توليد نانوكاغذ از نانوالياف سلولز تهيه شده از خمير شيميايي سوداي باگاس: تاثير متغيرهاي فرآيندي: پيش تيمار و تعداد مراحل عبور

Production of nanopaper from cellulose nanofiber prepared from chemical soda bagasse pulp: Effect of processing variables; Pre-treatment and homogenization passing

هدف اصلي اين پژوهش، بررسي قابليتهاي خمير شيميايي سوداي باگاس بهعنوان ماده اوليه براي توليد نانوالياف سلولز است. براي نيل بهاين مقصود، كيفيتهاي مختلف نانوالياف سلولز باگاس به روش همگن ساز توليد شد. نانو الياف سلولز باگاس هم بهصورت روش كاملاً مكانيكي و هم به روش آنزيمي )تيمار با آنزيم اندوگلوكاناز( تواماً با روش مكانيكي تهيه گرديد. تاثير تعداد مراحل عبور از همگنساز )سه و پنج بار( هم براي خميرهاي بدون تيمار و هم با تيمار آنزيمي بر روي ويژگيهاي نانوالياف و نيز نانو كاغذ ساخته شده بهعنوان متغيرهاي فرآيندي مورد بررسي قرار گرفت. نتايج بهدست آمده نشان داد كه با افزايش تعداد مراحل عبور، گرانروي و درجه بسپارش نانو الياف سلولز باگاس كاهش مييابد. براي تهيه نانو كاغذ از روش قالبگيري سوسپانسيوني استفاده شد. مقاومت كششي نانوكاغذ با افزايش تعداد مراحل عبور از سه مرحله به پنج مرحله افزايش قابل توجهي داشت و نانوكاغذ تهيه شده از خمير تيمار شده با آنزيم و پنج مرحله عبور از همگنساز داراي بيشترين شاخص مقاومت كششي بوده و كمترين شاخص مقاومت به پاره شدن نيز در نانوكاغذ تهيه شده از خمير بدون تيمار و با سه مرحله عبور از همگنساز بوده است كه دليل اين موضوع بهميزان فيبريله شدن بيشتر الياف خمير در هنگام عبور از همگنساز مرتبط است.

In this research, study on the capabilities of DED bleached soda bagasse pulp as a raw material for production of cellulose nanofiber was explored. For this purpose, different qualities of cellulose nanofiber were prepared. Cellulose nanofiber was produced either mechanically by homogenization or with enzymatic pre-treatment (pre-treatment with Endoglucanase) followed by homogenization. The effect of different passing through homogenization (three and five times) for either un-pretreated or enzyme pre-treated pulps on the nanofiber and nanopaper properties was studied as processing variables. The results showed that viscosities and DP of cellulose nanofiber decreased with increasing the homogenization passing. Dispersion Casting (DC) was selected as a nanopaper production approach. Tensile index of nanopaper increased with increasing homogenization passing from three to five times and nanopaper prepared from enzyme pre-treated pulps and five passing homogenization had higher tensile and lower tear indices. This was most certainly due to a significant increment cellulose nanofiber fibrillation through homogenization processes.