وبلاگ جامع
,وبلاگ جامع فروش انواع فایلوبلاگ جامع
,وبلاگ جامع فروش انواع فایلپایان نامه دکتری تولید و ارزیابی نانو کاغذ حاصل از نانو الیاف سلولز باگاس
رساله جهت اخذ درجه دکتری تخصصی
عنوان :
تولید و ارزیابی نانو کاغذ حاصل از نانو الیاف سلولز باگاس
با فرمت قابل ویرایش word
تعداد صفحات: 170 صفحه
تکه های از متن به عنوان نمونه :
فهرست مطالب
| ردیف | عنوان | صفحه | ||
| فصل اول | 1 | |||
| 1 | مقدمه و کلیات | 2 | ||
| 1-1 | سلولز | 2 | ||
| 1-2 | باگاس (تفاله نیشکر) | 3 | ||
| 1-3 | نانومواد | 4 | ||
| 1-4 | نانو الیاف سلولزی | 4 | ||
| 1-5 | روشهای تولید نانو الیاف سلولزی | 6 | ||
| 1-5-1 | همگن ساز | 6 | ||
| 1-5-2 | ریزسیال ساز | 7 | ||
| 1-5-3 | آسیابهای پرقدرت | 8 | ||
| 1-5-4 | خرد کردن انجمادی | 9 | ||
| 1-6 | پیش تیمار های مناسب برای تولید نانو الیاف سلولزی | 9 | ||
| 1-7 | کاربرد های نانو الیاف سلولزی | 11 | ||
| 1-7-1 | تقویت کننده در چند سازه ها | 11 | ||
| 1-7-2 | تقویت کننده در صنایع بسته بندی | 11 | ||
| 1-7-3 | تقویت کننده در صنایع خمیر و کاغذ | 12 | ||
| 1-8 | نقش همی سلولزها در میزان فیبریله شدن نانوالیاف سلولزی | 13 | ||
| 1-9 | باگاس به عنوان ماده اولیه مهم برای تهیه نانوالیاف سلولزی | 13 | ||
| 1-10 | فرضیه های تحقیق | 14 | ||
| 1-11 | اهداف تحقیق | 15 | ||
| فصل دوم | 16 | |||
| 2 | مروری بر مطالعات | 17 | ||
| 2-1 | مطالعات انجام شده در داخل کشور | 17 | ||
| 2-1-1 | فیلم میکروفیبریله شده، فیلم نانوفیبریله شده، نانوکاغذ و نانوچند سازه | 17 | ||
| 2-1-2 | سلولز نانوفیبریله شده به عنوان تقویت کننده | 18 | ||
| 2-2 | مطالعات انجام شده در خارج از کشور | 18 | ||
| 2-2-1 | تولید فیلم میکروفیبریله شده، فیلم نانوفیبریله شده و نانوکاغذ | 18 | ||
| 2-2-2 | استفاده از روش پیش تیمار شیمیاییTEMPO برای تولید سلولز نانوفیبریله شده، فیلم و نانوکاغذ تهیه شده از آن | 20 | ||
| 2-2-3 | استفاده از سلولز میکروفیبریله و نانوفیبریله شده به عنوان تقویت کننده در کاغذ | 22 | ||
| 2-2-4 | تاثیر همی سلولزها بر میزان فیبریله شدن سلولز در ابعاد نانو | 23 | ||
| فصل سوم | 24 | |||
| 3 | مواد و روشها | 25 | ||
| 3-1 | مواد | 25 | ||
| 3-1-1 | خمیر نیمه رنگ بری شده سودای باگاس | 25 | ||
| 3-1-2 | مواد مورد نیاز برای تعیین عدد کاپا | 25 | ||
| 3-1-3 | مواد مورد نیاز برای تهیه دی اکسید کلر2ClO | 25 | ||
| 3-1-4 | خمیر رنگ بری شده(DED) سودای باگاس | 25 | ||
| 3-1-5 | مواد مورد نیاز برای پیش تیمار آنزیمی | 26 | ||
| 3-1-5-1 | بافر آنزیم اندوگلوکاناز | 26 | ||
| 3-1-5-2 | آنزیم اندوگلوکاناز | 26 | ||
| 3-1-6 | مواد شیمیایی مورد استفاده برای تهیه خمیر حل شونده | 26 | ||
| 3-1-7 | مواد شیمیایی مورد استفاده برای شستشوی خمیر حل شونده | 26 | ||
| 3-1-8 | مواد کمک ماندگاری | 27 | ||
| 3-1-8-1 | پلی اکریل آمید کاتیونی | 27 | ||
| 3-1-2 | دستگاه ها و تجهیزات مورد استفاده | 27 | ||
| 3-2 | روشها | 28 | ||
| 3-2-1 | مکان و روش نمونه برداری | 28 | ||
| 3-2-2 | تعیین ترکیبات شیمیایی خمیرکاغذ نیمه رنگ بری شده، رنگ بری شده سودا و خمیرحل شونده سودای باگاس | 28 | ||
| 3-2-3 | رنگبری خمیرکاغذ نیمه رنگ بری شده سودای باگاس | 29 | ||
| 3-2-3-1 | طرز تهیه دی اکسید کلر 2ClO و آنالیز آن | 29 | ||
| 3-2-3-2 | شرایط رنگبری دو مرحله ای با دی اکسید کلر (DED) | 30 | ||
| 3-2-4 | تعیین ویژگیهای خمیرهای نیمه رنگ بری شده و رنگ بری شده سودای باگاس | 30 | ||
| 3-2-4-1 | عدد کاپا | 30 | ||
| 3-2-4-2 | درجه روانی | 31 | ||
| 3-2-4-3 | ابعاد الیاف | 31 | ||
| 3-2-4-4 | گرانروی خمیرکاغذ | 31 | ||
| 3-2-4-5 | درجه بسپارش و وزن ملکولی خمیرکاغذ | 32 | ||
| 3-2-4-6 | تصاویر میکروسکوپ الکترونی پیمایشی | 32 | ||
| 3-2-5 | پالایش خمیرکاغذ رنگ بری شده(DED) سودای باگاس | 33 | ||
| 3-2-6 | روش پیش تیمار آنزیمی | 33 | ||
| 3-2-7 | تهیه نانوالیاف سلولزی بدون پیش تیمار (سه و پنج مرحله عبور از همگن ساز) | 33 | ||
| 3-2-8 | تهیه نانو الیاف سلولزی با پیش تیمار آنزیمی(سه و پنج مرحله عبور از همگن ساز) | 34 | ||
| 3-2-9 | تهیه نانوکاغذ به روش قالب گیری سوسپانسیونی از نانوالیاف سلولزی تهیه شده در بند های3-2-7 ، 3-2-8 | 34 | ||
| 3-2-10 | خمیر کاغذ حل شونده | 35 | ||
| 3-2-10-1 | روش تهیه | 35 | ||
| 3-2-10-2 | روش شستشو | 35 | ||
| 3-2-11 | تعیین درجه روانی، گرانروی و درجه بسپارش خمیرکاغذ حل شونده | 36 | ||
| 3-2-12 | پالایش خمیر حل شونده وتهیه دوغاب از آن | 36 | ||
| 3-2-13 | تولید نانو الیاف سلولزی بدون پیش تیمار و تیمار آنزیمی از خمیر حل شونده مطابق با بند های 3-2-7 و 3-2-8 | 36 | ||
| 3-2-14 | تهیه نانوکاغذ | 36 | ||
| 3-2-15 | تهیه تصاویر الکترونی پیمایشی از نانوکاغذ های ساخته شده در بندهای 3-2-9 و 3-2-14 | 37 | ||
| 3-2-16 | پالایش خمیرکاغذ نیمه رنگ بری شده سودای باگاس | 38 | ||
| 3-2-17 | آماده سازی پلی اکریل آمید کاتیونی | 38 | ||
| 3-2-18 | تهیه کاغذ دست سازآزمایشگاهی از خمیرکاغذ نیمه رنگ بری شده سودای باگاس | 38 | ||
| 3-2-19 | تهیه دوغاب برای تهیه کاغذ های دست ساز ترکیبی | 39 | ||
| 3-2-20 | بررسی میزان ماندگاری در گذر نخست نانوالیاف سلولزی | 39 | ||
| 3-2-21 | اندازه گیری زمان آبگیری از خمیرکاغذ | 40 | ||
| 3-2-22 | تولید کاغذ های دست ساز ترکیبی | 40 | ||
| 3-2-22-1 | کاغذ های دست ساز ترکیبی به نسبتهای 1،3 و5 درصد نانو الیاف سلولزی بدون پیش تیمار | 40 | ||
| 3-2-22-2 | کاغذ های دست ساز ترکیبی به نسبتهای 1،3 و5 درصد نانو الیاف سلولزی با پیش تیمار آنزیمی | 41 | ||
| 3-2-23 | تولید کاغذ های دست ساز ترکیبی در اختلاط با پلی اکریل آمید کاتیونی به نسبت 1/0 و 3/0 درصد و 1 و 5 درصد نانو الیاف سلولزی بدون پیش تیمار | 41 | ||
| 3-2-24 | تهیه تصاویر میکروسکوپ الکترونی پیمایشی از کاغذ های ترکیبی | 43 | ||
| 3-2-25 | ویژگی های نانوکاغذ و کاغذ های دست ساز ترکیبی | 44 | ||
| 3-2-25-1 | ویژگی های فیزیکی | 44 | ||
| 3-2-25-1-1 | وزن پایه | 44 | ||
| 3-2-25-1-2 | ضخامت و دانسیته | 44 | ||
| 3-2-25-1-3 | مقاومت کاغذ نسبت به عبور هوا | 44 | ||
| 3-2-25-1-4 | ناهمواری سطح | 44 | ||
| 3-2-25-2 | ویژگی های مقاومتی | 45 | ||
| 3-2-25-2-1 | شاخص مقاومت کششی | 45 | ||
| 3-2-25-2-2 | شاخص مقاومت پارگی | 45 | ||
| 3-2-25-3 | ویژگی های نوری | 45 | ||
| 3-2-25-3-1 | روشنی | 45 | ||
| 3-2-25-3-2 | ماتی | 45 | ||
| 3-2-25-3-3 | ضریب پخش نور | 46 | ||
| 3-2-26 | طرح آماری | 46 | ||
| فصل چهارم | 47 | |||
| 4 | نتایج و بحث | 48 | ||
| 4-1 | ویژگی های خمیرکاغذ سودای باگاس | 48 | ||
| 4-1-1 | ویژگی های خمیرکاغذ نیمه رنگ بری شده سودای باگاس | 48 | ||
| 4-1-1-1 | ترکیبات شیمیایی | 48 | ||
| 4-1-1-2 | عدد کاپا و مقدار لیگنین | 48 | ||
| 4-1-1-3 | ابعاد الیاف | 49 | ||
| 4-1-1-4 | گرانروی، درجه بسپارش و وزن ملکولی | 49 | ||
| 4-1-1-5 | درجه روانی | 50 | ||
| 4-1-2 | ویژگی های خمیرکاغذ رنگ بری شده سودای باگاس | 50 | ||
| 4-1-2-1 | ترکیبات شیمیایی | 50 | ||
| 4-1-2-2 | عدد کاپا و مقدار لیگنین | 51 | ||
| 4-1-2-3 | ابعاد الیاف | 51 | ||
| 4-1-2-4 | تصاویر میکروسکوپ الکترونی پیمایشی | 52 | ||
| 4-1-2-5 | گرانروی، درجه بسپارش و وزن ملکولی | 53 | ||
| 4-1-2-6 | درجه روانی خمیرکاغذ رنگ بری شده سودای باگاس | 54 | ||
| 4-2 | ویژگی های نانو الیاف سلولزی | 54 | ||
| 4-2-1 | نانوالیاف سلولزی تهیه شده از خمیر سودای باگاس بدون پیش تیمار | 54 | ||
| 4-2-1-1 | گرانروی، درجه بسپارش و وزن ملکولی | 54 | ||
| 4-2-1-2 | ضخامت نانوالیاف سلولزی | 55 | ||
| 4-2-1-3 | ناهمواری سطح | 56 | ||
| 4-2-1-4 | مرفولوژی | 57 | ||
| 4-2-2 | نانوالیاف سلولزی تهیه شده از خمیر سودای باگاس با پیش تیمار آنزیمی | 57 | ||
| 4-2-2-1 | گرانروی، درجه بسپارش و وزن ملکولی | 57 | ||
| 4-2-2-2 | ضخامت نانوالیاف سلولزی | 58 | ||
| 4-2-2-3 | ناهمواری سطح | 59 | ||
| 4-2-2-4 | مرفولوژی | 60 | ||
| 4-2-3 | مقایسه گرانروی، درجه بسپارش و وزن ملکولی نانوالیاف سلولزی تهیه شده از روشهای کاملاً مکانیکی و آنزیمی- مکانیکی | 60 | ||
| 4-3 | ویژگی های نانوکاغذ | 63 | ||
| 4-3-1 | نانو کاغذ تهیه شده به روش قالب گیری سوسپانسیونی از نانو الیاف سلولزی با تیمار های کاملاً مکانیکی و آنزیمی- مکانیکی | 63 | ||
| 4-3-1-1 | ویژگی های فیزیکی | 63 | ||
| 4-3-1-1-1 | وزن پایه | 63 | ||
| 4-3-1-1-2 | ضخامت | 63 | ||
| 4-3-1-1-3 | دانسیته و تخلخل | 64 | ||
| 4-3-1-1-4 | ناهمواری سطح | 66 | ||
| 4-3-1-2 | ویژگی های مقاومتی | 67 | ||
| 4-3-1-2-1 | شاخص مقاومت کششی | 67 | ||
| 4-3-1-2-2 | شاخص مقاومت پارگی | 68 | ||
| 4-3-1-3 | ویژگی های نوری | 69 | ||
| 4-3-1-3-1 | روشنی | 70 | ||
| 4-3-1-3-2 | ماتی | 70 | ||
| 4-3-1-3-3 | ضریب پخش نور | 72 | ||
| 4-3-1-4 | تصاویر میکروسکوپ الکترونی پیمایشی | 73 | ||
| 4-3-1-4-1 | نانوالیاف سلولزی تهیه شده با سه مرحله عبور از همگن ساز | 73 | ||
| 4-3-1-4-2 | نانوالیاف سلولزی تهیه شده با سه مرحله عبور از همگن ساز و با پیش تیمار آنزیمی | 74 | ||
| 4-3-1-4-3 | نانوالیاف سلولزی تهیه شده با پنج مرحله عبور از همگن ساز | 75 | ||
| 4-3-1-4-4 | نانوالیاف سلولزی تهیه شده با پنج مرحله عبور از همگن ساز و با پیش تیمار آنزیمی | 76 | ||
| 4-4 | تاثیراختلاط 1، 3 و 5 درصد نانوالیاف سلولزی تهیه شده از تیمارهای مختلف بر ویژگی های فیزیکی، مکانیکی و نوری کاغذ حاصل از خمیر نیمه رنگ بری شده سودای باگاس | 77 | ||
| 4-4-1 | ویژگی های خمیرکاغذ | 77 | ||
| 4-4-1-1 | زمان زهکش | 77 | ||
| 4-4-1-2 | ماندگاری در گذر نخست | 78 | ||
| 4-4-2 | ویژگی های کاغذ | 79 | ||
| 4-4-2-1 | ویژگی های فیزیکی | 79 | ||
| 4-4-2-1-1 | ضخامت | 79 | ||
| 4-4-2-1-2 | چگالی | 80 | ||
| 4-4-2-1-3 | مقاومت نسبت به عبور هوا | 81 | ||
| 4-4-2-2 | مکانیکی | 82 | ||
| 4-4-2-2-1 | شاخص مقاومت کششی | 82 | ||
| 4-4-2-2-2 | شاخص مقاومت پارگی | 83 | ||
| 4-4-2-3 | نوری | 84 | ||
| 4-4-2-3-1 | روشنی | 84 | ||
| 4-4-2-3-2 | ماتی | 85 | ||
| 4-4-2-3-3 | ضریب پخش نور | 86 | ||
| 4-4-2-4 | تصاویر میکروسکوپ الکترونی پیمایشی | 88 | ||
| 4-4-2-4-1 | خمیر کاغذ نیمه شیمیایی سودای باگاس | 88 | ||
| 4-4-2-4-2 | ترکیب خمیرکاغذ نیمه شیمیایی سودای باگاس با نانوالیاف سلولزی | 88 | ||
| 4-5 | تاثیراختلاط 1 و 5 درصد نانوالیاف سلولزی تهیه شده از تیمارهای مختلف به همراه پلی اکریل آمید کاتیونی بر ویژگی های فیزیکی، مکانیکی و نوری کاغذ حاصل از خمیر نیمه رنگ بری شده سودای باگاس | 89 | ||
| 4-5-1 | ویژگی های خمیرکاغذ | 89 | ||
| 4-5-1-1 | زمان زهکش | 89 | ||
| 4-5-1-2 | ماندگاری در گذر نخست | 91 | ||
| 4-5-2 | ویژگی های کاغذ | 92 | ||
| 4-5-2-1 | فیزیکی | 92 | ||
| 4-5-2-1-1 | ضخامت | 92 | ||
| 4-5-2-1-2 | چگالی | 93 | ||
| 4-5-2-1-3 | مقاومت نسبت به عبور هوا | 94 | ||
| 4-5-2-2 | مکانیکی | 95 | ||
| 4-5-2-2-1 | شاخص مقاومت کششی | 95 | ||
| 4-5-2-2-2 | شاخص مقاومت پارگی | 97 | ||
| 4-5-2-3 | نوری | 98 | ||
| 4-5-2-3-1 | روشنی | 98 | ||
| 4-5-2-3-2 | ماتی | 99 | ||
| 4-5-2-3-3 | ضریب پخش نور | 100 | ||
| 4-5-2-4 | تصاویر میکروسکوپ الکترونی پیمایشی | 101 | ||
| 4-5-2-4-1 | کاغذ های ساخته شده از اختلاط 1 و 5 درصد نانوالیاف سلولزی تهیه شده از تیمارهای مختلف به همراه پلی اکریل آمید کاتیونی در سطح 1/0 درصد | 101 | ||
| 4-5-2-4-2 | کاغذ های ساخته شده از اختلاط 1 و 5 درصد نانوالیاف سلولزی تهیه شده از تیمارهای مختلف به همراه پلی اکریل آمید کاتیونی در سطح 3/0 درصد | 102 | ||
| 4-6 | خمیرکاغذ حل شونده | 103 | ||
| 4-6-1 | ویژگی های خمیرکاغذ حل شونده | 103 | ||
| 4-6-1-1 | ترکیبات شیمیایی | 103 | ||
| 4-6-1-2 | ابعاد الیاف | 104 | ||
| 4-6-1-3 | گرانروی، درجه بسپارش و وزن ملکولی | 105 | ||
| 4-6-1-4 | میزان نگه داری آب | 105 | ||
| 4-6-2 | ویژگی های نانو الیاف سلولزی | 106 | ||
| 4-6-2-1 | نانوالیاف سلولزی تهیه شده از خمیر حل شونده باگاس بدون هیچگونه پیش تیمار | 106 | ||
| 4-6-2-1-1 | گرانروی، درجه بسپارش و وزن ملکولی | 106 | ||
| 4-6-2-1-2 | ضخامت | 107 | ||
| 4-6-2-1-3 | ناهمواری سطح | 108 | ||
| 4-6-2-2 | نانوالیاف سلولزی تهیه شده از خمیر حل شونده باگاس با پیش تیمار آنزیمی | 109 | ||
| 4-6-2-2-1 | گرانروی، درجه بسپارش و وزن ملکولی | 109 | ||
| 4-6-2-2-2 | ضخامت | 110 | ||
| 4-6-2-2-3 | ناهمواری سطح | 111 | ||
| 4-7 | نانو کاغذ تهیه شده به روش قالب گیری سوسپانسیونی از نانو الیاف سلولزی تهیه شده از خمیرحل شونده با تیمار های کاملاً مکانیکی و آنزیمی- مکانیکی | 112 | ||
| 4-7-1 | ویژگی های فیزیکی | 112 | ||
| 4-7-1-1 | وزن پایه | 112 | ||
| 4-7-1-2 | ضخامت | 113 | ||
| 4-7-1-3 | چگالی | 114 | ||
| 4-7-1-4 | تخلخل | 115 | ||
| 4-7-2 | ویژگی های مقاومتی | 116 | ||
| 4-7-2-1 | شاخص مقاومت کششی | 116 | ||
| 4-7-2-2 | شاخص مقاومت پارگی | 118 | ||
| 4-7-3 | ویژگی های نوری | 119 | ||
| 4-7-3-1 | روشنی | 119 | ||
| 4-7-3-2 | ماتی | 120 | ||
| 4-7-3-3 | ضریب پخش نور | 121 | ||
| فصل پنجم | نتیجه گیری و پیشنهادات | 124 | ||
| 5-1 | نتیجه گیری | 125 | ||
| 5-1-1 | باگاس به عنوان ماده اولیه برای تولید نانو الیاف سلولزی | 125 | ||
| 5-1-2 | استفاده از آنزیم اندوگلوکاناز برای تولید نانوالیاف سلولزی | 125 | ||
| 5-1-3 | تاثیر تعداد مراحل عبور از همگن ساز بر ضخامت نانوالیاف سلولزی | 125 | ||
| 5-1-4 | ویژگی های نانو کاغذ تهیه شده از نانوالیاف سلولزی باگاس | 126 | ||
| 5-1-4-1 | ویژ گی های فیزیکی | 126 | ||
| 5-1-4-2 | ویژ گی های مقاومتی | 126 | ||
| 5-1-4-3 | ویژ گی های نوری | 127 | ||
| 5-1-5 | تاثیر افزودن نانوالیاف سلولزی بر ویژ گی های فیزیکی، مقاومتی و نوری کاغذ های دست ساز تهیه شده از خمیر سودای باگاس | 127 | ||
| 5-1-5-1 | در حالت بدون استفاده از مواد نگهدارنده (پلی اکریل آمید کاتیونی) | 127 | ||
| 5-1-5-1-1 | ویژگی های فیزیکی | 127 | ||
| 5-1-5-1-2 | ویژ گی های مقاومتی و نوری | 128 | ||
| 5-1-5-2 | در حالت با استفاده از مواد نگهدارنده (پلی اکریل آمید کاتیونی) | 128 | ||
| 5-1-5-2-1 | ویژگی های فیزیکی | 128 | ||
| 5-1-5-2-2 | ویژگی های مقاومتی و نوری | 129 | ||
| 5-1-6 | ویژگی های نانوالیاف سلولزی تهیه شده از خمیر سودای باگاس و خمیر حل شونده | 129 | ||
| 5-1-7 | ویژگی های نانوکاغذ تهیه شده از خمیر سودای باگاس و خمیر حل شونده | 130 | ||
| 5-2 | پیشنهادات | 131 | ||
| فصل ششم | منابع و ماخذ | 132 | ||
| فهرست منابع و ماخذ | 133 | |||
فصل اول
مقدمه و کلیات
1 مقدمه و کلیات
1-1 سلولز
معمولاً سلولز در دیواره سلولی گیاهان عالی وجود دارد و نیز می تواند در قارچها، جلبکها و باکتریها هم تشکیل شود. این ماده به طور متوسط هر ساله تقریباً 1010 x5/7 تن در طبیعت تولید می شود و به همین دلیل به عنوان فراوانترین پلیمر تجدیدپذیر و طبیعی موجود در زمین شناخته شده است [سیرو و همکاران،2010]. سلولز در گیاهان چوبی و غیرچوبی در ماتریسی از پلیمر های زیستی مانند لیگنین، همی سلولزها و مواد استخراجی قرار دارد و درصد این پلیمرها بسته به چوبی و غیرچوبی بودن گونه و جایگاه آن متفاوت است. برای نمونه متوسط پراکنش این مواد در چوبهای سوزنی برگ، پهن برگ و گیاهان غیرچوبی در جدول 1-1 نشان داده شده است.
جدول 1-1: پراکنش پلیمرهای موجود در ساختار دیواره سلولی گیاهان متداول چوبی و غیر چوبی [عبدالخلیل و همکاران، 2012 و جنوبی و همکاران، 2009 ]
| نام پلیمر ماده طبیعی | سلولز (%) | همی سلولزها (%) | لیگنین (%) | مواد استخراجی (%) |
| سوزنی برگان | 42 | 27 | 28 | 3 |
| پهن برگان | 45 | 30 | 20 | 5 |
| تفاله نیشکر (باگاس) | 40 | 30 | 20 | 10 |
| کاه گندم | 30 | 50 | 15 | 5 |
| کنف | 5/63 | 6/17 | 7/12 | 4 |
مواد سلولزی دارای کاربردهای بسیار زیاد و متفاوتی بوده و میتوانند برای تولید محصولات مختلف از جمله تولید پانلها، کاغذ و مقوا، الیاف، فیلمها، غشاهای نیمه تراوا، مواد منفجره و….. به کار روند. سلولز از نظر شیمیایی یک پلیمر خطی بوده و حاوی واحدهای مونومر β – D گلوکوپیرانوز است که به وسیله پیوندهای 4®1 گلوکوزیدیک به هم متصل شده اند [فنجل و وگنر، b1989]. درجه بسپارش سلولز بسته به منبع و روشهای آماده سازی آن متفاوت می باشد. این مقدار در سلولز طبیعی حاصل از پنبه به بیشترین مقدار ممکن (15000) می رسد. همچنین برای مقایسه درجه بسپارش سلولز در خمیرکرافت بین 500 تا 2000 متغیر است [فنجل و وگنر، b1989].
فیبریلهای اولیه به عنوان کوچکترین ساختار سلولزی در گیاهان عالی، شامل 36 ملکول موازی و جهت یافته سلولز بوده که به وسیله پیوندهای هیدروژنی در نواحی بی شکل و کریستالی قرار گرفته اند و در نتیجه ابعاد عرضی تقریبی آنها بین 2-4 نانومتر می باشد. اگر فیبریلهای اولیه با سایر مواد چوبی نظیر همی سلولزها، لیگنین، پکتین و پروتئین ترکیب شود آنگاه میکروفیبریل تشکیل می شود. ابعاد عرضی میکروفیبریل بسته به منبع سلولز و روشهای آماده سازی (پیش تیمار) و تولید متفاوت بوده و بین 3-20 نانومتر می باشد [سیرو و پلاکت، 2010]. میکروفیبریل در مرحله بعدی دستجات فیبریل را تشکیل داده و گاهی اوقات از آن به عنوان ماکروفیبریل یاد شده و در واقع ترکیبات اولیه دیواره الیاف چوبی هستند.
1-2 باگاس (تفاله نیشکر)
ماده لیگنوسلولزی حاصل از استخراج شکر در کارخانجات استحصال این ماده از نیشکر، تفاله نیشکر یا باگاس نامیده می شود. معمولاٌ این ماده در کشورهای فاقد منابع چوبی به عنوان ماده اولیه مناسب برای تولید کاغذ و مقوا [جعفری پطرودی و همکاران، 2011] و نیز انواع صفحات فشرده چوبی مانند تخته خرده چوب و تخته فیبر مورد استفاده قرار می گیرد. اخیراً نیز با گسترش فرآیندهای پالایش زیستی[1] از این ماده برای تولید بیواتانل استفاده می کنند. ترکیبات شیمیایی نظیر سلولز، همی سلولزها و لیگنین این ماده در حد پهن برگان بوده اما میزان مواد استخراجی این ماده در حدود 2 برابر پهن برگان میباشد [جعفری پطرودی و همکاران، 2011]. در کشور ما مقادیر بسیار زیادی از این ضایعات در حدود سالانه 3/4 میلیون تن تولید می شود که می تواند ماده اولیه بسیار مناسب برای تولید نانوالیاف سلولز باشد [نجفی، 2009]. به طور متوسط از هر 10 تن نیشکر می توان حدود 3 تن باگاس مرطوب که متوسط رطوبت آن بین 40-55 درصد است تولید کرد.
از نظر مرفولوژیکی، باگاس دارای دو بخش مغز[2] و ساقه است. مغز باگاس از سلولهای پارانشیمی تشکیل می شود و لذا برای استفاده در تولید خمیرکاغذ مناسب نبوده و جداسازی (مغززدایی) می شود. ساقه باگاس عمدتاً حاوی الیاف سلولزی با طول حدود 1700-1300 میکرومتر است که اندکی بیشتر از متوسط طول الیاف پهن برگان است که این مقادیر به منطقه جغرافیایی و نوع گونه نیشکر بستگی دارد. در شکل1-1 تصویری از باگاس نشان داده شده است.
