عنوان پایان‌نامه
تولید و بررسی خواص کار کردی نانوکامپوزیت تمام سلولزی ساخته شده از نانوفیبرهای سلولزی باگاس جهت کاربرد های بسته بندی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی پردیس کشاورزی و منابع طبیعی شماره ثبت: 5685;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 60540
- تاریخ دفاع
- ۲۹ تیر ۱۳۹۲
- دانشجو
- معین قادری
- استاد راهنما
- محسن لبافی مزرعه شاهی, سیدمحمدعلی ابراهیم زاده موسوی
- چکیده
- منابعسلولزیچوبی، مهمترین منبع تولید سلولز می¬باشند که به دلیل کمبود این منابع،گران تمام شدن محصول نهایی و استفاده از این منابع جهت کاربردهای ضروری¬تر، استفاده از ضایعات کشاورزی جهت تولید سلولز ضروری به نظر می¬رسد. یکی از این ضایعات، باگاس نیشکر می¬باشد که سالانه در حدود 3/4 میلیون تن در ایران تولید می¬شود که دارای مقادیر قابل توجهی سلولز می¬باشد (40 تا 50 درصد) که قسمت اعظم آن بدون استفاده باقی می¬ماند. پس جداسازی سلولز و تبدیل آن به نانوسلولز و استفاده از این نانوسلولز در تولید نانوکامپوزیت تمام¬سلولزی جهت تولید فیلم¬های بسته¬بندی زیست¬تجزیه¬پذیر جای بررسی و تحقیق دارد. در این تحقیق، با استفاده از فرآیند سودا- آنتراکینون، فیبرهای سلولزی با قطر متوسط 7 ± 14 میکرومتر تولید شد و سپس این میکروفیبرها با عبور از دستگاه سوپر آسیاب به شکل نانوفیبرهای سلولزی با ضخامت 13±39 نانومتر تبدیل شدند و در نهایت با استفاده از این نانوفیبرها و با روش انحلال جزئی، فیلم¬های نانوکامپوزیتی تمام سلولزی تولید و خواص آنها بررسی شد. نتایج مربوط به خواص مکانیکی نشان داد که با افزایش زمان انحلال جزئی، کشش¬پذیری نانوکامپوزیت¬ها افزایش و مقاومت به کشش این نمونه¬ها در ابتدا افزایش و سپس کاهش یافت. نتایج مربوط به نفوذپذیری به بخار آب نشان داد که زمان¬های پایین انحلال، تاثیر معنی داری در نفوذپذیری ندارد ولی با افزایش بیشتر زمان انحلال، نفوذپذیری به بخار آب افزایش معنی¬داری پیدا می¬کند. نتایج مربوط به آزمون شفافیت نشان داد که با تبدیل میکروفیبر به نانوفیبر، شفافیت به طور قابل توجهی افزایش می¬یابد و همچنین با افزایش زمان انحلال جزئی نیز شفافیت و انعطاف¬پذیری نمونه-ها افزایش ¬می¬یابد. نتایج مربوط به آزمون پراش پرتو ایکس نشان داد که با تبدیل میکروفیبر به نانوفیبر سلولزی، درجه کریستالی نسبی افزایش می¬یابد و با افزایش زمان انحلال جزئی درجه کریستالی نانوکامپوزیت¬ها کاهش می¬یابد. ضخامت کریستال¬ها نیز با انجام فرآیند آسیاب و انحلال جزئی کاهش پیدا کرد.
- Abstract
- Lignocellulosic resources are the most important sources of cellulose that regarding the shortage of this resource, high costs of final products and employing of this materials for value added products, using agricultural wastes and residues for extracting cellulose seems to be necessary. One of this wastes, is sugarcane bagasse which about 4.3 million tons annually produced in Iran, and contains considerable amount of cellulose (40 to 50 percent), but the most part of it remains unused. So, separation of cellulose and converting it to nanocellulose and using this nano-cellulose to produce all-cellulose nanocomposites for biodegradable packaging film production can be investigated. In this study, firstly, cellulosic fibers with an average diameter of 14±7 µm were produced using the soda-anthraquinone process. Fallowing, this microfibers was converted to the nanofibers with a thickness less than 100 nm by passing through supergrinding device. After that, all-cellulose nanocomposite was produced using this nanofibers and partial dissolution method. Finally, different mechanical, physical and structural assays were carried out to employing these Nanocomposites for packaging of food products. The results showed that increase in dissolution time, leads to increase in strain at break of samples as well as increase in tensile strength of samples at first and its decrease at the follow. At lower dissolution times, water vapor permeation was not changed significantly but in the higher times water vapor permeation increased significantly. Transparency of the samples was increased by converting microfiber to the nanofiber and also increases in dissolution time leads to increase of transparency of the samples, gradually. As dissolution time increased, the apparent crystallinity of all-cellulose nanocomposites declined. Also, by converting of microfiber to the nanofiber, the apparent crystallinity of samples was increased.
