بررسی تأثیر استفاده از نانو الیاف سلولزی و خمیرکاغذ شیمیایی وارداتی روی کاغذ بادوام ساخته شده از الیاف زیرشانه

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانش‌آموخته کارشناسی ارشد، واحد سوادکوه، دانشگاه آزاد اسلامی، سوادکوه، ایران

2 گروه مهندسی چوب و کاغذ، واحد سوادکوه، دانشگاه آزاد اسلامی، سوادکوه، ایران

چکیده

                                                                                         DOR:98.1000/1735-0913.1397.33.337.64.3.1576.1607
در صنعت نساجی الیاف زیرشانه از لحاظ طول و قطر در محدوده‌ای قرار دارند که در صنایع خمیرکاغذ و به‌خصوص ساخت کاغذهای بادوام به‌عنوان ماده اولیه مناسب می‌توان استفاده نمود؛ بنابراین این تحقیق به‌منظور بررسی بهبود ویژگی‌های کاغذ بادوام ساخته شده از الیاف زیرشانه با استفاده از نانو الیاف سلولزی انجام شد. در این بررسی خمیرکاغذ الیاف زیرشانه و خمیرکاغذ شیمیایی وارداتی از یکی از کارخانه‌های تهیه کاغذ بادوام تهیه و به آزمایشگاه انتقال یافت. نانو الیاف سلولزی از شرکت نانو نوین پلیمر تهیه و در چهار سطح 0، 3/0، 6/0 و 9/0 درصد مصرف شد. پس از اختلاط خمیرکاغذ با نانو الیاف سلولزی در درصدهای مشخص، کاغذهای دست‌ساز 90 گرمی ساخته شد و در نهایت خواص فیزیکی و مکانیکی کاغذهای ساخته‌شده حاصل از خمیرکاغذهای مختلف مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد با افزایش نانو الیاف سلولزی تا 9/0 درصد شاخص مقاومت کششی، شاخص مقاومت به ترکیدن، شاخص مقاومت به پاره شدن و مقاومت به تا شدن نسبت به نمونه شاهد به ترتیب 7/22، 9/38، 7/7 و 348 درصد افزایش یافت. با افزایش نانو الیاف سلولزی تا 9/0 درصد صافی سطح نسبت به نمونه شاهد، 9/7 درصد افزایش و تخلخل، و جذب آب نسبت به نمونه شاهد به ترتیب 69 و 9/7 درصد کاهش یافت. نتایج SEM نیز نشان داد با افزایش درصد نانو الیاف سلولزی خلل و فرج بسیار کمی مشاهده شد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


-Afra, E., Alinia, S. and Yousefi. H., 2013. The Effect of Pulp Suspension And NFC Mixing Time on Reinforced Paper Properties. Journal of Wood & Forest Science and Technology, 20(2), 151-160.

-Alinia, S. 2011. Comparative study on the properties of paper produced from chemimechanical pulp (CMP) reinforced with Nanofibrillated Cellulose (NFC) and Microcrystalline Cellulose (MCC). M.Sc. thesis. Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources.

-Ashori, A., Raverty, W.D. and Harun, J., 2005. Effect of chitosan addition on the surface properties of kenaf (Hibiscus cannabinus) paper. Fibers and Polymers, 6(2), 174-179.

-Ashori, A. and Raverty, W. D., 2007. Printability of sized kenaf (Hibiscus cannabinus) papers. Polymer-Plastics Technology and Engineering, 46(7), 683-687.

-Gonzalez, 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.

-Hadilam, M.M. 2012. Production and evaluation of nanofibrillated cellulose (NFC) prepared from α-cellulose and comparative assessment of its using in chemical paper and bleached bagasse paper. M.Sc. thesis. Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources.

-Hamzeh, Y., Sabbaghi, S., Ashori, A., Abdulkhani, A. and Soltani, F., 2013. Improving wet and dry strength properties of recycled old corrugated carton (OCC) pulp using various polymers. Carbohydrate polymers, 94(1), 577-583.

-Hassan, E. A. Hassan, M. L. and Oksman, K., 2011. Improvement of paper sheets properties of bagasse pulp with microfibrillated cellulose isolated from xylanase-treated bagasse. Wood and Fiber Science 43(1), 1-7.

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

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

-Lacani, S. and Afra, E., 2013. Effect of mixing time Pulp and cellulose nano-fibrils on paper properties. In: Proceedings of First National Conference on Nanotechnology and its applications in agriculture and natural resources, May, Karaj.

-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. In PaperCon Conference, 1152-1163.

-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. Nordic Pulp and Paper Research Journal, 26(3), 306-311.

-Nada, A.M.A. El-Sakhawy, K.S. and Eid, M.A.M., 2005. Effect of Chitosan and its derivatives on the mechanical and electrical properties of paper sheets. Egyptian Journal of Solids 28(2), 359-377.

-Neo, Y.P., Ray, S., Easteal, A.J., Nikolaidis, M.G. and Quek, S.Y., 2012. Influence of solution and processing parameters towards the fabrication of electrospun zein fibers with sub-micron diameter. Journal of Food Engineering 109(4), 645-651.

-Petroudy, S.R.D., Syverud , K., Chinga-Carrasco, G., Ghasemain, A. and Resalati, H., 2014. Effects of bagasse microfibrillated cellulose and cationic polyacrylamide on key properties of bagasse paper. Carbohydrate Polymers 99(2), 311–318.

-Rezayati Charani, P., Dehghani-Firouzabadi, M., Afra, E., Blademo, Å., Naderi, A. and Lindström, T.,  2013. Production of microfibrillated cellulose from unbleached kraft pulp of Kenaf and Scotch Pineand its effect on the properties of hardwood kraft: microfibrillated cellulose paper. Cellulose 20(5), 2559-2567.

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

-Yousefi, H., Faezipour, M., Nishino, T., Ebrahimi, G. and Shakeri, A., 2011. All-cellulose composite and nanocomposite made from partially dissolved micro and nanofibers of canola straw. Polymer Journal, 43(6)