بررسی انحلال و بازسازی سلولز در دو نوع حلال یونی

نویسندگان

1 کارشناس ارشد علوم و صنایع چوب و کاغذ، دانشکدة منابع طبیعی، دانشگاه تهران، کرج، ایران.

2 دانشیار گروه علوم و صنایع چوب و کاغذ، دانشکدة منابع طبیعی، دانشگاه تهران، کرج، ایران

3 استادیار گروه علوم و صنایع چوب و کاغذ، دانشکدة منابع طبیعی، دانشگاه تهران، کرج، ایران

4 استاد گروه علوم و صنایع چوب و کاغذ، دانشکدة منابع طبیعی، دانشگاه تهران، کرج، ایران؛ و مؤسسة تحقیقاتی INTROP، دانشگاه پوترا، مالزی.

doi
10.22059/jfwp.2014.50440
چکیده

سلولز فراوان‏ترین پلیمر طبیعی روی کرۀ زمین است که به‌علت خواص فیزیکی و مکانیکیِ منحصربه‌فرد خود کاربردهای متنوعی یافته است. ساختار سلولز طبیعی (سلولز I) از عوامل مهم محدود‌کنندة پتانسیل آن در ارزش رقابتی در تولید فرآورده‏های مختلف است. در این مطالعه، از دو حلال یونی ایمیدازول پایة 1ـ‌‌بوتیل‌ـ3ـ‌متیل ‌ایمیدازولیوم کلرید (BMIMCl) و 1ـ‌بوتیل‌ـ3ـ‌متیل ایمیدازولیوم متیل سولفات ([BMIM][MeSO4]) برای انحلال سلولز استفاده شد. بررسی‌ها نشان داد که حلال [BMIM][MeSO4] قادر به ‌‌انحلال سلولز نیست و عمل‌‌آوری با حلال سبب تشکیل ترکیبات تخریبی محلول در آب گردید، اما عمل‌‌آوری با BMIMCl سبب انحلال سلولز شد. طیف‌سنجی 13CNMRنیز این واقعیت را تأیید کرد. ساختار بلوری سلولز بر اثر انحلال و بازسازی به ‌‌سلولز II تغییر شکل می‌یابد و مقدار بلورینگی ساختار آن کاهش می‌یابد. درصد کریستالی، ضخامت نانوکریستال‏ها، نرخ کریستالی، و انرژی پیوند نیز بر اثر انحلال و باز‌‌سازی سلولز کاهش یافتند. نتایج نشان داد که درصد کریستالی و ضخامت نانوکریستال‏ها بر اثر بازسازی سلولز با ‌‌روش سرد‌کردن تدریجی در مقایسه با ‌‌روش سرد‌کردن ناگهانی افزایش می‌یابد.