تولید نانوالیاف سلولزی از الیاف کاه گندم با استفاده از پیش‌تیمار کربوکسیل‌دار کردن

در این تحقیق، تولید نانوالیاف سلولزی با استفاده از پیش‌تیمار کربوکسیل دار کردن الیاف کاه گندم به‌عنوان یکی از مهم‌ترین پسماندهای لیگنوسلولزی مهم و در­ دسترس بررسی شد. در ابتدا خمیرسازی کاه گندم به روش سودا آنتراکینون و رنگبری آن به روش depd انجام پذیرفت و اکسیداسیون الیاف سلولزی حاصل از آن به‌وسیلۀ سیستم (naclo/nabr/tempo)  با استفاده از 2، 6 و 10 هیپوکلریت سدیم (براساس وزن خشک خمیر­کاغذ) صورت گرفت. مقدار گروه های کربوکسیل الیاف سلولزی به‌منظور بررسی رفتار اکسیداسیونی آن به روش تیتراسیون و طیف‌نگاری فروسرخ با تبدیل فوریه (ftir) اندازه‌گیری شد و نتایج نشان داد که با افزایش مقدار هیپوکلریت سدیم در حضور کاتالیزور tempo، اکسیداسیون انتخابی گروه هیدروکسیل نوع اول کربن شمارۀ 6 به گروه کربوکسیل اتفاق می افتد. سپس الیاف اکسیدشده تحت تاثیر فشارهای برشی موجود در همگن ساز و با چهار بار عبور از آن به نانوالیاف سلولزی تبدیل شدند. نتایج، کاهش 58 درصدی در شاخص های گرانروی، درجۀ پلیمریزاسیون، وزن مولکولی و کاهش 10 درصدی در مقدار بلورینگی نانوالیاف اکسید و تیمار‌شده با همگن‌ساز را نشان داد. در ادامه، نانوالیاف سلولزی تهیه‌شده با (کمترین مقدار) 2 درصد مادۀ اکسیدکننده (هیپوکلریت سدیم) از طریق روش قالب گیری سوسپانسیونی تبدیل به نانوکاغذ شده و به‌کمک میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی قطر نانوالیاف کمتر از 30 نانومتر تعیین شد.