مقایسه خواص نانوکاغذ تهیه شده از نانوالیاف سلولز و نانوالیاف کیتین

  در دو دهه گذشته، نانومواد زیستی پایدار نظیر نانوسلولز و نانوکیتین مورد توجه زیاد محققان جهت تولید محصولات در زمینه های مختلف قرار گرفته است. از جمله خواص بسیار مهم این نانو مواد زیستی می توان به زیست سازگاری، زیست تخریب پذیری، تجدیدشوندگی، در دسترس بودن ماده اولیه ارزان و فراوان، خواص مکانیکی بالا و همچنین ایمن بودن آن ها 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 نمی گردد. در سال های اخیر تمرکز بر تولید نانوکاغذ، بهینه سازی ویژگی های 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 آن ها و نیز لزوم بررسی و ارزیابی هر چه بیش تر 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 آن ها با هم مقایسه گردند. برای انجام این مطالعه ژل نانوالیاف سلولز و ژل نانوالیاف کیتین از شرکت نانونوین پلیمر تهیه شد. بعد از تعیین درصد غلظت ژل ها، جهت ساخت نانوکاغذ از ژل نانوالیاف کیتین و ژل نانو الیاف سلولز ابتدا با دستگاه دست ساز فیلتراسیون خلا نمد اولیه فیلم ها تشکیل شده و سپس با دستگاه آون خلا به مدت 24 ساعت با دمای 70 درجه سانتی گراد خشک شدند. به منظور بررسی ویژگی های نانوکاغذهای حاصل، از آزمون های مختلف مانند میکروسکوپ نیروی اتمی (AFM) ، شفافیت کیفی و کمی، پراش پرتو ایکس (XRD) ، کشش استاتیک و نفوذپذیری به هوا استفاده شد. نتایج نشان داد متوسط قطر نانوسلولز و نانوکیتین به ترتیب 35 و 26 نانومتر بوده است. نانوکاغذ تهیه شده از هر دو نانوساختار کاملا نسبت به عبور هوا نفوذناپذیر بودند. پیک های XRD نانوسلولز و نانوکیتین کاملا با یکدیگر متفاوت بوده و درجه کریستالی آن ها 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. نانوسلولز و نانوکیتین از جمله نانوموادی هستند که اغلب ویژگی های مناسب فنی، محیط زیستی و اقتصادی را به طور یک جا در خود دارند. نانوکاغذ تهیه شده از آن ها نیز ویژگی های مناسب فیزیکی و مکانیکی نظیر نفوذناپذیری به هوا، شفافیت و مقاومت بالا از خود نشان داده است لذا بر مبنای این ویژگی ها و روند رو به رشد تحقیقات مرتبط، انتظار می رود در آینده نزدیک کاربردهای وسیع تری در زمینه-های پزشکی، مهندسی پزشکی، صنایع غذایی، کاغذسازی، الکترونیک و مغناطیس و… پیدا نماید.