خمیر کاغذ و کاغذ
بردیا صدیفی؛ سید حسن شریفی
چکیده
سابقه و هدف: استفاده از پلیمرهای با مشتقات نفتی در صنعت بستهبندی، به دلیل زیست تخریب ناپذیر بودن، باعث ایجاد مشکلات زیست محیطی گشته‌اند. توسعه بستهبندی فعال و زیست تخریب‌پذیر با پوشش‌دهی زیست پلیمرها روی مواد بستهبندی امکان پذیر است. در این پژوهش سعی شده از مواد زیست تخریب‌پذیر که به راحتی پس از استفاده در محیط زیست تجزیه ...
بیشتر
سابقه و هدف: استفاده از پلیمرهای با مشتقات نفتی در صنعت بستهبندی، به دلیل زیست تخریب ناپذیر بودن، باعث ایجاد مشکلات زیست محیطی گشته‌اند. توسعه بستهبندی فعال و زیست تخریب‌پذیر با پوشش‌دهی زیست پلیمرها روی مواد بستهبندی امکان پذیر است. در این پژوهش سعی شده از مواد زیست تخریب‌پذیر که به راحتی پس از استفاده در محیط زیست تجزیه می‌شوند استفاده شود. در این راستا تأثیر تیمارهای مختلف با کربوکسی متیل کیتوسان (CMCh)، صمغ گوار خالص شده (PGG) و نانوکریستال سلولز (NCC) روی خواص مقاومتی و ممانعتی فیلمهای بیونانو کامپوزیتی مورد بررسی قرار گرفت. مواد و روشها: پودر کربوکسی متیل کیتوسان و صمغ گوارخالص شده به صورت جداگانه همراه با گلیسرول (40 درصد وزنی بیوپلیمرها) به عنوان نرم کننده در آب مقطر حل شدند. سپس محلول‌های تشکیل دهنده بیوکامپوزیت را روی همزن مغناطیسی به ترتیب به مدت 120 و90 دقیقه حرارت داده تا بیوپلیمرها به طور کامل حل گردیدند. در انتها به مدت ۳۰ دقیقه جهت خنک شدن و خروج کامل حباب‌های هوا به حالت ساکن قرار گرفتند. همچنین سوسپانسیون نانوکریستال سلولز (3، 6 و 9 درصد نسبت به بیوپلیمرها) که از حل نمودن در آب مقطر توسط دستگاه فراصوت در مدت 3 دقیقه تهیه شده را به محلول بیوکامپوزیتی با نسبت‌های ترکیبی (30:70، 50:50 و 70:30) افزوده و سوسپانسیون نهایی را روی همزن مغناطیسی به مدت 120 دقیقه حرارت دادیم و به طور کامل حل گردید. سپس به منظور خنک شدن و خروج کامل حباب‌های هوا به مدت ۳۰ دقیقه به حالت ساکن قرار داده شد. در انتها آن را سانترفیوژ کرده و به مدت 2 دقیقه برای خروج کامل حباب‌های هوا به حالت ساکن قرار دادیم. در نهایت ۲۵ گرم از ژل داخل پتری دیش پلی‌استایرنی با قطرcm ۱۰ ریخته شد و پتری دیش‌ها به مدت ۲۴ ساعت در آون با دمای °C50 قرار گرفتند. همچنین آزمونهای مورفولوژی کربوکسی متیل کیتوسان و فیلمهای بیونانو کامپوزیتی و ویژگیهای مقاومتی و ممانعتی تیمارها مورد مطالعه قرار گرفتند.نتایج: نتایج حاصل از اندازه گیری ویژگیهای مقاومتی فیلمهای بیوپلیمری نشان داد که با افزایش نانوکریستال سلولز تا سطح 6 درصد استحکام کششی تیمارها افزایش چشمگیری داشته و بیشترین میزان مربوط به فیلمهای (%6/50/50) CMCh/ PGG/ NCC می‌باشد. همچنین با افزایش نانوکریستال سلولز تا سطح 9 درصد به دلیل تجمع ذرات نانوکریستال در یک ناحیه، استحکام کششی بیونانو کامپوزیت‌ها کاهش یافت. همچنین نانوکریستال سلولز به دلیل منشا بلورینش منجر به تردتر شدن و کاهش انعطاف پذیری تیمارها شد تا تغییر طول در نقطه شکست فیلمهای بیونانو کامپوزیتی کاهش یابد. میزان حلالیت فیلمهای بیوکامپوزیتی با افزودن NCC به ماتریس بیوپلیمری به دلیل برقراری بر هم‌کنش‌های هیدروژنی بین اجزای این ماتریس با نانوذرات در سطوح مختلف کاهش یافته است و کمترین حلالیت در آب مربوط به فیلمهای (%6/50/50) CMCh/ PGG/ NCC می‌باشد. میزان نفوذپذیری به بخار آب تیمارها با افزودن NCC به ماتریس CMCh/ PGG به دلایلی همچون، ساختار کریستالی و طبیعت آب گریز فیبرهای سلولزی، کاهش خلل و فرج و کاهش ضریب نفوذ مولکول‌های بخار کاهش یافت و بهترین نفوذ ناپذیری را فیلمهای (%6/50/50) CMCh/ PGG/ NCC به دلیل پخش یکنواخت نانوذرات دارند. نتیجه گیری: مطابق نتایج، با افزودن نانوکریستال سلولز به سوسپانسیون کامپوزیتی؛ مقاومت به کشش، مقاومت به حلالیت در آب و نفوذ ناپذیری نسبت به بخار آب فیلم‌ها افزایش یافته و تنها تغییر طول تا نقطه شکست آنها کاهش یافت و بهترین خواص مقاومتی و ممانعتی بیونانو کامپوزیت‌های تولید شده در حضور ۶% نانوکریستال سلولز به دست آمد.
خمیر کاغذ و کاغذ
آرمان صدفی اردجانی؛ اسماعیل رسولی گرمارودی؛ پیام قربان نزاد سرخکلایی
چکیده
سابقه و هدف: الیاف سلولزی به دلیـل داشـتن گروههای اسیدی که در هنگام پخت شـیمیایی و رنگبـری خمیر ایجاد شده است، تا حدودی خاصـیت آنیـونی دارد. این گروههای اسیدی ممکن است گروههای کربوکسیلیک (COOH) باشد که در مقایسه با گروههای هیدروکسیل موجود بر کربوهیدراتهای مواد لیگنوسلولزی از فعالیت و واکنش پذیری بیشتری برخوردار می باشند. چنانچه اگر ...
بیشتر
سابقه و هدف: الیاف سلولزی به دلیـل داشـتن گروههای اسیدی که در هنگام پخت شـیمیایی و رنگبـری خمیر ایجاد شده است، تا حدودی خاصـیت آنیـونی دارد. این گروههای اسیدی ممکن است گروههای کربوکسیلیک (COOH) باشد که در مقایسه با گروههای هیدروکسیل موجود بر کربوهیدراتهای مواد لیگنوسلولزی از فعالیت و واکنش پذیری بیشتری برخوردار می باشند. چنانچه اگر بتوان تعداد این گروهها را بر روی سطح الیاف افزایش داد می توان در جهت بهبود مقاومت کاغذهای نهایی اقدام نمود. این تحقیق به منظور اصلاح ویژگیهای خمیرکاغذ کرافت چوکا با استفاده از روش اکسیداسیون اسیدی با کمک ماده شیمیایی پروکسید هیدروژن انجام شد. مواد و روشها: در این تحقیق از خمیرکاغذ کرافت، که از کارخانه چوکا تهیه شده بود، بعنوان ماده اولیه استفاده شد. در این راستا، ابتدا خمیرهای کرافت با استفاده از پروکسید هیدروژن به نسبت‌های 1، 3، 5 و 10 درصد در دمای 85 درجه ستنتیگراد، زمان 90 دقیقه، pH=4 و درصد خشکی 5/2 درصد مورد تیمار اکسیداسیون اسیدی قرار گرفتند. در پایان این مرحله، خمیرها با آب مقطر به طور کامل شستشو داده شده و برای مراحل بعدی مورد استفاده قرار گرفتند. سپس ویژگیهای ساختاری الیاف نظیر عدد کاپا، WRV، گروههای کربوکسیل، ویسکوزیته و آنالیز FT-IR مورد ارزیابی قرار گرفته و با نمونه شاهد کرافت کارخانه مقایسه شدند. جهت تجزیه و تحلیل آماری این پژوهش از نرم افزار SPSS استفاده شد و دادهها بصورت طرح کاملاً تصادفی با استفاده از تکنیک تجزیه واریانس مورد تجزیه و تحلیل آماری قرار گرفتند. مقایسه بین نمونهها و تیمارهای مختلف بر اساس گروه بندی میانگین‌ها و به روش آزمون دانکن در سطح اطمینان 5/99 درصد صورت پذیرفت.نتایج: نتایج نشان داد که خمیرکاغذهای اکسید شده تا مصرف 3% پروکسید دارای کمترین کاپا، گروههای کربوکسیل و ویسکوزیته و بیشترین WRV بودهاند. افزایش مصرف پروکسید در غلظت بیشتر از 3% باعث افزایش عدد کاپا، گروههای کربوکسیل و ویسکوزیته گردیده است و در عوض با افت WRV مواجه گردیده اند. این تغییرات توسط ارزیابیهای FT-IR نیز تائید گردید. علت کاهش عدد کاپا تا غلظت 3% بدلیل خروج لیگنین از دیواره الیاف و دلیل افزایش آن در غلظتهای بیشتر از 3% پروکسید، احتمالا به ایجاد گروههای هگزورونیک اسیدی حین عملیات اکسیداسیون بر می گردد که معمولا اندازه گیری کاپا را با خطا مواجه می نمایند. بعلاوه خروج لیگنین باعث بهبود ویژگی WRV الیاف و بیشتر از آن باعث کاهش این ویژگی شده است. محتوای گروهای کربوکسیل برای هر دو شرایط قلیایی و اسیدی، کم و بیش بدون تغییر بنظر می رسند که این موضوع در کربن شماره 6 بیشتر آلدئیدها به گروههای کربوکسیل تبدیل شده ودر کربنهای 2 و 3 اکسیداسیون غالبا باعث تشکیل کتون ها می شود. از طرف دیگر به نظر می رسد که با افزایش گروههای کربوکسیل در تیمارهای بالای 3% منجر به افزایش وزن ملکولی سلولز شده که این امر باعث افزایش ویسکوزیته گردیده است.نتیجه گیری: ارزیابی نتایج نشان داد که اکسیداسیون پروکسید هیدروژن اسیدی باعث اصلاح و بهبود ویژگیهای خمیرکاغذ کرافت گردیده که اثرات آن بر روی ویژگیهای کاغذهای نهایی مثبت پیش بینی می شود. در این ارتباط، تیمارهای 1 و 3 درصد اکسیداسیون اسیدی با پروکسید هیدروژن برای تولید کاغذ مناسبتر به نظر می رسد.
خمیر کاغذ و کاغذ
جعفر ابراهیم پور کاسمانی؛ احمد ثمریها
چکیده
سابقه و هدف: مقوای بسته بندی میوه از میوه در برابر ضربه، فشار، خرابی حین حمل و نقل محافظت کرده و باعث حفظ تازگی و کیفیت میوه می گردد. برای اینکه این هدفها تامین گردد باید استحکام مقوا را افزایش داده و ارتباط داخل و خارج مقوا را به حداقل رساند. در عین حال، زیست تخریب پذیر بوده و مقاوم و سازگار با محیط زیست ضروری باشد. کاغذ کرافت به‌عنوان ...
بیشتر
سابقه و هدف: مقوای بسته بندی میوه از میوه در برابر ضربه، فشار، خرابی حین حمل و نقل محافظت کرده و باعث حفظ تازگی و کیفیت میوه می گردد. برای اینکه این هدفها تامین گردد باید استحکام مقوا را افزایش داده و ارتباط داخل و خارج مقوا را به حداقل رساند. در عین حال، زیست تخریب پذیر بوده و مقاوم و سازگار با محیط زیست ضروری باشد. کاغذ کرافت به‌عنوان گزینه‌ای مناسب برای حفظ کیفیت میوه‌ها شناخته میشود. بنابراین در این تحقیق به دنبال بهبود خواص ممانعتی و مکانیکی مقوا با پوشش دهی به وسیله نانوگرافن، فلورین و زئین بصورت مجزا و ترکیبی هستیم تا مقوای با کیفیت‌تر در دسترس مصرف کنندگان قرار گیرد.مواد و روشها: کاغذ لاینر قهوه‌ای با جرم پایه آن 120 گرم از شرکت چوب و کاغذ مازندران تهیه شد. نانوگرافن نوع AO-4 از شرکت گرافن سوپرمارکت آمریکا، پروتئین زئین از شرکت سیگما آلدریچ و فلورین نیز از گروه تولیدی معدن کاوان تأمین شد. به‌منظور پوشش‌دهی، نانوگرافن، زئین و فلورین با درصدهای وزنی مشخص و بسته به شرایط تیمار، به‌مدت 30 دقیقه در دمای 50 درجه سانتیگراد با 100 گرم آب مقطر مخلوط شدند. سپس 5/2 گرم لاتکس استایرن بوتادین و 5/0 گرم پراکنده‌ساز D200 به مخلوط افزوده و به‌مدت 20 دقیقه با دور 1500 همگن شدند. محلول نشاسته کاتیونی (5 درصد) نیز به عنوان یک کمک نگهدارنده برای افزایش پوشش استفاده شد. محلول‌های پوششی با استفاده از Auto Bar Coater (GBC - A4 GIST Co., Ltd) روی ورق‌های کاغذ اعمال شد. خواص فیزیکی و مکانیکی مطابق با استانداردهای TAPPI و ISO اندازهگیری شد. طرح آزمایشی از نوع کاملاً تصادفی استفاده شد. تجزیه و تحلیل دادهها با استفاده از تجزیه واریانس یک‌طرفه و آزمون دانکن در سطح اعتماد 95 درصد انجام شد.نتایج: آنالیز واریانس یک‌طرفه نشان داد که بین ضخامت، جذب آب و تخلخل ۸ نوع کاغذ در سطح ۵ درصد اختلاف معنیدار وجود دارد. بیشترین ضخامت مربوط به کاغذ لاینر قهوه‌ای پوشش‌داده‌شده با گرافن و فلورین و کمترین آن به نمونه شاهد تعلق دارد، اختلاف بین بیشترین و کمترین میزان ضخامت 27 درصد است. کمترین جذب آب در کاغذ لاینر قهوه‌ای پوشش‌داده‌شده با زئین، فلورین و نانوگرافن مشاهده شد. اختلاف بین بیشترین و کمترین میزان جذب آب 5/647 درصد است. همچنین، کمترین تخلخل به کاغذ پوشش‌داده‌شده با نانوگرافن اختصاص دارد. اختلاف بین بیشترین و کمترین میزان تخلخل 8/7365 درصد است. بررسی دانسیته نشان میدهد که بالاترین دانسیته در نمونه‌ای که با زئین و نانوگرافن پوشش داده شده، مشاهده میشود. اختلاف بین بیشترین و کمترین میزان دانسیته 5/14 درصد است. همچنین، بیشترین صافی سطح در کاغذ پوشش‌دار با نانوگرافن و زئین ثبت شده است. اختلاف بین بیشترین و کمترین میزان صافی سطح 9/23 درصد است. برای شاخص مقاومت در برابر کشش و پاره شدن، اختلاف معنیداری در سطح ۵ درصد مشاهده نشد، اختلاف بین بیشترین و کمترین میزان شاخص مقاومت در برابر کشش و پاره شدن به ترتیب 5/15 و 4/26 درصد است. اما برای مقاومت در برابر ترکیدن، کمترین میزان به کاغذ پوشش‌داده‌شده با فلورین و زئین تعلق دارد. اختلاف بین بیشترین و کمترین میزان مقاومت در برابر ترکیدن 2/14 درصد است. در زمینه مقاومت به لهیدگی حلقوی نیز بیشترین مقاومت مربوط به کاغذ پوشش‌داده‌شده با زئین، فلورین و نانوگرافن است. اختلاف بین بیشترین و کمترین میزان مقاومت به لهیدگی حلقوی 1/16 درصد است.نتیجهگیری: هدف از بستهبندی مواد غذایی افزایش طول عمر نگهداری و حفاظت از آنها در برابر عوامل فساد است. کاغذ و مقوا به عنوان مواد بستهبندی دارای مزایا و معایب خاصی هستند، از جمله عدم مقاومت در برابر رطوبت. این تحقیق به بهبود ویژگیهای فیزیکی و مکانیکی کاغذ کرافت لاینر بستهبندی میوه پرداخته و نشان داده است که پوشش‌دهی باعث افزایش ضخامت و کاهش جذب آب میشود. این پوشش‌ها با نفوذ به منافذ کاغذ، ممانعت از جذب آب را بهبود می‌بخشند. عوامل مختلفی بر نفوذپذیری نسبت به آب تأثیر دارد، از جمله ساختار کاغذ و نوع پوشش. استفاده از نانوگرافن و زئین موجب کاهش تخلخل کاغذ و بهبود ویژگیهای مکانیکی آن میشود. در این تحقیق، پوشش‌دهی کاغذ با نانوگرافن و زئین به طور قابل توجهی خواص ممانعتی را افزایش داده و کیفیت کاغذ را بهبود می‌بخشد. همچنین، نتایج نشان میدهد که این ترکیبات می‌توانند به کاهش جذب آب و تخلخل کاغذ کمک کنند.
خمیر کاغذ و کاغذ
اسماعیل رسولی گرمارودی؛ امید اسمعیلی؛ سید رحمان جعفری پطرودی
چکیده
سابقه و هدف: توجه بـه خـواص مقـاومتی کاغـذ در حـین تولیـد و مصرف آن، همیشه بهطور ویژه مدنظر کاغذسـازان بوده است. در مورد خمیر NSSC برای تولید کاغذهای کنگرهای و یا ترکیب در تولید انواع کاغذ لاینر، حفظ مقاومت و تولید مستمر آن بسیار حائز اهمیت است. استفاده از کاغذهای بازیافتی بهصورت خالص و یا در ترکیب با کاغذهای بکر نشان داده است که ...
بیشتر
سابقه و هدف: توجه بـه خـواص مقـاومتی کاغـذ در حـین تولیـد و مصرف آن، همیشه بهطور ویژه مدنظر کاغذسـازان بوده است. در مورد خمیر NSSC برای تولید کاغذهای کنگرهای و یا ترکیب در تولید انواع کاغذ لاینر، حفظ مقاومت و تولید مستمر آن بسیار حائز اهمیت است. استفاده از کاغذهای بازیافتی بهصورت خالص و یا در ترکیب با کاغذهای بکر نشان داده است که خواص مقاومتی کاغذهای حاصل کاهش مییابد. لذا، برای استفاده از کاغذ بازیافتی، چه بهصورت خالص و چه بهصورت ترکیب با خمیر بکر، لازم است تمهیداتی در جهت بهبود کیفیت کاغذ نهایی در نظر گرفته شود.مواد و روشها: این تحقیق جهت بررسی اثر استفاده از روشهای اکسیداسیون با دو ماده پروکسید هیدروژن و هیپوکلریت جهت پایش ویژگیهای خمیر مقوای کنگرهای با ترکیب دو خمیر NSSC و OCC انجام شد. در این تحقیق ابتدا خمیرهای مورد نظر با استفاده از پروکسید هیدروژن و هیپوکلریت سدیم به نسبت‌های مختلف اکسیدشده و سپس طبق استاندارد TAPPI از آنها کاغذهای دستساز حدود 127 گرم بر مترمربع ساخته شد. در پایان، کاغذهای مذکور ازنظر ویژگیهای فیزیکی نظیر مقاومت به جذب آب و مقاومت به عبور هوا؛ و ویژگیهای مقاومتی مورد ارزیابی قرار گرفتند.نتایج: تیمارهای شاهد دارای ویژگی مقاومت به جذب آب بالاتری هستند و با تیمار اکسیداسیون خمیرها از مقدار آن کم میشود. کاغذهای حاصل از خمیرهای اکسیدشده با هیپوکلریت در مقایسه با پروکسید از مقاومت به عبور هوای بالاتری برخوردارند. از این نظر، کاغذ حاصل از تیمار خالص OCC دارای کمترین مقاومت به عبور هواست. کاغذهای حاصل از خمیرهای اکسیدشده با پروکسید از شاخص پارگی بالاتری برخوردار میباشند. لذا، به نظر میرسد که پروکسید در مقایسه با هیپوکلریت ازنظر ویژگی پارگی ترجیح دارد. در بیشتر موارد کاغذهای حاصله از تیمار هیپوکلریت دارای شاخص کشش بالاتری هستند. با استفاده از اکسیداسیون با هیپوکلریت، مقاومت به تا شدن الیاف بیشتر میشود. ازنظر میزان مقاومتهای CMT، RCT و CCT، فرایندهای اکسیداسیون ترکیبی به‌ویژه در تیمارهای حاوی الیاف بلند اثرگذاری بیشتری داشتهاند. اثر اکسیداسیون با پروکسید و هیپوکلریت بر روی میزان مقاومت لهیدگی سطح کاغذ در کاغذهای NSSC و OCC کاملاً متفاوت و در جهت عکس هم عمل میکنند. ولی در تیمارهای ترکیبی CMT بیشتری حاصل میشود. اثر هر دو اکسیدکننده بر ویژگی مقاومت به لهیدگی حلقهای (RCT) در کاغذهای NSSC و OCC در تیمارهای خالص سیر صعودی داشته و در حالت ترکیبی باعث کاهش RCT در کاغذها میشود. اثر اکسیداسیون با هیپوکلریت در ویژگی مقاومت به لهیدگی لبه کاغذ (CCT) در مقایسه با پروکسید بیشتر بوده است.نتیجه گیری: استفاده از تیمار اکسیداسیون با پروکسید برای کلیه خمیرها باعث میشود که کاغذهای حاصله از شاخص پارگی بالاتری برخوردار باشند؛ اما در استفاده از هیپوکلریت ویژگیهای مقاومتی متأثر از پیوند بین الیاف نظیر مقاومت کشش و مقاومت به تا شدن بیشتر بهبود پیدا کردهاند. ازنظر ویژگیهای مقاومتی نظیر مقاومت CMT، RCT و CCT، ترکیب تیمارهای پروکسید و هیپوکلریت به همراه الیاف بلند اثرگذاری بیشتری داشتهاند. لذا، با توجه به اهمیت این ویژگیها در تولید کاغذ کنگرهای پیشنهاد میشود این تیمارها در اولویت توجه قرار گیرند.
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.
خمیر کاغذ و کاغذ
زهرا کاظمی کرچنگی؛ نورالدین نظرنژاد؛ حسن شریفی
چکیده
سابقه و هدف: امروزه با توسعه سریع جامعه انسانی، آلودگی ذرات معلق (PM) در جو افزایش یافته است. ذرات معلق به راحتی وارد سیستم تنفسی انسان شده و اثرهای جدی بر سلامت دارند و به‌عنوان یکی از مسائل بحرانی و مخاطره‌آمیز در جوامع شهری مدرن مطرح هستند. فیلترهای هوا نقشی کلیدی در کاهش انتشار این ذرات و جلوگیری از اثرهای مضر آنها بر سلامت انسان ...
بیشتر
سابقه و هدف: امروزه با توسعه سریع جامعه انسانی، آلودگی ذرات معلق (PM) در جو افزایش یافته است. ذرات معلق به راحتی وارد سیستم تنفسی انسان شده و اثرهای جدی بر سلامت دارند و به‌عنوان یکی از مسائل بحرانی و مخاطره‌آمیز در جوامع شهری مدرن مطرح هستند. فیلترهای هوا نقشی کلیدی در کاهش انتشار این ذرات و جلوگیری از اثرهای مضر آنها بر سلامت انسان ایفا میکنند. با توجه به اهمیت روزافزون مسئله آلودگی هوا و اثرهای مخرب آن بر سلامت انسان و محیط‌زیست، استفاده از فیلترهای مؤثر و سازگار با محیط‌زیست بیش از پیش مورد توجه قرار گرفته است. در این راستا، مواد طبیعی و زیست‌تجزیه‌پذیر مانند الیاف بامبو، گزینه مناسبی برای جایگزینی با مواد پلیمری مصنوعی در ساخت فیلتر محسوب می‌شوند. این تحقیق بر تهیه و ارزیابی فیلتر سلولزی هوا با استفاده از الیاف بامبو برای مقابله با آلودگی هوا متمرکز است.مواد و روش ها: برای تهیه فیلتر، الیاف بامبو ابتدا از طریق فرایند سودا آنتراکینون با هیدروکسید سدیم 25 درصد، مدت زمان پخت 2 ساعت و دمای پخت 175 درجه سانتیگراد با مقدار آنتراکینون (AQ) 2/0 درصد خمیرسازی شد، سپس طی توالی D0ED1 بهوسیله دی‌اکسید کلر و سود رنگبری شد. در مرحله بعد فرایند اکسیداسیون با مقادیر پراکسید هیدروژن 3 درصد، سیلیکات سدیم 3 درصد و نسبت هیدروکسید سدیم به پراکسید هیدروژن 8/0 انجام شد. سپس 3 درصد پلی وینیل الکل به سوسپانسیون حاصل اضافه گردید و به مدت 10 دقیقه با زمان ماندن یکسان برای همه تیمارها هم زده شد. سوسپانسیون با یک هموژنایزر اولترا توراکس همگن شد و برای تهیه فیلتر سلولزی در خشک‌کن انجمادی در دمای 110- درجه سانتیگراد در طول 72 ساعت خشک گردید.نتایج: نتایج نشان داد که اکسیداسیون و افزودن PVA تأثیر مثبت بر ویژگیهای مکانیکی و ساختاری فیلتر دارد. مقاومت کششی فیلترها پس از اکسیداسیون و افزودن PVA بهبود قابل‌توجهی یافته و از 236/0 نیوتن بر گرم به 528/0 نیوتن بر گرم افزایش یافت. میزان تخلخل و نفوذپذیری هوا نیز تحت تأثیر اکسیداسیون و افزودن PVA قرار گرفتند که پس از اکسیداسیون، با افزایش تعداد گروههای کربوکسیل و بهبود پراکندگی الیاف سلولزی، تخلخل و نفوذپذیری هوا افزایش یافتند. در حالی که افزودن PVA، پیوندهای هیدروژنی قوی ایجاد نمود و تخلخل و نفوذپذیری هوا کاهش یافت. تصاویر میکروسکوپی الکترونی (SEM) نیز تغییرات ساختاری ناشی از اکسیداسیون را به‌وضوح نشان دادند، پس از اکسیداسیون و افزودن PVA تراکم شبکه فیبری افزایش یافت و پراکندگی یکنواخت الیاف را بهبود داد و ساختاری منسجم‌تر در حالی که منفذهای کوچک میان الیاف همچنان وجود داشتند ایجاد کرد. سطح ویژه و اندازه متوسط منافذ فیلترها با استفاده از روش BET بررسی شد که نشان میدهد در فیلترهای اکسید شده و حاوی PVAسطح ویژه بیشتر شد و اندازه منافذ در همه فیلترها در مقیاس نانو حفظ گردید.نتیجه گیری: این نتایج نشان میدهد که ترکیب الیاف بامبو اکسید شده حاوی PVA به تولید فیلترهای هوای کارآمد با ویژگیهای بهبود یافته منجر میشود که میتواند به کاهش آلودگی هوا کمک کند، زیرا این فیلترها با دارا بودن منافذ در مقیاس نانو قادر به جلوگیری از عبور ذرات معلق PM هستند.
خمیر کاغذ و کاغذ
سید مهدی منظورالاجداد؛ امید رمضانی
چکیده
سابقه و هدف: کشور ما سال‌هاست که انواع کاغذدیواری را از کشورهای مختلف وارد می‌کند. با افزایش مشکلات ارزی، تولید کاغذدیواری در داخل کشور و خودکفایی در تولید این محصول به‌عنوان یک راه‌حل مناسب مطرح شده است. از سوی دیگر، در حال حاضر، شرکت‌های داخلی در حال تولید کاغذ از کاغذ باطله سفید هستند که بهدلیل مسائل و مشکلات متعدد، استفاده ...
بیشتر
سابقه و هدف: کشور ما سال‌هاست که انواع کاغذدیواری را از کشورهای مختلف وارد می‌کند. با افزایش مشکلات ارزی، تولید کاغذدیواری در داخل کشور و خودکفایی در تولید این محصول به‌عنوان یک راه‌حل مناسب مطرح شده است. از سوی دیگر، در حال حاضر، شرکت‌های داخلی در حال تولید کاغذ از کاغذ باطله سفید هستند که بهدلیل مسائل و مشکلات متعدد، استفاده از آن به‌عنوان کاغذ درجه چاپ و تحریر توجیه ندارد. بااین‌حال، شرکت‌های متعددی در داخل کشور در حال تولید درجات سفید کاغذ از کاغذباطله سفید هستند که استفاده از آن به‌عنوان کاغذپایه در تولید کاغذهای زینتی یا کاغذدیواری بررسی علمی نشده است. هدف این پژوهش، مطالعه و بررسی امکان تولید کاغذدیواری از کاغذهای سفید بازیافتی تولید داخل کشور است.مواد و روشها: مراحل انجام این پروژه درمجموع در 6 قسمت جداگانه و متوالی انجام شد که شامل این موارد است: 1) تعیین ویژگیهای کیفی کاغذها؛ 2) آماده‌سازی فرمولاسیون ماده اندودکننده با نشاسته به‌عنوان اتصال‌دهنده؛ 3) آماده‌سازی فرمولاسیون ماده اندودکننده با لاتکس و نشاسته به‌عنوان اتصال‌دهنده؛ 4) پوشش‌دهی ترکیب مواد اندود بر روی کاغذها؛ 5) اندود کردن کاغذها و منسوج نبافته (نان وون) با پلی وینیل کلراید (پی‌وی‌سی)؛ 6) اعمال چاپ چهار رنگ روی نمونههای منتخب کاغذهای اندود شد. بدین منظور، ابتدا نمونه‌هایی از کاغذهای تولیدی چند شرکت ایرانی تهیه شد و برای اندود کردن و انجام تیمارهای لازم به آزمایشگاه سامانه‌ها و فراوردههای زیستی دانشگاه شهید بهشتی منتقل شدند. برای انجام تیمار مذکور، روی نمونه کاغذها از مواد شیمیایی مختلفی شامل پودر کربنات کلسیم، کائولن، اکسید تیتایم، نشاسته ذرت، لاتکس و پودر پی‌وی‌سی استفاده شد که با این هدف اقدام به تهیه محلول‌های اندود با درصد جامدهای متفاوت بهصورت مرحله‌ای و آزمون و خطا و به‌کارگیری ترکیب‌های متنوعی از این مواد (با مجموع 110 و 124 قسمت) شد. سپس روی انواع کاغذهای داخلی (اکثراً بازیافتی) این محلول‌های اندود اضافه شدند. در پایان بر روی مطلوب‌ترین کاغذهای اندودشده، تصویر یک گل بهصورت چهار رنگ چاپ شد.یافته‌ها: در تعیین ویژگیهای کیفی کاغذهای پایه شامل اندازه‌گیری‌های جذب آب، میزان خاکستر، ضخامت، نفوذپذیری در برابر هوا، مقاومت در برابر کشش، شاخص مقاومت در برابر پاره شدن و شاخص مقاومت در برابر ترکیدن، دو نمونه کاغذ تولیدی شرکت‌های پردیس کاغذ و کاغذ تبریز به‌عنوان بهترین‌ها انتخاب شدند و با احتساب میزان خاکستر، کاغذ تبریز به‌عنوان کاغذ پایه از دیگر کاغذهای داخلی مناسبتر معرفی شد. در ادامه پس از اعمال ماده اندود، کاغذهای اندودشده‌ای با ظاهر نسبتاً مطلوب و با درصدهای سفیدی حدود 60 تا 85 حاصل گردید و نهایتاً براساس نتایج به‌دست آمده، رابطه معنیداری بین افزایش درصد جامد محلول‌های اندود و درصد سفیدی کاغذ اندود شده به‌دست آمد. همچنین، پس از عملیات چاپ بر روی نمونههای منتخب، کاغذهای سوپر کرافت راشا و کرافت تبریز به‌عنوان بهترین نمونهها معرفی شدند. عالی‌ترین کیفیت چاپ با پی‌وی‌سی بر روی کاغذ سفید پارس با 16 درصد پی‌وی‌سی، بر روی وایت تاپ راشا با 28 درصد پی‌وی‌سی و بر روی منسوج نبافته (نان وون) با 28 درصد پی‌وی‌سی نسبت به وزن کاغذ به‌دست آمد.نتیجهگیری: جمع‌بندی نتایج حاصل از این پژوهش در ذیل فهرست شده‌اند.الف) بهترین درصد جامد محلول (غلظت مخلوط) اندود 41-46 درصدب) بهترین ترکیب اتصال‌دهنده و رنگدانه، برابر 100+ 12 + 12 = 124 قسمت و نسبت وزن خشک مخلوط اندود اضافه شده به وزن خشک کاغذپایه برابر 12 درصدپ) بالاترین سفیدی به‌دست‌آمده با به‌کارگیری کربنات کلسیم + اکسید تیتانیم + نشاستهت) مناسب‌ترین غلظت نشاسته قابل استفاده در محلول اندود 15 درصدج) بهترین نشست اندود و ظاهر یکنواخت و خوب اندود بر روی کاغذ سوپرکرافت راشا با فرمول: کائولن+ اکسید تیتانیم+ لاتکس با سفیدی 7/77 درصد و نیز کاغذ کرافت تبریز با فرمول: کائولن+ اکسید تیتانیم + لاتکس، با سفیدی 8/71 درصد به‌دست آمد. در صورتی که سفیدی بالاتر مورد نظر باشد، استفاده از کربنات کلسیم بجای کائولن نتیجه مطلوب‌تری خواهد داد.
خمیر کاغذ و کاغذ
امیرحسین قاسمی؛ نورالدین نظرنژاد؛ شقایق رضانژاد؛ سید حسین شریفی
چکیده
سابقه و هدف: عصاره برخی از گیاهان دارویی، قابلیت ایجاد خاصیت ضدباکتریایی دارد. از طرف دیگر عصاره گیاهی جزو مواد آلی و طبیعی و دوست‌دار محیط زیست می‌باشد. در سال‌های اخیر ساخت مواد بستهبندی زیست‌محیطی و ایمن مورد توجه دانشمندان و صنعتگران قرار گرفته است. کاغذ یکی از گزینه‌های زیست‌تخریب‌پذیر و ارزان جهت بستهبندی در صنایع مختلف ...
بیشتر
سابقه و هدف: عصاره برخی از گیاهان دارویی، قابلیت ایجاد خاصیت ضدباکتریایی دارد. از طرف دیگر عصاره گیاهی جزو مواد آلی و طبیعی و دوست‌دار محیط زیست می‌باشد. در سال‌های اخیر ساخت مواد بستهبندی زیست‌محیطی و ایمن مورد توجه دانشمندان و صنعتگران قرار گرفته است. کاغذ یکی از گزینه‌های زیست‌تخریب‌پذیر و ارزان جهت بستهبندی در صنایع مختلف از جمله صنایع غذایی است. همچنین مواد اولیه تشکیل دهنده کاغذ قابلیت اصلاح و تغییر با مواد مختلف را دارند. در نتیجه، می‌توان الیاف کاغذ را با عصاره‌های گیاهی تیمار کرده و در تولید کاغذهای تجدیدپذیر و با خاصیت ضدباکتریایی استفاده کرد. مواد و روش ها: در این پژوهش، از گیاه آویشن شیرازی جهت استخراج عصاره استفاده شد. آویشن تهیه شده از مزرعه تحقیقاتی، خشک و سپس پودر شد. آویشن پودر شده با استفاده از دستگاه التراسونیک تحت تیمار قرار گرفت. در این روش از دو دامنه 40 و 60 آمپلیتوت و در سه سطح زمانی 3، 6 و 9 دقیقه برای عصاره‌گیری استفاده شد. سپس کاغذها با عصاره گیاهی تهیه شده در دو مقدار 15 و 20 درصد بر اساس وزن خشک کاغذ با روش اسپری کردن عصاره بر سطح کاغذ تیمار شدند. بررسی ویژگی ضدباکتریایی کاغذها با دو باکتری اشرشیاکلای و استافیلوکوکوس اورئوس انجام شد. جهت بررسی ساختار شیمیایی عصاره گیاهی و کاغذ از طیف زیر قرمز تبدیل فوریه (FTIR) استفاده شد. همچنین جهت بررسی ترکیبات تشکیل دهنده عصاره گیاه آویشن با استفاده از دستگاه کروماتوگرافی گازی(GC-MASS) انجام شد. ویژگیهای نوری کاغذ شامل درجه روشنی و ماتی و ویژگی مقاومتی کاغذهای تولید شده با مقاومت به کشش، پاره شدن و ترکیدن اندازهگیری گردید.نتایج : در نمونههای کاغذ تیمار شده با عصاره آویشن شیرازی استخراج شده به روش التراسونیک، بیشترین قطر هاله عدم رشد برای باکتری اشرشیاکلای در دامنه 40 و زمان 9 دقیقه و به اندازه 20 میلی‌متر بود. همچنین بیشترین قطر هاله عدم رشد برای باکتری استافیلوکوکوس اورئوس در دامنه 60 و زمان 6 دقیقه و به اندازه 14 میلی‌متر بود. با توجه به نتایج کاغذهای تولید شده نسبت به باکتری اشرشیاکلای پاسخ ضدباکتریایی بهتری نشان داده و هاله عدم رشد بزرگتری تشکیل گردید. ترکیبات شیمیایی موجود در عصاره گیاه آویشن با دستگاه کروماتوگرافی گازی شامل مواد مختلف مانند هگزان و فوران‌ها می‌باشد. مهمترین ماده شیمیایی که موجب ایجاد ویژگی ضدباکتریایی در کاغذها شد، ماده ضدباکتری کارونون (Carvenone) بود که در عصاره آویشن شیرازی مشاهده شد. نتایج آزمونهای مقاومتی نشان داد که کاغذ تیمار شده با عصاره آویشن شیرازی استخراج شده با روش التراسونیک در دامنه 40 و زمان 3 دقیقه و مقدار مصرف 20 درصد بر اساس وزن خشک کاغذ بیشترین مقاومت به کشش و ترکیدن را نسبت به نمونههای تیمار شده دیگر نشان دادند. همچنین بیشترین مقاومت به پاره شدن کاغذ در نمونه تیمار شده با عصاره آویشن شیرازی استخراج شده در دامنه 60 و زمان 3 دقیقه و مقدار مصرف 15 درصد بر اساس وزن خشک کاغذ مشاهده شد. نتایج آزمونهای نوری نشان داد که کاغذهای تیمار شده با عصاره‌های گیاهی کاهش درجه روشنی و افزایش ماتی داشتند. نتیجهگیری: نتایج این پژوهش نشان داد که کاغذ به‌عنوان یک ماده زیست‌تخریب‌پذیر و دوست‌دار محیط زیست قابلیت تیمار با مواد ضدباکتریایی گیاهی و طبیعی مانند عصاره گیاه آویشن شیرازی را دارد. همچنین عصاره‌های گیاهی با توجه به اینکه جزو مواد ارزان، در دسترس و طبیعت محسوب می‌شوند، جایگزین مناسبی برای مواد غیرآلی و فلزی در تولید مواد با ویژگی ضدباکتریایی میباشند.
خمیر کاغذ و کاغذ
رامین ویسی؛ عیسی رضازاده؛ سید اسحق عبادی
چکیده
سابقه و هدف: امروزه با افزایش جمعیت، افزایش تقاضای مصرف کاغذ و مقوا و همچنین محدودیت بیشتر مواد اولیه مصرفی، تولید کاغذ از خمیرکاغذ های پربازده و مکانیکی جایگاه ویژه و خاص خود را پیدا کرده است. این خمیرکاغذها راندمان بیش از 85 درصد دارند و مقدار ماده چوبی حل شده در آن ها کمتر از خمیرهای شیمیایی و نیمه شیمیایی است، اما بعلت وجود لیگنین، ...
بیشتر
سابقه و هدف: امروزه با افزایش جمعیت، افزایش تقاضای مصرف کاغذ و مقوا و همچنین محدودیت بیشتر مواد اولیه مصرفی، تولید کاغذ از خمیرکاغذ های پربازده و مکانیکی جایگاه ویژه و خاص خود را پیدا کرده است. این خمیرکاغذها راندمان بیش از 85 درصد دارند و مقدار ماده چوبی حل شده در آن ها کمتر از خمیرهای شیمیایی و نیمه شیمیایی است، اما بعلت وجود لیگنین، مواد عصاره‌ای و یون‌های فلزی موجود در این خمیرکاغذ ها، مصرف آن ها را به زمان های کوتاه مدت محدود کرده است و در طولانی مدت دچار برگشت روشنی و زردشدگی نوری می‌شوند. این تحقیق با هدف تاثیر افشاندن DTPA، نانوسلولز و نانوکیتوزان بر ویژگیهای نوری خمیرکاغذ شیمیایی- مکانیکی (CMP) انجام گرفت. مواد و روش ها: به همین منظور، ابتدا مقداری ازخمیرشیمیایی-مکانیکی(CMP) رنگبری شده کارخانه چوب و کاغذ مازندران به عنوان نمونه شاهد انتخاب شد. از خمیرکاغذهای مذکور کاغذهایی با وزن پایه gr/m2 60 تهیه شد. در این تحقیق، نانوسلولز از نوع نانوسلولز فیبریله شده، با پتانسیل زتا منفی، که با روش مکانیکی تهیه شده، از شرکت دانش بنیان نانونوین پلیمر( پارک علم و فن آوری مازندران)(ساری-ایران)، با متوسط قطر الیاف 35 نانومتر و درصد خلوص حدود 99 درصد خریداری و در 2سطح 0 و 2 درصد بر روی کاغذ های حاصل از خمیرکاغذ CMP افشانده شد. نانوکیتوزان نیز که به صورت پودری کرم رنگ و شفاف می‌باشد، از شرکت Seafresh کشور تایلند با وزن ملکولی 270 کیلودالتون، درجه استیلاسیون 93 درصد تهیه شد. محلول نانوکیتوزان در 2سطح 0 و 2 درصد بر روی کاغذ های حاصل از خمیرکاغذ CMP افشانده شد. دی اتیلن تری آمین پنتا استیک اسید (DTPA) با مقدار مواد جامد 50 درصد و ویسکوزیته cps 25 از شرکت DIPER-Samchun (کره جنوبی) تهیه گردید. ابتدا مقداری DTPA بصورت محلول 0/5 درصد آماده سازی و سپس بر روی کاغذ های دست ساز افشانده شد. بعد از ساخت کاغذهای دستساز 60 گرمی، عملیات افشاندن بر روی سطح تعدادی از نمونههای آزمونی با استفاده از 2 درصد نانو کیتوزان، 2 درصد نانوسلولز و 0/5 درصد DTPA ، بهصورت جداگانه و همزمان و در زمان20 ثانیه و در فاصله 20 سانتیمتر انجام شد. سپس با رعایت شرایط استاندارد، ویژگیهای نوری نمونه ها شامل روشنی، ماتی، زردی و سبزرنگی کاغذ ها با استفاده از آزمونهای استاندارد TAPPI و ASTMاندازهگیری شد.یافته های تحقیق: نتایج این پژوهش نشان داد که با افشاندن DTPA، نانوسلولز و نانوکیتوزان روشنی، زردی، سبزرنگی، فاکتور L* و ماتی افزایش و فاکتورa* در کاغذ حاصل روند کاهشی را نشان داده است. با افشاندن نانوسلولز بر روی نمونههای آزمونی اکثر ویژگیهای نوری بجز زردی کاغذ حاصل بهبود معنیداری از خود نشان داده است. در این حالت مناسب‌ترین ویژگیها در کاغذ حاصل از افشاندن DTPA و همچنین در تیمار افشاندن همزمان DTPA، نانوسلولز و نانوکیتوزان بر روی کاغذ های دست ساز مشاهده گردید، که باعث افزایش و بهبود تمامی ویژگی های نوری بصورت معنیداری شده است، که می‌توان آن را به عنوان تیمار برتر انتخاب و معرفی کرد. نتایج ارزیابی برگشت درجه روشنی کاغذ حاصل از خمیر کاغذ CMP نشان داد که اغلب تیمارها منجر به کاهش نسبی برگشت درجه روشنی کاغذ شده است. در بین تیمارهای مختلف، کمترین مقادیر برگشت درجه روشنی در کاغذ حاصل از افشاندن DTPA 5/0 درصد و بیشترین آن با افشاندن نانوکیتوزان بر روی کاغذ حاصل به‌دست آمده است. نتایج ارزیابی تصاویر SEM نمونه های آزمونی نیز نشان داد که در مقایسه با نمونه شاهد، با افشاندن نانو کیتوزان و نانوسلولز و همچنین در تیمار افشاندن همزمان DTPA، نانوسلولز و نانوکیتوزان کاغذ حاصل دارای ویژگیهای سطحی و ساختاری مطلوب‌تری بوده و وجود فضاهای خالی (حفره) کمتر و سطح اتصال بیشتری الیاف در نمونههای آزمونی آن، می تواند ویژگیهای نوری مطلوب‌تری را از خود دهد.نتیجه گیری: نتایج نشان داد که با افشاندن نانوسلولز، نانو کیتوزان و DTPA بر روی نمونههای آزمونی، خواص نوری، روشنی، سبزی، ماتی، فاکتور a* ، فاکتور l* ، زردی و برگشت روشنی بهبود یافته است. علاوه بر این، در بین تیمارهای مختلف، تیمار افشاندن با DTPA در کهنه شدگی حرارتی طولانی مدت و استفاده از نانو کیتوزان و نانو سلولز در کهنه شدگی حرارتی کوتاه‌مدت، اثرات قابل‌توجهی بر پایداری روشنی و کاهش بازگشت رنگ کاغذ داشته، در نتیجه، دوام کاغذ در برابر تخریب حرارتی افزایش یافته است.
خمیر کاغذ و کاغذ
سعید مهدوی؛ بهنام غلامپور
چکیده
سابقه و هدف: بازیافت کاغذ علاوه بر کاهش مصرف منابع مختلف مانند آب، انرژی و نیز چوب درختان در کشورهای مختلف، بهدلیل آلایندگی کمتر همواره رو به افزایش است. یکی از نقاط ضعف اصلی خمیرکاغذ کارتن کهنه، ویژگیهای مقاومتی آن است که سبب محدود شدن کاربرد آن در بخشهای مختلف صنعت بستهبندی شده است. در این مطالعه، به بررسی تأثیر استفاده ...
بیشتر
سابقه و هدف: بازیافت کاغذ علاوه بر کاهش مصرف منابع مختلف مانند آب، انرژی و نیز چوب درختان در کشورهای مختلف، بهدلیل آلایندگی کمتر همواره رو به افزایش است. یکی از نقاط ضعف اصلی خمیرکاغذ کارتن کهنه، ویژگیهای مقاومتی آن است که سبب محدود شدن کاربرد آن در بخشهای مختلف صنعت بستهبندی شده است. در این مطالعه، به بررسی تأثیر استفاده از مواد افزودنی برای بهبود ویژگیهای مقاومتی خمیرکاغذ کارتن کهنه در دو حالت تر و خشک به منظور ساخت کاغذ لاینر رویه کارتن پرداخته شده است.مواد و روش ها: خمیرکاغذ کارتن کهنه از کارتنهای تولید داخل کشور تهیه شد. به منظور بررسی عملکرد و تعیین مقدار بهینه مواد افزودنی، ابتدا از نشاسته کاتیونی ذرت (با سطوح 1، 4/1 و 2 درصد)، رزین بهبوددهنده مقاومت تر کاغذ (با سطوح 1، 2 و 3 درصد)، AKD (با سطوح 1، 2 و 3 درصد) و خمیرکاغذ الیاف بلند بازیافتی لفاف چای وارداتی (با سطوح 10، 15 و 20 درصد) بر اساس وزن خشک خمیرکاغذ به‌عنوان مواد افزودنی و بهصورت جداگانه به خمیرکاغذ کارتن کهنه استفاده شد و کاغذهای دستساز آزمایشگاهی با جرم پایه 120 گرم بر مترمربع ساخته شد. برای مقایسه اثر مستقل افزودنیها، مقاومت کششی، مقاومت به ترکیدن و مقاومت به پاره شدن در دو حالت تر و خشک و مقدار جذب آب (کاپ) بر روی نمونههای آزمونی اندازهگیری شد. بر این اساس، سطح بهینه مواد افزودنی مشخص شد و بعد از تیمار ترکیب بهینه شامل خمیر کارتن کهنه و سطوح مناسب همه افزودنیها، کاغذهای دستساز ساخته شد و خواص مختلف آنها مقایسه آماری گردید. نتایج: مقدار جذب آب (کاب) کاغذهای دستساز با افزودن AKD، نسبت به نمونه تا حدود 90 درصد کاهش یافت و این افزودنی توانست مقدار جذب آب کاغذ دستساز تهیه شده از کارتن کنگرهای کهنه را تا محدوده مناسبی (حدود 20 گرم بر مترمربع) کاهش دهد. بیشترین افزایش مقاومت کششی در حالت تر کاغذ با استفاده از 3 درصد رزین مقاومت تر نسبت به شاهد حاصل شد. این رزین مقاومت کششی، ترکیدن و پاره شدن باقیمانده در کاغذ بازیافتی را در حالت تر بهترتیب در حدود 25، 46 و 58 درصد نسبت به حالت خشک حفظ کرده است و عملکرد مناسبی داشته است. نتایج نشان داد که با افزودن نشاسته کاتیونی و خمیرکاغذ الیاف بلند بازیافتی، همه مقاومتهای کاغذ دستساز در حالت خشک نسبت به نمونه شاهد، بهصورت مستقل افزایش یافتند. تیمار ترکیب بهینه براساس نتایج حاصل از استفاده افزودنیها بهطور مستقل در خمیرکاغذ OCC، شامل استفاده از 1 درصد نشاسته کاتیونی، 1 درصد AKD و 3 درصد رزین مقاومت تر براساس ملاحظات فنی- اقتصادی انتخاب شد. استفاده از این تیمار باعث شد که میانگین مقاومتهای کششی و ترکیدن در حالت خشک کاغذهای دستساز، با افزودن 20 درصد خمیرکاغذ الیاف بلند بازیافتی اختلاف معنیداری نداشته باشد و میانگین آنها در یک گروه آماری قرار بگیرد.نتیجه گیری: استفاده از 20 درصد خمیرکاغذ الیاف بلند بازیافتی لفاف چای، موجب بهبود قابل توجه مقاومتهای خمیرکاغذ کارتن کهنه در حالت خشک شده است، اما افزودن 1 درصد نشاسته کاتیونی ذرت موجب بهبود ناچیزی در مقاومتهای خشک خمیرکاغذ کارتن کهنه شد. استفاده از 3 درصد رزین مقاومت تر نیز موجب بهبود معنیدار مقاومتهای خمیرکاغذ کارتن کهنه در حالت تر شده است و افزودن 1 درصد AKD موجب کاهش معنیدار جذب آب خمیرکاغذ کارتن کهنه تا حدود 14 گرم بر مترمربع شد. تیمار بهینه اختلاط افزودنیهای شیمیایی شامل 1 درصد نشاسته کاتیونی ذرت، 1 درصد AKD و 3 درصد رزین مقاومت تر برای بهبود مقاومتهای تر و خشک کاغذ لاینر ساخته شده از خمیرکاغذ کارتن کهنه برای استفاده برای بستهبندی فراوردههای سردخانهای و فریزری توصیه میشود.
خمیر کاغذ و کاغذ
جعفر ابراهیم پور کاسمانی؛ احمد ثمریها؛ علیرضا خاکی فیروز
چکیده
سابقه و هدف: بازیافت کاغذ باطله به عنوان یک صنعت در ایران و جهان رشد کرده است و به محیط‌زیست و انسان‌ها مزایای زیادی ارائه میدهد. زباله‌های شهری نیز پس از فرایندهای بازیافت دوباره استفاده می‌شوند. صنعت بازیافت مقوا اهمیت زیست‌محیطی و اقتصادی زیادی دارد و با کمبود منابع چوبی و تقاضای بالا برای محصولات کاغذی، نقش مهمی در توسعه صنایع ...
بیشتر
سابقه و هدف: بازیافت کاغذ باطله به عنوان یک صنعت در ایران و جهان رشد کرده است و به محیط‌زیست و انسان‌ها مزایای زیادی ارائه میدهد. زباله‌های شهری نیز پس از فرایندهای بازیافت دوباره استفاده می‌شوند. صنعت بازیافت مقوا اهمیت زیست‌محیطی و اقتصادی زیادی دارد و با کمبود منابع چوبی و تقاضای بالا برای محصولات کاغذی، نقش مهمی در توسعه صنایع مرتبط با کاغذ ایفا می‌کند. بااین‌حال، بازیافت میتواند با کاهش ویژگیهای نوری کاغذ همراه باشد. استفاده از نانوذرات در صنعت کاغذسازی نیز روز به‌روز در حال گسترش است. نانوسیلیکا یکی از مهمترین نانوذرات است که به‌عنوان ماده کمک نگهدارنده در صنعت کاغذسازی استفاده میشود. به منظور کاهش مصرف الیاف بلند و به‌دست‌آوردن ویژگیهای نوری مطلوب، استفاده از نانوسیلیکا به‌تنهایی یا در ترکیب با مواد دیگر مانند نشاسته کاتیونی و پلی‌اکریل‌آمید کاتیونی بررسی میشود. هدف از این پژوهش، مقایسه تأثیر استفاده مجزا و ترکیبی از افزودنیهای نانوسیلیکا، پلی‌اکریل‌آمید کاتیونی، نشاسته کاتیونی و الیاف بلند بر خواص نوری خمیرکاغذ لاینر سفید است.مواد و روشها: در این مطالعه، برای تهیه کاغذهای دستساز از خمیرکاغذ سفید با روشنی حداقل 78 درصد و براقیت حداقل 45 درصد استفاده شد. خمیرکاغذ شیمیایی الیاف بلند از کرافت سوزنی وارداتی از روسیه با درجه روشنی 89 درصد در آزمایشگاه استفاده گردید. برای افزودنیها، از پودر نانوسیلیس (NanoSiO2) تولیدشده توسط شرکت Degussa آلمان، پلی‌آکریل‌آمید کاتیونی با نام تجاری Farinret K325 تولید شرکت Degussa آلمان و نشاسته کاتیونی از شرکت LyckebyAmylex اسلواکی استفاده شد. تیمارهای مستقل شامل افزودن 10 درصد خمیرکاغذ الیاف بلند پالایش شده، 6 درصد نانوسیلیس، 5/1 درصد نشاسته کاتیونی و 15/0 درصد پلی‌آکریل‌آمید کاتیونی و تیمارهای ترکیبی شامل 6 درصد نانوسیلیس و 5/1 درصد نشاسته کاتیونی و 6 درصد نانوسیلیس و 15/0 درصد پلی‌آکریل‌آمید کاتیونی بود. سپس کاغذهای دستساز 127 گرمی تهیه شده و خواص نوری و میکروسکوپی آنها ارزیابی شد.نتایج: نتایج نشان داد که با افزودن 10% الیاف بلند، روشنی کاهش یافت و با استفاده از 6% نانوسیلیکا، روشنی بیشینه حاصل شد. همچنین، سفیدی کاغذها با 6% نانوسیلیکا کمینه و با 15/0% پلی آکریل آمید کاتیونی بیشینه بود. ماتی بیشترین مقدار خود را با ترکیب 6% نانوسیلیکا و 15/0% پلی آکریل آمید کاتیونی نشان داد. همچنین، با افزایش میزان پلی آکریل آمید و نشاسته کاتیونی، بهصورت جداگانه یا ترکیبی با نانوسیلیکا، ماتی افزایش یافت. ضریب جذب نور در کاغذهای دارای 6% نانوسیلیکا کمینه و ضریب پخش نور در کاغذهای حاوی 6% نانوسیلیکا و 15/0% پلی آکریل آمید کاتیونی بیشینه بود. از دستگاه رنگ‌سنج برای اندازهگیری مؤلفه‌های رنگ استفاده شد و نتایج نشان داد که افزودنیها تأثیری در روشنی و سفیدی کاغذها داشتند. همچنین، تغییرات در طیف رنگی و میزان تغییر رنگ نیز مشاهده شد. افزودنیها موجب افزایش تیرگی و تغییرات در رنگ‌های مختلف شدند.نتیجهگیری: استفاده از نانوسیلیکا بهصورت مجزا و در ترکیب با نشاسته و پلی آکریل آمید کاتیونی، باعث افزایش روشنی کاغذها میشود. همچنین، استفاده از پلی آکریل آمید کاتیونی بهصورت مجزا و در ترکیب با نانوسیلیکا، منجر به افزایش سفیدی و ماتی کاغذها میشود. عامل روشنی کاغذها که با نماینده مؤلفه L* است، به استثنای افزودن 10% الیاف بلند و 6% نانوسیلیکا، کاهش یافت. میزان تغییر رنگ کلی نیز با ∆E*، در نمونه‌هایی که 5/1% نشاسته کاتیونی داشتند، کمترین و در نمونه‌هایی که 15/0% پلی آکریل آمید کاتیونی داشتند، بیشترین مقدار را داشت. استفاده از برخی تیمارها میتواند منجر به کاهش خواص نوری و کاهش کیفیت چاپ‌پذیری لاینر سفید شود که برای رفع این مشکل می‌توان از خمیرکاغذ مکانیکی رنگبری‌شده یا اندود سطح کاغذ استفاده کرد. حضور ذرات نانوسیلیکا در ساختار کاغذ، باعث بهبود سطح پیوند و کاهش خلل و فرج میشود که درنتیجه به کاهش ناهمواری سطح و شکست کمتر نور منجر میشود و باعث افزایش انعکاس نور و روشنی کاغذ میگردد.
خمیر کاغذ و کاغذ
مصطفی خواجه محمودی؛ مهرناز آزادی بویاغچی؛ محسن محمدی آچاچلویی؛ مجید قهرمان افشار
چکیده
سابقه و هدف: سفیدکاری کاغذ دغدغه بسیاری از حفاظت‌گران است. تحقیقاتی با هدف ارزیابی برخی مواد سفید‌کننده سنتی مورد استفاده در حفاظت اسناد و کتابها مانند پراکسید هیدروژن و بوروهیدرید سدیم انجام شده است که نشان میدهد این مواد در خصوصیات مکانیکی کاغذهای تاریخی بهبود قابل توجهی ایجاد نمیکند. همچنین بررسی تأثیر احیاء کنندهها ...
بیشتر
سابقه و هدف: سفیدکاری کاغذ دغدغه بسیاری از حفاظت‌گران است. تحقیقاتی با هدف ارزیابی برخی مواد سفید‌کننده سنتی مورد استفاده در حفاظت اسناد و کتابها مانند پراکسید هیدروژن و بوروهیدرید سدیم انجام شده است که نشان میدهد این مواد در خصوصیات مکانیکی کاغذهای تاریخی بهبود قابل توجهی ایجاد نمیکند. همچنین بررسی تأثیر احیاء کنندهها بر کاغذهای اکسید شده، نشان از اثربخشی کمپلکس ترت بوتیل آمین بوران داشته است. در بررسی دیگر، پنج فرایند رنگبری با اکسیدکنندهها (هیپوکلریت کلسیم، پراکسید هیدروژن در دو غلظت، سفیدگری نوری (Light Bleaching) و پرمنگنات پتاسیم) و دو فرایند رنگبری با احیاء کنندهها (بوروهیدرید سدیم و ترت بوتیل آمین بوران) با یکدیگر مقایسه و تأثیر آنها بر روی سلولز خالص (کاغذ صافی واتمن) و دو کاغذ مختلف تاریخی بررسی شده است. نتایج حکایت از آن دارد که تمام روشهای رنگبری آزمایش شده منجر به افزایش روشنی شده‌اند. با توجه به اختلاف‌نظرها، در این پژوهش میزان اثربخشی دو ماده کاهنده بوروهیدرید سدیم و دیتیونیت سدیم بر ویژگیهای ظاهری و ساختاری کاغذ بررسی میگردد.مواد و روشها: در این تحقیق از کاغذ فیلتر واتمن شماره 1 (Whatman Filter Paper No. 1) ساخت کشور انگلستان با ضخامت 180 میکرون، قطر 11 سانتیمتر، وزن پایه 87 گرم بر مترمربع (گرماژ) و درصد خاکستر 06/0 درصد استفاده شده است. معرفهای شیمیایی شامل پرسولفات پتاسیم، بوروهیدرید سدیم و دیتیونیت سدیم در بالاترین خلوص در نوع آزمایشگاهی از شرکت مرک آلمان تهیه شده است.سه محلول شامل پرسولفات پتاسیم (2 درصد وزنی/حجمی)، بوروهیدرید سدیم (1 درصد وزنی/حجمی) و دیتیونیت سدیم (1 درصد وزنی/حجمی) در آب مقطر ( Distilled water, pH; 7)، برای انجام آزمونها بر روی نمونههای کاغذ به شیوه غوطهوری استفاده شده است.نمونههای کاغذ فیلتر واتمن به مدت 2 روز (48 ساعت) تحت اکسیداسیون در محلول 2 درصد پرسولفات پتاسیم در آب مقطر به روش غوطهوری قرار گرفتند و بعد نمونهها شسته شدند. در ادامه، نمونههای اکسید شده بهوسیله دو محلول بوروهیدرید سدیم و دیتیونیت سدیم 1 درصد در آب مقطر در بازههای زمانی 1 تا 5 ساعت، اصلاح شده و بعد در آب مقطر شسته شدند. همچنین، نمونهها تحت کهنهسازی تسریع یافته بر اساس استاندارد ASTM به شماره D4714-96 در درجه حرارت 2±90 سانتیگراد و میزان رطوبت‌نسبی 2 ±50 درصد به مدت 384 ساعت قرار گرفتند. روشهای آزمون شامل پتانسیواستات، رنگسنجی، مقاومت به کشش، pHسنجی، میکروسکوپ الکترونی روبشی و طیف‌سنجی مادون‌قرمز است.نتایج: نتایج نشان میدهد اکسید‌کنندهترین محلول در بین سه محلول مورد استفاده در روز اول، پرسولفات پتاسیم است و نشاندهنده کاهنده بودن دو محلول دیتیونیت سدیم و بوروهیدرید سدیم است که با توجه به نتایج آزمون، بوروهیدرید سدیم قدرت کاهندگی بیشتری را نسبت به دیتیونیت سدیم نشان میدهد. نمونه اکسید شده با pH 92/3 پس از کهنهسازی تسریع یافته، با افزایش چند واحدی pH پس از اصلاح با دو ماده کاهنده همراه بوده است. بررسی دادههای حاصل از آزمون مقاومت به کشش نشان میدهد در قیاس با نمونه اکسید شده با شاخص کشش 06/1، نمونههای اصلاح شده با بوروهیدرید سدیم و دیتیونیت سدیم در همه پنج بازه زمانی اصلاح، سبب افزایش شاخص کششی نمونههای کاغذ شده است. بررسی طیف‌سنجی مادون‌قرمز نمونههای اصلاح شده با بوروهیدرید سدیم و دیتیونیت سدیم نشان میدهد این ماده کاهنده، با احیاء پیوندهای C=O به C-O و کاهش جذب در ناحیهcm-1 1640 سبب بهبود ساختار سلولز پس از کهنهسازی تسریع یافته شده است. کاهش باند جذبی در ناحیهcm-1 1640 تقریباً در همه بازههای زمانی اصلاح با این ماده نسبت به طیف نمونه اکسید شده دیده میشود.بر اساس دادهها، نمونههای اصلاح شده با بوروهیدرید سدیم و دیتیونیت سدیم افزایش قابل توجهی (تقریباً 25 واحدی) را در فاکتور L (روشنی-تیرگی) پس از کهنهسازی داشتهاند که نشان میدهد این دو ماده با احیاء ترکیبات رنگی سبب افزایش روشنی نمونهها شده‌اند. در بررسی میکروسکوپی از سطح الیاف، در نمونه اکسید شده با پرسولفات پتاسیم جدایی موضعی الیاف مشاهده میشود. در نمونههای اصلاح شده با بوروهیدرید سدیم و دیتیونیت سدیم، الیاف با قوام و درهم تنیدگی بیشتری مشاهده میگردد.نتیجه گیری: پیوندهای دوگانه و گروههای کربونیل شکل گرفته در نمونه کاغذهای اکسید شده با پرسولفات پتاسیم، مسئول اصلی زردی و تیرگی کاغذ بودهاند. عوامل کاهنده بوروهیدرید سدیم و دیتیونیت سدیم سبب کاهش این آلدهید و کتون به هیدروکربن شده، در نتیجه با از بین رفتن پیوندهای چندگانه مزدوج، جذب نور کاغذ کم شده و این مسئله سبب افزایش روشنی کاغذ شده است. کاهش پیوندهای دوگانه و احیاء آنها سبب بازآرایی دوباره زنجیره سلولز شده که به افزایش مقاومت مکانیکی و استحکام نمونههای کاغذ منجر شده است.
خمیر کاغذ و کاغذ
امید اسمعیلی؛ اسماعیل رسولی گرمارودی؛ سید رحمان جعفری پطرودی
چکیده
سابقه و هدف: در تولید خمیرکاغذ از موادی مانند هیپوکلریت سدیم، دی‌اکسید کلر، ازن، پروکسید هیدروژن و ... در فرایند رنگبری استفاده میشود. بعلاوه، از مواد ذکرشده می‌توان به‌عنوان مواد اکسیدکننده و افزایش بار سطحی الیاف استفاده کرد که با حضور بر روی سطح الیاف در کاغذ نهایی میتواند به مقاومت تر کاغذ کمک کند. ازاین‌رو، این تحقیق برای ...
بیشتر
سابقه و هدف: در تولید خمیرکاغذ از موادی مانند هیپوکلریت سدیم، دی‌اکسید کلر، ازن، پروکسید هیدروژن و ... در فرایند رنگبری استفاده میشود. بعلاوه، از مواد ذکرشده می‌توان به‌عنوان مواد اکسیدکننده و افزایش بار سطحی الیاف استفاده کرد که با حضور بر روی سطح الیاف در کاغذ نهایی میتواند به مقاومت تر کاغذ کمک کند. ازاین‌رو، این تحقیق برای بررسی اثر اکسیداسیون الیاف با دو ماده پروکسید هیدروژن و هیپوکلریت سدیم بر ویژگیهای خمیرکاغذهای NSSC و OCC به ترتیب به‌عنوان خمیرکاغذهای بکر و بازیافتی انجام شد.مواد و روشها: خمیرکاغذهای مورد نیاز این تحقیق، خمیرکاغذ NSSC بهصورت رنگبری نشده و خمیرکاغذ OCC از کارخانه چوب و کاغذ مازندران تهیه گردید و درصد خشکی، درجه روانی اولیه و روشنی خمیرکاغذها اندازهگیری شد. همچنین، مواد شیمیایی مورد نیاز همگی از درجه صنعتی استفاده شدند که پروکسید هیدروژن (بهصورت مایع 52 درصد) از شرکت کلر پارس تبریز و هیپوکلریت سدیم (بهصورت مایع 4/16 درصد) از شرکت کلران سمنان و سیلیکات سدیم از شرکت باوند شیمی قزوین، کاستیک (سود مایع) با درصد خلوص 47 برای رنگبری با پروکسید از پتروشیمی اروند آبادان و سود پرک (سود جامد) با درصد خلوص 90 برای رنگبری با هیپوکلریت از کلران پارس سمنان تهیه گردید. برای کنترل اثرهای تخریبی فلزات انتقالی، تمام خمیرکاغذها قبل از رنگبری، با 2/0% DTPA، در شرایط 2 درصد خشکی، زمان 30 دقیقه، دمای 90 درجه سلسیوس و 5/5-5pH= تیمار شدند. در پایان این مرحله، خمیرکاغذها با آب مقطر بهطور کامل شستشو داده شده و برای مراحل بعدی مورد استفاده قرار گرفتند. برای اکسیداسیون هر دو نوع خمیرکاغذ با پروکسید هیدروژن از نسبت‌های 3،4 و 5 درصد و هیپوکلریت سدیم برای اکسیداسیون خمیرکاغذ NSSC از نسبت‌های ذکرشده (مشابه پروکسید) و برای خمیرکاغذ OCC از نسبت‌های 0،5، 1 و 1، 5 درصد هیپوکلریت استفاده شد. سپس ویژگیهای ساختاری الیاف مانند درجه روانی، عدد کاپا، قابلیت نگهداری آب، گرانروی و گروههای کربوکسیل بررسی و در پایان خمیرکاغذها بهوسیله طیف‌سنجی FT-I.R ارزیابی شدند.نتایج: نتایج نشان داد با افزایش میزان مصرف هیپوکلریت، در خمیرکاغذ NSSC اکسیدشده درجه روانی افزایش یافته ولی در خمیرکاغذ OCC اکسیدشده روند درجه روانی کاهشی است. این موضوع در مورد استفاده از پروکسید حالت عکس را نشان میدهد. همچنین، اکسیداسیون خمیرکاغذ توسط هیپوکلریت سدیم نسبت به پروکسید، باعث خروج مقدار لیگنین بیشتری شده است و از این نظر، اثرپذیری خمیرکاغذ OCC در مقایسه با خمیرکاغذ NSSC بیشتر بوده است. میزان نگهداری آب در الیاف خمیرکاغذ در تیمارهای خمیرکاغذ NSSC نسبت به خمیرکاغذ شاهد روند افزایشی داشته است و در مورد تیمارهای OCC نسبت به تیمار شاهد آن تغییر معنیدار نداشته و تنها در یک مورد (OC-Na1) کاهش معنیدار داشته است. با افزایش مصرف پروکسید در فرایند اکسیداسیون هر دو نوع خمیرکاغذ NSSC و OCC، با وجود افزایش میزان گرانروی، بین سطوح مختلف مصرف اختلاف معنیداری وجود ندارد. بعلاوه، با افزایش سطح مصرف هیپوکلریت، روند افزایش معنیدار بین گرانروی خمیرکاغذهای ذکرشده مشاهده میشود. مقدار گروههای کربوکسیل خمیرکاغذهای تیمار شده با پروکسید در هر دو نوع خمیرکاغذ NSSC و OCC نسبت به نمونه شاهد افزایش یافت. اثرگذاری هیپوکلریت در مقایسه با پروکسید در ایجاد گروههای کربوکسیل در هر دو نوع خمیرکاغذ بیشتر بوده است. ارزیابی طیف‌سنجی FT-IR هم نشان میدهد که عملیات اکسیداسیون با پروکسید و هیپوکلریت باعث افزایش گروههای کربوکسیل بر روی هر دو نوع خمیرکاغذ نسبت به نمونههای شاهد شده است.نتیجه گیری: اثرگذاری هیپوکلریت در مقایسه با پروکسید در ایجاد گروههای کربوکسیل در هر دو نوع خمیر بیشتر بوده است، به‌طوری‌که به نظر میرسد افزایش گروههای کربوکسیل روی زنجیره سلولزی توسط پروکسید بیشتر بر روی C6 و توسط هیپوکلریت بیشتر بر روی C2 و C3 رخ داده است. عملیات اکسیداسیون با افزایش گروههای کربوکسیل و بهدلیل ایجاد وزن مولکولی بالاتر باعث افزایش گرانروی خمیرکاغذها میشود. بعلاوه، افزایش گروههای کربوکسیل به دلیل فعالیت شیمیایی بالاتر، قادر به جذب آب بالاتر و WRV بالاتر می‌باشد.
خمیر کاغذ و کاغذ
مهرنوش توکلی؛ علی قاسمیان؛ محمدرضا دهقانی فیروزآبادی؛ ویتک گرژکویاک؛ بارت مازلا
چکیده
سابقه و هدف: اثرات مخرب ناشی از افزایش حرارت در بستر‌های سلولزی که به‌عنوان پایه‌های اصلی صنایع بستهبندی، بسته‌بندی‌های مرغوب بهداشتی و بستهبندی مهمات به‌کار می‌روند، امری بدیهی و ناگزیر است. از این رو، اصلاح ساختار این فرآورده‌های زیستی توسط ترکیبات شیمیائی سبز و دوست‌دار محیط زیست به‌منظور افزایش دوام در برابر حرارت، ...
بیشتر
سابقه و هدف: اثرات مخرب ناشی از افزایش حرارت در بستر‌های سلولزی که به‌عنوان پایه‌های اصلی صنایع بستهبندی، بسته‌بندی‌های مرغوب بهداشتی و بستهبندی مهمات به‌کار می‌روند، امری بدیهی و ناگزیر است. از این رو، اصلاح ساختار این فرآورده‌های زیستی توسط ترکیبات شیمیائی سبز و دوست‌دار محیط زیست به‌منظور افزایش دوام در برابر حرارت، ضروری است. مواد و روشها: در پژوهش حاضر، نانوالیاف سلولزی و نانوکریستال‌های سلولزی اکسید شده با تمپو، بهصورت جداگانه، توسط ترکیبات حاوی مواد کندسوز‌کننده، بهصورت مخلوط دوگانه شامل "مونو‌آمونیوم فسفات و پروتئین آلبومین"، "سیلیکا و متیل-تری‌متوکسی سیلان" و مخلوط چهار‌گانه حاوی هر چهار ماده یاد شده، کندسوز شدند. سپس هر مخلوط بهصورت جداگانه توسط پوشش‌دهنده میله‌ای روی مقوا‌های سلولزی تولیدی، پوشش‌دهی شد. ویژگیهای کندسوزی مقوا‌های حاصل توسط سه آزمون حرارتی شامل: لوله آتش کوچک، درصد شاخص اکسیژن محدود و گرما‌سنج کاهش وزن ارزیابی شدند. نتایج: بر مبنای نتایج مشاهده شده، نقش مونو‌آمونیوم فسفات، به‌سبب حضور گروههای فسفات به‌عنوان عامل پیش‌برنده واکنش زغال‌سازی در حین سوختن، به‌تنهایی در مخلوط دوگانه برجسته‌تر از مخلوط چهار‌گانه پوشش‌دهی، در مقوا‌های پوشش-دهی‌شده بر پایه نانوالیاف سلولزی و مقوا‌های پوشش‌دهی‌شده بر پایه نانوکریستال‌های سلولزی، بود. مقایسه نانوالیاف سلولزی و نانوکریستال‌های سلولزی کندسوز شده، به‌عنوان پایه اصلی فرمول پوشش‌دهی نشان داد که مقوا‌های پوشش‌دهی‌شده با نانوالیاف سلولزی کندسوز شده، به‌سبب دارا بودن بخشهای آمورف و کریستالی، میزان کاهش وزن بسیار کمتری در آزمون لوله آتش کوچک، درصد شاخص اکسیژن محدود تقریبا مشابه و حداکثر سرعت آزاد‌سازی گرما و سرعت آزاد‌سازی گرمای تقریبا یکسانی را در آزمون گرما-سنج کاهش وزن، نسبت به مقوا‌های پوشش‌دهی‌شده با نانوکریستال‌های سلولزی کندسوز شده، نشان دادند. نتیجهگیری: بهطور کلی، نانوالیاف سلولزی و نانوکریستال‌های سلولزی کندسوز شده با مونو‌آمونیوم فسفات و آلبومین حتی در غلظت کم، می‌توانند به‌عنوان کندسوز‌کننده موثر و جایگزین کندسوز‌کننده‌های سنتی متداول، برای تولید بسته‌بندی‌های سلولزی باکیفیت استفاده شوند.
خمیر کاغذ و کاغذ
جعفر ابراهیم پور کاسمانی؛ احمد ثمریها؛ علیرضا خاکی فیروز
چکیده
این تحقیق با هدف بررسی تاثیر پوشش دو لایه ای نانو پلی اورتان و نانورس روی خواص فیزیکی و مکانیکی مقوای روکش قهوه‌ای بستهبندی مواد انجام شد. برای این منظور مقوای روکش قهوه‌ای 127 گرم بر متر مربع تهیه و مورد آزمون قرار گرفت. برای اندود سطح مقوا، ابتدا از نانو پلی اورتان و با روش پاشش توسط یک نازل آغشته‌سازی انجام شد. سپس سطح مقوای روکش ...
بیشتر
این تحقیق با هدف بررسی تاثیر پوشش دو لایه ای نانو پلی اورتان و نانورس روی خواص فیزیکی و مکانیکی مقوای روکش قهوه‌ای بستهبندی مواد انجام شد. برای این منظور مقوای روکش قهوه‌ای 127 گرم بر متر مربع تهیه و مورد آزمون قرار گرفت. برای اندود سطح مقوا، ابتدا از نانو پلی اورتان و با روش پاشش توسط یک نازل آغشته‌سازی انجام شد. سپس سطح مقوای روکش قهوه‌ای، با نانو رس برای بهبود عملکرد ماده پوششی تیمار اول، پوشش داده شد. این ماده پوششی توسط یک دستگاه پوشش دهنده آزمایشگاهی (بارکوتر) اعمال شد. مقوای پوشش داده شده با مهار شدن، ﺩﺭ ﺩﻣﺎﻱ ﺍﺗﺎﻕ ﺑﻪﻣﺪﺕ ﻳﻚ ﺭﻭﺯ ﺧﺸﻚ ﺷﺪﻧﺪ تا ماده پوششی بر سطح آن تثبیت شود. سپس نمونهها در داخل فریزر به مدت 2 و 4 ماه قرار گرفته و خواص آنها اندازهگیری شد. نتایج نشان داد که پوشش‌دهی باعث کاهش جذب آب شد. در نمونههای پوشش‌دهی و فریز شده، افزایش ضخامت، صافی سطح و کاهش جذب آب و خواص مقاومتی نسبت به نمونههای شاهد فریز نشده، مشاهده شده است. نمونههای دو بار پوشش‌دهی شده منافذ بسیار کمی را نشان داد. ضخامت، صافی سطح و مقاومت در برابر پاره‌شدن در جهت عرض ماشین مقوای روکش قهوه‌ای دو بار پوشش‌دهی و شده نسبت به نمونه شاهد به ترتیب 7/13، 75 و 8/3 درصد افزایش را نشان داد. جذب آب، مقاومت در برابر ترکیدن، مقاومت در برابر پاره‌شدن در جهت ماشین، مقاومت در برابر کشش در جهت ماشین، مقاومت در برابر کشش در جهت عرض ماشین، مقاومت له‌شدن در برابر حلقه در جهت ماشین و مقاومت له‌شدن در برابر حلقه در جهت عرض ماشین مقوای روکش قهوه‌ای دو بار پوشش‌دهی شده شده نسبت به نمونه شاهد به ترتیب 107، 20، 5/1، 3/34، 4/25، 3/24 و 7/4 درصد کاهش را نشان داد.
خمیر کاغذ و کاغذ
زهرا رزم پور؛ قاسم اسدپور؛ حسین کرمانیان؛ امید رمضانی؛ سید مجید ذبیح‌زاده
چکیده
راهکارهای مؤثر در حذف یا خنثی سازی مواد چسبناک یکی از موضوعات مورد توجه پژوهش‌های اخیر است. در پژوهش حاضر برخی از متداول‌ترین استراتژی‌های شیمیایی و فیزیکی در کنترل این مواد آلاینده بررسی و مقایسه شدند. کنترل مواد چسبناک ریز خمیرکاغذ حاصل از بازیافت‌کارتن‌کنگره‌ای کهنه (OCC) با استفاده از چندین روش فیزیکی (شستشو، شستشو-شناورسازی، ...
بیشتر
راهکارهای مؤثر در حذف یا خنثی سازی مواد چسبناک یکی از موضوعات مورد توجه پژوهش‌های اخیر است. در پژوهش حاضر برخی از متداول‌ترین استراتژی‌های شیمیایی و فیزیکی در کنترل این مواد آلاینده بررسی و مقایسه شدند. کنترل مواد چسبناک ریز خمیرکاغذ حاصل از بازیافت‌کارتن‌کنگره‌ای کهنه (OCC) با استفاده از چندین روش فیزیکی (شستشو، شستشو-شناورسازی، شناورسازی –شستشو و شناورسازی) و برخی روشهای شیمیایی با استفاده از 4 پلیمر کاتیونی تثبیت کننده (آلوم- پلی آلومنیوم کلراید- پلی داد مک – نشاسته کاتیونی) در سه سطح(1/0، 5/0 و 1 درصد) براساس وزن خشک خمیر کاغذ مورد بررسی قرار گرفت. برای ارزیابی کارائی روش مورد استفاده در حذف مواد چسبناک ریز، فاکتورهای هدایت الکتریکی، سختی، میزان کدورت، مقدارمواد محلول و کلوئیدی، نیاز اکسیژن خواهی شیمیایی اندازه گیری و مقایسه شدند. نتایج نشان داد که کمترین مقدار هدایت الکتریکی و سختی در روش فیزیکی مربوط به مرحله شناورسازی – شستشو و در روش شیمیایی مربوط به نشاسته کاتیونی 1درصد بود. کمترین مقدار کدورت در مرحله شستشو- شناورسازی و شستشو مشاهده شد. همچنین، احتمال وجود پتانسیل مواد چسبناک ثانویه در مرحله شستشو در کمترین حالت بود درحالیکه مرحله شناورسازی بالاترین حد احتمال مواد چسبناک ثانویه رو به خود اختصاص داد. در بین سطوح مختلف از عوامل تثبیت کننده فوق الذکر، کمترین میزان کدورت و مواد محلول و کلوئیدی مربوط به عامل تثبیت کننده پلی دادمک با سطح مصرف 1/0 درصد و کمترین میزان مواد چسبناک ثاتویه در سطح 5/0 درصد از آلوم بود.هم در روش شیمیایی و هم فیزیکی میزان کدورت و مقدار مواد محلول و کلوئیدی در =pH 4 بیشتر از pH خنثی بود. در روش شیمیایی با نشاسته کاتیونی با سطح مصرف 1 درصد و در روش فیزیکی با مرحله شستشو -شناورسازی کمترین میزان نیاز اکسیژن خواهی شیمیایی بدست آمد.
خمیر کاغذ و کاغذ
کژال مرادیان گیلان؛ سحاب حجازی؛ علی عبدالخانی؛ هریرت سیکستا
چکیده
در این تحقیق، تأثیر پیش استخراج‌های آب داغ و قلیا بر روی ویژگیهای خمیرکاغذهای مونواتانول آمین-آنتراکینون باگاس مورد بررسی قرار گرفت و نتایج با خمیرکاغذسازی سودا مقایسه شد. پیش استخراج قلیای 10% در مدت زمان 30 دقیقه با میزان بازده کل 7/94 درصد و بازده هولوسلولز برابر با 6/71 درصد و پیش استخراج آب داغ، با نسبت مایع به باگاس 10 به 1 در مدت زمان ...
بیشتر
در این تحقیق، تأثیر پیش استخراج‌های آب داغ و قلیا بر روی ویژگیهای خمیرکاغذهای مونواتانول آمین-آنتراکینون باگاس مورد بررسی قرار گرفت و نتایج با خمیرکاغذسازی سودا مقایسه شد. پیش استخراج قلیای 10% در مدت زمان 30 دقیقه با میزان بازده کل 7/94 درصد و بازده هولوسلولز برابر با 6/71 درصد و پیش استخراج آب داغ، با نسبت مایع به باگاس 10 به 1 در مدت زمان 45 دقیقه با میزان بازده کل 94 درصد و بازده هولوسلولز 4/69 درصد، به عنوان تیمارهای بهینه انتخاب گردیدند. مونواتانول آمین به صورت خالص ودر نسبت های مختلف همراه با آب استفاده شد. عامل متغیر، نسبت مونواتانول آمین به آب در سه نسبت 100 به 0، 75 به 25 و 50 به 50 بود و عوامل ثابت شامل نسبت مایع پخت به باگاس6 به1، زمان پخت در دمای بیشینه 60 دقیقه، دمای پخت C◦ 165 و 1/0% آنتراکینون در نظر گرفته شدند. بر اساس نتایج به دست آمده، خمیرکاغذهای تولید شده با نسبت مونو اتانول آمین به آب 75 به 25 (ازباگاس پیش استخراج نشده)، دارای بیشترین بازده کل (9/61) و عدد کاپای قابل قبول (5/19) بودند . مرحله پیش استخرا ج سبب بهبود بازده خمیرکاغذ، در هر دو فرآیند مونواتانول آمین-آنتراکینون و سودا شد. بعد از پیش استخراج، شاخص مقاومت به کشش و طول پارگی خمیرکاغذهای حاصله افت کرد. برخلاف این دو عامل، شاخص مقاومت به پارگی خمیرکاغذهای حاصل از باگاس پیش استخراج شده، افزایش پیدا کرد. درجه روشنی خمیرکاغذهای سودا حاصل از باگاس استخراج شده و نشده در مقایسه با خمیرکاغذهای مونواتانول آمین بیشتر بود. ماتی خمیرکاغذها بعد از مرحله پیش استخراج تقریبا بدون تغییر باقی ماند.
خمیر کاغذ و کاغذ
علی برزن؛ حسین رسالتی؛ علی قاسمیان؛ احمدرضا سرائیان؛ قاسم اسدپور
چکیده
در این تحقیق، تأثیر ترکیب رنگدانه بر ویژگیهای کاغذ حاصل از خمیرکاغذ CMP مورد بررسی قرار گرفت. برای پوشش‌دهی این کاغذها3 ترکیب مختلف رنگدانه (100درصد کلسیم‌کربنات (GCC)، 70درصد کلسیم‌کربنات و 30درصد خاک‌چینی (70GCC30Clay) و 70درصد کلسیم‌کربنات و 25درصد خاک‌چینی و 5 درصد دیاکسیدتیتانیوم (70GCC25Clay5TiO2)) به همراه نشاسته آنیونی، لاتکس و عوامل پراکنده ...
بیشتر
در این تحقیق، تأثیر ترکیب رنگدانه بر ویژگیهای کاغذ حاصل از خمیرکاغذ CMP مورد بررسی قرار گرفت. برای پوشش‌دهی این کاغذها3 ترکیب مختلف رنگدانه (100درصد کلسیم‌کربنات (GCC)، 70درصد کلسیم‌کربنات و 30درصد خاک‌چینی (70GCC30Clay) و 70درصد کلسیم‌کربنات و 25درصد خاک‌چینی و 5 درصد دیاکسیدتیتانیوم (70GCC25Clay5TiO2)) به همراه نشاسته آنیونی، لاتکس و عوامل پراکنده سازساخته و پس از پوشش‌دهی، اتوزنی انجام شد. خواص فیزیکی شامل (زبری سطح رویی کاغذ، درصد خاکستر و دانسیته ظاهری) و خواص نوری شامل (درجه روشنی، ضریب جذب و پخش نور) و ویژگیهای مقاومتی کاغذ شامل مقاومت کششی، مقاومت به ترکیدن، مقاومت به پارگی بر اساس آئین‌نامه‌های استاندارد TAPPI اندازهگیری و با استفاده از طرح فاکتوریل، تجزیه‌واریانس انجام و میانگین ویژگیهای کاغذ حاصل با آزمون دانکن مورد مقایسه قرار گرفتند. تحلیل آماری نتایج نشان داد که با افزودن خاک رس و دیاکسیدتیتانیوم به کربنات کلسیم آسیاب شده، زبری سطح رویی کاغذ کاهش یافت. بیشترین زبری سطح رویی کاغذ درتیمار مربوط به کاغذ شاهد و کمترین آن مربوط به سطح 70GCC30Clay مشاهده‌گردید. همچنین بیشترین درجه روشنی مربوط به تیمار 70GCC25Clay5TiO2 می‌باشد. بیشترین شاخص مقاومت به کشش و شاخص مقاومت به ترکیدن مربوط به کاغذ تیمارشده در سطح 1 (GCC) و همچنین بیشترین شاخص مقاومت در برابر پاره شدن مربوط به کاغذ تیمارشده در سطح 2 (70GCC30Clay) بوده است
خمیر کاغذ و کاغذ
علی قاسمی چهاردهی؛ اسماعیل رسولی گرمارودی؛ امید رمضانی؛ قاسم اسدپور
چکیده
این تحقیق با هدف بررسی تأثیر ذخیره‌سازی و رنگبری الیاف پنبه بر ثبات ویژگیهای نوری کاغذهای اوراق بهادار صورت پذیرفت. بدین منظور، خمیر صنعتی رنگبری نشده الیاف پنبه با درجه روانی °SR13، به دو صورت ثابت و در حال به هم خوردن به مدت 3 تا 15 روز در شرایط دمائی محیط ذخیره شد. پس از انقضای زمان، تحت عملیات رنگبری با پروکسید هیدروژن قرار گرفت. ...
بیشتر
این تحقیق با هدف بررسی تأثیر ذخیره‌سازی و رنگبری الیاف پنبه بر ثبات ویژگیهای نوری کاغذهای اوراق بهادار صورت پذیرفت. بدین منظور، خمیر صنعتی رنگبری نشده الیاف پنبه با درجه روانی °SR13، به دو صورت ثابت و در حال به هم خوردن به مدت 3 تا 15 روز در شرایط دمائی محیط ذخیره شد. پس از انقضای زمان، تحت عملیات رنگبری با پروکسید هیدروژن قرار گرفت. سپس، از خمیرهای رنگبری شده کاغذهای دست ساز استاندارد 60 گرمی ساخته شد و پس از هوا خشک کردن کاغذها، آنها تحت فرایند کهنگی به روشهای UV و گرمائی قرار گرفتند و سپس ویژگیهای نوری آنها اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که نمونه های ذخیره همزن، در مقایسه با نمونههای ذخیره ثابت، دارای درجه روشنی و سفیدی بیشتر و زردی کمتری بوده و با افزایش زمان ذخیره این مقادیر به ترتیب بیشتر و کمتر می شوند. در مورد تیمار UV، درجه روشنی و ماتی نمونههای ذخیره ثابت روند کاهشی، و نمونههای ذخیره همزن، روند صعودی داشتند. درجه روشنی نمونههای ذخیره ثابت با تیمار گرمائی،روندی افزایشی و نمونههای ذخیره همزن، دارای روند نزولی بودند. همچنین، تیمارهای UV و گرمائی، بویژه در حالت ذخیره ثابت، باعث افزایش زردی و در حالت ذخیره همزن، باعث افزایش سفیدی کاغذ شدند. بنابراین، با توجه به نتایج به دست آمده در این تحقیق، روش ذخیره همزن نسبت به روش ذخیره ثابت ترجیح داشت زیرا، این روش، قبل و بعد از رنگبری، ویژگیهای نوری مناسب‌تری را ارائه داد. بعلاوه، کاغذهای حاصل از تیمار ذخیره همزن نیز خصوصیات مطلوب‌تری داشتند و تأثیرپذیری آنها از گرما در زمان حال و در درازمدت بیشتر از نور UV بود.
خمیر کاغذ و کاغذ
سمیه حیدری؛ احمدرضا سرائیان؛ محمدرضا دهقانی فیروزآبادی؛ علیرضا شاکری؛ بابک شکری
چکیده
اتیل وینیل الکل (EVOH) کوپلیمری از مواد نیمه بلوری با ویژگی ممانعتی خوب نسبت به عبور گاز است. همچنین مقاومت خوبی در برابر مواد شیمیایی دارد. این پلیمر با وجود نفوذپذیری کم نسبت به عبورگازها، مقاومت کمی نسبت به عبور آب و بخار آب دارد. در این پژوهش تری متوکسی متیل سیلان (به عنوان پوشش آبگریز) با روش رسوب شیمیایی بخار تقویت شده با پلاسما (PECVD) ...
بیشتر
اتیل وینیل الکل (EVOH) کوپلیمری از مواد نیمه بلوری با ویژگی ممانعتی خوب نسبت به عبور گاز است. همچنین مقاومت خوبی در برابر مواد شیمیایی دارد. این پلیمر با وجود نفوذپذیری کم نسبت به عبورگازها، مقاومت کمی نسبت به عبور آب و بخار آب دارد. در این پژوهش تری متوکسی متیل سیلان (به عنوان پوشش آبگریز) با روش رسوب شیمیایی بخار تقویت شده با پلاسما (PECVD) بر روی کاغذ پوشش دهی شده با پلیمر EVOHبه منظور بهبود ویژگی ممانعتی کاغذ نسبت به انتقال رطوبت لایه نشانی گردید. پوشش دهی به روشPECVD با شرایط، زمان 6 دقیقه، فشار 300 میلی تور انجام شد و تیمارهای متفاوت توان شامل 50، 70 و90 وات بودند. زاویه تماس آب به منظور تعیین بهبود ویژگی ممانعتی کاغذ نسبت به رطوبت اندازه گیری گردید. نتایج نشان داد پوشش تری متوکسی متیل سیلان منجر به افزایش 7/55% زاویه تماس آب نسبت به نمونه شاهد میگردد. بر اساس نتایج به دست آمده بهترین شرایط تیمار با توان 50 وات حاصل گردید. ویژگی های ساختاری و شیمایی لایه نازک رسوب داده شده با روشهای طیف سنجی مادون قرمز(FTIR-ATR)، طیف سنجی پراکندگی انرژی پرتو ایکس (EDS) بررسی گردید. نتایج پیوند سیلان را بر روی سطح پلیمر EVOH تأیید کردند.
خمیر کاغذ و کاغذ
محسن محمدی آچاچلویی؛ فهیمه یوسفی؛ یحیی همزه
چکیده
کاغذ در طول تاریخ بستر مناسبی جهت ثبت بوده که اطلاعات زیادی از فرهنگ و زندگی گذشتگان را در اختیار بشر قرار میدهد. اما کاغذ به دلیل ساختار آلی خود به شدت آسیب‌پذیر است. از جمله این آسیب‌ها عوامل بیولوژیکی و قارچی است که برای جلوگیری از آن و استفاده از یک مادۀ مناسب جهت ضدعفونی کاغذ یکی از موضوعات مورد توجه حفاظت‌گران آثار تاریخی است. ...
بیشتر
کاغذ در طول تاریخ بستر مناسبی جهت ثبت بوده که اطلاعات زیادی از فرهنگ و زندگی گذشتگان را در اختیار بشر قرار میدهد. اما کاغذ به دلیل ساختار آلی خود به شدت آسیب‌پذیر است. از جمله این آسیب‌ها عوامل بیولوژیکی و قارچی است که برای جلوگیری از آن و استفاده از یک مادۀ مناسب جهت ضدعفونی کاغذ یکی از موضوعات مورد توجه حفاظت‌گران آثار تاریخی است. مادة ضدقارچ بنومیل با غلظت 100 ppm برای حفاظت از کاغذهای تاریخی ارزیابی شده و نتایج مطلوبی برای آن گزارش شده است. اما تأثیر این آفت‌کش بر روی دیگر مواد موجود در سطح کاغذهای تاریخی مانند مرکب‌ها نامشخص است. مرکب مازو یکی از پرکاربردترین مرکب‌های نسخ تاریخی است. بنابراین بررسی تأثیر مادة ضدقارچ بنومیل بر روی مرکب مازو در سطح کاغذ از اهمیت زیادی دارد که در این پژوهش به آن پرداخته شده است. جهت ارزیابی، پس از آماده‌سازی نمونههای آزمایشگاهی و پیرسازی آنها، آزمونهای سنجش pH، رنگسنجی، بررسی مقاومت، طیف‌سنجی FTIR-ATR و میکروسکوپی SEM انجام گرفت. بر اساس مقایسة نتایج نمونههای آزمونی و نمونة شاهد، ضدقارچ بنومیل در غلظت 100ppm تاثیر نامطلوبی بر مرکب مازو و سطح کاغذ نداشت. غوطهوری کاغذ در محلول بنومیل-اتانول سبب کاهش شدید مقاومتهای کاغذ میشود و لازم است که از یک حلال مناسب یا روش کاربرد دیگری مانند اسپری‌کردن برای اعمال بنومیل در سطح اسناد تاریخی استفاده شود.
خمیر کاغذ و کاغذ
حسین جلالی ترشیزی؛ عبدلله عابدی بفراجرد؛ رضا شیدپور
چکیده
DOR:98.1000/1735-0913.1398.34.1.66.1.1578.32 تامین همزمان ویژگیهای متعارض در کاغذ از مهمترین مسائل کاغذسازان بوده که مثلاً در کاغذهای بهداشتی، تامین مقاومت مطلوب توام با جذب آب بالا، اهمیت بسیاری دارد. چراکه افزایش پیوندیابی منجربه کاهش دسترس‌پذیری گروههای آبدوست میشود. بدین منظور از هیدروژل که کاربرد روزافزونی در فراوردههای حجیم سلولزی جاذب ...
بیشتر
DOR:98.1000/1735-0913.1398.34.1.66.1.1578.32 تامین همزمان ویژگیهای متعارض در کاغذ از مهمترین مسائل کاغذسازان بوده که مثلاً در کاغذهای بهداشتی، تامین مقاومت مطلوب توام با جذب آب بالا، اهمیت بسیاری دارد. چراکه افزایش پیوندیابی منجربه کاهش دسترس‌پذیری گروههای آبدوست میشود. بدین منظور از هیدروژل که کاربرد روزافزونی در فراوردههای حجیم سلولزی جاذب دارد، به‌عنوان اندود سطحی کاغذ و کاغذهای آغشته‌شده با آب مقطر به‌عنوان شاهد استفاده‌گردید. هیدروژل کایتوزان-اکریلیک اسید پس از تهیه، توسط همگن‌ساز فراصوت به ابعاد نانو تبدیل و با ابزار پراکنش نور پویا، مقیاس ذرات تائیدگردید. تصاویر SEM و نتایج ضخامت، نشست نانوهیدروژل بر سطح کاغذ را تائیدنمود. جذب آب کاغذهای اندودشده با 1، 5/1 و %2 نانوهیدروژل افزایش چشمگیری یافته و تا %50 بهبود را نسبت به کاغذ تیمارنشده نشان‌داد. شاخص-های ترکیدن و کششی خشک کاغذ همزمان با بهبود جذب آب افزایش‌یافته، لیکن شاخص پارگی بدون تغییر باقی‌ماند. افزایش پیوندیابی بین لیفی ناشی از فراوانی گروههای کربوکسیلیک اسید در اکریلیک اسید و نیز هیدروکسیلی و آمینی در کایتوزان بوده و تشکیل فیلم نانوهیدروژل نیز به‌عنوان ساختاری مکمل و پیوسته با بستر سلولزی، منجر به بهبود مقاومت‌ها میگردد. شاخص کششی تَر فقط در بالاترین سطح اندودسازی (%2) افزایش چشمگیری داشته و در سطوح پائین‌تر موفق نبوده‌است. ماتی، سفیدی و روشنی کاغذهای اندودشده تقریباً ثابت ولی زردی بواسطه ماهیت کایتوزان افزایش‌یافت. سفتی کاغذهای اندودشده در مقایسه با اندودنشده افزایش ولی نسبت به نمونههای آب مقطر در تمامی سطوح کاهش داشته و به‌عبارتی منجر به افزایش نرمی شد. تیمار آبی کاغذها، منجربه کاهش ضخامت، شاخص‌های کششی و ترکیدن و افزایش سفتی شد.
خمیر کاغذ و کاغذ
بردیا صدیفی؛ نورالدین نظرنژاد؛ سیدحسن شریفی
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 ...
بیشتر
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.
خمیر کاغذ و کاغذ
محدثه رمضانپور چروده؛ حمیدرضا رودی؛ حسین جلالی ترشیزی؛ حمیدرضا قمی مرزدشتی
چکیده
DOR:98.1000/1735-0913.1398.34.76.66.1.9.1578 نیاز به کنترل میکروارگانیسم‌های بیماری‌زا در محیط‌های آلوده انگیزه برای تهیه و تولید محصولات مقاوم در برابر رشد این موجودات از جمله انواع کاغذ ضدباکتری را افزایش داده است. روشها و مواد مختلفی برای تهیه این نوع کاغذها گزارش شده است. هدف از این تحقیق، تهیه نانوذره نقره با روش پلاسما و بررسی تأثیر افزودن آن ...
بیشتر
DOR:98.1000/1735-0913.1398.34.76.66.1.9.1578 نیاز به کنترل میکروارگانیسم‌های بیماری‌زا در محیط‌های آلوده انگیزه برای تهیه و تولید محصولات مقاوم در برابر رشد این موجودات از جمله انواع کاغذ ضدباکتری را افزایش داده است. روشها و مواد مختلفی برای تهیه این نوع کاغذها گزارش شده است. هدف از این تحقیق، تهیه نانوذره نقره با روش پلاسما و بررسی تأثیر افزودن آن به خمیر کاغذ کرافت بر ویژگیهای کاغذ تهیه‌شده می‌باشد. برای این منظور، ابتدا با استفاده از دستگاه طراحی شده در پژوهشکده لیزر و پلاسما دانشگاه شهید بهشتی نانو ذرات نقره در شرایط بهینه‌شده فرکانس 1 کیلوهرتز، جریان2 آمپر و ولتاژ 4 کیلوولت تهیه شد. آزمون DLS میانگین اندازه ذرات نقره در مقیاس نانو (2/41 نانومتر) را تأیید نمود. سپس نانو نقره تهیه‌شده با مقادیر مصرف 0، 25، 50 و 75 پی پی ام پس از 05/0 درصد پلی آکریل آمید کاتیونی (CPAM) براساس وزن خشک الیاف به عنوان کمک نگهدارنده به خمیرکاغذ کرافت اضافه شد. نتایج ارزیابی خواص کاغذهای تهیه‌شده (با وزن پایه حدود3±60 گرم بر مترمربع) نشان داد که افزودن نانوذارت نقره تهیه‌شده با روش پلاسما تا حدودی منجر به کاهش ویژگیهای مقاومتی کاغذ میشود. ضمن اینکه روشنی کاغذ نیز کاهش معنیداری را نشان داده است. امّا ماتی کاغذ و ویژگی ضدباکتری آن بخصوص در مقادیر مصرف بیش از 50 پی پی ام بطور معنیداری توسعه مییابد.
خمیر کاغذ و کاغذ
سمیه حیدری؛ احمدرضا سرائیان؛ محمدرضا دهقانی فیروزآبادی؛ علیرضا شاکری؛ بابک شکری
چکیده
DOR:98.1000/1735-0913.1398.34.100.66.1.9.1604 در این تحقیق جهت بهبود ویژگی ممانعتی کاغذ نسبت به عبور اکسیژن، پلیمر EVOH به روش روزن‌رانی بر روی کاغذ حاصل از خمیر CMP پوشش‌دهی گردید. پلیمر اتیل وینیل الکل (EVOH) با وجود نفوذپذیری کم نسبت به عبورگازها، مقاومت کمی نسبت به عبور آب و بخار آب دارد. سپس دی‌متوکسی‌دی‌متیل سیلان به عنوان پوشش آبگریز بر روی پلیمر ...
بیشتر
DOR:98.1000/1735-0913.1398.34.100.66.1.9.1604 در این تحقیق جهت بهبود ویژگی ممانعتی کاغذ نسبت به عبور اکسیژن، پلیمر EVOH به روش روزن‌رانی بر روی کاغذ حاصل از خمیر CMP پوشش‌دهی گردید. پلیمر اتیل وینیل الکل (EVOH) با وجود نفوذپذیری کم نسبت به عبورگازها، مقاومت کمی نسبت به عبور آب و بخار آب دارد. سپس دی‌متوکسی‌دی‌متیل سیلان به عنوان پوشش آبگریز بر روی پلیمر EVOH با روش رسوب شیمیایی بخار تقویت شده با پلاسما (PECVD) لایه نشانی شد. بدین منظور، یک آزمایش فاکتوریل با سه فاکتور در سه سطح شامل زمان(10-8-6 دقیقه)، فشار(500-400-300 میلی تور) و نیروی فرکانس رادیویی(90-70-50 وات) طراحی شد. برای یافتن شرایط بهینه، میزان زاویه تماس آب، نرخ عبور اکسیژن، مقاومت کششی و انرژی کرنشی نمونههای پوشش‌دهی شده اندازهگیری شد. جهت بهینه سازی شرایط پوشش دهی دی متوکسی دی متیل سیلان، با هدف بهبود ویژگی آب گریزی، کاهش نرخ عبور اکسیژن، افزایش مقاومت کششی و انرژی کرنشی کاغذ، به کمک نرم افزارDesign Expert از روش سطح پاسخ استفاده شد. نتایج روش سطح پاسخ تعیین کرد شرایط بهینه در زمان 6 دقیقه، فشار99/499 میلی تور و توان50 وات حاصل میگردد. واژههای کلیدی: روزن رانی، زاویه تماس آب، نرخ عبور اکسیژن، روش سطح پاسخ.
