بررسی ویژگی‌های ساختاری و پایداری حرارتی نانوکریستال‌ سلولز تولید‌شده از کاغذ باطله

در این تحقیق، ویژگی‌های ساختاری و پایداری حرارتی نانو کریستال سلولز تولید‌شده از کاغذ باطله مورد بررسی قرار‌گرفت. به‌منظور تولید نانوکریستال سلولز از روش هیدرولیز اسیدی استفاده‌شد. اندازه‌گیری ابعاد نانوذرات با میکروسکوپ fe-sem انجام شد. برای بررسی ساختار شیمیایی و درجه بلورینگی نانو ذرات، به‌ترتیب از روش طیف‌سنجی با اشعه مادون قرمز (ft-ir) و پراش اشعه ایکس (xrd) استفاده ‌شد. آنالیز توزین حرارتی (tga) برای بررسی پایداری حرارتی نانوذرات انجام‌شد. قطر نانو ذرات حاصل از الیاف چوبی بکر، الیاف بازیافت شده از mdf و کاغذ باطله به‌ترتیب 18/94 ، 25/22 و 24/11 نانومتر بود. نتایج نشان‌دهنده ساختار مشابه نانوسلولز حاصل از الیاف مختلف بود، اما کاهش جزئی در پایداری حرارتی نانوسلولز حاصل از کاغذ باطله مشاهده می‌شود. با توجه به شباهت ساختار و ویژگی‌های نانوسلولز حاصل از کاغذ باطله با نانوسلولز حاصل از سایر الیاف، کاغذ باطله می‌تواند به عنوان ماده‌اولیه قابل‌دسترس و ارزشمند برای تولید نانوکریستال سلولز مورد استفاده قرار‌گیرد.

Structural properties and thermal stability of nano crystalline cellulose produced from waste paper

In this study, the structural properties and thermal stability of cellulose nanocrystals produced from waste paper were investigated. Acid hydrolysis method was used to produce cellulose nanocrystals. Dimensions of nanoparticles were measured by FESEM microscope. To study the chemical structure and degree of crystallinity of nanoparticles, Fourier infrared spectrometry (FTIR) and Xray diffraction (XRD) were utilized, respectively. Thermogravimetric analysis (TGA) was performed to evaluate the thermal stability of nanoparticles. The diameter of nanoparticles obtained from virgin wood fibers, recycled fibers from MDF waste and waste paper were 18.94, 25.22 and 24.11 nm, respectively. The results showed a similar structure between nanocelluloses produced from different fibers, but a slight decrease in the thermal stability of nanocelluloses from waste paper was observed. Due to the similarity of the structure and properties of nanocellulose obtained from waste paper as compared to nanocelluloses obtained from other fibers, waste paper can be used as an available and valuable raw material for the production of cellulose nanocrystals.