توليد و مشخصه يابي نانو الياف سلولز بامبو

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

مهندسي نساجي

كارشناسي ارشد

بامبو گياهي است كه با داشتن خواص مهمي از جمله زيست‌تخريب‌پذيري، تجديد‌پذير بودن، ضد‌باكتري و ضد‌حساسيت بودن، آبدوست بودن، ضد‌اشعه‌ماوراءبنفش بودن وغيره براي طيف وسيعي از كاربرد‌ها مورد استفاده قرار مي‌گيرد. يكي از زمينه‌هاي پژوهش درمورد اين گياه، توليد نانو‌الياف الكتروريسي شده است. سلولز بامبو را مي‌توان به عنوان ماده‌ي اوليه براي اين فرايند استفاده كردكه منجر به توليد الياف بسيار ظريف با خواص منحصر‌بفرد مي‌شود. در اين پژوهش استخراج سلولز و توليد نانو‌الياف سلولز بامبو به روش شيميايي- الكتروريسي انجام شد. ازساقه‌ي چوبي سبز گياه بامبو به عنوان ماده‌ي اوليه استفاده شد و با انجام عمليات شيميايي شامل مراحل موم‌زدايي، ليگنين‌زدايي و هيدروليز قليايي، سلولز خالص سازي شد. موم‌زدايي با استفاده از محلول بنزن/اتانول به نسبت 2/1، و ليگنين‌زدايي با محلول كلريت سديم اسيدي شده به منظور حذف ليگنين و همچنين سفيدگري انجام شد. حذف مواد غير‌سلولزي از ساختار پليمر توسط آزمون‌هاي XRD و FTIR بررسي شد. با بررسي نمونه، مقدار جزئي همي‌سلولز و ليگنين غيرقابل حل در ساختار مشاهده شد كه با انجام 8 مرتبه ليگنين‌زدايي، اين ناخالصي‌ها تا حدود زيادي كاهش يافتند و پودر بسيار سفيدي بدست آمد و لذا انجام عمل سفيدگري ضروري نبود. در نهايت پودر سفيد و خالص سلولز بامبو تحت عنوان پليمر اوليه در حلال تري‌فلوئورواستيك‌اسيد در غلظت‌هاي 1 تا 7 درصد وزني/ وزني آماده و الكتروريسي شد. به منظور بهبود شرايط الكتروريسي، مقدار 5 درصد وزني متيلن‌كلرايد به محلول پليمري اضافه شد. در غلظت‌هاي پايين‌تر از 3 درصد، فرايند الكترو‌اسپري همراه با نانو‌الياف مشاهده شد و در غلظت بالاتر از 6 درصد، به علت ژل شدن محلول پليمري، امكان الكتروريسي وجود نداشت. مورفولوژي و توزيع قطر نانو‌الياف توسط تصاوير ميكروسكوپ الكتروني روبشي بررسي شد و الياف ظريف بدون دانه و يكنواخت از الكتروريسي محلول پليمري با غلظت 6 درصد وزني، با ميانگين قطر 254 نانو‌متر بدست آمد. زاويه تماس استاتيكي لايه نانوليفي 8/56 درجه بدست آمد كه بيانگر خاصيت آبدوستي لايه نانو‌الياف سلولز بامبو است. همچنين آزمون‌هاي زيست‌تخريب‌پذيري، جذب آب و تحليل وزن سنجي حرارتي براي نمونه‌ي نانو‌الياف انجام گرديد و مشاهده شد كه لايه نانوليفي بدست آمده، در بازه‌ي سه ماهه فاقد خصوصيت زيست‌تخريب پذيري بوده و 92/4 % جذب آب داشت. آزمون‌ آنتي‌باكتريال هاله‌ي عدم رشد توسط باكتري‌هاي استافيلوكوكوس‌اورئوس و اشرشياكلي انجام شد و نتايج اين آزمون‌ نشان داد كه نانو‌الياف سلولز بامبو داراي خاصيت آنتي‌باكتريال هستند.

230620

مهندسي الياف

مهندسي نساجي

دانشگاه صنعتي اصفهان