موسسه تحقیقات جنگلها و مراتع کشور تحقیقات علوم چوب و کاغذ ایران 1735-0913 33 2 2018 06 22 Investigating the effect of butanediol diglycidyl ether on the crosslinking of nanocellulose بررسی اثر بوتان دیول دی گلیسیدیل اتر بر ایجاد اتصالات عرضی در نانوسلولز 300 310 116672 10.22092/ijwpr.2018.121609.1473 FA نازنین مطیع دانشجوی دکترای گروه علوم و صنایع چوب و کاغذ، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه تهران، کرج، ایران مهدی جنوبی دانشیار، گروه علوم و صنایع چوب و کاغذ، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه تهران، کرج، ایران محمد مهدی فائزی پور استاد، گروه علوم و صنایع چوب و کاغذ، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه تهران، کرج، ایران اسونتا برزاکیلو استاد، گروه علوم شیمی و فناوری مواد، کامپوزیت و بایو مواد، مؤسسه پلیمر، انجمن تحقیقات ملی ایتالیا، ناپل، ایتالیا Journal Article 2018 04 28 This study was focused on the preparation of an environmentally friendly nanocellulose based hydrogel in the form of pads. Hydrogels are hydrophilic three dimensional network with crosslinks, swells in water but don’t dissolve. In this research nanofibrillated cellulose and Hydroxyethyl cellulose with different ratio (1:1, 2:1, 3:1) were used to make hydrogel. Also, citric acid which has a significant advantage over other crosslinking agents in terms of toxicity and price, has been used in different amounts of 10% and 20% by weight to crosslink. In order to find optimal hydrogel preparation conditions, FTIR analysis, FESEM, time dependent swelling measurement and evaluating the thermal and rheological properties were performed. Samples with a lower ratio of nanocellulose to hydroxyethyl cellulose were found to be inappropriate due to the loss of their apparent integrity in the swelling measurement. According to FTIR results, cross-linking were performed only in samples with the highest ratio of nanocellulose to hydroxyethyl cellulose in different amounts of citric acid. Therefore, the hydrogels' characteristics were mainly influenced by the ratio of nanocellulose to hydroxyethyl cellulose and the amount of citric acid had less effect on these properties. These two successful final samples showed acceptable properties in other evaluated properties and led to the selection of optimal reactive ratios for the preparation of hydrogels for use in various industries, including the pharmaceutical industry. در این تحقیق به بررسی ایجاد اتصالات عرضی در نانو الیاف سلولزی توسط ماده شیمیایی بوتان دیول دی‌گلیسیدیل اتر (BDDE) به‌عنوان اتصال‌دهنده عرضی پرداخته شده و برخی خواص فیزیکی هیدروژل حاصل مورد ارزیابی قرار گرفت. زنجیره‌های پلیمری تجدیدپذیر و قابل بازیافت مورد مطالعه شامل نانوالیاف سلولزی و هیدروکسی اتیل سلولز می‌باشند. برای ایجاد اتصالات عرضی، از BDDE استفاده شد. BDDE یک ماده شیمیایی زیست تخریب پذیر است و نسبت به سایر اتصال-دهنده‌های عرضی که گروه‌های عاملی با پیوند اتری دارند، به میزان قابل ملاحظه‌ای دارای سمیت کمتر می‌باشد. جهت بررسی اثر BDDE بر خواص فیزیکی نانوسلولز، آزمون‌های FTIR، FESEM، اندازه‌گیری قابلیت واکشیدگی و بررسی خواص حرارتی انجام گرفت. نمونه‌های با نسبت کمتر نانوسلولز به هیدروکسی اتیل سلولز به دلیل پخش شدن در آب و تشکیل اتصالات عرضی کم، در آزمون اندازه گیری قدرت واکشیدگی، نامناسب شناخته شدند. اتصال عرضی در میان نمونه‌های با مقدار کمتر نانوسلولز به-خوبی ایجاد نشد. با افزایش مقدار نانوسلولز هیدروژل‌ها مقاومت کافی در تماس با آب نشان دادند و در آب پخش نشدند. در میان نمونه‌های با مقدار بیشتر نانوسلولز، با افزایش مقدار اتصال‌دهنده عرضی از 20% به 40% جذب آب به‌دلیل ایجاد پیوندهای بیشتر و کاهش حضور گروه‌های هیدروکسیل در دسترس در نانوسلولزها کاهش یافت. با توجه به نتایج FTIR، اتصالات عرضی در هر دو نمونه با مقدار نانوسلولز بالا، در مقادیر مختلف BDDE، به خوبی انجام گرفت. با افزایش مقدار BDDE پایداری حرارتی و دمای تبدیل شیشه به دلیل ایجاد پیوندهای عرضی مناسب در بین الیاف و تشکیل ساختار قویتر و پایدارتر افزایش یافت. https://ijwpr.areeo.ac.ir/article_116672_c43dbef50689b5716186258d111127af.pdf