تولید نانوالیاف سلولزی از الیاف کاه گندم با استفاده از پیش تیمار کربوکسیل دار کردن

در این تحقیق، تولید نانوالیاف سلولزی با استفاده از پیش تیمار کربوکسیل دار کردن الیاف کاه گندم به عنوان یکی از مهم ترین پسماندهای لیگنوسلولزی مهم و در دسترس بررسی شد. در ابتدا خمیرسازی کاه گندم به روش سودا- آنتراکینون و رنگبری آن به روش DEPD انجام پذیرفت و اکسیداسیون الیاف سلولزی حاصل از آن به وسیله سیستم -(NaClO/NaBr/TEMPO) با استفاده از 2، 6 و 10 هیپوکلریت سدیم (براساس وزن خشک خمیر کاغذ) صورت گرفت. مقدار گروه های کربوکسیل الیاف سلولزی به منظور بررسی رفتار اکسیداسیونی آن به روش تیتراسیون و طیف نگاری فروسرخ با تبدیل فوریه (FTIR) اندازه گیری شد و نتایج نشان داد که با افزایش مقدار هیپوکلریت سدیم در حضور کاتالیزور TEMPO، اکسیداسیون انتخابی گروه هیدروکسیل نوع اول کربن شماره 6 به گروه کربوکسیل اتفاق می افتد. سپس الیاف اکسیدشده تحت تاثیر فشارهای برشی موجود در همگن ساز و با چهار بار عبور از آن به نانوالیاف سلولزی تبدیل شدند. نتایج، کاهش 58 درصدی در شاخص های گرانروی، درجه پلیمریزاسیون، وزن مولکولی و کاهش 10 درصدی در مقدار بلورینگی نانوالیاف اکسید و تیمار شده با همگن ساز را نشان داد. در ادامه، نانوالیاف سلولزی تهیه شده با (کمترین مقدار) 2 درصد ماده اکسیدکننده (هیپوکلریت سدیم) از طریق روش قالب گیری سوسپانسیونی تبدیل به نانوکاغذ شده و به کمک میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی قطر نانوالیاف کمتر از 30 نانومتر تعیین شد.