اصلاح فیبر سلولز کاغذ با پیوندزدن کنترل شده فرمالدهید با استفاده از روش باندعرضی پلی ونیل الکل

Abstract

سابقه و هدف: فرمالدهید به تنهایی به عنوان مقاوم کننده بافت سلولز استفاده شده و کاربردش در پارچه مهم است و از نظر فنی امکان پذیر است.همچنین در این پژوهش از پالپ کاغذ به جای نخ استفاده شده تا اثر واکنش باند عرضی آشکارتر شود. روش این پژوهش شبیه به شرایطی است که در صنعت نساجی مورد استفاده است و سعی شده تا برای بهبود پارچه های الیاف سلولز بازیافت شده؛ از فرمالدهید و ترکیبات مربوطه مانند پلی وینیل الکل برای تقویت بافت استفاده شود.چالش اصلی:به طور معمول ترکیب فرمالدهید با اوره برای تقویت بافت سلولز به کار میرود اما دو مشکل برای کاربرد اوره فرمالدهید وجود دارد.مشکل اول این است که ترکیب اوره و فرمالدهید و سلولز سفت و سخت است و بنا بر این مناسب صنعت نساجی نیست و مشکل دوم این است که این ترکیب به مرور فرمالدهید آزاد میکند و فرمالدهید بد بو و سمی است.مواد و روش: برای مشکل آزاد شدن فرمالدهید و سختی محصول 3 راهکار انجام شد :1. در این پژوهش از پلی ونیل الکل استفاده شد.2. از کاتالیست بوراکس در واکنش فرمالدهید-سلولز استفاده شد و3. فرمالدهید اضافه با هیدروکسید سدیم50% (وزنی/وزنی) خنثی شد.یافته ها: در این پژوهش شرایط واکنش فرمالدهید-سلولز بهینه شد و4.پدیده به عنوان هدف مورد بررسی قرار گرفت و اثبات شد:1. فرمالدهید در 30 درجه سانتیگراد بدون واکنش تبخیر میشود و از سوی دیگر در دمای بالاتر (150 درجه سانتیگراد) واکنش در دامنه وسیعی از شرایط با سلولز واکنش میدهد. اما با کاتالیست بوراکس در دمای oC95 واکنش قابل انجام است.2. تحت شرایط اسیدی ملایم واکنش انجام پذیر نیست و محیط باید با اسیدکلریدریک، اسیدی شود و یا کاتالیست آمونیم هیدروکلرید استفاده شود.3. واکنش سلولز-فرمالدهید قبل از افزودن اوره و سنتز متیلن اتر سلولز سبب میشود تا تبخیر فرمالدهید کاهش یابد. کاهش تبخیر و تخریب فرمالدهید سبب میشود محصول برای صنعت نساجی مناسب و بی خطر شود. 4. تیمار الیاف سلولز با فرمالدئید در شرایط شدید اسیدی تغییرات چشمگیری در ویژگی فیزیکی و مکانیکی آنها ایجاد می کندخواص چنین تیماری باعث بهبود ویژگی الاستیک (مدول یانگ)الیاف میشود. در این مطالعه ، انتشار فرمالدئید از نمونه های مختلف با استفاده از روش آزمون(head-space) و دستگاه کروماتوگرافی گازی و واکنش با سدیم بی سولفات اندازه گیری شد. در این آزمون رطوبت اثری در نتایج ندارد. تقریباً همان نشانه مقادیر فرمالدئید ، و همچنین رفتار مشابه ، برای هر روش دیده شده است. علاوه بر این ، نتایج نشان می دهد که به طور شگفت انگیزی رابطه خوبی بین مقادیر غلظت فرمالدئید قابل انتشار از بسیاری از محصولات بررسی شده در مطالعه حاضر وجود دارد. مقادیر غلظت فرمالدئید قابل فرار از محصولات روش این پژوهش بررسی شده در مطالعه حاضر زیر حد محصول روش معمول اوره فرمالدهید بود.نتیجه گیری: محصول این مقاله برای پوشش سلولزی پلاستیکهای نرم مانند چرم پلی وینیل کلرید و نخ پلی پروپیلن قابل استفاده است زیرا نسبت به روش معمول اوره-فرمالدهید ، نرمتر و کشسانتر است و فرمالدهید کمتری رها میکند.

Keywords

• تغییرسلولز
• فرمالدهید
• پلی وینیل الکل
• پیوندعرضی