بیو کامپوزیتهای با استحکام بالا بر اساس سلولز میکرو فیبریل شده دارای ساختاری با واحدهای شبکه ای در اندازه نانو

سطح مخاطبین این مطلب:  کارشناسی ارشد

 تهيه و تنظيم: مهندس مصطفي برزگر

مقدمه:

در سالهای اخیر حفاظت از محیط زیست و منابع پایدار مورد توجه قرار گرفته است ؛ بنابر این استفاده مجدد از الیاف طبیعی برای جایگزینی با منابع غیر قابل تجدید در تکنولوژی مواد مورد علاقه واقع شده است . الیاف طبیعی ، فراوانترین ماده بیوماس(زیست توده ای) در زمین ، لوله هایی تو خالی حاوی سلولزند که در ملات لیگنین قرار گرفته اند .

بیشتر مواد دیواره سلول در لایه S2 قرار دارد، که شامل شبکه ای از الیاف به صورت هلیکالی(نردبانی) قرار گرفته هستند؛ میکرو فیبریل ها با ابعاد در حد نانو(3.5 *10نانو متر) شامل رشته های سلولزند که در جهت محور میکرو فیبریل جهت یافته اند. میکرو فیبریل ها به واسطه عیوب کمتر می توانند به عنوان یک رشته پلیمر سلولز در نظر گرفته شوند که دارای MOE=150Gpa وMOR=10Gpa  هستند ، مقاومت الیاف بیشتر توسط زاویه الیاف کنترل می شود. مقاومت کششی  الیاف از خمیر کرافت با الیاف با زاویه یک درجه برابر Gpa1.7 است .

در اوایل دهه 80 میلادی شکل جدیدی از سلولز توسعه یافت که MFC) = سلولز میکرو فیبریلی شده(  نامیده شد. این مواد شکل جدید از سلولز بودند که در آن حجم سلولز زیاد  و سلولز کمی تخریب شده بود ولی سطح آن افزایش می یافت که از طریق روش همگن سازی به دست می آمد. این ماده جدید در صنایع غذایی، آرایشی و پزشکی کاربرد یافت.

 تا کنون هیج تلاشی برای کاربرد MFC در تولید کامپوزیتها به عمل نیامده است. MFC به واسطه ساختاری منحصر به فرد  می تواند در تقویت کامپوزیتها نقش مهمی ایفا نماید. این ایده باعث شد که هدف این مطالعه بررسی امکان تولید کامپوزیت از الیاف کرافت با استحکام بالا با استفاده از MFC  قرار بگیرد مقاومت این کامپوزیت با شمش منیزیم که در صنایع الکترونیک کاربرد های زیادی دارد برابری می کند.