تهیه و مشخصه یابی میکرو/نانوالیاف سلولوزی از پسماندهای کشاورزی با روش آسیاب گلوله ای و اصلاح آن ها با پلیمرها

فرضیه ها: آسیاب گلوله ای روش موثری به منظور تهیه میکرو/نانوالیاف است. میکرو/نانوالیاف سلولوزی (CMFs/CNFs) تهیه شده از ضایعات کشاورزی (پوسته برنج و کاه ذرت) می توانند با روش های سازگار با محیط زیست و فرایندهای مکانیکی-شیمیایی به عنوان مواد پایه برای تولید کامپوزیت های پلیمری با خواص بهبودیافته استفاده شوند. انتظار می رو، اصلاح شیمیایی این الیاف با پلیمرها، به ارتقای پایداری گرمایی و عملکردی آن ها منجر شود. روش ها: استخراج سلولوز از پوسته برنج (RH) و کاه ذرت (CS) با روشی سبز و بدون حلال های آلی، انجام شد و سپس تایید خلوص آن با طیف سنجی زیرقرمز تبدیل فوریه (FTIR) و پراش پرتو X انجام شد. تولید CMFs/CNFs با آسیاب گلوله ای و بررسی اثر زمان آسیاب (۱ تا ۵ ساعت) و منبع سلولوز بر قطر الیاف انجام شد. شکل شناسی الیاف سلولوز تهیه شده به کمک میکروسکوپ الکترونی پویشی (SEM) بررسی شد. اصلاح شیمیایی الیاف سلولوز تهیه شده با سه پلیمر آب دوست پلی(آکریل آمید) (PAAm)، پلی(۲-آکریل آمیدو-۲-متیل-۱-پروپان سولفونیک اسید) (PAMPS) و پلی(دی آلیل دی متیل آمونیوم کلرید) (PDADMAC) با ترکیبات مختلف، به روش پلیمرشدن درجا، انجام شد. ساختار شیمیایی پلیمرهای سنتزشده به کمک طیف سنجی FTIR و آزمون رزونانس مغناطیسی هسته هیدروژن (۱H-NMR)  بررسی شد. سنجش پایداری گرمایی کامپوزیت ها به کمک  گرماوزن سنجی (TGA) انجام شد. یافته ها: نتایج آزمون FTIR استخراج موفقیت آمیز سلولوز را تایید کرد. شاخص بلورش سلولوز استخراج شده از کاه ذرت (۶۲%) بیشتر از پوسته برنج (۵۵%) بود. نانوالیاف تولید شده از کاه ذرت پس از۵h آسیاب به میانگین قطر۱۰۶nm رسیدند. نتایج آزمون های FT-IR و ۱H-NMR اصلاح شیمیایی موفقیت آمیز الیاف سلولوز را تایید کردند. اصلاح شیمیایی الیاف سلولوز تهیه شده با کوپلیمر P(AAm-co-AMPS-co-DADMAC) پایداری گرمایی الیاف را از ۲۴۰ به ۳۲۰ درجه سلسیوس افزایش داد.

کلیدواژه ها:

سلولز ، نانوالیاف ، میکروالیاف ، آسیاب گلوله ای ، کامپوزیت