دانشگاه تهران نشریه جنگل و فرآورده های چوب 5052-2008 66 4 2014 02 20 Comparison between the Chemical-physical Characteristics of Kenaf Bast and Stem Nanofibers مقایسة خواص فیزیکی‌ـ‌شیمیایی نانوالیاف سلولزی جدا‌شده از ساقه و پوست کنف 507 518 36665 10.22059/jfwp.2014.36665 FA مهدی جنوبی استادیار گروه علوم و صنایع چوب و کاغذ، دانشکدة منابع طبیعی دانشگاه تهران، کرج، ایران احمدرضا سرائیان دانشیار گروه صنایع خمیر و کاغذ، دانشکدة جنگل‌داری و فنّاوری چوب، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایران یحیی همزه دانشیار گروه علوم و صنایع چوب و کاغذ، دانشکدة منابع طبیعی دانشگاه تهران، کرج، ایران 0000-0001-5237-9866 علی نقی کریمی ؛ استاد گروه علوم و صنایع چوب و کاغذ، دانشکدة منابع طبیعی دانشگاه تهران، کرج، ایران؛ و استاد انستیتو جنگل و فرآورده‌های جنگلی (INTROP)، دانشگاه پوترا (UPM)، مالزی Journal Article 2013 07 30 In the present study, chemical-physical properties of nanofibers isolated from whole kenaf stem and<br />kenaf bast fibers were characterized by Transmission Electron Microscope (TEM), Fourier Transform<br />Infrared (FTIR), Thermogravimetric Analysis (TGA), and X-ray Diffraction (XRD) analysis. The<br />isolation was done using chemo-mechanical processing where the chemical methods were based on<br />NaOH-AQ (anthraquinone) and three-stage bleaching (DEpD) processes. The mechanical techniques<br />involved refining, cryo-crushing and high-pressure homogenization. Microscopy study showed that<br />the diameter range of isolated nanofibers from kenaf stem was finer than kenaf bast nanofibers, while<br />their length was similar and in the micrometer range. Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR)<br />study demonstrated that the functional groups for both nanofibers were almost the same and no<br />significant differences were observed. The results from thermo-gravimetric analysis showed a better<br />thermal stability for kenaf bast nanofibers compared to the kenaf stem nanofibers. X-ray analysis<br />revealed that the crystallinity of the studied nanofibers was increased after the chemo-mechanical<br />isolation process. In addition, the crystallinity was 81% and 63% for kenaf bast and kenaf stem<br />nanofibers, respectively. در این تحقیق، خواص فیزیکی و شیمیایی نانوالیاف سلولزی حاصل از ساقه و پوست کنف با استفاده از تصویربرداری میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM)، طیف‌سنجی ((FTIR، آنالیز توزین حرارتی (TGA)، و پراش پرتو (XRD) X بررسی شد. بدین‌منظور، با انجام تیمارهای شیمیایی‌ـ‌مکانیکی، نانوالیاف سلولزی الیاف ساقه و پوست کنف جداسازی شد. روش تولید خمیرکاغذ بر پایة فرایند سودا‌ـ‌آنتراکینون همراه با یک فرایند رنگ‌بری سه‌مرحله‌‌ای به‌عنوان تیمار شیمیایی و عملیات پالایش، خردکردن در نیتروژن مایع، و هموژنیزه‌کردن الیاف تحت فشار بالا به‌ عنوان تیمار مکانیکی به‌کار گرفته شد. سپس، ابعاد و مورفولوژی نانوالیاف حاصله با استفاده از TEM بررسی شد. نتایج به‌‌دست‌آمده نشان داد قطر نانوالیاف حاصل از پوست کنف ضخیم‌تر از نانوالیاف به‌‌دست‌آمده از ساقة کنف است؛ در حالی ‌‌که میانگین طول هر دو نوع نانوالیاف حاصل بالغ بر چندین میکرون و تقریباً برابر بود. نتایج حاصل از بررسی نانوالیاف ساقه و پوست با استفاده از اشعة مادون قرمز نشان داد گروه‌های فعال موجود در هر دو نوع نانوالیاف شبیه بوده و اختلاف معنی‌‌داری بین آن‌ها مشاهده نمی‌‌شود. آنالیز حرارتی نانوالیاف جدا‌شده از پوست و ساقة کنف نشان داد پایداری حرارتی نانوالیاف حاصل از پوست به‌‌مراتب بیشتر از نانوالیاف استخراج‌شده از ساقه است. همچنین، اشعة ایکس به‌‌خوبی نشان داد تیمارهای شیمیایی‌ـ‌مکانیکی به‌‌کار‌گرفته‌شده در این تحقیق موجب افزایش درصد کریستالیتة نانوالیاف شده است؛ به‌‌طوری که درصد کریستالیتة نانوالیاف حاصل از پوست کنف در حدود 81 درصد، و مقدار آن برای نانوالیاف حاصل از ساقة کنف در حدود 63 درصد بوده است. https://jfwp.ut.ac.ir/article_36665_487aea25f904945f8cb288b25c4bf0e2.pdf