
تعداد نشریات | 13 |
تعداد شمارهها | 623 |
تعداد مقالات | 6,501 |
تعداد مشاهده مقاله | 8,622,230 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 8,211,740 |
بررسی خواص دای الکتریک نانوبیو کامپوزیت سلولزباکتریایی-رزین ترموست | ||
پژوهشهای علوم و فناوری چوب و جنگل | ||
مقاله 12، دوره 24، شماره 2، شهریور 1396، صفحه 157-170 اصل مقاله (523.85 K) | ||
نوع مقاله: مقاله کامل علمی پژوهشی | ||
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22069/jwfst.2017.12328.1643 | ||
نویسندگان | ||
سمیه شیخ نظری* 1؛ تقی طبرسا2؛ مهدی مشکور3؛ ابوالقاسم خزاعیان3 | ||
1دانشجو دکتری فراورده های چند سازه چوب دانشکده چوب و کاغذ دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان | ||
2هیات علمی دانشکده چوب و کاغذ دانشگاه علوم کشاورزی و منایع طبیعی گرگان | ||
3هیات علمی دانشکده چوب و کاغذ دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان | ||
چکیده | ||
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. | ||
کلیدواژهها | ||
"سلولز باکتریایی؛ " "خمیر کرافت؛ " "رزین ترموست؛ " "کامپوزیت؛ " | ||
مراجع | ||
1.Albu, M.G., Vuluga, Z., Panaitescu, D.M., Vuluga, D.M., Căşărică, A., and Ghiurea, M. 2014. Morphology and thermal stability of bacterial cellulose/ collagen composites. Central European Journal of Chemistry 12(9): 968–975. Cent. Eur. J. Chem. 2.Ashori, A., Sheykhnazari, S., Tabarsa, T., Shakeri, A., and Golalipour, M. 2012. Bacterial cellulose/ silica nanocomposites: Preparation and characterization. Carbohydrate Polymers 90(1): 413–418. 3.Basta, A.H., and El-Saied, H. 2009. Performance of improved bacterial cellulose appli-cation in the production of functional paper. Applied Microbiology, 107(6): 2098–2107. 4.Bielecki, S., Krystynowiz, A., Czaja, W., and Brown, M. 2006. Microbial cellulose-the natural power to heal wounds. J. Biomaterials. 27(2): 145-151. 5.Bras, D., Stromme, M., and Mihranyan, A. 2015. Characterization of diellectric propertiesof nanocellulose from wood and algae for electrical insulator applications. Phys. chem. B. 119: 5911-917. 6.Cakar, F., Kati, A., Ozer, I., Dilan Demir Bag, D., Sahin, F., and Aytekin, A.O. 2014. Newly developed medium and strategy for bacterial cellulose production. Bio Chemical Engineering Journal. 92: 35-40. 7.Fang, L., and Catchmark, J.M. 2014. Characterization of water-soluble exopolysaccharides from Gluconacetobacter xylinus and their impacts on bacterial cellulose crystallization and ribbon assembly. Cellulose .21: 3965–3978. 8.Gabr, M.H., Elrahman, M.A., Okubo, K., and Fujii, T. 2010. A study on mechanical properties of bacterial cellulose/epoxy reinforced by plain woven carbon fiber modified with liquid rubber. Composites part A. 41: 1263-1271. 9.Jeon, S., Yoo, Y.M., Park, J.W., Kim, H.J., and Hyun, J. 2014. Electrical conductivity and optical transparency of bacterial cellulose based composite by static and agitated methods. Current Applied Physics. 14: 1621–1624. 10.Juntaro, J., Ummartyotin, S., Sain, M., and Manuspiya, H. 2012. Bacterial cellulose reinforced polyurethane-based resin nano composites: A study of how ethanol and processing pressure affect physical, mechanical and dielectric properties. Carbohydrate polymers. 87: 2464-2469. 11.Mohite, B.V., and Patil, S.V. 2014. Physical, structural, mechanical and thermal characterization of bacterial cellulose by G. hansenii NCIM 2529. Carbohydrate Polymers. 106: 132–141. 12.Nakagaito, A.N., Iwamoto, S., and Yano, H. 2005. Bacterial cellulose: The ultimate nano – scalar cellulose morphology for the production of high-strength composites. Materials science and processing. 80: 93-97. 13.Nogi, M., and Yano, H. 2008. Transparent nano composites based on cellulose produced by bacteria offer potential Innovation in the electronics device industry. Advanced material. 20: 1849-1852. 14.Poletto, M.P., Zattera, A.J., and Santana, R.M.C. 2012. Structural differences between wood species: Evidence from chemical composition, FTIR spectroscopy, and thermogravimetric analysis. Appl. Polym. Sci., 126: E336–E343. 15.Rezaee, A., Solimani, S., and Forozandemogadam, M. 2005. Role of plasmid in production of Acetobacter xylinum biofilms. Biochemistry and Biotechnology. 1(3): 121-125. 16.Santos, S.M., Carbajo, J.M., Gómez, N., Quintana, E., Ladero, M., Sánchez, A., Chinga- Carrasco, G., and Villar, J.C. 2016. Use of bacterial cellulose in degraded paper restoration. Part II: application on real sample. Materials Science, 51: 1553–1561. 17.Sheykhnazari, S., Tabarsa, T., Ashori, A., and Ghanbari, A. 2016. Bacterial cellulose composites loaded with SiO2 nanoparticles: Dynamic-mechanical and thermal properties. International Journal of Biological Macromolecules, 93: 672–677. 18.Sheykhnazari, S., Tabarsa, T., Ashori, A.R., Shakeri, A.R., and Golalipour, M. 2011. Bacterial synthesized cellulose nanofibers; Effects of growth times and culture medium on the structural characteristics. Carbohydrate polymers. 86: 1187-1191. 19.Thygesen, A., Oddershede, J., Lilholt, H., Thomsen, A.B., and Stahl, K. 2005. On the determination of crystallinity and cellulose content in plant fibres. Cellulose. 12: 563-576. 20.Trovatti, E., Oliveira, L., Freire, C.S.R., Silvestre, A.J.D., and Pascoal Neto, C. 2010. Novel bacterial cellulose-acrylic resin nanocomposites. Composites Science and Technology. 70: 1148-1153. 21.Ul-Islam, M., Khan, T., and Park, J.K. 2012. Nanoreinforced bacterial cellulosemontmorllonite composites for biomedical applications.Carbohydrate polymers. 89: 1189- 1197. 22.Ummartyotin, S., Juntaro, J., Sain, M., and Manuspiya, H. 2012. Development of transparent bacterial cellulose nano composites films as substrate for flexible organic light emitting diode (OLED) display. Industrial crops and products. 35: 92-97. 23.Wada, M., Okano, T. 2001. Localization of Iα and Iβ phases in algal cellulose revealed by acid treatments. Cellulose 8: 183–188. | ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 872 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 804 |