بررسی خواص مقاومتی و نوری کاغذهای پوشش‌دهی شده بوسیله ترکیب پلی‌کاپرولاکتون - نانوکریستال سلولز - نانو اکسید روی

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه مهندسی چوب و کاغذ، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ساری

2 دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری- دانشیار گروه چوب و کاغذ

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

چکیده

DOR:98.1000/1735-0913.1398.34.45.66.1.1576.1610
در این پژوهش اثر پوشش‌دهی کاغذهای پوشش داده شده با پلی‌کاپرولاکتون (PCL)، نانوکریستال سلولز (NCC) و نانو اکسید روی (ZNO) و ترکیب آن‌ها بر روی خواص مقاومتی و خواص نوری بررسی شد. برای این کار مواد پوشش‌دهی با شرایط مشخص (پلی‌کاپرولاکتون 10 درصد، نانوکریستال ‌سلولز 4 و6 درصد و نانو ‌اکسید روی 3 درصد) بر روی کاغذها اعمال شدند. وزن پوشش بر روی ورق‌های دست‌ساز حاصل بین g/m2 7/2-2/2 بوده است. نتایج حاصل از آزمایش‌ها نشان داد که ویژگی‌های مقاومتی (شاخص مقاومت به کشش، ترکیدن و پارگی) کاغذهای پوشش داده شده با افزودن درصد نانوکریستال سلولز افزایش یافته است. ترکیب سه گانه این مواد بهترین ویژگی‌های مقاومتی را نسبت به کاغذ شاهد داشتند. ویژگی درجه روشنی با افزودن نانوکریستال سلولز افزایش ولی ماتی کاهش یافته ‌است. همچنین رنگ سنجی با افزودن نانوکریستال سلولز و نانو اکسید روی بهبود یافت، طوری‌که نانو اکسید روی تاثیر گذارتر بوده است. به‌علاوه ترکیب سه گانه این مواد با مقدار بیشتر نانوکریستال سلولز بهترین رنگ‌سنجی را داشته است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


Chaiyut, B.N., Iamma K., Kongcharoen, K. and Cheunsakulpong, K., 2012. Preparation and Properties of Biopolymer from L-Lactide (LL) and ε-Caprolactone (CL).World Academy of Science, Engineering and Technology International Journal of Materials and Metallurgical Engineering, 6(6): 138-141.

Hubbe, M., 2006. Bonding between cellulosic fibers in the absence and presence of dry-strength agent-A review. Bioresource, 1: 281-318.

Jamshidi Kaldakahi, N., Ghanbarzadeh, B., Dehghannia, J., Soti, M. and Entezami, A.A., 2014. Study of the mechanical, optical and surface hydrophilic properties of nanocomposites based on Modified Structure Nanocrystalline Cellulose-Titanium Dioxide NanoparticlesIranian Food Science and Technology Research Journal, 10(3): 249-265.

Krochta, J.M. and De Mulder-Johnston, C., 1997. Edible and Biodegradable Polymer Films: Challenges and Opportunities. Food Technology Chicago, 51: 61-74.

Kumar, p., Sandeep, K.P., Alavi, S., Truong, V.D. and Gorga, R.E., 2010. Preparation and characterization of bio-nanocomposite films based on soy protein isolate and montmorillonite using melt extrusion. Journal of Food Engineering, 100(3): 480-489.

Lee, J., Easteal, A.J. and Metson, J.B., 2008. Properties of nano ZnO/ poly (vinylalcohol)/ poly (ethylene oxide) composite thin films. Current Applied Physics, 8(1): 42-47.

Lee, D.S., 2014. Progress in active food packaging materials. Progress in Nanomaterials for Food Packaging, 67: 66-84.

Marvizadeh, M.M., Oladzadabbasabadi, N., Mohammadi Nafchi, A. and Jokar,M., 2017.  Preparation and characterization of bionanocomposite film based on tapioca starch/bovine gelatin/nanorod zinc oxide. International Journal of Biological Macromolecules, 99:1-7.

Mashak, A., 2014. A Brief Overview on Biodegradable Polymers in Drug Delivery Systems. PolymerizationQuarterly, 4(3): 23-35.

Molaei, M., Azadfallah, M., Hamzeh, Y. and Khodaeian Chegini, F., 2015. The effect of chitosan – poly (vinyl alcohol) coatings on strength and barrier properties of packaging paper. Iranian Journal of Wood and Paper Science Research, 30(2): 330-340.

Rhim, J.W. and NG, P.K.W., 2007. Natural Biopolymer-Based Nanocomposite Films for Packaging    Applications. Critical Reviews in Food Science and Nutrition, 47: 411-433.

Roohani, M., Habibi Y., Belgacem N.M., Ebrahim G., Karimi, A.N., and Dufresne, A., 2008. Cellulose whiskers reinforced polyvinyl alcohol copolymers nanocomposites. European Polymer Journal, 44(8): 2489-2498.

Siepmann, J., Siegel, R.A. and Rathbone, M.J., 2012. Fundamentals and Applications of Controlled Release Drug Delivery. Advances in Delivery Science and Technology, 507p. 107- 124.

Tatari, A.A. and Shekarian, A., 2014. The Importance of Cellulose Derivatives in the Production of Biodegradable Films for Food Packaging. Journal of Applied Science and Technology, 5(19): 22-31.

Vaezi, Kh., Asadpour, G. and Sharifi, H., 2019. Effect of ZnO nanoparticles on the mechanical, barrier and optical properties of thermoplastic cationic starch/montmorillonite biodegradable films. International Journal of Biological Macromolecules, 124: 519-529.

Vigneshwaran, N., Kumar, S., Kathe, A.A., Varadarajan, P.V. and Prasad, V., 2006. Functional finishing of cotton fabrics using zinc oxide soluble starch nano composites. Nanotechnology, 17(20): 5087-5095.

Zeng, L., Jiang, Y., Ding, Y., Povey, M. and York, D., 2007. Investigation into the antibacterial behavior of    suspensions of ZnO nanoparticles (ZnO nanofluids). Journal of Nanoparticles Research, 9(3) 479-489.

Zhang, M., Hao, N., Song, S., Wang, J., Wu, Y. and Li, L., 2014. Investigation of the mixed refining of a novel fly ash-based calcium Silicate filler with fiber. Bioresources, 9(3): 5175-5183.