تولید و ارزیابی خواص نانوکامپوزیت‌ شفاف سه‌لایه حاوی اپوکسی تقویت شده با نانوفیبرسلولز و نانوفیبرکیتین

در این مطالعه، نانوکامپوزیت سه‌لایه شفاف متشکل از نانوفیبرهای سلولز چوب (wcnf)، نانو فیبرهای سلولز باکتریایی (bcnf) و نانوفیبرهای کیتین (chnf) به‌صورت جداگانه به‌عنوان لایه‌ی وسط و اپوکسی به‌عنوان لایه‌های رویی و پشتی ساخته شد و ویژگی‌های آن مورد بررسی قرار گرفت. نانوفیبر سلولز و نانوفیبر کیتین ابتدا تبدیل به نانوفیلم شده و سپس بعد از جابجایی حلال با اتانول و استون در اپوکسی غوطه‌ور شدند و در نهایت نانوفیلم‌های آغشته به اپوکسی بعد از پرس سرد در آون خشک شدند تا نانوکامپوزیت سه‌لایه تهیه گردد. آزمون‌های fe-sem ، شفافیت و کشش نشان دادند که اپوکسی به لایه وسط (نانوفیلم) نفوذ کرده و موجب شفافیت و خواص مکانیکی بیشتر شده است. طبق آزمون xrd شاخص کریستالی نانوکامپوزیت‌ها کمتر از شاخص کریستالی نانوفیلم‌های خالص بود. آزمون atr-ftir حاکی از مشابهت پیک نانوکامپوزیت‌ها با پیک اپوکسی بود که دلیل آن حضور لایه اپوکسی در بالا و پایین فیلم نانوفیبر سلولز و نانوفیبر کیتین بود. خواص مکانیکی و شفافیت تمام نانوکامپوزیت‌ها بیشتر از نانوفیلم خالص بود. نانوکامپوزیت‌های حاوی bcnf و chnf به‌ترتیب بیشترین خواص مکانیکی و شفافیت را نشان دادند.

fabrication and properties evaluation of three layered transparent nanocomposite reinforced with cellulose and chitin nanofibers

in this study, three-layered transparent nanocomposite containing wood cellulose nanofibers (wcnf), bacterial cellulose nanofiber (bcnf) and chitin nanofibers (chnf) individually as core layer and epoxy as top and bottom layers has been fabricated and characterized. the wcnf, bcnf and chnf were first converted to nanofilms, followed by solvent exchanging by ethanol and acetone and then immersed into epoxy resin. the impregnated nanofilms with epoxy was cold pressed followed by drying in an oven to get three layered nanocomposites. fe-sem, transparency and tensile test showed that epoxy could penetrate into the core layer (nanofilms) positively affected the transparency and mechanical properties. the crystallinity index of nanocomposite was lower than that of pure nanofilms. atr-ftir confirmed the peaks of nanocomposites were similar to those of epoxy. the mechanical and transparency properties of nanocomposite were higher than those of pure nanofilms. nanocomposite containing bcnf and chnf showed highest tensile strength and transparency, respectively.