تاثير تيمار لايه نشاني اصلاح شده بر ويژگي هاي كاغذ تهيه شده از الياف بازيافتي

سابقه و هدف:روش هاي نانوفناوري همچون تكنيك لايه به لايه پتانسيل زيادي را براي اصلاح خواص الياف سلولزي و بهبود كيفيت آن نشان داده است. در اين تكنيك، الياف سلولزي با ذرات يوني با بار مخالف در يك محيط واكنش قرار مي گيرد و طي آن ذرات يوني عمدتاً با جاذبه الكترواستاتيكي توسط سطح الياف جذب مي شود. بين لايه نشاني هاي متوالي مرحله شستشو قرار دارد كه بيشتر براي حذف ذراتي است كه بصورت فيزيكي و سست جذب سطح الياف شده اند. بكارگيري مراحل مختلف شستشو در اين تكنيك تا حدود زيادي امكان كاربردي كردن آن را مشكل نموده است. از اينرو در اين تحقيق، تاثير بكارگيري سيستم لايه به لايه اصلاح شده (بدون شستشو) بر بهبود مقاومت هاي كاغذ تهيه شده از الياف بازيافتي مورد ارزيابي قرار گرفته است. مواد و روشها:آزمايشات لايه نشاني با استفاده از پليمرهاي نشاسته كاتيوني و نشاسته آنيوني براي تشكيل يك تا سه لايه متوالي بر روي الياف بازيافتي تهيه شده از كارتن هاي كنگره اي كهنه انجام شد. براي هر مرحله لايه نشاني، 500 ميلي ليتر سوسپانسيون خمير الياف با خشكي حدود 48/0 درصد، با دور ثابت 750 در دقيقه بمدت 10 دقيقه، با محلول هاي نشاسته توسط همزن آزمايشگاهي بهم زده شد. سپس از خميركاغذ تيمارنشده و تيمار شده، كاغذ هاي دست ساز با وزن پايهg/m2 3±60 تهيه و ويژگي هاي فيزيكي (ضخامت و دانسيته ظاهري) و مقاومتي (شاخص مقاومت به كشش، شاخص مقاومت به تركيدن و انرژي كششي جذب شده) آن مورد مقايسه قرار گرفت. يافته ها:نتايج نشان داد كه با تيمار الياف بازيافتي با سيستم لايه به لايه اصلاح شده ضخامت كاغذ كاهش و دانسيته ظاهري آن افزايش يافته است. بعلاوه، اين سيستم تاثير قابل توجهي در توسعه مقاومتهاي كاغذ داشته است. براي مثال؛ با لايه نشاني سه لايه از نشاسته هاي يوني، شاخص مقاومت به كشش كاغذ از N.m/g 9/15 به N.m/g 29/47، شاخص تركيدن از kPa.m2/g 1/05 به kPa.m2/g 15/2 و انرژي كششي جذب شده ازJ/m2 42/2 بهJ/m2 28/10 افزايش يافت. همچنين در ريزنگار هاي الكتروني تهيه شده نيز ظاهر متفاوتي از الياف تيمارشده نسبت به الياف تيمار نشده مشاهده شده است؛ كه بيانگر افزايش ژلاتيني شدن سطح الياف تيمارشده در اثر افزايش جذب نشاسته كاتيوني مي باشد. نتيجه گيري:لايه نشاني نشاسته كاتيوني و نشاسته آنيوني در سيستم لايه به لايه اصلاح شده زمينه افزايش جذب الكترواستاتيكي نشاسته كاتيوني را بر روي الياف بازيافتي فراهم مي آورد. اين امر با توسعه پيوندهاي بين الياف، موجب بهبود مقاومتهاي كاغذهاي تهيه شده از الياف بازيافتي شده است.