تهیه نانو سلولز از جلبک رشته ای کلادوفورا و استفاده از آن جهت بهبود ویژگی های مقاومتی خمیر CMP

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 کارشناس ارشد خمیروکاغذ، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی، ساری

2 دانشیار گروه علوم و صنایع چوب و کاغذ، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی، ساری

3 استادیار گروه علوم و صنایع چوب و کاغذ، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی، ساری

چکیده

امروزه جلبک‌ها از نظر بوم سامانه‌های دریایی به عنوان تولیدکنندگان و اولین زنجیره دریافت انرژی از خورشید محسوب می‌شوند. به این صورت تضمین کننده‌ی انرژی بسیاری از آبزیان برای زندگی هستند. در تقسیمات جهانی گیاهی، جلبک‌ها 1800 جنس و 21000 گونه دارند. جلبک‌ها به‌دلیل حضورشان در هوا تا آب‌های زیرزمینی، عرصه وسیع‌تری را در مقایسه با سایر رستنی‌ها به خود اختصاص می‌دهند. بر اساس مطالعات انجام شده، تنوع زیستی
جلبک‌ها در ایران بیش از 7000 گونه برآورد می‌گردد. جلبک‌ها دارای مصارف بسیار زیادی از جمله‌ درصنایع غذایی ،تهیه ی کود ، مصارف دارویی و غیره می‌باشد. در این تحقیق از نانو‌سلولز جلبک سبز کلادوفورا جهت بهبود مقاومتهای خمیر CMP استفاده شده است. جهت انجام این کار از جلبک مذکور با استفاده از فرآیند سودا و سپس رنگبری سلولز خالص تهیه شد..سپس سلولز حاصله با روش التراسونیک به نانو‌سلولز تبدیل شد. نانو‌سلولز جلبک کلادوفورا در نسبت های 2 ، 5 و 8 درصد با خمیرCMP مورد اختلاط قرار گرفت. در نهایت کاغذ دست‌ساز تهیه و ویژگی های مقاومتی آن با خمیر خالص CMP حاصل از چوب پهن‌برگان مورد بررسی و مقایسه قرار گرفت. نتایج نشان داد که تیمار 8 درصد بیشترین دانسیته، مقاومت به کشش، مقاومت به ترکیدن و تیمار شاهد کمترین مقدار را داشته است. همچنین بیشترین مقاومت به پاره‌شدن مربوط به تیمار شاهد بوده در حالیکه کمترین مقاومت به پاره‌شدن مربوط به تیمار 8 درصد بوده است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


-Ali, M. and Sreekrishnan, T.R., 2001.Aquatic toxicity from pulp and paper mill effluents: a review. Advances in Environmental. Research, 5 (2001), pp. 175–196.

-Almehbad, N.Y., 2004. Improving paper properties, polymer-plastic Technol. Eng. 43(3), 963-979.

-Bold, H. and Wynne, M., 1985. Introduction to the algae, 2nd ed., Prentice Hall Int: Englewood Cliffs, NJ.

-Brown, A.J., 1886. An acetic ferment which forms cellulose. Journal of Chemical Society, 49,432–439.

- Chen, W., Yu, H., Liu, Y., Hai, Y., Zjang, M. and Chen, P., 2011. Isolation and characterization of cellulose nanofibers from four plant cellulose fibers using a chemical-ultrasonic process, Cellulose 18:433-442.

-Ek, R., Gustafsson, C., Nutt, A., Iversen, T., Nystro, C.J. Mol Recog .1998.  Cellulose Powder from Cladophora Sp. Algae. Journal of Molecular Recognition, 11, 263-265.

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

-González, I., Boufi, S., Pèlach, M.A., Alcalà, M., Vilaseca, F. and Mutjé, P.,2012. Nanofibrillated cellulose as paper additive in eucalyptus pulps. BioResources, 7(4), 5167-5180.

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

-Kouhia, M., 2013. Integration of a microalgae-utilizing biorefinery into a pulp and paper mill.

-Lindgren, A., 2010. Preparation of Nanofibers from Pulp Fibers. Master Thesis.collaboration with Eka Chemicals AB.

-Luu, W.T., Bousfield, D.W. and Kettle, J., 2011 Application of nanofibrillated cellulose as a paper surface treatment for inkjet printing. Papercon, 2222_2233.

-Mata,Teresa M., António, A., Martins and Nidia, S. Caetano., 2010. Microalgae for biodiesel production and other applications: A review. In: Renewable and Sustainable Energy Reviews 14.1, pp. 217–232. issn: 1364-0321. doi: 10.1016/j.rser.2009.07.020.

-Mihranyan, A., 2011. Cellulose from cladophorales green algae: From environmental problem to high‐tech composite materials. Journal of Applied Polymer Science, 119(4), 2449-2460.

-Mirshokraei, S.A., 2009. Pulp and Paper Technologists, Aeij Press, Tehran.

-Sheath, R.G. and Wehr, J.D., 2003. Introduction to freshwater algae. Freshwater algae of North America: ecology and  classification (JD Wehr & RG Sheath, eds.). Academic Press, San Diego, 1-9.

-Smook, G.A., 1982. Pulp and Paper Technologists, Translated by Mirshokraei, S. A., Aeij Press, Tehran, 501 P.

-Tekere, M., 2010. Biology 1: Diversity of algae and plants. African Virtual university, http://www. oer. avu.org. Accessed 2011/10/15.

-Vuong,  R., Chanzy, H., Sugiyama, J., 1992. Biol Cell .75, 264.

-Yousefi, H. and Mashkor, M., 2008. Cellulose Nano-crystalline, renewable and inexpensive   industrial to produce nanocomposites, Nanotecnology monthly magazine, Seventh year, 131.

-Yousefi, H., Nishino, T., Faezipour, M., Ebrahimi, G. and Shakeri, A., 2011. Direct fabrication of nanocomposite from cellulose microfibers using ionic liquid-based nanowelding. Biomacromolecules, 12, 4080–4085.