تحلیل نحوه جذب، پیکره‌بندی و عملکرد پلی الکترولیت کایتوزان در خمیرکاغذ با استفاده از تکنیک الیپسومتری

Abstract

DOR:98.1000/1735-0913.1398.34.535.69.4.1578.1610 کایتوزان یکی از بیوپلیمرهایی است که دارای ویژگی‌های منحصر به‌فردی می‌باشد و اخیراً در کاربردهایی نظیر کاغذسازی مورد توجه قرار گرفته است. این پلیمر در شرایط اسیدی محلول بوده و قابلیت اثرگذاری به عنوان یک پلی‌الکترولیت در شرایط کلوییدی خمیرکاغذ را داراست. در حالی که بر اساس مطالعات انجام‌شده، کارایی این پلی‌الکترولیت در بهبود قابلیت آبگیری، ماندگاری و حتی ویژگی‌های مقاومتی در شرایط قلیایی بهتر بوده ‌است. لذا در این تحقیق، عملکرد کایتوزان در شرایط مختلف مورد مطالعه قرار گرفت و سعی شد نتایج حاصله با استفاده از مدل ویفر سیلیکونی، تکنیک الیپسومتری و برپایه تفسیر فرآیند جذب سطحی و نحوه‌ی قرارگیری کایتوزان مورد بررسی قرار گیرد. به همین منظور، الیاف کرافت سفیدشده سوزنی‌برگان تا درجه روانی کانادایی 300 میلی‌لیتر پالایش گردید و پس از افزودن کایتوزان و نیز نانوسیلیکا در pH مختلف، فاکتورهای درجه روانی و ماندگاری مورد ارزیابی قرارگرفت. نتایج این تحقیق تأیید نمود که پلی‌الکترولیت کایتوزان به تنهایی و نیز همراه نانوسیلیکا در pH قلیایی عملکرد مناسبی را در افزایش آبگیری و ماندگاری نسبت به سایر سطوح pH از خود نشان داد. اما در آزمون درجه‌ی روانی در pH اسیدی، افزودن کایتوزان به‌همراه نانوسیلیکا موجب کاهش آبگیری گردید و در آزمون ماندگاری نرمه در pHهای خنثی و اسیدی اثر قابل ملاحظه‌ای مشاهده نشد. در ادامه به منظور تفسیر این مشاهدات و توجیه چگونگی رفتار پلی‌الکترولیت کایتوزان، داده‌های حاصل از تکنیک الیپسومتری برای بررسی نحوه قرارگیری و ضخامت لایه جذب شده کایتوزان مورد بررسی قرار گرفت که نشان‌دهنده ضخامت بیشتر لایه پلیمری جذب شده در شرایط قلیایی و بنابراین امکان تشکیل دم و مارپیچ گسترده‌تر در محیط و قابلیت تأثیرگذاری بیشتر فراتر از لایه دوگانه الکتریکی بوده است.

Keywords

• الیپسومتری
• پلی الکترولیت
• کایتوزان
• کلویید
• جذب سطحی