پديد آورنده :
صادقي، پريسا
عنوان :
سنتز و مشخصه يابي ايروژل سلولزي و تهيه بلانكت ليفي از آن
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
شيمي نساجي و علوم الياف
محل تحصيل :
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
صفحه شمار :
دوازده، 81ص.: مصور، جدول،نمودار
استاد راهنما :
زهرا طالبي مزرعه شاهي
استاد مشاور :
عليرضا علافچيان
توصيفگر ها :
ايروژل سلولزي , بلانكت ايروژلي , لينتر پنبه , قابليت جذب , خواص مكانيكي
استاد داور :
اكبر خدامي، فرزانه علي حسيني
تاريخ ورود اطلاعات :
1398/07/28
رشته تحصيلي :
مهندسي نساجي
تاريخ ويرايش اطلاعات :
1398/07/28
چكيده فارسي :
چكيده در سالهاي اخير به دليل شكنندگي و استحكام فشاري كم ايروژلهاي سيليس و ضرورت زيست تخريب پذيري ايروژلها و اهميت غير سمي و ارزان بودن فرايند سنتز آنها نياز به توليد ايروژلهاي سلولزي مطرح گرديد در اكثر پژوهشهاي انجام شده قبلي از پيشمادههاي سلولزي نظير خمير سلولزي آماده يا كيتوسان استفاده شده است هدف اصلي از اين پژوهش ارائهي يك روش جديد براي سنتز ايروژل سلولزي با استفاده از پيشماده ارزان قيمت لينتر پنبه و عدم استفاده از حاللهاي سمي و گرانقيمت است همچنين تهيه و ارزيابي بالنكت ليفي ايروژل سلولزي با استفاده از اليه بيبافت پلي استر و روش ارايه شده كه در پژوهشهاي قبلي مورد بررسي قرار نگرفته است هدف ديگر اين پژوهش قرار گرفت در اين راستا حالليت لينترپنبه و عدم حصول محلول شفاف سلولزي به عنوان يكي از چالشهاي اصلي مسير اين پژوهش با ارايه راهكار جديد شامل متورمسازي و انجام پيشعمليات اسيدي بر روي لينتر پنبه تا حد زيادي رفع شد و با بهينهسازي شرايط حالليت بهبود يافت همچنين در روش ارائه شده حالل سود اوره آب به عنوان حالل ارزان قيمت و غيرسمي جهت حالليت لينتر پنبه استفاده شد در ادامه شرايط مناسب جهت تشكيل ژل سلولزي پايدار و يكنواخت و سپس شرايط انعقاد بهينه در جهت دستيابي به ايروژل سلولزي با ساختار حفرات و خواص مناسب تعيين گرديد در اين راستا اثر متغيرهاي فرايندي بر حالليت ساختار شيميايي خواص فيزيكي ساختار حفرات ايروژل سلولزي تهيه شده با لينترپنبه با استفاده از آزمونهاي مختلف نظير FE SEM FTIR و جذب و واجذب نيتروژن ارزيابي شد بالنكت ايروژل سلولزي به روش سنتر درجاي ذرات ايروژل سلولزي در بستر ليفي از جنس پلياستر تهيه و خواص فيزيكي مكانيكي مورفولوژي آبدوستي و ميزان جذب رنگ و روغن در آنها مورد بررسي قرار گرفت شرايط مناسب براي سنتز ايروژل سلولزي با استفاده از لينترپنبه شامل متورمسازي و انجام پيشعمليات اسيدي حالليت در دماي 18 C به مدت 02 دقيقه تشكيل ژل در دماي 14 C به مدت 84 ساعت انعقاد با اتانول و خشك كردن انجمادي به مدت 42 ساعت در دماي 75 C تعيين شد نتايج نشان داد با افزايش غلظت لينتر پنبه تا 3 و غلظت اوره تا 61 در حالل شبكه ژل منسجمتر و با يكنواختي و استحكام بيشتر حاصل مي شود در شرايط بهينه شامل انجام پيشعمليات اسيدي با نسبت حجمي حجمي اتانول اسيد برابر با 001 5 استفاده از سامانه حالل سود اوره آب با نسبت وزني برابر با 7 61 18 غلظت پيشماده سلولزي برابر با 3 درصد وزني و استفاده از اتانول در مرحله انعقاد ايروژل سلولزي با چگالي3 0 05 g cm و تخلخل باالي 79 سطح مخصوص به بزرگي 1 86 m2 g و اندازه حفرات برابر با 25 nm و حجم كلي حفرات برابر با3 0 54 g cm حاصل شد پوشش يكنواخت ذرات ايروژل سلولزي بر سطح و حفرات بين الياف بستر ليفي در بالنكت ايروژلي سلولزي حاصل شد نتايج حاصل از آزمون ويكينگ نشان دا د كه با حضور ذرات ايروژل سلولزي آبدوست در بالنكت مدت زمان نفوذ عمودي آب در پلي استر آبگريز از حدود 1 ساعت به كمتر از 04 ثانيه در بالنكت ايروژلي كاهش يافته به طوريكه بالنكت حاصل در اثر جذب آب تا 9 برابر وزن اوليه افزايش وزن نشان داد همچنين بالنكتهاي تهيه شده با ايروژل سلولزي از قدرت باالي جذب رنگ در مقايسه با عدم قابليت جذب رنگ اليه بيبافت پلي استر اوليه برخوردار بوده و با افزايش ذرات ايروژل سلولزي ميزان جذب رنگ در بالنكت افزايش يافت با وجود ماهيت فوقآبدوست بالنكتهاي تهيه شده قابليت جذب روغن بستر اليه پلياستر تا 2 برابر افزايش يافت نتايج حاصل از آزمون استحكام كششي حاكي از بهبود قابل مالحظه خواص مكانيكي اليه بي بافت پلي استر در اثر حضور ايروژل سلولزي است به طوري كه افزايش 51 برابري مدول اوليه بالنكت ايروژل سلولزي نسبت به اليه بيبافت اوليه حاصل شد همچنين نتايج آزمون غباردهي شامل 7 كاهش وزن بالنكت در اثر ريزش ذرات ايروژل حاكي از پايداري باالي ذرات ايروژلي در بستر اليه پلياستر است كلمات كليدي ايروژل سلولزي بالنكت ايروژلي لينتر پنبه قابليت جذب خواص مكانيكي
چكيده انگليسي :
Isfahan University of Technology Department of Textile Engineering Synthesis and characterization of cellulose aerogel and preparation of its blanket Parisa Sadeghi @parisa sadeghi@tx iut ac ir Department of Textile Engineering Isfahan University Of Technology Isfahan 84156 83111 IranDegree M Sc Language FarsiSupervisors Z Talebi z talebi@cc iut ac ir Advisor A R Allafchian allafchian@cc iut ac ir AbstractOwing to fragility and low compression strength of silica aerogels and the importance ofbiodegradability of aerogels necessity of non toxicity and low costing synthesis process there is anurgent need to develop the cellulose aerogels synthesis process Most of previous researches have usedcellulose pulp and powder as the precursors to prepare cellulose aerogels This work aimed to representa new procedure for synthesizing cellulose aerogels using non toxic and low cost solvents and cottonlinter as a low cost precursor Also the preparation and characterization of cellulose aerogel blanketusing polyester nonwoven fabric which has not been reported in the literature investigated as the anthermain aim of this work To that end the solubility of cotton linter and turbidity of the cellulose solutions as the main challenge of this work was resolved by a novel approach via swelling and acid pretreatmentof cotton linter and also enhanced by the optimization of the solubility conditions In the present method caustic soda urea water used as solvent system for the cotton linter After that the optimized conditionsfor gelation and coagulation steps determined to achieve homogeny gel network and as well asmesoporous structure and fine properties The effect of processing parameters on the solubility chemical structure physical properties and porous structure of cellulose aerogels were evaluated by theFTIR FE SEM BET tests The aerogel blanket samples were prepared by in situ synthesize of celluloseaerogel onto a polyester non woven substrate and characterized in terms of physical and mechanicalproperties morphology hydrophilicity as well as dye and oil absorption The synthesis process of cellulose aerogel was carried on via swelling acid pretreatment dissolution at 18 for 20 minutes gel formation at 14 for 48 hours coagulation by ethanol and frieze dryingfor 24 hours at 75 Given the results by increasing the content of cellulose to 3 wt and urea to 16wt in cellulose solution the strength and uniformity of gel network increased In optimized conditions
استاد راهنما :
زهرا طالبي مزرعه شاهي
استاد مشاور :
عليرضا علافچيان
استاد داور :
اكبر خدامي، فرزانه علي حسيني
