اثر زمان انحلال بر نم پذیری و برخی ویژگی های فیلم سلولزی تولیدی با استفاده از مایع یونی

نم‌پذیری و برخی از ویژگی‌های فیزیکی و مکانیکی برای بعضی کاربردها، به عنوان عوامل محدود کننده در بکارگیری این گونه فیلم‌ها و پوشش‌های زیست تخریب پذیر به شمار می‌روند. با توجه به ‌این‌که به نظر می‌رسد پارامترهای فرآیند انحلال، بر ساختار و ویژگی‌های فیلم سلولزی اثر قابل توجهی داشته باشند، در این مطالعه به بررسی اثر زمان انحلال بر نم‌پذیری و تعدادی از ویژگی‌های مهم فیلم سلولزی پرداخته شد. بدین منظور لینتر پنبه در زمان‌های مختلف انحلال در مایع یونی 1- بوتیل-3- متیل ایمیدازولیوم کلراید به مدت 1، 3 و 5 ساعت مورد انحلال قرار گرفت و پس از شستشو با آب مقطر به عنوان حلال جایگزین، فیلم‌های سلولزی بر روی پتری دیش تشکیل و در آون در دمای 60 درجه سانتیگراد خشک گردید. برای بررسی امکان اثر گذاری زمان انحلال بر ساختار شیمیایی و فیزیکی فیلم‌های حاصله، از طیف سنجی مادون قرمز و پراش اشعه ایکس استفاده شد. هم‌چنین ویژگی‌های مکانیکی، مانند مقاومت کششی، مدول الاستیسیته کششی، تغییر طول در نقطه شکست و خواص فیزیکی، نظیر جذب رطوبت و نیز زاویه تماس قطره آب مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج آنالیز طیف سنجی مادون قرمز مشخص نمود که در اثر افزایش زمان انحلال، تغییری در ساختار شیمیایی فیلم سلولزی مشاهده نشده است. اما تحلیل نمودار پراش اشعه ایکس، نشان دهنده افزایش جزیی درصد بلورینگی در اثر افزایش مدت زمان انحلال بود. بعلاوه مشخص گردید که درجه بسپارش زنجیره سلولزی، مقاومت به کشش و تغییر طول در نقطه شکست با افزایش زمان انحلال کاهش می‌یابد؛ در حالی که مدول الاستیسیته کششی تغییرات قابل توجهی نداشته است. بیشترین نرخ جذب رطوبت در فیلم‌های سلولزی در ابتدای دیاگرام جذب حاصل گردید و نیز افزایش زمان انحلال موجب افزایش زاویه تماس قطره آب در لحظه برخورد شد.

the effect of dissolution time on wettability and certain properties of cellulose film produced using ionic liquid

wettability and some other physical and mechanical properties of cellulose films are as restricting factors in application of such biodegredable films. since it is proposed that the dissolution process parameters may significantly affect the cellulose film structure and properties, in this research, the effect of dissolution time on wettability and some substantial properties of cellulose film was evaluated. in this due, cotton linter was dissolved in 1-butyl 3-methyl imidazolium chloride for 1, 3 and 5 hours, and following being washed with distilled water as an anti-solvent, the cellulose films were casted on petri-dishes and dried in 60 °c oven. in order to research the effect of dissolution time on chemical and physical structure of the films, ftir and x-ray diffraction were applied. moreover, mechanical properties, such as tensile strength, modulus of elasticity and elongation at break, and some physical characteristics as moisture absorption and water droplet contact angle were studied. ftir spectra analysis revealed that following increasing the dissolution time, no change in chemical structure of cellulose films was observed. but, the analysis of xrd patterns demonstrated a minor rise in crystallinity index following increasing the dissolution time. in addition, it was revealed that the degree of polymerization, tensile strength and elongation at break decreased as dissolution time increased; while there was no significant change in modulus of elasticity. the highest moisture absorption rate in cellulose films was occurred early in the absorption diagram, and the increase in dissolution time, resulted an increase in water droplet contact angle at zero time.