روشي سازگار با محيط زيست در تهيه پودر نانوسلولز

سابقه و هدف: نانوفيبريل هاي سلولزي بصورت سوسپانسيون آبي با مقدار ماده جامد كم و ويسكوزيته بالا عرضه مي شود كه در اثر ماهيت به شدت هيدروفيلي فيبريل هاي سلولز مي باشد. بدليل هزينه هاي حمل بالا، توجه اصلي بر افزايش حداكثري مقدار ماده جامد خشك است كه در عمل بدليل تراكم غيرقابل برگشت پيوندهاي هيدروژني سلولز در زمان خشك كردن ممكن نمي باشد. اين پديده، استخواني شدن ناميده مي شود كه متاثر از آن نانوفيبريل هاي سلولزي بعد از اينكه بطور كامل خشك شدند، در آب پراكنده نشده يا به سختي پراكنده مي شوند. در پژوهش حاضر، روشي سازگار با محيط زيست براي تهيه پودر خشك از نانوفيبريل هاي سلولزي با قابليت بازپراكندگي در آب آزمون شده است كه بر پايه جذب كربوكسي متيل سلولز مي باشد. مواد و روش ها: بدين منظور، جذب كربوكسي متيل سلولز بر روي سوسپانسيون نانوفيبريل هاي سلولزي در دماهاي مختلف 22 (دماي محيط) و 121 درجه سانتي گراد (اتوكلاو) مطالعه شد و مقدار آن بوسيله تيتراسيون هدايت سنجي اندازه گيري گرديد. بعنوان جنبه نوآورانه پژوهش، ويژگي هاي هيدروديناميكي سوسپانسيون شامل ذرات بازپراكنده شده نانوسلولز شامل آزمون هاي ويسكوزيته، كدورت، حجم ويژه هيدروديناميكي و ميزان جذب آب مورد بررسي قرار گرفتند. همچنين، اندازه ذرات پودر توليد شده از طريق آزمون پراكندگي ديناميكي نور مورد مطالعه قرار گرفت. نتايج و بحث: بررسي نتايج نشان داد كه در بالاترين سطح افزودن كربوكسي متيل سلولز (40 ميلي ليتر) و اعمال دماي121 درجه سانتي گراد به مدت 25 دقيقه داخل اتوكلاو، بيشترين جذب صورت پذيرفته است كه به دستيابي به ميزان زياد در كليه ويژگي هاي هيدروديناميكي در قياس با نمونه شاهد و ديگر نمونه هاي تيمارشده منجر شد. برخلاف اين يافته، اطلاعات به دست آمده از آزمون پراكندگي ديناميكي نور نشان داد كه شاخص پراكندگي و اندازه هيدروديناميكي همه نمونه هاي تيمار شده بسيار بالاتر از نانوسلولز تيمار نشده بودند كه به دلمه و توده شدن ذره هاي سلولزي در محيط آبي نسبت داده شد. نتيجه گيري: با استفاده از اين روش، پودر نانوسلولزي با قابليت پراكندگي مناسب در آب پس از خشك كردن در آون حاصل شد و بنابراين مي توان نتيجه گيري كرد كه با افزودن مقدار مناسبي CMC به نانوسلولز، پراكنش، بهبود يافته و قابليت جذب آب پودرهاي توليد شده افزايش پيدا مي كند. دستاوردهاي اين روش جديد، توليد، حمل و نقل و ذخيره سازي نانوفيبريل هاي سلولزي را در كاربردهاي صنعتي تسهيل مي بخشد.