خمیر کاغذ و کاغذ
بردیا صدیفی؛ سید حسن شریفی
چکیده
سابقه و هدف: استفاده از پلیمرهای با مشتقات نفتی در صنعت بسته‌بندی، به دلیل زیست تخریب ناپذیر بودن، باعث ایجاد مشکلات زیست محیطی گشته‌اند. توسعه بسته‌بندی فعال و زیست تخریب‌پذیر با پوشش‌دهی زیست پلیمرها روی مواد بسته‌بندی امکان پذیر است. در این پژوهش سعی شده از مواد زیست تخریب‌پذیر که به راحتی پس از استفاده در محیط زیست تجزیه ...
بیشتر
سابقه و هدف: استفاده از پلیمرهای با مشتقات نفتی در صنعت بسته‌بندی، به دلیل زیست تخریب ناپذیر بودن، باعث ایجاد مشکلات زیست محیطی گشته‌اند. توسعه بسته‌بندی فعال و زیست تخریب‌پذیر با پوشش‌دهی زیست پلیمرها روی مواد بسته‌بندی امکان پذیر است. در این پژوهش سعی شده از مواد زیست تخریب‌پذیر که به راحتی پس از استفاده در محیط زیست تجزیه می‌شوند استفاده شود. در این راستا تأثیر تیمارهای مختلف با کربوکسی متیل کیتوسان (CMCh)، صمغ گوار خالص شده (PGG) و نانوکریستال سلولز (NCC) روی خواص مقاومتی و ممانعتی فیلمهای بیونانو کامپوزیتی مورد بررسی قرار گرفت. مواد و روش‌ها: پودر کربوکسی متیل کیتوسان و صمغ گوارخالص شده به صورت جداگانه همراه با گلیسرول (40 درصد وزنی بیوپلیمرها) به عنوان نرم کننده در آب مقطر حل شدند. سپس محلول‌های تشکیل دهنده بیوکامپوزیت را روی همزن مغناطیسی به ترتیب به مدت 120 و90 دقیقه حرارت داده تا بیوپلیمرها به طور کامل حل گردیدند. در انتها به مدت ۳۰ دقیقه جهت خنک شدن و خروج کامل حباب‌های هوا به حالت ساکن قرار گرفتند. همچنین سوسپانسیون نانوکریستال سلولز (3، 6 و 9 درصد نسبت به بیوپلیمرها) که از حل نمودن در آب مقطر توسط دستگاه فراصوت در مدت 3 دقیقه تهیه شده را به محلول بیوکامپوزیتی با نسبت‌های ترکیبی (30:70، 50:50 و 70:30) افزوده و سوسپانسیون نهایی را روی همزن مغناطیسی به مدت 120 دقیقه حرارت دادیم و به طور کامل حل گردید. سپس به منظور خنک شدن و خروج کامل حباب‌های هوا به مدت ۳۰ دقیقه به حالت ساکن قرار داده شد. در انتها آن را سانترفیوژ کرده و به مدت 2 دقیقه برای خروج کامل حباب‌های هوا به حالت ساکن قرار دادیم. در نهایت ۲۵ گرم از ژل داخل پتری دیش پلی‌استایرنی با قطرcm ۱۰ ریخته شد و پتری دیش‌ها به مدت ۲۴ ساعت در آون با دمای °C50 قرار گرفتند. همچنین آزمونهای مورفولوژی کربوکسی متیل کیتوسان و فیلمهای بیونانو کامپوزیتی و ویژگی‌های مقاومتی و ممانعتی تیمارها مورد مطالعه قرار گرفتند.نتایج: نتایج حاصل از اندازه گیری ویژگی‌های مقاومتی فیلمهای بیوپلیمری نشان داد که با افزایش نانوکریستال سلولز تا سطح 6 درصد استحکام کششی تیمارها افزایش چشمگیری داشته و بیشترین میزان مربوط به فیلمهای (%6/50/50) CMCh/ PGG/ NCC می‌باشد. همچنین با افزایش نانوکریستال سلولز تا سطح 9 درصد به دلیل تجمع ذرات نانوکریستال در یک ناحیه، استحکام کششی بیونانو کامپوزیت‌ها کاهش یافت. همچنین نانوکریستال سلولز به دلیل منشا بلورینش منجر به تردتر شدن و کاهش انعطاف پذیری تیمارها شد تا تغییر طول در نقطه شکست فیلمهای بیونانو کامپوزیتی کاهش یابد. میزان حلالیت فیلمهای بیوکامپوزیتی با افزودن NCC به ماتریس بیوپلیمری به دلیل برقراری بر هم‌کنش‌های هیدروژنی بین اجزای این ماتریس با نانوذرات در سطوح مختلف کاهش یافته است و کمترین حلالیت در آب مربوط به فیلمهای (%6/50/50) CMCh/ PGG/ NCC می‌باشد. میزان نفوذپذیری به بخار آب تیمارها با افزودن NCC به ماتریس CMCh/ PGG به دلایلی همچون، ساختار کریستالی و طبیعت آب گریز فیبرهای سلولزی، کاهش خلل و فرج و کاهش ضریب نفوذ مولکول‌های بخار کاهش یافت و بهترین نفوذ ناپذیری را فیلمهای (%6/50/50) CMCh/ PGG/ NCC به دلیل پخش یکنواخت نانوذرات دارند. نتیجه گیری: مطابق نتایج، با افزودن نانوکریستال سلولز به سوسپانسیون کامپوزیتی؛ مقاومت به کشش، مقاومت به حلالیت در آب و نفوذ ناپذیری نسبت به بخار آب فیلم‌ها افزایش یافته و تنها تغییر طول تا نقطه شکست آنها کاهش یافت و بهترین خواص مقاومتی و ممانعتی بیونانو کامپوزیت‌های تولید شده در حضور ۶% نانوکریستال سلولز به دست آمد.
نانو کامپوزیت
بردیا صدیفی؛ سید حسن شریفی؛ نورالدین نظرنژاد
چکیده
توسعه بسته‌بندی فعال و زیست تخریب‌پذیر با پوشش‌دهی زیست پلیمرها روی مواد بسته‌بندی امکان پذیر است. در این پژوهش به منظور بهبود ویژگی‌های مقاومتی و ممانعتی فیلمهای پلیمری پلی‌کاپرولاکتون، نانوکریستال‌های سلولز حاصل از آلفا سلولز لینتر پنبه با مقادیر (3%، 6% و 9%) به محلول کامپوزیتی پلی‌کاپرولاکتون اضافه شدند و خواص ساختاری، مقاومتی ...
بیشتر
توسعه بسته‌بندی فعال و زیست تخریب‌پذیر با پوشش‌دهی زیست پلیمرها روی مواد بسته‌بندی امکان پذیر است. در این پژوهش به منظور بهبود ویژگی‌های مقاومتی و ممانعتی فیلمهای پلیمری پلی‌کاپرولاکتون، نانوکریستال‌های سلولز حاصل از آلفا سلولز لینتر پنبه با مقادیر (3%، 6% و 9%) به محلول کامپوزیتی پلی‌کاپرولاکتون اضافه شدند و خواص ساختاری، مقاومتی و معمانتی آنها مورد بررسی قرار گرفت. طبق نتایج آزمون میکروسکوپ الکترونی روبشی نشر میدانی (FESEM)، نانو ذرات به دست آمده میلهای شکل و دارای طولی در محدوده 100 تا 150 نانومتر و قطری در حدود 10 تا 50 نانومتر می‌باشند. آزمون پراش پرتو ایکس (XRD)، تشکیل نانوکریستال‌های سلولز را تایید نمود. مطابق نتایج، با افزودن نانوکریستال‌های سلولز به محلول کامپوزیتی؛ مقاومت به کشش، مقاومت به حلالیت در آب و نفوذ ناپذیری نسبت به بخار آب فیلم‌ها افزایش یافته و تنها تغییر طول تا نقطه شکست آنها کاهش یافت و بهترین خواص مقاومتی و ممانعتی نانوکامپوزیتهای تولید شده در حضور ۶% نانوکریستال‌های سلولز به دست آمد.
فاطمه تقی زاده؛ قاسم اسدپور؛ سید حسن شریفی
چکیده
یکی از عمده‌ترین صنایع آلاینده محیط‌زیست پسآب‌های صنعتی هستند. بسیاری از صنایع از جمله پسآب حاصل از صنایع چرم، چاپ، پلاستیک، کاغذ، صنایع‌غذایی، آرایشی و صنایعی از این قبیل برای رنگ‌کردن محصولات خود از مواد رنگزا استفاده میکنند و در‌نتیجه پسآب‌های خروجی ...
بیشتر
یکی از عمده‌ترین صنایع آلاینده محیط‌زیست پسآب‌های صنعتی هستند. بسیاری از صنایع از جمله پسآب حاصل از صنایع چرم، چاپ، پلاستیک، کاغذ، صنایع‌غذایی، آرایشی و صنایعی از این قبیل برای رنگ‌کردن محصولات خود از مواد رنگزا استفاده میکنند و در‌نتیجه پسآب‌های خروجی این صنایع حاوی مواد رنگی صنعتی می‌باشد. در این مطالعه، نانوزئولیت کلینوپتیلولیت اصلاح شده با نانوذرات مغناطیسی اکسید آهن برای حذف رنگ اسید سبز20 در سیستم ناپیوسته مورد استفاده قرار گرفت. در مطالعات جذبی ناپیوسته رنگینه اسید سبز20 توسط (Nano zeolite-Fe3O4) به منظور تعیین شرایط بهینه حذف رنگینه، تأثیر عواملی از قبیل pH، غلظت اولیه رنگینه، مقدار جاذب و زمان بر روی راندمان جذب بررسی شدند. در این پژوهش روش پاسخ سطح (RSM) با استفاده از طرح ﺑﺎﮐﺲ ﺑﻨﮑﻦ (Box Behnken design) به منظور بهینه‌سازی جذب اسید سبز20 به‌کار رفت. نتایج این پژوهش نشان می‌دهد که Nano zeolite-Fe3O4 در جذب رنگینه اسید سبز20 به‌طور موفقیت‌آمیزی عمل نموده و در شرایط بهینه 3pH=، زمان 90 دقیقه و دوز جاذب 8 گرم بر لیتر، قادر به حذف 47/99 درصد رنگینه از 100 میلی‌لیتر محلول اسید سبز20 به غلظت 50 میلی‌گرم بر لیتر می‌باشد. همچنین مدل‌های فروندلیچ و شبه مرتبه دوم بهترین تطابق را با فرآیند جذب به ترتیب بهعنوان مدل‌های ایزوترمی و سینیتیکی داشتند. نتایج نشان داد که نانوکامپوزیت به‌طور قابل ملاحضه‌ای قادر به حذف رنگ اسید سبز20 در مدت زمان کم از محلول‌های آبی است. بنابراین بهعنوان یک جاذب مؤثر می‌تواند جهت حذف مواد رنگی مورد استفاده قرار گیرد.
تبدیل شیمیایی
میلاد پولادی؛ سید حسن شریفی؛ سید مجید ذبیح‌زاده؛ مصطفی نیکخواه دافچاهی
چکیده
سلولز فراوان‌ترین پلیمر زیستی و همچنین دارای پتانسیل و کاربردهای فراوانی است، لذا برای انحلال‌پذیر کردن آن در بسیاری از حلال‌های تجاری نیاز است با انواع روش‌های مشتق‌سازی، ساختار سلولز اصلاح شود. مشتقات سلولزی سهم رو‌به‌رشدی در بازار فرآورده‌های سلولزی به خود اختصاص داده است و در صنایع متنوعی نظیر بهداشتی، دارویی، غذایی و ...
بیشتر
سلولز فراوان‌ترین پلیمر زیستی و همچنین دارای پتانسیل و کاربردهای فراوانی است، لذا برای انحلال‌پذیر کردن آن در بسیاری از حلال‌های تجاری نیاز است با انواع روش‌های مشتق‌سازی، ساختار سلولز اصلاح شود. مشتقات سلولزی سهم رو‌به‌رشدی در بازار فرآورده‌های سلولزی به خود اختصاص داده است و در صنایع متنوعی نظیر بهداشتی، دارویی، غذایی و صنعتی کاربرد دارد. کربوکسی‌متیل‌سلولز یکی از مهمترین مشتقات اتری تجاری سلولز است. هدف از این پژوهش بررسی تبدیل آلفا- سلولز حاصل از گونه صنوبر دلتوئیدس به محصول سودمند و با ارزش افزوده‌ی بیشتر با نام کربوکسی‌متیل‌سلولز می‌باشد. برای بهینه‌سازی و بررسی اثر متقابل متغیرهای مختلف فرآیند از روش پاسخ سطح بر مبنای طراحی مرکب مرکزی استفاده شد. جهت مد‌ل‌سازی فرآیند، پارامترهای عملیاتی مهم از قبیل غلظت سود، نسبت منوکلرواستیک اسید به سلولز، دما و زمان اترسازی بهعنوان متغیرهای مستقل و درجه استخلاف نمونه‌ها بهعنوان پاسخ مطلوب مربوطه در نظر گرفته شدند. آنالیز واریانس و آنالیز سطح پاسخ برای ایجاد تابع بین متغیرها و پاسخ‌ها به‌کار گرفته شد و شرایط بهینه تبدیل، تعیین گردید. نتایج نشان داد که بهترین مقدار ارائه شده در شرایط بهینه‌ی پیشنهادی نرم افزار برای درجه استخلاف، غلظت سود 31 درصد، نسبت منوکلرواستیک اسید به سلولز 09/1، دمای اترسازی 60 درجه سانتی‌گراد و زمان اترسازی 157 دقیقه می‌باشد.
شیمی چوب
سید حسن شریفی؛ سلطنت آرچین؛ لیلا آقانقی فر
چکیده
Dor:98.1000/1735-0913.1398.34.16.66.1.1575.1603 یکی از مهمترین منابع آلودگی محیط زیست رنگ ناشی از فاضلاب صنایع رنگ می‌باشد که برای انسان و محیط زیست مخاطراتی ایجاد می‌کند. لذا هدف از این مطالعه، بررسی کارایی حذف رنگ متیلن‌بلو از محیط‌های آبی بوسیله‌ی خاک اره با استفاده از امواج فراصوت توسط روش پاسخ سطح می‌باشد. از آزمایشات ناپیوسته به‌منظور ارزیابی ...
بیشتر
Dor:98.1000/1735-0913.1398.34.16.66.1.1575.1603 یکی از مهمترین منابع آلودگی محیط زیست رنگ ناشی از فاضلاب صنایع رنگ می‌باشد که برای انسان و محیط زیست مخاطراتی ایجاد می‌کند. لذا هدف از این مطالعه، بررسی کارایی حذف رنگ متیلن‌بلو از محیط‌های آبی بوسیله‌ی خاک اره با استفاده از امواج فراصوت توسط روش پاسخ سطح می‌باشد. از آزمایشات ناپیوسته به‌منظور ارزیابی اثر غلظت رنگ، زمان فراصوت، دوز جاذب و pH در حذف رنگ از محیط‌های آبی استفاده شـد. در آزمایشـات از روش پاسـخ سطح به‌منظور ارزیابی اثرات متقابل این متغیرها استفاده شد. غلظت رنگ نمونه‌ها با استفاده از اسپکتروفتومتر در طول موج 664 نانومتر اندازه‌گیری شد. نتایج نشان داد که مقادیر پارامترهای بهینه برای دستیابی به حداکثر بازده حذف رنگزا، غلظت اولیه رنگزا 20 میلی‌گرم بر لیتر، زمان واکنش 8 دقیقه، مقدار جاذب 4 گرم بر لیتر وpH اولیه‌ی 9 می‌باشند. بیشترین و کمترین درصد حذف رنگ به‌ترتیب 29/92 و 5/47 درصد حاصل شد. آزمون آنالیز واریانس نشان داد که مدل نمایی، بهترین مدل برای تبیین برهم‌کنش متغیرهای مطالعه می‌باشد. بر اساس نتایج آنالیز واریانس مقدار بالای ضریب تعیین نشان می‌دهد که مقادیر آزمایشگاهی با مقادیر پیشبینی شده تطابق خوبی دارند (9486/0=2R). علاوه بر این آنالیز آماری نتایج نشان داد که در محدوده مطالعه شده، pH و مقدار جاذب اثر قابل توجهی روی راندمان حذف رنگزا دارند. داده‌های انرژی آزاد گیبس و آنتالپی نشان‌دهنده فرآیند خودبخودی و گرماگیر می‌باشد. همچنین بررسی مدل‌های سینتیکی شبه مرتبه اول و دوم نشان داد که فرآیند با مدل سینتیکی شبه درجه دوم مطابقت دارد.
خمیر کاغذ و کاغذ
سید حسن شریفی؛ نورالدین نظرنژاد
چکیده
DOR:98.1000/1735-0913.1397.33.489.65.4.1603.32
مرکب‌زدایی بهعنوان یک مرحله تکمیلی در فن‌آوری بازیافت کاغذهای باطله محسوب می‌شود که در طی آن ذرات آلاینده و سایر ...
بیشتر
DOR:98.1000/1735-0913.1397.33.489.65.4.1603.32
مرکب‌زدایی بهعنوان یک مرحله تکمیلی در فن‌آوری بازیافت کاغذهای باطله محسوب می‌شود که در طی آن ذرات آلاینده و سایر ناخالصی‌های موجود در آن حذف شده و الیاف سلولزی بازیافتی به نسبت خالص برای استفاده دوباره در ساخت کاغذ به‌دست می‌آید. در این تحقیق تأثیر به‌کارگیری پیش‌تیمار فراصوت بر مرکب‌زدایی کاغذهای روزنامه باطله به‌روش متداول شیمیایی مورد بررسی قرار گرفت. مقدار متغیرهای دمای حمام فراصوت و زمان فراصوت با روش طراحی آزمایش، بهینه شدند. به‌این منظور تعداد 13 آزمایش با روش سطح پاسخ (RSM) و استفاده از طراحی مرکب مرکزی توسط نرم افزار Design Expert 7.0.0 Trial طراحی شد. دو عامل دمای حمام فراصوت و زمان فراصوت در سه سطح مختلف (1-، 0 و 1+) و دو نقطه محوری (α+ و α-) بهعنوان متغیرهای مستقل و از خواص نوری و مکانیکی کاغذهای دست‌ساز بهعنوان متغیر وابسته استفاده شد. سطوح پاسخ و منحنی‌های تراز برای نشان دادن اثر متقابل متغیرهای مستقل با پاسخ ایجاد شد. آزمون آنالیز واریانس (ANOVA) نشان داد که مدل درجه دوم بهترین مدل برای بیان تقابل بین متغیرهای مورد مطالعه می‌باشد. مقادیر پیشبینی شده توسط مدل بدست آمده، با نتایج آزمایشگاهی مطابقت خیلی بالایی داشتند (98/0=R2). مطابق با نتایج ANOVA، مشخص شد تأثیر هریک از متغیرها در خواص بهینه معنی‌دار است و زمان فراصوت مؤثرترین عامل بر روی پاسخ می‌باشد. بر اساس نتایج تجربی، شرایط بهینه‌ی پیشنهاد شده برای بیشینه مقدار خواص مکانیکی و نوری کاغذ روزنامه بازیافتی (42/43) دمای حمام فراصوت oC 47 و زمان فراصوت 31 دقیقه می‌باشد.
تبدیل شیمیایی
حامده کیانی؛ حسین رسالتی؛ سید حسن شریفی
چکیده
DOR:98.1000/1735-0913.1397.33.579.65.4.1576.1581
کربوکسی‌متیل سلولز (CMC) یکی از مهمترین مشتقات سلولزی است که به‌طور گسترده در صنعت بهعنوان امولسیون کننده، تثبیت کننده، ...
بیشتر
DOR:98.1000/1735-0913.1397.33.579.65.4.1576.1581
کربوکسی‌متیل سلولز (CMC) یکی از مهمترین مشتقات سلولزی است که به‌طور گسترده در صنعت بهعنوان امولسیون کننده، تثبیت کننده، عامل پراکنده ساز، تغلیض‌کننده و عامل ژل‌ساز استفاده می‌شود. ماده خام اصلی برای تولید مشتقات سلولزی، از سلولز موجود در چوب و لینتر پنبه حاصل می‌گردد. در این تحقیق، آلفاسلولز حاصله از لینتر پنبه برای تولید CMC استفاده گردیده است. فرآیند قلیایی کردن با هیدروکسید سدیم برای استخراج سلولز از آلفاسلولز لینتر پنبه بکار گرفته شد و در ادامه CMC از سلولز تولید گردید. بهینه سازی شرایط واکنش با استفاده از روش پاسخ سطح (RSM) مورد مطالعه قرار گرفت. طرح آزمایش روش باکس بنکن بود که شامل 3 فاکتور (زمان واکنش، غلظت هیدروکسید سدیم و نسبت جرمی مونوکلرواستیک اسید (MCA) به سلولز در فرآیند اتری کردن) با سه سطح می‌باشد. بر اساس این طراحی، مقادیر بهینه‌ی متغیرهای مستقل شامل زمان واکنش، غلظت هیدروکسید سدیم و نسبت جرمی MCA به سلولز به ترتیب 23/54 دقیقه، 25/41 % و 44/1 بدست آمد که در این حالت مقادیر DS و ویسکوزیته نیز بترتیب برابر 656/0 و cP 76/6634 بود. برای تعیین مشخصات آلفاسلولز لینتر پنبه و محصولات تولیدی، تبدیل فوریه زیر قرمز (FTIR) نمونه‌های منتخب CMC به‌کار گرفته شد.
