تخته نانوسلولز: مطالعه عملکرد پیش پرس سرد و خواص فیزیکی تخته

سابقه و هدف: نتایج تحقیقات گذشته نشان داده است که نانوساختارهای سلولزی خواص به مراتب بهتری نسبت به میکروساختارهای سلولزی در خواص فیزیکی و مکانیکی دارند. همه فیلم های خالص نانوسلولز ساخته شده ضخامت­های کمتر از 100 میکرومتر داشته­اند منتهی در این مطالعه برای نخستین بار تخته نانو سلولز خالص باضخامت حدود سه میلی‌متر از نانوفیبرسلولز و بدون استفاده از رزین ساخته شده و خواص فیزیکی آن مورد بررسی قرار گرفت. عملکرد پیش­پرس سرد ساخته شده برای این مطالعه نیز مورد ارزیابی واقع شد. مواد و روش­ها: برای انجام این مطالعه الیاف نانوسلولز مورد نیاز از شرکت دانش بنیان نانونوین پلیمر خریداری شد. جهت پیش پرس ژل نانوسلولز و تولید نمد اولیه نانوسلولز، دستگاه پیش پرس دستی مخصوصی ساخته شد که اجزای اصلی آن سیلندر و پیستون پلی‌اتیلنی می‌باشد در این پیش پرس در اثر فشار پیستون ژل متراکم شده و آب از منافذ توری با ابعاد مش 300  که در سمت دیگر سیلندر تعبیه شده بود خارج گردید که نتیجه آن تولید نمد نانوسلولز بود. نمد تولید شده برای تولید تخته به درون آون خلاء منتقل شده و به مدت 24 ساعت تحت دمای 70 درجه قرار داده شد. تخته­های تولید شده برای انجام آزمون­های جذب آب و واکشیدگی ضخامت با ابعاد 20×20×8/2 میلیمتر برش داده شدند و طی یک دوره 10 روزه رفتار آن­ها در برابر جذب آب و واکشیدگی ضخامت مطالعه شد. یافته­ها:  نتایج حاصل از مطالعه نحوه عملکرد دستگاه پیش پرس نشان داد که طی فرایند آبگیری با استفاده از این دستگاه مقدار ماده جامد ژل نانوسلولز از 6% به 40 % و نیز دانسیته بر مبنای وزن خشک نمونه ها از 06/. برای ژل به 54/. گرم بر سانتی­متر مکعب برای نمد نانوسلولز با ضخامت 5/5 میلی‌متر افزایش یافت. در اثر خشک‌کنی در آون خلاء، ضخامت تخته به 8/2 میلی‌متر کاهش یافته و دانسیته به 35/1 گرم بر سانتی‌متر مکعب رسید. نتایج مطالعه رفتار جذب آب و واکشیدگی ضخامت تخته نانو سلولز تا 240 ساعت غوطه‌وری در آب نشان داد که طی افزایش زمان غوطه‌وری جذب آب و واکشیدگی ضخامت طی 24 ساعت اولیه روند تصاعدی داشته و به ترتیب به 52 و 44 درصد رسیدند منتهی بعد از 24 ساعت روند افزایشی جذب آب و واکشیدگی ضخامت کند شده و تقریباً ثابت ماندند. نتیجه­گیری: نتایج حاصل از استفاده از دستگاه پیش پرس بسیار مطلوب بود به گونه­ای که فرایند آبگیری از ژل نانوسلولز بدون مشکل انجام شد و نمد نانوسلولز با ضخامت مطلوب تولید شد. با توجه به قابلیت جذب آب فراوان الیاف نانوسلولز، داده های جذب آب و واکشیدگی ضخامت نمونه های تخته، ابتدا تا 24 ساعت روند تصاعدی داشته اما در زمانهای بیشتر تغییرات معنی داری در داده­ها مشاهده نشد.