بررسی خواص دای الکتریک نانوبیو کامپوزیت سلولزباکتریایی-رزین ترموست

چکیده سابقه وهدف : سلولز فراوانترین پلیمر کره زمین است واز اهمیت صنعتی زیادی برخوردار است .یکی ازکاربردهای سلولزخام استفاده به عنوان عایق الکتریکی است. مشکل اصلی کاغذ سلولزی برای استفاده در کاربردهای عایقی متخلخل بودن کاغذ و جذب رطوبت آن است. بنابراین به منظور خارج نمودن رطوبت در حفرات ،کاغذ توسط روغن و یا رزین اشباع می شود.هدف از انجام این پژوهش استفاده ازباکتری به منظور تولید سلولز و تهیه کاغذ وکامپوزیت عایقی از سلولزباکتریایی می باشد. مقایسه خواص فیزیکی کاغذ و کامپوزیت بدست آمده از سلولز باکتریایی با کاغذ و کامپوزیت حاصل از خمیر کرافت سوزنی برگ از دیگر اهداف پژوهش حاضر می باشد. مواد وروش ها :.باکتری G.Xylinus درمحیط کشت استاتیک هسترین –شرام در دمای 28درجه سانتی گراد به مدت30 روز کشت داده شد. سلولز باکتریایی تولید شده ضخامت 10میلی متر داشت .فیلمهای سلولز باکتریایی تولید شده، شستشو و خالص سازی شدند . در مرحله بعد فیلمها به قطعات کوچکی بریده شده والیاف توسط مخلوط کن خانگی ودستگاه کلوخه زدای استاندارد خمیر درآزمایشگاه از هم جدا شدند. سوسپانسیون آبی خمیر کرافت آماده شد .درصدهای متفاوت سلولز باکتریایی(10،15، 5درصد ) به سوسپانسون اضافه شد .از دستگاه کاغذ ساز آزمایشگاهی به منظور تهیه کاغذهای دست ساز استفاده شد. کاغذ سلولز باکتریایی خالص توسط روش خلا تهیه شد. کاغذهای تهیه شده خشک و شرایط دهی شدند.کاغذهای خشک شده در رزین فنل فرمالدهید غوطه ورشده و از هر تیمار 5 عدد برروی هم قرار گرفته و پرس شدند .دما و فشار پرس به ترتیب 150 درجه سانتی گراد و 100مگا پاسکال در نظر گرفته شد. یافته ها : به منظور بررسی خواص فیزیکی نمونه ها از آزمون های XRD,FTIR ، درجه بسپارش ونیز آزمونهای عایقی شامل اتلاف دای الکتریک، ثابت دای الکتریک،ظرفیت دای الکتریک و ولتاژ شکست دای الکتریک انجام شد.در صدسلولز باکتریایی به عنوان متغیر (100،15،10و5درصد) در نظر گرفته شد. نتایجXRD نشان داد درصد بلورینگی و اندازه بلور سلولز باکتریایی از خمیر کرافت سوزنی برگ بیشتر و بزرگتر استنتایج درجه بسپارش نشان داد درجه بسپارش سلولز باکتریایی از سلولز گیاهی بیشتر است. نتایج طیف سنجی FTIR پیوند ایجاد شده بین سلولز و رزین فنل فرمالدهید را نشان داد وهمچنین بر حضور لیگنین در خمیر کرافت سوزنی برگ دلالت داشت.. نتایج تست های عایقی نشان دادند بیشترین و کمترین فاکتور اتلاف دای الکتریک در کاغذها به ترتیب مربوط به کاعذ سوزنی برگ وکاغذ سلولز باکتریایی می باشد. نتایج نشان داد با افزایش سلولز باکتریایی از 5درصد به 15 درصد فاکتور اتلاف دای الکتریک افزایش یافت .فاکتور اتلاف دای الکتریک در کامپوزیت ها روند افزایشی نشان داد. بیشترین وکمترین ظرفیت و ثابت دای الکتریک به ترتیب مربوط به کاغذ سوزنی برگ و کاغذ سلولز باکتریایی می باشد. افزاودن سلولز باکتریایی به کاغذها ی دست سازخمیر کرافت منجر به افزایش ظرفیت و ثابت دای الکتریک شد.کامپوزیت های حاصله نیز روندمشابه با آنچه گفته شد نشان دادند. ولتاژ شکست دای الکتریک در کاغذها و کامپوزیت ها با افزایش سلولز باکتریایی افزایش یافت. نتیجه گیری: نتایج نشان داد بلورینگی، اندازه بلور و درجه بسپارش سلولز باکتریایی از سلولز گیاهی بیشتر بود. همچنین کاغذ دست ساز سلولز باکتریایی نسبت به کاغذ گیاهی فاکتور اتلاف ، ثابت دای الکتریک و ظرفیت دای الکتریک کمتری داشت. اما ولتاژ شکست بیشتری از خود نشان داد.