تهیه الیاف ویسکوز به روش عمل‌آوری خمیر چوب با پرتودهی الکترونی

Abstract

در فرایند مرسوم تولید الیاف ویسکوز در صنعت، برای کاهش درجه پلیمر شدن سلولوز در مرحله پیرسازی از محلول قلیایی سود سوزآور و کربن‌دی‌سولفید با غلظت زیاد طی مدت زمان طولانی استفاده می‌شود. در این پژوهش، سعی شده با استفاده از عمل‌آوری خمیر چوب با تابش پرتوهای الکترونی، درجه پلیمرشدن سلولوز کاهش یابد. در این شرایط، ماده پرتودهی شده می‌تواند در غلظت کمتر محلول سود سوزآور و کربن‌دی‌سولفید حل شود. بنابراین، استفاده از پرتودهی الکترونی باعث کوتا هشدن فرایند تولید، کنترل بیشتر درجه پلیمرشدن، کاهش قابل توجه مصرف مواد شیمیایی و درنهایت کاهش آلودگی زیست‌محیطی می‌شود. بنابراین برای مقایسه، نمونه‌هایی به روش مرسوم در صنعت و عمل‌آوری الکترونی خمیر چوب با دزهای پرتودهی 5،10 و 15 kGy تهیه شدند. نمونه‌های تهیه شده با آزمونهای جذب رنگ، انحلال‌پذیری، طیف‌سنجی زیرقرمز، میکروسکوپی الکترونی پویشی (SEM) گرماسنجی پویشی تفاضلی(DSC) و کشش بررسی شدند. نتایج حاصل نشان داد، نمونه عمل‌آوری شده با دز پرتودهی 15 kGy بیشترین مقدار انحلال‌پذیری، همچنین مقدر جذب رطوبت و جذب رنگ را نسبت به سایر نمونه‌ها داشته است. تصاویر SEM نمونه‌ها، نمایانگر ساختاری خط‌دار در وجه طولی بوده که نشان‌دهنده ساختاری منظم و سطح مقطع برجسته )مضرس( الیاف‌اند. نتایج آزمون DSC نشان داد، نمونه عمل‌آوری شده با دز 15 kGy بیشترین آنتالپی تبخیر را داشته که در توافق با نتایج آزمون جذب رطوبت و جذب رنگ است. همچنین، بیشتر بودن دمای تخریب آن نشان‌دهنده پایداری گرمایی بیشتر این نمونه است. بیشترین مقدار استحکام به نمونه عمل‌آوری شده با دز 15 kGy مربوط بوده، در حالیکه نسبت به روش مرسوم % 10 کاهش داشته است.