بررسی امکان ساخت نانوچندسازه ساخته شده از پباکس و نانوسلولز

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری دانشگاه ازاد اسلامی.واحد علوم و تحقیقات

2 هیات علمی دانشگاه آزاد واحد علوم و تحقیقات تهران

3 دانشیار، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم و تحقیقات، گروه صنایع چوب و کاغذ، تهران

4 استادیار، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم و تحقیقات، گروه صنایع چوب و کاغذ، تهران

چکیده

در این تحقیق یک نوع جدید از نانو چند سازه الاستومر ترموپلاستیک تقویت شده با فیبرهای نانو سلولز گزارش می شود. هدف از این مطالعه ابتدا بررسی برهمکنش و پخش نانو سلولز در داخل ماتریکس پباکس بوده است. این کوپلیمر (پباکس)، ترموپلاستیک الاستومر پلی اتر بلاک آمید می باشد که از منابع تجدید شونده بدست می آید و خصوصیت آب دوستی (گروه های عاملی) آن منجر به برهمکنش آن با نانو سلولز می گردد. برهمکنش و اثر تقویت کنندگی نانو سلولز در سه سطح 1، 3 و 5 درصد به وسیله میکروسکوپ الکترونی پویشی، طیف سنجی مادون قرمز و آزمون های مکانیکی (شامل مدول یانگ، افزایش طول تا نقطه شکست و مقاومت به ضربه) مورد بررسی قرار گرفت. همه نتایج بدست آمده دلالت بر اثر مناسب فیبرهای نانو سلولز بر برهمکنش قوی و تماس نزدیک با بخش پلی آمید ماتریکس پباکس دارد که موجب افزایش خواص مکانیکی نانو چند سازه گردیده است. مدول یانگ و مقاومت به ضربه نانو چندسازه، افزایش چشمگیری پیدا کرد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


-Anglès, MN.,Dufresne, A., 2000. Plasticized starch/tunicin whiskers nanocomposites. Structural analysis. Macromolecules 33: 8344-8353.

-Brinchi, L., Cotana, F., Fortunati, E., Kenny, J.M.,2013.Production of nanocrystalline cellulose from lignocellulosic biomass: Technology and applications.  Carbohydrate Polymers 94: 154– 169.

-Capadona, J,R., Shanmuganathan. K., Triftschuh, S., Seidel,  S., Rowan, S,J., Weder,  C., 2009.  Polymer nanocomposites with nanowhiskers isolated from microcrystalline cellulose.Biomacromolecules 10:712.

-Capadona, J,R., Van Den Berg, O., Capadona, L,A., Schroeter, M., Rowan, S,J., Tyler, D,J.,2005.High-strength, healable, supramolecular polymer nanocomposites. National Nanotechnology 2007;2:765.

-Cheriana, B,M., Leoa, A,L.,  Souzab, S, F., Costab, L,M,M.,  Olyveirab, G,B.,  Kottaisamyc, M., Nagarajand, E,R., Thomase, S., 2011. Cellulose nanocomposites with Cellulose nanocomposites with nanofibres isolated from pineapple leaf fibers for medical applications.  Carbohydrate Polymers.  86(4): 1790–1798.

-Dogan, N., McHugh, T.,2007. Effects of microcrystalline cellulose on functional properties of hydroxy propyl methyl cellulose microcomposite films. Journal of Food Science 72:E016–22.

-Fakirov S.2005. Handbook of condensation thermoplastic elastomer. Wiley, USA, 643p.

-Hubbe, MA., Rojas, O,J., Lucia, L,A., Sain, M., 2008.Cellulosic nanocomposites: a review. Bioresources 3:929–80.

-Jiang, B., Liu, C., Zhang, C., Wang, B., Wang, Z.,2007. The effect of non-symmetric distribution of fiber orientation and aspect ratio on elastic properties of composites. Composites Part B Engineering 38:24–34.

-Kvien, I., Oksman, K., 2007. Orientation of cellulose nanowhiskers in polyvinyl alcohol. Applied Physics A 87:641–3.

-Kumar, A., Negi, Y.S., Choudhary, V., Bhardwaj, N.K., 2014. Characterization of Cellulose Nanocrystals Produced by Acid-Hydrolysis from Sugarcane Bagasse as Agro-Waste. Journal of Materials Physics and Chemistry. 2: 1-8.

-Lee, S,U., Jang Mohan, D., Doh, G-H., Lee, S., Ok Han, S., 2009. Nanocellulose reinforced PVA composite films: Effects of acid treatment and filler loading, Fibers and Polymers 10: 77-82.

-Malmstrom, E., Carlmark, A.,2012. Controlled grafting of cellulose fibers–an outlook beyond paper and cardboard. Polymer Chemistry 3:1702–13.

 -Mandal, A., Chakrabarty, D., 2013. Studies on the mechanical, thermal, morphological and barrier properties of nanocomposites based on poly(vinyl alcohol) and nanocellulose from sugarcane bagasse,Journal of Industrial and Engineering Chemistry 462-473

-Oksman, K., Mathew, A,P., Bondeson, D., Kvien, I., 2006. Manufacturing process of cellulose whiskers/polylactic acid nanocomposites. Composite Science andTechnology. 66:2776–2784.

-Oksman, K., Sain , M., Wang, B., 2007. Study of Structural Morphology of Hemp Fiber from the Micro to the Nanoscale, Applied Composite Materials 14: 89–103.

 -Pakzad, A., Simonsen, J., Yassar, R,S., 2012. Gradient of nanomechanical properties in the interphase of cellulose nanocrystal composites, Composites Science and Technology. 72: 314–319

  -Pracella, M., Minhaz-UI Haque, Md., Puglia, D., 2014.Morphology and properties tuning of PLA/cellulose nanocrystals bio-nanocomposites by means of reactive functionalization and blending with PVAc, Polymer 55: 3720-3728.

-Sliwa, F.,  Bounia, N, E., Charrier, F., Marin, G.,  Malet, F., 2012.Mechanical and interfacial properties of wood and bio-based thermoplastic composite,Composites Science and Technology 72 : 1733–1740

 -Sorrentino, A., Gorrasi, G., Vittoria, V., 2007. Potential perspectives of bio-nanocomposites for food packaging applications. Trends In Food Science And Technology. 18:84–95.