بررسي اثر زايلان باقيمانده در توليد نانوالياف سلولزي حاصل از كاه گندم به روش الكتروريسي

The effect of residual xylan on cellulose nanofiber production through electrospinning of wheat straw

در اين تحقيق ازكاه گندم به عنوان يكي از مهم ترين پسماندهاي ليگنو سلولزي براي توليد نانوالياف سلولزي به روش الكتروريسي بهره گرفته شد. خميرسازي كاه گندم به روش سودا - آنتراكينون و سپس براي حذف ليگنين، از توالي رنگبري دو مرحله اي با استفاده از دي اكسيد كلر استفاده شد. تري فلوئورو استيك اسيد و دي كلرو متان نيز براي انحلال الياف سلولزي بدون زايلان يا الياف سلولزي حل شونده (خالص سازي با استفاده از هيدروليز قليايي هيدروكسيد سديم) و خميركاغذ حاوي زايلان به منظور عبور از دستگاه الكتروريسي استفاده شده است. تصاوير ميكروسكوپ الكتروني روبشي نشان داده است كه نانو فيبرهاي يكنواخت با قطر كمتر از يكصد نانومتر از الياف سلولزي كاه گندم توليد شده است. متوسط قطري نانوالياف و نانوالياف بيددار در الياف حاوي زايلان كمتر از الياف سلولزي بدون زايلان مي باشد. نتايج اين تحقيق تاثير مستقيم حضور زايلان بر فرايند الكتروريسي الياف كاه گندم را ثابت كرده است.

In this research, wheat straw as one of the important and available agricultural residues was used for preparation of cellulose nanofibers through electrospinning process. Wheat straw was pulped and bleached to produce cellulose fibers through soda-AQ and DED bleaching sequences. Trifluoroacetic acid (TFA) and dichloromethane (DCM) were employed to dissolve the cellulose fibers of dissolving pulp (purified with NaOH alkaline extraction) and xylan-rich pulps for preparation of electrospun cellulose nanofibers. SEM images proved that long and homogenous cellulose nanofiber with diameter less than 100 nm can easily be obtained from wheat straw cellulose fibers. Interestingly, average diameter and beaded electrospun nanofibers prepared from xylan-rich cellulose fibers are lower than those lacking xylan. The results of this research corroborated the pivotal role of xylan into the electrospinning process of wheat straw cellulose fibers.