تخته نانوسلولز: مطالعه عملكرد پيش پرس سرد و خواص فيزيكي تخته

سابقه و هدف: نتايج تحقيقات گذشته نشان داده است كه نانوساختارهاي سلولزي خواص به مراتب بهتري نسبت به ميكروساختارهاي سلولزي در خواص فيزيكي و مكانيكي دارند. همه فيلم هاي خالص نانوسلولز ساخته شده ضخامت هاي كمتر از 100 ميكرومتر داشته اند منتهي در اين مطالعه براي نخستين بار تخته نانو سلولز خالص باضخامت حدود سه ميلي متر از نانوفيبرسلولز و بدون استفاده از رزين ساخته شده و خواص فيزيكي آن مورد بررسي قرار گرفت. عملكرد پيش پرس سرد ساخته شده براي اين مطالعه نيز مورد ارزيابي واقع شد. مواد و روش ها: براي انجام اين مطالعه الياف نانوسلولز مورد نياز از شركت دانش بنيان نانونوين پليمر خريداري شد. جهت پيش پرس ژل نانوسلولز و توليد نمد اوليه نانوسلولز، دستگاه پيش پرس دستي مخصوصي ساخته شد كه اجزاي اصلي آن سيلندر و پيستون پلي اتيلني مي باشد در اين پيش پرس در اثر فشار پيستون ژل متراكم شده و آب از منافذ توري با ابعاد مش 300 كه در سمت ديگر سيلندر تعبيه شده بود خارج گرديد كه نتيجه آن توليد نمد نانوسلولز بود. نمد توليد شده براي توليد تخته به درون آون خلاء منتقل شده و به مدت 24 ساعت تحت دماي 70 درجه قرار داده شد. تخته هاي توليد شده براي انجام آزمون هاي جذب آب و واكشيدگي ضخامت با ابعاد 20×20×8/2 ميليمتر برش داده شدند و طي يك دوره 10 روزه رفتار آن ها در برابر جذب آب و واكشيدگي ضخامت مطالعه شد. يافته ها: نتايج حاصل از مطالعه نحوه عملكرد دستگاه پيش پرس نشان داد كه طي فرايند آبگيري با استفاده از اين دستگاه مقدار ماده جامد ژل نانوسلولز از 6% به 40 % و نيز دانسيته بر مبناي وزن خشك نمونه ها از 06/. براي ژل به 54/. گرم بر سانتي متر مكعب براي نمد نانوسلولز با ضخامت 5/5 ميلي متر افزايش يافت. در اثر خشك كني در آون خلاء، ضخامت تخته به 8/2 ميلي متر كاهش يافته و دانسيته به 35/1 گرم بر سانتي متر مكعب رسيد. نتايج مطالعه رفتار جذب آب و واكشيدگي ضخامت تخته نانو سلولز تا 240 ساعت غوطه وري در آب نشان داد كه طي افزايش زمان غوطه وري جذب آب و واكشيدگي ضخامت طي 24 ساعت اوليه روند تصاعدي داشته و به ترتيب به 52 و 44 درصد رسيدند منتهي بعد از 24 ساعت روند افزايشي جذب آب و واكشيدگي ضخامت كند شده و تقريباً ثابت ماندند. نتيجه گيري: نتايج حاصل از استفاده از دستگاه پيش پرس بسيار مطلوب بود به گونه اي كه فرايند آبگيري از ژل نانوسلولز بدون مشكل انجام شد و نمد نانوسلولز با ضخامت مطلوب توليد شد. با توجه به قابليت جذب آب فراوان الياف نانوسلولز، داده هاي جذب آب و واكشيدگي ضخامت نمونه هاي تخته، ابتدا تا 24 ساعت روند تصاعدي داشته اما در زمانهاي بيشتر تغييرات معني داري در داده ها مشاهده نشد.