رئولوژی سوسپانسیون‌های نانوذرات سلولزی و اهمیت کاربردی آنها در پلیمر‌های ویسکوالاستیک

نوع مقاله: تالیفی

نویسندگان

1 صنایع خمیر و کاغذ، مهندسی چوب و کاغذ، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان

2 هیات علمی دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان

چکیده

نانوذرات سلولزی افزون بر وزن پایه‌ی کم، دارای مزیت‌هایی چون تجدید‌پذیری، قابل بازیافت بودن، فرآیند‌پذیری و سازگاری با محیط زیست می‌باشند. فیلم‌های حاوی نانوذرات سلولزی با توجه به عملکرد خوب و مقاومت در برابر نفوذ اکسیژن، به‌عنوان پوشش‌دهنده و لایه‌ی میانی در محصولات بسته‌بندی به‌کار می‌روند. با توجه به منشاء طبیعی، بدیهی است که این نانوذرات ضمن جایگزینی با برخی از تقویت‌کننده‌های مصنوعی می‌توانند از بار آلودگی محیط زیست بکاهند. ویژگی‌های نانوذرات سلولزی می‌تواند از طریق بررسی ویژگی‌های رئولوژی ژل نانوذرات انجام گیرد. سوسپانسیون حاوی نانوذرات سلولزی به‌صورت گسترده، در صنایع خمیر و کاغذ به-عنوان پوشش‌دهنده، در کامپوزیت‌ها، چاپ‌های 3 بعدی و به‌عنوان غشا‌های سلولزی به‌کار می‌روند. برای کاربرد-های ذکر شده، سوسپانسیون نانوذرات سلولزی در معرض نیرو‌های برشی قرار می‌گیرند. بنابراین دانش دقیق در مورد رفتار رئولوژیک سوسپانسیون نانوذرات سلولزی تحت نیروی برشی زیاد در ارتباط با چنین فرآیندهای صنعتی، ضروری است. مطالعات زیادی در مورد ویژگی‌های رئولوژیکی نانوذرات سلولزی انجام شده که اطلاعاتی در مورد ویژگی این مواد و رفتار آن‌ها حین استفاده به ما می‌دهد. درتحقیق حاضر به ویژگی‌های رئولوژیکی نانوذرات سلولزی و مفاهیمی همچون ویژگی‌های ویسکوالاستیک خطی مانند مدول ذخیره و مدول اتلاف وابسته به بسامد، شاخص‌های رفتار جریان برشی نظیر ویسکوزیته‌ی ظاهری و تنش برشی به‌عنوان تابعی از سرعت برشی، پرداخته شده است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Rheology of Cellulosic Nanoparticles Suspensions and their Applied Importance in Viscoelastic Polymers

نویسندگان [English]

  • mehrnoosh Tavakoli 1
  • ali ghasemian 2
1 Pulp and Paper Industry, Wood and Paper Engineering, University of Agriculture Science and Natural Resources , Gorgan
2 Gorgan University
چکیده [English]

Cellulose nanoparticles, in addition to their low weight, have advantages such as renewability, recyclability, processability, and biocompatibility. Films containing cellulosic nanoparticles are used as a coating and intermediate layer in the packaging products due to their good performance and resistance to oxygen penetration. Because of the natural origin of cellulose nanoparticles, they are obviously can reduce environmental pollution loading, when being replaced with some artificial reinforcements. The properties of cellulosic nanoparticles can be accomplished by investigating the rheology of nanoparticles gel. Cellulose nanoparticles suspensions are widely used as coatings, in composites, 3-D printing, and cellulosic membrane. For the aforementioned applications, cellulose nanoparticles suspensions are exposed to shear forces. Thus, precise knowledge of the rheological behavior of cellulose nanoparticles suspensions is necessary under the shear force associated with such industrial processes. Many studies have been done on the rheological properties of cellulose nanoparticles that provide information on the properties of these materials and their behavior when used. The present review paper is discussed the rheological properties of cellulose nanoparticles and concepts such as linear viscoelastic, storage/ loss modulus dependency on frequency, shear flow behavior index such as viscosity and shear stress as a function of shear rate.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Rheology
  • Cellulose Nanoparticles
  • viscosity
  • Viscoelastic Polymers
  • Shear Force