
تعداد نشریات | 13 |
تعداد شمارهها | 623 |
تعداد مقالات | 6,502 |
تعداد مشاهده مقاله | 8,649,951 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 8,255,943 |
اصلاح فیبر سلولز کاغذ با پیوندزدن کنترل شده فرمالدهید با استفاده از روش باندعرضی پلی ونیل الکل | ||
پژوهشهای علوم و فناوری چوب و جنگل | ||
دوره 28، شماره 1، خرداد 1400، صفحه 99-114 اصل مقاله (576.58 K) | ||
نوع مقاله: مقاله کامل علمی پژوهشی | ||
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22069/jwfst.2021.18707.1907 | ||
نویسندگان | ||
جواد صالحی* 1؛ سید احمد میرشکرایی2 | ||
1دانشجوی دکتری ،گروه شیمی، دانشگاه پیامنور، تهران، ایران، | ||
2استاد، گروه شیمی، دانشگاه پیامنور، تهران، ایران | ||
چکیده | ||
سابقه و هدف: فرمالدهید به تنهایی به عنوان مقاوم کننده بافت سلولز استفاده شده و کاربردش در پارچه مهم است و از نظر فنی امکان پذیر است.همچنین در این پژوهش از پالپ کاغذ به جای نخ استفاده شده تا اثر واکنش باند عرضی آشکارتر شود. روش این پژوهش شبیه به شرایطی است که در صنعت نساجی مورد استفاده است و سعی شده تا برای بهبود پارچه های الیاف سلولز بازیافت شده؛ از فرمالدهید و ترکیبات مربوطه مانند پلی وینیل الکل برای تقویت بافت استفاده شود. چالش اصلی:به طور معمول ترکیب فرمالدهید با اوره برای تقویت بافت سلولز به کار میرود اما دو مشکل برای کاربرد اوره فرمالدهید وجود دارد.مشکل اول این است که ترکیب اوره و فرمالدهید و سلولز سفت و سخت است و بنا بر این مناسب صنعت نساجی نیست و مشکل دوم این است که این ترکیب به مرور فرمالدهید آزاد میکند و فرمالدهید بد بو و سمی است. مواد و روش: برای مشکل آزاد شدن فرمالدهید و سختی محصول 3 راهکار انجام شد :1. در این پژوهش از پلی ونیل الکل استفاده شد.2. از کاتالیست بوراکس در واکنش فرمالدهید-سلولز استفاده شد و3. فرمالدهید اضافه با هیدروکسید سدیم50% (وزنی/وزنی) خنثی شد. یافته ها: در این پژوهش شرایط واکنش فرمالدهید-سلولز بهینه شد و4.پدیده به عنوان هدف مورد بررسی قرار گرفت و اثبات شد: 1. فرمالدهید در 30 درجه سانتیگراد بدون واکنش تبخیر میشود و از سوی دیگر در دمای بالاتر (150 درجه سانتیگراد) واکنش در دامنه وسیعی از شرایط با سلولز واکنش میدهد. اما با کاتالیست بوراکس در دمای oC95 واکنش قابل انجام است.2. تحت شرایط اسیدی ملایم واکنش انجام پذیر نیست و محیط باید با اسیدکلریدریک، اسیدی شود و یا کاتالیست آمونیم هیدروکلرید استفاده شود.3. واکنش سلولز-فرمالدهید قبل از افزودن اوره و سنتز متیلن اتر سلولز سبب میشود تا تبخیر فرمالدهید کاهش یابد. کاهش تبخیر و تخریب فرمالدهید سبب میشود محصول برای صنعت نساجی مناسب و بی خطر شود. 4. تیمار الیاف سلولز با فرمالدئید در شرایط شدید اسیدی تغییرات چشمگیری در ویژگی فیزیکی و مکانیکی آنها ایجاد می کندخواص چنین تیماری باعث بهبود ویژگی الاستیک (مدول یانگ)الیاف میشود. در این مطالعه ، انتشار فرمالدئید از نمونه های مختلف با استفاده از روش آزمون(head-space) و دستگاه کروماتوگرافی گازی و واکنش با سدیم بی سولفات اندازه گیری شد. در این آزمون رطوبت اثری در نتایج ندارد. تقریباً همان نشانه مقادیر فرمالدئید ، و همچنین رفتار مشابه ، برای هر روش دیده شده است. علاوه بر این ، نتایج نشان می دهد که به طور شگفت انگیزی رابطه خوبی بین مقادیر غلظت فرمالدئید قابل انتشار از بسیاری از محصولات بررسی شده در مطالعه حاضر وجود دارد. مقادیر غلظت فرمالدئید قابل فرار از محصولات روش این پژوهش بررسی شده در مطالعه حاضر زیر حد محصول روش معمول اوره فرمالدهید بود. نتیجه گیری: محصول این مقاله برای پوشش سلولزی پلاستیکهای نرم مانند چرم پلی وینیل کلرید و نخ پلی پروپیلن قابل استفاده است زیرا نسبت به روش معمول اوره-فرمالدهید ، نرمتر و کشسانتر است و فرمالدهید کمتری رها میکند. | ||
کلیدواژهها | ||
تغییرسلولز؛ فرمالدهید؛ پلی وینیل الکل؛ پیوندعرضی | ||
مراجع | ||
1.Ahe, Z., Zhang, Y., and Wei, W. 2012. Formaldehyde and VOC emissions at different manufacturing stages of wood-based panels. Building and Environment. 47: 197-204.
2.Altgen, M., Awais, M., Altgen, D., Klüppel, A., Mäkelä, M., and Rautkari, L. 2020. Distribution and curing reactions of melamine formaldehyde resin in cells of impregnation-modified wood. Scientific reports. 10: 1. 1-10.
3.Backer, S. 1948. The relationship between the structural geometry of a textile fabric and its physical properties: I: Literature review. Textile Research J. 18: 11. 650-658.
4.Bello, A., Barzegar, F., Momodu,D., Dangbegnon, J., Taghizadeh, F., Fabiane, M., and Manyala, N. 2015. Asymmetric super capacitor based on nanostructured grapheme foam/polyvinyl alcohol/ formaldehyde and activated carbon electrodes. J. of Power Sources. 273: 305-311.
5.Boran, S., Usta, M., and Gumuskaya, E. 2011. Decreasing formaldehyde emission from medium density fiberboard panels produced by adding different amine compounds to urea formaldehyde resin. International J. of Adhesion and Adhesives. 31: 7. 674-678.
6.Chiang, W.Y., and Huang, C.C. 1993. Studies of reactions with polymers. VII. The reaction of acrylonitrile‐grafted polyvinyl alcohol copolymer (PVA‐g‐AN) with NaOH/HCHO aqueous solution. J. of Polymer Science, Part A: Polymer Chemistry. 31: 2. 381-385.
7.Cleverland, O. 1939. Handbook of chemistry and physics.23rd Ed., Chemical Rubber Publishing Co. 1036p.
8.Collins, G.E. 1939. Fundamental principles that govern the shrinkage of cotton goods by washing. J. of the Textile Institute Proceedings. 30: 3. 46-61.
9.Costa, N.A., Pereira, J., Ferra, J., Cruz, P., Martins, J., Magalhaes, F.D., Mendes, A., and Carvalho, L.H. 2013. Scavengers for achieving zero formaldehyde emission of wood-based panels. Wood Science and Technology. 47: 6. 1261-1272.
10.Gruntfest, I.J., and Gagliardi, D.D.1948. The modification of cellulose by reaction with formaldehyde. Textile Research J. 18: 11. 643-650.
11.Gruntfest, I.J., and Gagliardi, D.D. 1948. The modification of cellulose by reaction with formaldehyde. Textile Research J. 18: 11. 643-650.
12.Heinze, T., El Seoud, O.A., and Koschella, A. 2018. Cellulose activation and dissolution. In Cellulose Derivatives. P 173-257. Springer, Cham.
13.Heuser, E. 1950. Factors which influence the kinetics of cellulose reactions. Textile Research J.20: 12. 828-837.
14.Mohamed Salem, M.Z. 2011. Estimation of formaldehyde emission from composite wood products. A thesis for PhD degree. Czech University of Life Science.
15.Perna, R.B., Bordini, E.J., and Deinzer-Lifrak, M. 2001. A case of claimed persistent neuropsychologicalsequelae of chronic formaldehyde exposure clinical, psychometric, and functional findings. Archives of clinical neuropsychology. 16: 1. 33-44.
16.Peters, G.M., Chi, X., Brockman, C., and Sessler, J.L. 2018. Polyvinyl alcohol–boronate gel for sodium hydroxide extraction. Chemical Communications. 54: 43.5407-5409.
17.Salem, M.Z., Böhm, M., Srba, J., and Beránková, J. 2012. Evaluation of formaldehyde emission from different types of wood-based panels and flooring materials using different standard test methods. Building and Environment. 49: 6-96. 18.Sreekala, M.S., Kumaran, M.G.,Joseph, S., Jacob, M., and Thomas,S. 2000. Oil palm fiber reinforced phenol formaldehyde composites: influence of fiber surface modifications on the mechanical performance. Applied Composite Materials. 7: 5-6. 295-329.
19.Tanpichai, S., and Oksman, K. 2016. Cross-linked nanocomposite hydrogels based on cellulose nanocrystals and PVA: Mechanical properties and creep recovery. Composites Part A: Applied Science and Manufacturing. 88:226-233.
20.Tovey, H. 1961. Cotton quality study VI: wrinkle resistance and recovery from deformation. Textile Research J. 31: 3.185-252.
21.Uchiyamaa, S., Matsushimab, E., Kitaoa, N., Tokunagab, H., Andoc, M., and Otsuboa, Y. 2007. Technical note. Effect of natural compounds on reducing formaldehyde emission from polywood. Atmospheric Environment. 41: 38. 8825-8830.
22.Williams, J.H. 1983.Wood composites of low formaldehyde emission. Patent. US 4409293 A133.
23.Xiong, X., Butler, J., Chiang, K., Efremova, B., Fulbright, J., Lei, N., Kumaran, M.G., and Wu, A. 2016. Assessment of S-NPP VIIRS on-orbit radiometric calibration and performance. Remote Sensing. 8: 2. 84-93.
24.Abdulkhani, A., Marvast, E.H.,Ashori, A., Hamzeh, Y., and Karimi, A.N. 2013. Preparation of cellulose/polyvinyl alcohol biocomposite films using 1-n-butyl-3-methylimidazolium chloride. International J. of Biological Macromolecules. 62: 379-386. | ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 323 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 368 |