خمیر کاغذ و کاغذ
مقدسه اکبری؛ الیاس افرا؛ محمد رضا دهقانی فیروزآبادی؛ سید مجید ذبیحزاده
چکیده
سابقه و هدف: بسته بندی های پلاستیکی، به عنوان یکی از مهمترین منابع ایجاد مشکلات زیست محیطی به دلیل تجزیه کند آن محسوب میشود. برای حل این مسئله، مواد زیستی به دلیل تجزیه سریع و تجدیدپذیری توجه زیادی را به خود جلب کرده اند. در این زمینه، استفاده از الیاف سلولزی در بسته بندی بر پلاستیک ترجیح داده می شود. بااینحال، ...
بیشتر
سابقه و هدف: بسته بندی های پلاستیکی، به عنوان یکی از مهمترین منابع ایجاد مشکلات زیست محیطی به دلیل تجزیه کند آن محسوب میشود. برای حل این مسئله، مواد زیستی به دلیل تجزیه سریع و تجدیدپذیری توجه زیادی را به خود جلب کرده اند. در این زمینه، استفاده از الیاف سلولزی در بسته بندی بر پلاستیک ترجیح داده می شود. بااینحال، چالش اصلی استفاده از الیاف سلولزی در تولید بسته بندی، مقاومت ضعیف آن در برابر آب است. این مسئله را می توان با یک پوشش زیستی مناسب بهبود داد که الهام بخش مطالعه فعلی است. هدف از این مطالعه، استفاده از یک روش ساده برای تهیه کاغذ آبگریز با پلیمر زیستی بود که سازگار با محیط زیست است. مواد و روش ها: ماده اولیه مورد استفاده برای تهیه کاغذهای دست ساز، خمیر کرافت سوزنی برگان رنگبری شده تهیه شده از کارخانه کاغذ پارس بوده است. درجه روانی خمیرکاغذ با پالایش از 750 میلیلیتر CSF به 350 میلیلیتر CSF کاهش یافت. برای تقویت ویژگیهای مقاومتی، الیاف با کربوکسی متیل سلولز (CMC) در حضور الکترولیت (CaCl2) تیمار شد. سوسپانسیونی از الیاف سلولزی تیمار نشده (70 درصد) (LF) و تیمار شده باCMC (30 درصد) (MLF)، برای تهیه کاغذ دست ساز با گرماژ g/m2 60 استفاده شد. برای تهیه امولسیون، موم زنبورعسل با غلظت های مختلف (1، 5، 10، 15 و 20 درصد) در آب گرم ذوب شد، سپس با استفاده از اولتراسونیک به مدت 9 دقیقه با دامنه 100، در آب پراکنده گردید. این کاغذها در هوا خشک شده بود و در غلظت های مختلف امولسیون موم زنبورعسل غوطه ور شدند و بعد در دماهای مختلف (25، 60، 70، 80 و 90 درجه سانتیگراد) تحت تیمار حرارتی قرار گرفتند. اثر تیمار حرارتی بر کارایی موم زنبورعسل، با اندازه گیری زمان جذب آب و زاویه تماس آب برای تمامی این تیمارها بررسی شد. 70 درجه سانتیگراد بهعنوان دمای بهینه شناسایی شد. مرحله بعد ارزیابی تأثیر غلظت های مختلف موم زنبورعسل بر ویژگی هایی مانند جذب آب (کاب)، ضخامت، گراماژ، شاخص مقاومت به کشش، درجه روشنی و ماتی است.نتایج: در مقایسه با کاغذهای تیمار نشده، زمان جذب آب و زاویه تماس آب تمام کاغذهای تیمار شده با غلظت های مختلف موم زنبورعسل در دماهای متفاوت (25، 60، 70، 80 و 90 درجه سانتیگراد) به طور قابل توجهی افزایش یافته است. زاویه تماس کاغذهای دست ساز تیمار شده با موم زنبورعسل با افزایش دمای تیمار حرارتی، به طور قابل توجهی افزایش یافت. بیشترین زاویه تماس آب از کاغذهای دست ساز غوط هور شده در 20 درصد موم زنبورعسل و در دمای تیمار حرارتی 70 درجه سانتیگراد بهدستآمده است. باوجوداین، افزایش بیشتر دمای بیش از 70 درجه سانتیگراد، زاویه تماس آب نمونه های کاغذ به طور قابل توجهی تحت تأثیر قرار نگرفته اند. جذب آب در کاغذهای LF و MLF به ترتیب g/m2 65/96 و g/m2 7/96 بوده است. تیمار با موم زنبورعسل جذب آب را در مقایسه با تیمار شاهد در تمامی غلظت ها کاهش داده است. پوشش دهی کاغذ ضخامت و گرماژ کاغذ را افزایش داد که با غلظت بیشتر امولسیون موم زنبورعسل، این افزایش روند صعودی داشته است. شاخص مقاومت کششی پس از استفاده از الیاف اصلاح شده با CMC، در مقایسه با کاغذ LF، افزایش یافته است اما پوشش دهی با امولسیون موم زنبورعسل شاخص مقاومت کششی کاغذ را کاهش داد. تیمار MLF و کاغذهای پوشش دهی شده با موم زنبورعسل، در مقایسه با LF، درجه روشنی بیشتری داشتند. غوطه وری کاغذ در موم زنبورعسل کمی ماتی را کاهش داد اما این تغییر به لحاظ آماری معنی دار نبوده است.نتیجه گیری: نتایج نشان داد که ویژگی های ممانعتی در نمونه های پوشش داده شده با موم زنبورعسل در مقایسه با نمونه شاهد بهبود یافته است. این مطالعه تولید کارآمد، ساده و مقرون بهصرفه کاغذ آبگریز را بهعنوان یک ماده زیست تخریب پذیر نشان میدهد. یکی از مزایای اصلی این روش، عدم وجود مواد شیمیایی حاوی فلور یا حلالهای آلی در آماده سازی است که آن را برای کاربردهای صنعتی مناسب میکند و الزامات توسعه پایدار را از طریق استفاده از مواد سبز برآورده میکند.
حسین یوسفی؛ الیاس افرا؛ داود رسولی؛ مهدی مشکور
چکیده
در این مطالعه، ابتدا کاغذ و نانوکاغذ سلولزی تولید شده و سپس با استفاده از روش غوطهوری در"دودسیل تری اتوکسی سیلان" ضدآب شدند. در نتیجه تیمار سیلان، سطح آبدوست میکرو کاغذ و نانوکاغذ به سطح آبگریز تبدیل شد. آزمون عکس-برداریتصاویر FE-SEM نشان داد که نانوفیبرهای سلولزی در مقیاس نانومتری (زیر 100 نانومتر) نانوفیبرهای سلولزی را تایید کردقرار ...
بیشتر
در این مطالعه، ابتدا کاغذ و نانوکاغذ سلولزی تولید شده و سپس با استفاده از روش غوطهوری در"دودسیل تری اتوکسی سیلان" ضدآب شدند. در نتیجه تیمار سیلان، سطح آبدوست میکرو کاغذ و نانوکاغذ به سطح آبگریز تبدیل شد. آزمون عکس-برداریتصاویر FE-SEM نشان داد که نانوفیبرهای سلولزی در مقیاس نانومتری (زیر 100 نانومتر) نانوفیبرهای سلولزی را تایید کردقرار دارند. آزمون XPS نشان داد که سطح نمونههای تیمار شده حاوی سیلان است. با تیمار سیلان زاویه قطره آب به 104 درجه در نانوکاغذ و 153 درجه در کاغذ افزایش پیدا کرد لذا سطح سوپرضدآب آبگریز برای کاغذ ایجاد گردید. آزمون TGA ثابت کرد که میزان خاکستر نمونههای حاوی سیلان بیشتر از نمونههای بدون سیلان بوده و نیز تأیید شد که تیمار سیلان بر روی سطح بهصورت چند لایهای اتصال برقرار کرد. نمونههای تیمار شده با سیلان جذب آب کمتر و مقاومت مکانیکی بیشتری نسبت به نمونههای تیمار نشده نشان دادند. تیمار سیلان میکرو کاغذ و نانوکاغذ سبب ضدآب آبگریز شدن آنها شده و میتواند سبب توسعه کاربردهای آنها در فضاهای بیرونی (محیطهای مرطوب) گردد.
علی قاسمیان؛ خدیجه آرمند؛ الیاس افرا؛ احمد رضا سرائیان؛ مینا سالاری
چکیده
DOR:98.1000/1735-0913.1398.34.507.69.4.1575.1606 هدف از این مطالعه بررسی تاثیر پوششدهی کاغذ بستهبندی با کمپلکس پلیلاکتیکاسید-کیتوزان و پلیلاکتیک-اسید- نانو کیتوزان به دو روش لایه به لایه و کامپوزیت بوده است. بدین منظور از کاغذ دست ساز 80 گرمی الیاف بلند تهیه شده از کارخانه چوب و کاغذ مازندران استفاده شد. برای تهیه مواد پوشش دهی، پلی لاکتیک اسید ...
بیشتر
DOR:98.1000/1735-0913.1398.34.507.69.4.1575.1606 هدف از این مطالعه بررسی تاثیر پوششدهی کاغذ بستهبندی با کمپلکس پلیلاکتیکاسید-کیتوزان و پلیلاکتیک-اسید- نانو کیتوزان به دو روش لایه به لایه و کامپوزیت بوده است. بدین منظور از کاغذ دست ساز 80 گرمی الیاف بلند تهیه شده از کارخانه چوب و کاغذ مازندران استفاده شد. برای تهیه مواد پوشش دهی، پلی لاکتیک اسید 1 درصد در کلرفرم و کیتوزان ونانوکیتوزان 1 درصد در اسید استیک تهیه گردید. در هر دو روش، نهایتا تا سه لایه پوشش انجام شد و در هر یک از تیمارها لایه نهایی، پلی لاکتیک اسید بود. سپس نمونههای کاغذ در آون با دمای حدود 100 درجه سانتی گراد خشک شدند. در روش کامپوزیت هریک از مواد ( کیتوزان و نانو کیتوزان ) به طور مستقل با پلی لاکتیک اسید روی همزن مغناطیسی مخلوط و سپس روی کاغذ پایه نشانده شدند. در نهایت تمامی کاغذها برای انجام تستهای ممانعتی شامل اندازهگیری زاویه تماس، آزمون جذب آب ( Cobb ) و سرعت انتقال بخار آب (WVTR) و تستهای مقاومتی شامل مقاومت به ترکیدن و مقاومت به نفوذ هوا انجام شد. بر اساس نتایج به دست آمده ویژگیهای ممانعتی در نمونه های پوشش داده شده در هر دو روش ( لایه به لایه و کامپوزیت ) نسبت به نمونه شاهد افزایش یافت. همچنین نتایج حاصل از بررسی روش های کامپوزیت و لایه به لایه ، نشان داد که روش لایه به لایه سبب ایجاد ممانعت بیشتر در کاغذ می شود و با افزایش تعداد لایه های پوشش، ممانعت ایجاد شده افزایش می یابد. البته شایان ذکر است که در بین لایه دوم و سوم پوشش، تغییرات با شدت کمتری دیده شد. این تغییرات هم در روش لایه به لایه و هم در روش کامپوزیت مشاهده شد. مقاومت به نفوذ هوا نیز در نمونههای پوشش داده شده افزایش یافت.
خمیر کاغذ و کاغذ
مهدیس شفاعی؛ الیاس افرا؛ علی قاسمیان؛ محمد رضا دهقانی فیروزآبادی؛ پونه ابراهیمی
چکیده
در سالهای اخیر تولید فیلم و بهکارگیری پوششهای سلولزی زیستتخریبپذیر و دوستدار محیطزیست به ویژه از نانوذرات سلولزی توجهات زیادی را به خود جلب کرده است. متناسب با کاربرد این محصولات در صنایع مختلفی چون صنایع غذایی، دارویی و بستهبندی، اهمیت بهبود ویژگی ضدباکتری این محصولات را پیش از پیش آشکار میسازد. در این تحقیق با هدف ...
بیشتر
در سالهای اخیر تولید فیلم و بهکارگیری پوششهای سلولزی زیستتخریبپذیر و دوستدار محیطزیست به ویژه از نانوذرات سلولزی توجهات زیادی را به خود جلب کرده است. متناسب با کاربرد این محصولات در صنایع مختلفی چون صنایع غذایی، دارویی و بستهبندی، اهمیت بهبود ویژگی ضدباکتری این محصولات را پیش از پیش آشکار میسازد. در این تحقیق با هدف تولید پوششهای سلولزی ضدباکتری، ابتدا سلولز نانوفیبریلهشده از خمیر الیاف بلند به شیوه مکانیکی آسیاب کردن تولید شده و سپس به کمک ذرات نانونقره (بهکارگیری نیتراتنقره و احیاء با سدیمبورهیدرید)، با دو روش، تولید فیلم صورت پذیرفت. در روش اول با کمک پلیدادمک، ذرات نانونقره در دو سطح 5 و 10 ppm بر روی NFC احیاء وسپس از نانوکامپوزیت NFC/نانونقره فیلم تولید گردید. در روش دوم ابتدا فیلم NFC تولیدگردیده وسپس به وسیله غوطهوری آن در محلول نانونقره در دو سطح 5 و10 ppm، فیلمهای ضدباکتری به دست آمد. میزان ماندگاری نانونقره در روش اول در غلظتهای بالاتر بیشتر از شیوه غوطهوری بهدست آمد. اما در غلظتهای کمتر( ppm5) اختلاف ماندگاری نانونقره در دو شیوه اندک بوده است. لازم به ذکر است که شیوه غوطهوری مزیت بزرگ عدم هدر رفت نانونقره و ورود آن به طبیعت در طی آبگیری که در شیوه اول متعارف است را ندارد ومحلول نانونقره با افزایش غلظت قابل استفاده مجدد میباشد.
خمیر کاغذ و کاغذ
صهباء علی نیای لاکانی؛ الیاس افرا؛ حسین یوسفی
چکیده
در این پژوهش سلولز نانو فیبریله شده به عنوان یک نانو ماده تقویت کننده زیست تخریب پذیر که اخیراً توجه زیادی از محققان و تولیدکنندگان کاغذ را به خود جلب کرده، با درصدهای مختلف 5، 20، 50 و 100 درصد به خمیرکاغذ شیمیایی مکانیکی مورد استفاده در ساخت مقوای روکش در دو سطح مختلف درجه روانی اضافه شد. همچنین تأثیر پرس تر به عنوان یکی از مهمترین عوامل ...
بیشتر
در این پژوهش سلولز نانو فیبریله شده به عنوان یک نانو ماده تقویت کننده زیست تخریب پذیر که اخیراً توجه زیادی از محققان و تولیدکنندگان کاغذ را به خود جلب کرده، با درصدهای مختلف 5، 20، 50 و 100 درصد به خمیرکاغذ شیمیایی مکانیکی مورد استفاده در ساخت مقوای روکش در دو سطح مختلف درجه روانی اضافه شد. همچنین تأثیر پرس تر به عنوان یکی از مهمترین عوامل فرآیندی مؤثر بر ویژگی های خمیرکاغذ تقویت شده با سلولز نانو فیبریله شده، در دو سطح فشار پرس 3 و 6 بار مورد بررسی قرار گرفت. در انتها خواص فیزیکی، ممانعتی و مقاومتی کاغذهای حاصل مطابق با استاندارهای تاپی اندازه گیری شدند. با افزودن نانوفیبریلهای سلولزی بهبود قابل توجه خواص کششی و مقاومت به عبور هوای خمیر کاغذ شیمیایی مکانیکیCMP مشاهده شده و روند افزایشی بهبود این خواص با افزایش فشار پرس تر از جمله دستاوردهای مهم این تحقیق به شمار میرود.
خمیر کاغذ و کاغذ
نازبخت حزبی؛ الیاس افرا؛ حسین رسالتی
چکیده
در این پژوهش تاثیر مراحل مختلف تیمار آنزیمی شامل پیش پالایش و پس پالایش آنزیمی با استفاده از اندوگلوکاناز بر کیفیت خمیرکاغذOCC بررسی شد. 3 نوع خمیرکاغذ شامل a: نمونه شاهد (بدون افزودن آنزیم)، :b پیش پالایش آنزیمی (تیمارآنزیمی+پالایش): و :c پیش پالایش و پس پالایش آنزیمی (آنزیم+پالایش+آنزیم) از خمیرکاغذ بازیافتیOCC ساخته شدند. تیمار آنزیمی تحت ...
بیشتر
در این پژوهش تاثیر مراحل مختلف تیمار آنزیمی شامل پیش پالایش و پس پالایش آنزیمی با استفاده از اندوگلوکاناز بر کیفیت خمیرکاغذOCC بررسی شد. 3 نوع خمیرکاغذ شامل a: نمونه شاهد (بدون افزودن آنزیم)، :b پیش پالایش آنزیمی (تیمارآنزیمی+پالایش): و :c پیش پالایش و پس پالایش آنزیمی (آنزیم+پالایش+آنزیم) از خمیرکاغذ بازیافتیOCC ساخته شدند. تیمار آنزیمی تحت شرایط بهینه از پیش تعیین شده (غلظتu1 و مدت زمان 5/0 ساعت) تحت شرایط ثابت فرآیندی و پالایش هم با دور ثابت200 انجام شد. نتایج بهدست آمده از این تحقیق نشان داد که اعمال پیش تیمار آنزیمی در بهبود ویژگیهای فیزیکی و مقاومتی کاغذ موثر بوده و در مقایسه با سایر تیمارها، بیشترین مقاومت را نشان داد. استفاده از اندوگلوکاناز در دو مرحله (قبل و بعد از پالایش) موجب بهبود قابلیت آبگیری خمیرکاغذ و کاهش ویژگیهای مقاومتی کاغذ شد. به طور کلی بیشترین میزان شاخص مقاومت به پاره شدن کاغذ در حالت پیش پالایش آنزیمی مشاهده شد.
نازبخت حزبی؛ الیاس افرا
چکیده
در این تحقیق تأثیر زمانهای مختلف تیمار آنزیمی با اندوگلوکاناز و همچنین سطوح مختلف پالایش بر ویژگیهای کیفی خمیرکاغذ OCC بررسی شد. خمیرکاغذ OCC تهیه شده با آنزیم اندوگلوکاناز با مقدار ثابت u1 (به ازای وزن خشک خمیرکاغذ) در زمانهای مختلف (5/0، 1، 5/1 و 2 ساعت) در شرایط ثابت فرایندی تیمار شد. نتایج بهدست آمده نشان داده که تیمار آنزیمی ...
بیشتر
در این تحقیق تأثیر زمانهای مختلف تیمار آنزیمی با اندوگلوکاناز و همچنین سطوح مختلف پالایش بر ویژگیهای کیفی خمیرکاغذ OCC بررسی شد. خمیرکاغذ OCC تهیه شده با آنزیم اندوگلوکاناز با مقدار ثابت u1 (به ازای وزن خشک خمیرکاغذ) در زمانهای مختلف (5/0، 1، 5/1 و 2 ساعت) در شرایط ثابت فرایندی تیمار شد. نتایج بهدست آمده نشان داده که تیمار آنزیمی خمیرکاغذ OCC در سطوح مختلف زمانی موجب بهبود ویژگیهای فیزیکی و مکانیکی کاغذ در مقایسه با خمیرکاغذ شاهد شده، بهطوریکه حداکثر بهبود این ویژگیها در مدت زمان 5/0 ساعت تیمار آنزیمی مشاهده گردید. طولانیتر شدن زمان تیمار آنزیمی تا 2 ساعت منجر به کاهش معنیدار ویژگیهای فیزیکی و مکانیکی کاغذ شد. همچنین ارزیابی تأثیر سطوح مختلف زمان تیمار آنزیمی در سطوح مختلف پالایش اعمال شده نشان داد که کاغذهای ساخته شده از خمیرکاغذ پیش تیمار شده با آنزیم اندوگلوکاناز (مدت زمان 5/0 ساعت) در سطوح مختلف پالایش کاغذهای با کیفیت بهتری را در مقایسه با خمیرکاغذ شاهد نتیجه داده است. این در حالیست که افزودن زمان تیمار آنزیمی به 2 ساعت کاهش شدید ویژگیهای فیزیکی و مکانیکی کاغذ را در سطوح بالاتر پالایش نشان داده است. بهطورکلی پالایش خمیرکاغذهای OCC پیشتیمار شده با آنزیم و همچنین خمیرکاغذ شاهد، کاغذهای با مقاومت کلی بیشتری را نتیجه داد.
