تولید نانوویسکر سلولز از ساقه پنبه و بهینه یابی شرایط هیدرولیز اسیدی

با توجه به نقش و اهمیت فناوری نانو در پیشرفت علم، استفاده از این فناوری در ارتقاء علوم مهندسی به ویژه علوم مهندسی خمیر و کاغذ ضرورت پیدا کرده است. بدین منظور در پژوهش حاضر با مطالعه تولید نانوویسکر سلولز از ساقه پنبه و بهینه یابی شرایط هیدرولیز اسیدی تلاش فراوانی برای به کارگیری این فناوری شده است. در این بررسی، آماده سازی ساقه پنبه با هدف تهیه آلفاسلولز طی سه مرحله ی تهیه خمیر سودا-آنتراکینون، لیگنین زدایی و تیمار قلیایی انجام شد. هیدرولیز اسیدی آلفاسلولز تهیه شده به وسیله اسید سولفوریک 64 درصد با دو پارامتر متغیر زمان و دمای هیدرولیز اسیدی در زمان های 25، 35 و 45 دقیقه و دماهای 35، 45 و 55 درجه سانتی گراد به منظور دست یابی به شرایط بهینه تولید نانوکریستال سلولز انجام گرفت. سپس به وسیله ی میکروسکوپ نیروی اتمی، آنالیز پراش پرتو ایکس و آنالیز پراکنش دینامیکی نور، قطر نانوکریستال، درجه کریستالیته، بازده تولید نانوکریستال های سلولز و ... مشخص گردید. براساس تصاویر میکروسکوپ نیروی اتمی، تیمارهای شدیدتر در تولید کریستال ها موثرتر بوده اند. نتایج پراش پرتو ایکس نشان داد که مراحل آماده سازی آلفاسلولز و همچنین تیمارهای هیدرولیز اسیدی در افزایش درجه کریستالیته نیز تاثیر بسیاری داشته است. براساس نتایج پراکنش دینامیکی نور، بیشترین مقدار بازده 91/31 درصد بود که مربوط به تیمار با دمای 55 درجه سانتی گراد و زمان 45 دقیقه می باشد. 7/98 درصد کریستال های تولید شده در تیمار مذکور در محدوده قطری 95-18 نانومتر بودند که بیشترین فراوانی آن ها 39-18 نانومتر بوده است. لذا شرایط تیمار مذکور به عنوان بهترین شرایط تولید نانوکریستال سلولز از ساقه پنبه تعیین شد.