بخشی از پاورپوینت
اسلاید 1 :
عنوان: نانو سلولز
اسلاید 3 :
نانو سلولز
سلولز يکي از مهمترين پليمرهاي طبيعي است.
اسلاید 4 :
سلولز به عنوان يک ماده خام پایان ناپذير، مادهای زیست سازگار در مقياس صنعتي است.
این ماده سالهاست که در قالب چوب و الياف گياهي به عنوان يک منبع انرژي، مصالح ساختماني و پوشاک بکار برده ميشود.
اسلاید 5 :
نانوسلولز، متشکل از فيبرهاي سلولز با ابعاد نانو است.
این ترکیب داراي ابعاد عرضی 20-5 نانومتر و ابعاد طولي در محدوده گستردهاي از دهها نانومتر تا چند ميکرون است.
نانوسلولز نواری ژل مانند و شفاف و بسيار چسبناک است.
اسلاید 6 :
تاريخچه
اولين بار اصطلاح ميکروفيبر (میکروالیاف) نانوسلولز توسط (Turbak)، (Synder) و (Sendberg) در اواخر دهه 1970 به کار گرفته شد.
ميکروفيبر نانوسلولز ترکیب ژل مانندی بود که از خمير چوب در دماي بالا و فشار زیاد ایجاد می شد.
اصطلاحMFC (Microfibrillated Cellulose) براي اولين بار در اوايل دهه 1980 ظهور کرد.
اختراعات ثبت شده روی ترکيب نانو سلولزي جديد به نام (Rayonier) است.
اسلاید 7 :
در کارهاي بعد، (Herrick) پودر خشک اين ژل را تهيه کردند.
توربک و همکارانش کاربردهاي جديدي براي MFC/Nanocellulose يافتند:
استفاده از اين ترکيبات به عنوان عوامل تغليظ کننده و چسبناک کننده در .
صنايع غذايي
لوازم آرايشي
فرآیندهای توليد کاغذ
منسوجات و الياف نبافته
اسلاید 8 :
تحقيقات بر ميکرو/ نانو اليافهاي سلولزي (NFC/MFC) (Nanofibrillated Cellulose) و نانو بلورهاي سلولز از سال 2000 افزايش يافت:
کامپوزيتهاي شفاف NFC توسط (Nogi) در سال 2005
صفحههايي در قالب آهن توسط (Berglund) در سال 2008
صفحههاي شفاف NFC توسط (Yano) در سال 2009
اسلاید 10 :
ساختار و خواص نانوسلولز
سلولز يک هوموپليمر خطي (دارای مونومرهای مشابه) است.
از واحدهاي β-D-گليکوپيرانوزي با پيوندهاي گليکوزيدي (1 به4) از طريق نيروهاي واندروالس و پيوندهاي هيدروژني درون و برون مولکولي به يکديگر متصل شدهاند.
طول يک مولکول سلولز طبيعي حداقل 5000 نانومتر است و مربوط به زنجيرهاي داراي حدود 10000 واحد گليکوپيرانوزي است.
اسلاید 11 :
ساختار و خواص نانوسلولز
در سلول چوبي يک گياه، زنجيره سلولز خطي به عنوان ميکروفيبريل در حدود nm 35 به صورت ابعاد متقاطع و داراي دو ناحيه بلوري و آمورف است .
در شکل زیرترکيب ديواره سلول چوبي و ميکروفيبريلهاي سلولزي شامل مناطق کريستالي و آمورفي دیده می شود:
W: دبواره برجسته
S: ديواره دومي سلولي
P: ديواره اوليه سلولي
ML: لاملاي مياني(Middle Lamell)
اسلاید 12 :
انواع نانوسلولز
نانوسلولزها بر اساس ابعاد، عملکرد و روش تهيه که وابسته به منابع سلولزي و شرايط توليد است،
عمدتاً در سه شاخه طبقه بندي مي شوند:
MFC a:
NCC: Nanocrystalline Cellulose b:
BNC: Bacterial Nanocellulose c:
اسلاید 13 :
انواع نانوسلولز
اسلاید 14 :
ساختار و خواص نانوسلولز
هر یک از خصوصیات ترکیبات نانوسلولزی، با روشهاي دستگاهي خاص مورد مطالعه قرار میگیرد:
قطر:
AFM (Atomic Force Microscopy)
TEM (Transmission Electron Microscopy)
SEM (Scanning Electron Microscopy)
طول:
الکترون ميکروسکوپ / Rheology
اسلاید 15 :
خواص سطح:
IR (Infrared Spectroscopy)
/ NMR(Nuclear Magnetic Resonance) و تيتراسيون
سطح مقطع:
BET
تبلور:
WAXS(Wide Angle X-ray Scattering)
اسلاید 16 :
ويسکوزيته بالا و سختي سلولز بلوری (220-140 گيگاپاسکال) نیز مورد بررسی قرار گرفته است.
الیاف نانوسلولزی به عنوان جايگزين براي کولار (Kevlar) و الياف شيشهاي جهت تقويت پلاستيک معرفی شدهاند.
فيلمهای متشکل از الیاف نانوسلولز، سدّي نفوذناپذير در برابر يونها ایجاد مینمایند.
خصوصیات ترکیبات با اضافه نمودن افزودنيها تغییر مییابد.
اسلاید 17 :
مواد افزودنی به نانوسلولز و عملکرد آنها
اسلاید 18 :
روشهاي تهيه نانوسلولزها
فيبرهاي نانو سلولزي از پیش مادههای چوبي با استفاده از یک ماده همگن کننده (Hemogenizer) در فشار بالا تهیه میشود.
این فرآیند منجر به ورقه ورقه شدن ديوارههاي سلولي اليافها گیاهی شده و فيبريلهاي سلولزی نانوساختار به صورت مجزا به دست میآیند.
حالت بلوری نانو سلولز توسط..
هيدروليز اسيدي فيبرهاي سلولزي طبيعي، با استفاده از محلولهای غليظ نمک معدني و اسيد سولفوريک و اسید هيدروکلريک بدست ميآيد.
اسلاید 19 :
روشهاي تهيه نانوسلولزها
حالت آمورف سلولز طبيعي.
محصول هيدروليز است.
پس از زمان بندي دقيق و جداسازی از بخشهای بلوری و مراحل شستشو قابل استحصال است.
اسلاید 20 :
روشهاي تهيه نانوسلولز
