ارزیابی تاثیر دمای اختلاط خمیرکاغذ شیمیایی مکانیکی و نانوفیبر سلولز بر ویژگی‌های کاغذ

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

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

2 گروه علوم و صنایع چوب و کاغذ، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه تهران

چکیده

عامل های فرآیندی بسیاری بر چگونگی عملکرد نانوفیبر سلولز به عنوان یک تقویت‌کنندۀ سلولزی دوست‌دار محیط زیست تأثیرگذارند. یکی از عامل های بالقوه تأثیرگذار، دمای اختلاط سوسپانسیون خمیر با نانوفیبر سلولز بوده که در این تحقیق به آن پرداخته شده است. به منظور بررسی تأثیر این مشخصه شتاب آبگیری اختلاط به دست آمده و ویژگی های مقاومتی کاغذ نهایی تولیدشده مورد آزمون و بررسی قرار گرفت. بدین منظور سوسپانسیون‌های (غلظت 2/0%) با 5% وزنی نانوفیبر سلولز و خمیر شیمیایی‌مکانیکی با درجۀ روانیml, CSF250 تهیه و پس از اختلاط بر روی همزن مغناطیسی به مدت ‌1ساعت و در دمای 25، 50 وC70 همزنی شدند. سوسپانسیون به دست آمده با پالایش (فیلتراسیون) خلاء آبگیری شد. پس از آبگیری، کاغذ تولیدی پرس و در آون به مدت 24ساعت در دمای C100 خشک شد. نتایج آزمایش‌ها نشان دادند که افزایش دمای اختلاط موجب کاهش زمان آبگیری، بهبود ویژگی‌های مقاومتی و کاهش میزان نفوذپذیری ‌به ‌هوای کاغذ نهایی شدند. میزان شاخص مقاومت کششی افزایش چشم‌گیری داشته و با افزایش دما تاC70، مقاومت به‌ پارگی کاغذ در حدود دو برابر افزایش یافت.

کلیدواژه‌ها


1- Favier, V., Chanzy, H. and Cavaillé, J.Y.، 1995. Polymer Nanocomposites Reinforced By Cellulose Whiskers. Macromolecule (28), 6365-6367.

2- Henriksson, M., Berglund, L.A., Laksson, P., Lindstrom, T. and Nishino, T., 2008. Cellulose nanopaper structures of high toughness, Biomacromolecules 9(6):1579-1585.

3- Hubbe, M.A., Rojas, O.J., Lucia, L.A. and Sain, M., 2008. Cellulosic nanocomposites: A Review, BioResources 3(3), 929-980.

4- Madani, A. Kiiskinen, H. Olson, J. A and Martinez, D. M. 2011. Fractionation of microfibrillated cellulose and its effects on tensile index and elongation of paper. PaperCon. P:745-772.

5- Siro, I. and Plackett, D., 2010. Microfibrillated cellulose and new nanocomposite materials:A review, Cellulose 17:459–494.

6- Lagaron, J.M., Catala´, R. and Gavara, R., 2004. Structural characteristics defining high barrier properties in polymeric materials, Material Science Technology (20):1–7.

7- Syverud, K. and Stenius, P., 2009. Strength and barrier properties of MFC films, Cellulose (16):75–85.

8- Taipale, T. Osterberg, M. Nykanen, A. Ruokolainen, J. and Laine, J. 2010. Effect of microfibrillated cellulose and fines on the drainage of kraft pulp suspension and paper strength. Cellulose. 17:1005-1020.

9- Yousefi, H., Ebrahimi, G., Mashkour, M. and Nishino, T., 2010. Cellulose nanofiber (CNF) for nanocomposites production: Opportunities and challenges. In: The Sixth International Workshop on Green Composites. Sep. 8-10, Gumi, Korea.

10- Yousefi, H., Nishino, T., Faezipour, M., Ebrahimi, G., Shakeri, A. and Morimone, S., 2010. All-cellulose nanocomposite made from nanofibrillated cellulose fibers, Adv. Compos. Let. 19, 6 (2010).

11- Yousefi, H., Faezipour, M., Nishino, T., Shakeri, A. and Ebrahimi, G., 2011. All-cellulose composite and nanocomposite made from partially dissolved micro and nano fibers of canola straw. Polym. J. 43, 6 (2011).

12- Yousefi, H. and Mashkour, M., 2008. Cellulose nano crystal: a renewable and cheap material for nano composites. J. Nanotechnology. (131): 345-350, (In Persian).