) را در خود محصور می‌کند و معمولا هم بصورت یک فیلم یکپارچه تشکیل می‌گردد. علاوه بر سوپرجاذب بودن، از خواص عمده فیلم نانوسلولز سنتز شده توسط باکتری (نانوسلولز باکتری) می‌توان به موارد زیر اشاره کرد: زیست پایه بودن، زیست تخریب پذیری، ایمن، خوراکی، مقاومت های مکانیکی بالا و غیره. بر مبنای این خواص منحصر بفرد، فیلم نانوفیبر سلولز کاربردهای متعددی در طیف گسترده ای از رشته ها و صنایع پیدا کرده است. با عنایت به خواص منحصربفرد فیلم نانوسلولز باکتری و کاربردهای متعدد و گسترده آن، انجام تحقیقاتی با محوریت این محصول که بتواند چالشهای عمده سر راه تجاری سازی آن را کم یا حذف نماید از اهمیت بسزایی برخوردار است. یکی از این موضوعات تحقیقاتی خشک کردن نانوسلولزهاست به این دلیل که این فیلم یک ماده سوپرجاذب بوده و جداسازی آب از آن جهت خشک‌کردن به زمان و هزینه بیشتری نسبت به فیلم‌های میکرومتری سلولزی نیاز دارد. از طرفی خشک‌کنی این ماده فوائد زیادی دارد نظیر سبکتر شدن (تا 99 بار)، کاهش هزینه حمل و نگهداری، کاهش خطرات حمله میکروارگانیک‌ها و کپک، نگهداری آسانتر، افزایش دامنه کاربردی، افزایش خواص فیزیکی و مکانیکی و غیره. بر این اساس در این مطالعه در نظر است فیلم نانوسلولز باکتری با سه روش جت درایر، آون و وکیوم آون خشک شده و علاوه بر ارزیابی روش‌های خشک‌کنی، خواص فیزیکی و مکانیکی فیلم‌های خشک‌شده نیز ارزیابی و مقایسه گردد. مواد و روش‌ها: برای انجام این مطالعه فیلم نانوفیبر سلولز تهیه شده با سنتز باکتری از شرکت دانش بنیان نانونوین پلیمر خریداری شد. بعد از آبگیری اولیه فیلمهای نانوفیبر سلولز با روش‌های جت‌درایر، وکیوم‌آون و آون در دمای 50 درجه سانتی‌گراد خشک شدند. روشهای خشک کردن از نظر سرعت خروج آب، زمان حداقلی خشک‌کنی و انرژی خشک‌کنی با هم مقایسه شدند. همچنین فیلم‌های خشک شده از نظر خصوصیات ظاهری، دانسیته، شفافیت، نفوذپذیری، مقاومت به پارگی و ترکیدن ارزیابی و با هم مقایسه گردیدند. یافته‌ها: نتایج نشان داد که آبگیری اولیه 50% میزان آب موجود در فیلم را کم نمود. سرعت خروج آب روش جت درایر نسبت به روشهای وکیوم‌آون و آون بیشتر بود. حداقل زمان خشک‌کنی فیلم نانوسلولز در روشهای جت‌درایر، وکیوم‌آون و آون به‌ترتیب برابر با 10، 25 و 45 دقیقه بدست آمد. مقادیر متناظر انرژی مصرفی خشک‌کنی برای سه روش به ترتیب 25/.، 67/. و 1/1 کیلووات ساعت اندازه‌گیری شد. فیلم‌های خشک شده با روش جت‌درایر دارای چین‌خوردگی نسبتا بیشتر و شفافیت ظاهری کمتری نسبت به دو روش دیگر ارزیابی گردید. دانسیته فیلم‌های خشک شده در روش جت درایر کمی بیشتر و مقاومت به پارگی و ترکیدن آنها کمتر از نمونه‌های خشک شده در وکیوم آون و آون بدست آمد. نتیجه‌گیری: بطور کلی، در روش جت درایر زمان و انرژی خشک کردن به طور چشمگیری کمتر از دو روش دیگر بودند که از دیدگاه تولید صنعتی و اقتصادی حائز اهمیت است. خشک‌کنی فیلم‌های نانوفیبر سلولز که توانسته 99 برابر وزن آن را کاهش دهد می‌تواند سبب مزایای متعدد کاربردی و عملیاتی برای تجاری-سازی بیشتر این محصول مهم گردد.

سابقه و هدف: استفاده از سلولز و محصولات سلولزی در تولید ترکیبات زیستی در مقیاس نانو به علت مقاومت زیاد، وزن کم و زیست تخریب پذیری مورد مطالعه فراوانی قرار گرفته است. نانوساختارها از طریق روش‌های بالا به پایین یا پایین به بالا بدست می‌آیند. در این مطالعه، روش بالا به پایین انحلال جزئی، به عنوان یک روش ساده و سریع، جهت تولید نانوسلولز مورد استفاده قرار گرفت. با کنترل شرایط انحلال نظیر زمان و حلال، ارتباط و اتصال جانبی نانوفیبریل‌های مجاور را که از طریق پیوندهای هیدروژنی تأمین می‌شود، قطع و به طور جزئی زنجیرهای بیرونی نانوفیبریل را حل می‌نماید. با توقف واکنش انحلال جزئی و خروج حلال نانوفیبریل‌هایی که به طور جزئی انحلال پیدا کردند به همدیگر جوش خورده و فیلمی تشکیل می‌گردد که چون کاملا از نانوفیبریل‌های سلولزی و سلولز آمورف تشکیل شده است به آن نانوکاغذ اطلاق می‌گردد تحقیق حاضر به بررسی ویژگی‌های این محصول نانوکاغذی کاملا زیست سازگار حاصل از الیاف لینتر پنبه با روش انحلال جزیی می‌پردازد. مواد و روش‌ها: خالص‌سازی الیاف لینتر پنبه طی سه مرحله‌ی پنوماتیکی، شستشو با آب داغ و پخت شیمیایی با هیدروکسید سدیم انجام شد. از خمیر کاغذ حاصل مطابق با استاندارد TAPPIکاغذهای دست ساز ساخته شد. انحلال جزئی کاغذهای محتوی آلفا سلولز زیاد، در حلال دی متیل استامیدی/ 9درصد لیتیم کلرید (DMAc/LiCL) انجام شد و از ژل حاصل با پرس و خشک کردن، فیلم سلولزی شفاف بدست آمد. به منظور ارزیابی خواص ریخت شناسی، ساختار بلورین، خواص مکانیکی و حرارتی به ترتیب از میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدان، پراش پرتو ایکس، آزمونگر خواص مکانیکی و تحلیل‌گر وزن سنجی گرمایی استفاده شد. یافته‌ها: قطر نانوفیبریل‌های حل نشده با مطالعات میکروسکوپ الکترونی در حدود 60-66 نانومتر اندازه‌گیری شد. ریزنگارهای الکترونی، یکنواختی بافت نانوکاغذ را نسبت به کاغذ معمولی نشان داد. شفافیت بصری (پشت نمایی) نانو کاغذ به علت آزادسازی نانو ساختارهای سلولزی، یکپارچه شدن بافت، افزایش دانسیته و کاهش ناهمواری سطح و افزایش سطوح عبور نور قابل ملاحظه بود. نتایج خواص مکانیکی نشان داد که نانو کاغذ تنش کششی زیادتری را نسبت به کاغذ معمولی داشت. تنش کششی برای کاغذ و نانوکاغذ بترتیب 8.02و 27.28 (MPa) و مدول الاستیسیته کششی0.483 و 0.649(GPa) بدست آمد. الگوی پراش پرتو ایکس کاغذ معمولی، با سلولز نوع اول (I) مطابقت داشت. در اثر انحلال جزئی زنجیرهای بیرونی سلولزی نانوفیبریل‌ها در محیط حلال به طور نسبی آزاد شده و در اثر خروج حلال مجدد بازآرایی زنجیرها اتفاق افتاد. در بازآرایی مجدد بخش‌هایی به صورت بلورهای سلولز نوع دوم درآمده و نیز مقدار سلولز آمورف نیز افزایش می‌یابد. لذا در فرآیند انحلال جزئی و جامدشدن مجدد، نوع سلولز تغییر می‌کند. با بررسی اطلاعات پراش پرتو ایکس، پیک مرتبط با سلولز نوع دوم (II) و افزایش فاز آمورف در نانوکاغذ مشاهده شد، درجه بلورینگی کاغذ و نانوکاغذ به‌ ترتیب از 84.9 به 54.89 درصد محاسبه شد. اندازه نانو بلورهای سلولزی در کاغذ 6.44 نانومتر و در نانوکاغذ 2.55 نانومتر بدست آمد. نتایج بررسی پایداری حرارتی نشان داد که نانوکاغذ پایداری حرارتی کمتری نسبت به کاغذ معمولی داشت. نتیجه‌گیری: در ساختار نانوکاغذ، سلولز نوع βI حل نشده (نانو فیبریل‌های حل نشده) فاز تقویت‌کننده و سلولز نوع دوم (II) و نواحی بی‌شکل فاز زمینه را تشکیل می‌دهد. انحلال جزئی، بخشی از بلور‌ها را تخریب می‌کند و با خروج حلال و سخت‌شدن مجدد، بخشی از زنجیرهای ناحیه بی‌شکل بازآرایی پیدا می‌کنند و به بلور‌های سلولز II تبدیل می‌شوند در نهایت با ایجاد نانو ساختار یکنواخت، محصول مقاوم و با قابلیت پشت‌نمایی حاصل می‌شود. کاهش بلورینگی سلولز بر اثر انحلال منجر به افت پایداری حرارتی نانوکاغذ نسبت به کاغذ معمولی می‌شود.

چکیدهسابقه و هدف: می‌توان با استفاده از الیاف مختلف قابلیت انتقال تنش را در چسب‌ها تقویت کرد. لذا هدف از این تحقیق بررسی قابلیت تقویت شوندگی رزین اپوکسی با استفاده از نانوالیاف سلولزی و لیگنوسلولزی و مقایسه عملکرد آنها در بهبود ویژگی های رزین خالص می باشد.مواد و روش‌ها: در این تحقیق پس از اعمال معاوضه حلال به منظورپراکنش بهتر نانوذرات در ماتریکس رزین اپوکسی، این نانوذرات در سه سطح 1/0، 2/0 و 3/0 درصد وزنی رزین اپوکسی به ماتریکس اضافه شدند. سپس مخلوط بدست آمده در قالب فیلم هایی به ضخامت 4 میلیمتر ریخته شده پس از سپری شدن 72 ساعت برای انعقاد، ویژگی‌های فیزیکی و مکانیکی نمونه‌ها مورد بررسی قرار گرفتند. آزمون‌های فیزیکی شامل جذب آب و واکشیدگی ضخامت و آزمون‌های مکانیکی شامل خمش، کشش بودند. همچنین وضعیت پراکنش ذرات با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی مورد مطالعه قرار گرفت.یافته‌ها: نتایج نشان داد که با افزایش درصد نانوذرات تا 2/0 درصد ویژگی های مکانیکی تا 2 برابر بهبود می یابد ولی از 2/0 به 3/0 درصد این ویژگی ها کاهش می یابد. همچنین با افزایش درصد نانوالیاف ویژگی های فیزیکی کاهش یافت. همچنین نتایج حاکی از آن بود که نانو الیاف لیگنوسلولزی در مقایسه با نانوالیاف سلولزی در رابطه با بهبود ویژگی های مکانیکی و فیزیکی قابلیت پایین تری دارندنتیجه گیری: با توجه به نتایج این تحقیق مشخص شد که با استفاده از مقادیر اندکی از نانو الیاف (2/0 درصد) ویژگی های مکانیکی کامپوزیت را تقریبا به میزان 2 برابر افزایش داد.

چکیدهسابقه و هدف: سرامیک‌های متخلخل به دلیل برخی خواص رو به گسترش شان نظیر پایداری و استحکام در دمای بالا، فعالیت کاتالیتیکی، مقاومت به سایش و مقاومت به خوردگی در شرایط کاربردی سخت تری نسبت به فلزات، شیشه‌ها و پلیمرهای متخلخل مورد استفاده قرار می‌گیرند. هدف انجام این پژوهش بررسی امکان استفاده از آرد چوب به عنوان عامل ایجاد کننده تخلخل جهت ساخت فوم سرامیکی و نیز بررسی خواص مکانیکی و کارایی استفاده از سرامیک ساخته شده جهت حذف فلز کادمیوم از محلول آبی می‌باشد. مواد و روش‌ها: در این پژوهش از آرد چوب مش 40 و 80، نهیه شده از پوشال گونه پالونیا استفاده شد. آرد چوب با نسبت های وزنی 5، 10 و 15 درصد با پودر سرامیک مخلوط شده و دوغاب تهیه شده داخل قالبی چوبی ریخته‌گری شد. پس از خشک شدن اولیه در محیط آزمایشگاه، عملیات پخت به وسیله کوره الکتریکی در دمای 1100 درجه سانتی گراد انجام شد. سرامیک متخلخل با بیشترین تخلخل جهت حذف فلز کادمیوم از محیط آبی انتخاب و اثر پارامترهای pH، زمان تماس، دما، غلظت فلز کادمیوم و دوز جاذب بر میزان جذب مورد بررسی قرار گرفت.یافته‌ها: افزودن آرد چوب به بستر سرامیکی سبب ایجاد تخلخل و کاهش دانسیته در نمونه های سرامیکی شد، ضمن آنکه تصاویر SEM نشان از حضور کربن فعال در حفره‌های ایجاد شده داشت. نتایج بدست آمده اختلاف معنی داری بین نمونه شاهد و سرامیک متخلخل در جذب فلز کادمیوم نشان می‌دهد. همچنین بر اساس نتایج به‌دست آمده بهترین pH برابر 6، غلظت فلز کادمیوم برابر 10 میلی‌گرم بر لیتر، مقدار دوز جاذب 3/0 گرم، دمای 35 درجه سانتی‌گراد و زمان 60 دقیقه را می‌توان به عنوان متغییرهای بهینه معرفی نمود. نتیجه گیری: استفاده از آرد چوب به عنوان عاملی جهت ایجاد تخلخل، نه تنها در تولید سرامیک‌های متخلخل موفق می‌نماید، بلکه به سبب تبدیل بافت چوب به کربن فغال درون حفرات برجای مانده، سرامیک متخلخل ساخته شده کارایی بالایی را در جذب فلز سنگین کادمیوم از خود نشان داد.یافته‌ها: افزودن آرد چوب به بستر سرامیکی سبب ایجاد تخلخل و کاهش دانسیته در نمونه های سرامیکی شد، ضمن آنکه تصاویر SEM نشان از حضور کربن فعال در حفره‌های ایجاد شده داشت. نتایج بدست آمده اختلاف معنی داری بین نمونه شاهد و سرامیک متخلخل در جذب فلز کادمیوم نشان می‌دهد. همچنین بر اساس نتایج به‌دست آمده بهترین pH برابر 6، غلظت فلز کادمیوم برابر 10 میلی‌گرم بر لیتر، مقدار دوز جاذب 3/0 گرم، دمای 35 درجه سانتی‌گراد و زمان 60 دقیقه را می‌توان به عنوان متغییرهای بهینه معرفی نمود. نتیجه گیری: استفاده از آرد چوب به عنوان عاملی جهت ایجاد تخلخل، نه تنها در تولید سرامیک‌های متخلخل موفق می‌نماید، بلکه به سبب تبدیل بافت چوب به کربن فغال درون حفرات برجای مانده، سرامیک متخلخل ساخته شده کارایی بالایی را در جذب فلز سنگین کادمیوم از خود نشان داد.

سابقه و هدف: نتایج تحقیقات گذشته نشان داده است که نانوساختارهای سلولزی خواص به مراتب بهتری نسبت به میکروساختارهای سلولزی در خواص فیزیکی و مکانیکی دارند. همه فیلم های خالص نانوسلولز ساخته شده ضخامت­های کمتر از 100 میکرومتر داشته­اند منتهی در این مطالعه برای نخستین بار تخته نانو سلولز خالص باضخامت حدود سه میلی‌متر از نانوفیبرسلولز و بدون استفاده از رزین ساخته شده و خواص فیزیکی آن مورد بررسی قرار گرفت. عملکرد پیش­پرس سرد ساخته شده برای این مطالعه نیز مورد ارزیابی واقع شد. مواد و روش­ها: برای انجام این مطالعه الیاف نانوسلولز مورد نیاز از شرکت دانش بنیان نانونوین پلیمر خریداری شد. جهت پیش پرس ژل نانوسلولز و تولید نمد اولیه نانوسلولز، دستگاه پیش پرس دستی مخصوصی ساخته شد که اجزای اصلی آن سیلندر و پیستون پلی‌اتیلنی می‌باشد در این پیش پرس در اثر فشار پیستون ژل متراکم شده و آب از منافذ توری با ابعاد مش 300 که در سمت دیگر سیلندر تعبیه شده بود خارج گردید که نتیجه آن تولید نمد نانوسلولز بود. نمد تولید شده برای تولید تخته به درون آون خلاء منتقل شده و به مدت 24 ساعت تحت دمای 70 درجه قرار داده شد. تخته­های تولید شده برای انجام آزمون­های جذب آب و واکشیدگی ضخامت با ابعاد 20×20×8/2 میلیمتر برش داده شدند و طی یک دوره 10 روزه رفتار آن­ها در برابر جذب آب و واکشیدگی ضخامت مطالعه شد. یافته­ها: نتایج حاصل از مطالعه نحوه عملکرد دستگاه پیش پرس نشان داد که طی فرایند آبگیری با استفاده از این دستگاه مقدار ماده جامد ژل نانوسلولز از 6% به 40 % و نیز دانسیته بر مبنای وزن خشک نمونه ها از 06/. برای ژل به 54/. گرم بر سانتی­متر مکعب برای نمد نانوسلولز با ضخامت 5/5 میلی‌متر افزایش یافت. در اثر خشک‌کنی در آون خلاء، ضخامت تخته به 8/2 میلی‌متر کاهش یافته و دانسیته به 35/1 گرم بر سانتی‌متر مکعب رسید. نتایج مطالعه رفتار جذب آب و واکشیدگی ضخامت تخته نانو سلولز تا 240 ساعت غوطه‌وری در آب نشان داد که طی افزایش زمان غوطه‌وری جذب آب و واکشیدگی ضخامت طی 24 ساعت اولیه روند تصاعدی داشته و به ترتیب به 52 و 44 درصد رسیدند منتهی بعد از 24 ساعت روند افزایشی جذب آب و واکشیدگی ضخامت کند شده و تقریباً ثابت ماندند. نتیجه­گیری: نتایج حاصل از استفاده از دستگاه پیش پرس بسیار مطلوب بود به گونه­ای که فرایند آبگیری از ژل نانوسلولز بدون مشکل انجام شد و نمد نانوسلولز با ضخامت مطلوب تولید شد. با توجه به قابلیت جذب آب فراوان الیاف نانوسلولز، داده های جذب آب و واکشیدگی ضخامت نمونه های تخته، ابتدا تا 24 ساعت روند تصاعدی داشته اما در زمانهای بیشتر تغییرات معنی داری در داده­ها مشاهده نشد.