بررسی جایگزینی خمیر کاغذ الیاف بلند وارداتی با نانو الیاف سلولز و مواد کاتیونی در ساخت کاغذ بادوام

Abstract

این تحقیق با هدف بررسی استفاده از نانو الیاف سلولزی و سیستم‌های دو ترکیبی نشاسته-نانو سلولز و پلی آکریل آمید-نانو سلولز برای جایگزینی با الیاف بلند شیمیایی وارداتی انجام شده است. در این بررسی خمیر الیاف بلند شیمیایی وارداتی، در 4 سطح به خمیر پنبه اضافه گردید. نانو الیاف سلولزی در سطح 5 درصد، با نشاسته در سطح 1 درصد و با پلی اکریل آمید در سطح 1/0 درصد به خمیر پنبه افزوده شد. نشاسته کاتیونی در سه سطح (5/0، 1 و 5/1 درصد) و پلی آکریل آمید کاتیونی نیز در سه سطح (05/0، 1/0 و 15/0 درصد) نسبت به وزن ماده خشک مصرف شد. از هرکدام از تیمارها، کاغذهای دست‌ساز 60 گرمی ساخته شد و در نهایت خواص فیزیکی، مکانیکی و نوری کاغذهای ساخته شده حاصل از خمیرکاغذهای مختلف مقایسه گردید. نتایج نشان داد که با افزایش نانوسلولز بصورت منفرد، در مقایسه با الیاف بلند وارداتی، صافی سطح، مقاومت به کشش، ترکیدن، پاره شدن کاغذ افزایش و نفوذپذیری در برابر هوا، مقاومت به تا شدن و ماتی کاغذ کاهش یافت. با افزایش نانوسلولز در ترکیب با پلی آکریل آمید کاتیونی، در مقایسه با الیاف بلند وارداتی، نفوذپذیری در برابر هوا و ماتی کاغذ کاهش و صافی سطح، مقاومت به کشش، ترکیدن، پاره شدن، و تا شدن کاغذ افزایش یافت. با افزایش نانوسلولز در ترکیب با نشاسته کاتیونی، در مقایسه با الیاف بلند وارداتی، صافی سطح ، مقاومت به کشش، ترکیدن، تا شدن افزایش ولی ماتی کاغذ کاهش یافت. نتایج FE-SEM نیز نشان داد با افزایش درصد نانوالیاف سلولزی خلل و فرج بسیار کم شد. بطوریکه بر اثر افزودن 5 درصد نانو الیاف سلولزی سطح کاغذ هموارتر شد و منافذ به طور نسبی پرشدند، که نتایج صافی سطح و نفوذپذیری در برابر هوا این گفته را تایید می‌کند.

Keywords

• نانو الیاف سلولزی
• خمیر شیمیایی وارداتی
• نشاسته
• پلی آکریل آمید
• کاغذ بادوام