پایان نامه درباره میزان استفاده و مواد و روشها


Widget not in any sidebars
نانو سلولز از هیدرولیز اسیدی سلولز بدست می آید و بدلیل خارج شدن بخش های آمورف دارای سطح ویژه ، ضریب لاغری و مقاومت ویژه بالا است. همچنین قابلیت تجدید شوندگی، زیست تخریب پذیری، در دسترس بودن و فراوانی در طبیعت این نانو ذره را به عنوان گزینه مناسبی برای تقویت پلیمرهای مختلف مطرح کرده است (Rahimi و Behroz،2011).
Kazi و همکاران (2011)، نانو کامپوزیتی با استفاده از نانو سلولز / پلی لاکتیک اسید با روش قالبریزی محلول تهیه کردند. آزمون کشش انجام شده بروی این نانو کامپوزیت افزایش مقاومت کششی و مدول الاستیسته را نسبت به پلیمر خالص پلی لاکتیک اسید نشان داد و بیشترین مقدار مقاومت کششی این نانو کامپوزیت در اختلاط 1 درصد نانو سلولز گزارش شد که 34 درصد بیشتر از پلیمر خالص بود.
قنبر زاده و همکاران، (1391)؛ به منظور بهبود خواص فیزیکی کامپوزیت حاصل از نشاسته و پلی وینیل الکل مقادیر 1، 3، 5و 7 درصد نانو رس به فیلم اضافه کردند و گزارش کردند، در اندازهگیری مقدار حلالیت با توجه به کاهش مقدار کاهش درصد حلالیت از فیلم حاوی 1% نانو رس به 7% نانو رس تفاوت معنی داری مشاهده نشد، اما نفوذپذیری نسبت به بخار آب (WVP) این افزایش درصد نانو معنی دار بوده و در فیلم حاوی 5% نانو رس کمترین مقدار نفوذپذیزی مشاهده شده است.
قنبرزاده و همکاران، (1392)؛ به منظور بهبود خواص مکانیکی فیلم حاصل از پلیلاکتیک اسید، نانو فیبر سلولز به میزان 0،4 ،8و 12 درصد به پلی لاکتیک اسد اضافه کردند و خواص مکانیکی فیلم حاصل را اندازهگیری کردند. استحکام کششی نانوکامپوزیت ها با افزایش میزان نانو فیبر سلولز افزایش یافت و فیلم دارای 12% نانو افزایش 27/131 درصدی داشت.مقدار مدول یانگ نیز افزایش یافت و نانوکامپوزیت حاوی 12% دارای حداکثر مقدار مدول یانگ بود، (Mpa 51/1019). که حدود دو برابر بیشتر از مدول یانگ فیلم PLA خالص (Mpa 3/566) بود.
Ghanbarzadeh و همکاران، (2012)؛ به منظور بهبود خواص مکانیکی فیلم حاصل از نشاسته و پلی وینیل الکل مقادیر 1، 3، 5و 7 درصد نانو رس به فیلم اضافه کردند و گزارش کردند، استحکام کششی نهایی (UTS) در یک درصد نانو رس کاهش و بعد از آن استحکام کششی نهایی افزایش مییابد البته نانو رس در ازدیاد طول تا نقطه پارگی (SB) عکس عمل میکند و با افزایش نانو رس (SB) کاهش مییابد.
Zhang و همکاران (2012)، نانو کامپوزیتی با استفاده از پلی ونیل فلوراید و نانوکریستال سلولز تهیه کردند و ویژگی های مکانیکی آن را مورد بررسی قرار دادند، نتایج حاصل از این بررسی افزایش مقاومت کششی و تغییر طول تا شکست را با افزایش درصد نانو سلولز تا 1/0 درصد و سپس کاهش را نشان داد.
قنبرزاده و همکاران، (1391)؛ به منظور بهبود خواص و مکانیکی کامپوزیت حاصل پلی وینیل الکل مقادیر 3، 5، 7، 10، 15و 20 درصد نانو کریستال سلولز به پلیونیلالکل اضافه کردند و خواص و مکانیکی فیلم حاصل را اندازهگیری کردند. آنها به این نتیجه رسدند که: با افزودن پلی ونیل الکل و نانو کریستال سلولز مقاومت مکانیکی فیلم ها نسبت به نمونه شاهد(پلیونیل الکل خالص) افزایش یافته و در نتیجه، منحنی تنش کرنش به تنش های بالاتر منتقل می شود. با افزایش مقدار نانو کریستال سلولز از 3 تا 10 درصد مقادیر UTS افزایش یافته است و بیشترین مقدار آن در 10 درصد نانوکریستال مشاهده شده است. با افزایش غلظت نانو کریستال سلولز از 3% به 10%، مقادیر UTS به ترتیب از 89/2 تا59/4 مگاپاسکال افزایش یافته است. این روند بهبود روی نقاط SB در غلظتهای 3 تا 7 درصد مشاهده شد ولی در غلظتهای 7 تا 20 درصد این مقدار نزولی و از کرنش از 1/71 به 67/40 کاهش یافته است.
قنبرزاده و همکاران، (1391)؛ به منظور بهبود خواص فیزیکی فیلم حاصل از کربوکسی متیل سلولز و پلی وینیل الکل مقادیر 0، 3، 5، 7و 10 درصد نانو رس به فیلم اضافه کردند آنها زاویه تماس را در زمان های 0 و 60 ثانیه اندازهگیری کردند و گزارش کردند، زاویه تماس اولیه فیلمهای بیوکامپوزیت به طور معنی داری با افزایش درصد نانو کاهش یافته است. به علاوه در صد کاهش زاویه تماس پس از60 ثانیه نیز با افزودن نانورس و افزایش مقدار نانورس در نانوکامپوزیتها، کاهش نشان داده است.
Chen و همکاران (2013)، نانو کامپوزیت جدیدی با استفاده از نانو سلولز و لاستیک نیتریلی تهیه کردند و ویژگی های مکانیکی را در این نانو کامپوزیت بررسی کردند. نتایج کار آنها افزایش مقاومت کششی و تغییر طول تا شکست این نانو کامپوزیت با افزایش درصد نانو سلولز نسبت به رزین خالص نشان داد. البته مقاومت کششی تا استفاده از 10 درصد نانو سلولز افزایش و بعد از آن کاهش داشت.
Zhang و همکاران، (2013)؛ با استفاده از پلیمر پلیونیلالکل و نانو کریستال سلولز اقدام به ساخت کامپوزیت به روش قالبگیری تزریقی نمودهاند. گزارش نشان میدهد درصد استفاده از نانو کریستال 0، 1، 3، 5، 7و 10 درصد بوده است. مقاومت کششی چند سازهها با افزودن 7% نانو کریستال سلولز از 32 به 58 مگاپاسکال و مدول یانگ از 175 به 1252 مگاپاسکال افزایش داشته است.
Abdulkhani و همکاران، (2013)؛ با استفاده از روش ریختهگری قالبی اقدام به ساخت فیلم آلفا سلولز و پلیونیلالکل با حلال یونی کردهاند. با توجه به نتایج افزودن آلفا سلولز به پلیمر پلیونیلالکل موجب افزایش ویژگیهای مکانیکی فیلم ساخته شده گردیده است.
Liu و همکاران، (2013)؛ اقدام به ساخت فیلم با استفاده از PVA و نانو سلولز تهیه شده از روش سوپر آسیاب به درصدهای 0، 3، 5، 8، 10، 15، 40و 60 درصد نمودند و گزارش کردند PVA خالص با 164 درصد تغییر شکل (کرنش) بیشترین میزان کرنش را نشان میدهد در حالی که با افزودن 3% نانو تمامی ویژگیها 20 درصد نسبت به PVA خالص بهبود پیدا میکند. مقاومت کششی و مدول فیلمها با افزودن نانو تا میزان 60% از Mpa 7/55 به Mpa 6/1105 افزایش پیدا مینماید که نشان دهنده افزایش 2/6 برابر نسبت به PVA خالص است. این نشان دهنده مقاومت کششی و مدول یانگ بالاتر نانو کامپوزیت ساخته شده نسبت به PVA خالص است.
Peng و همکاران، (2014)؛ اقدام به ساخت فیلم با استفاده از PVA و نانو فیبریل کوتاه کردند به این منظور نانو سلولز با درصد 1، 2، 3و 6 درصد به PVA اضافه گردید. اضافه نمودن SCNF به PVA تدریجا موجب افزایش مقاومتسفتی و حتی سختی فیبریلها میگردد و مقاومت نهایی فیلم به جهت گیری کریستال PVA و میزان استفاده از SCNF دارد هر چند تاثیر نانوسلولز بیشتر است. با اضافه نمودن SCNF به PVA مقاومت کششی به طرز قابل ملاحظهای اقزایش یافته، گرچه بیشترین مقاومتها در نانو سلولز 3% مشاهده میگردد.
فصل سوم
مواد و روشها
3- مواد و روشها:
3-1-مواد شیمیایی مورد استفاده
3-1-1-پلی ونیل الکل
پلی ونیل الکل مورد استفاده از شرکت Merck آلمان تهیه شد. مشخصات پلیمر در جدول 1-3 آورده شده است.
جدول1-1 انواع نانو سلولز (Klemm و همکاران، 2011)
[C2H4O]n
فرمول شیمیایی
تصویر شیمیایی
پودر بی رنگ
شکل ظاهری