تکنیکی برای بهبود کیفیت «کاغذهای بازیافتی»
روش های نانوفنّاوری همچون «تکنیک لایه به لایه» پتانسیل زیادی را برای اصلاح خواص الیاف سلولزی و بهبود کیفیت آن ها نشان داده اند. در تکنیک لایه به لایه، الیاف سلولزی با ذرات یونی دارای بار مخالف در یک محیط واکنش قرار گرفته و طی آن ذرات یونی عمدتاً با جاذبة الکترواستاتیکی توسط سطح الیاف جذب می‌شود. بین هر دو مرحله لایه‌نشانی متوالی، مرحله شستشو قرار دارد که بیشتر برای حذف ذراتی است که به صورت فیزیکی و سست جذب سطح الیاف شده اند. ولی به کارگیری مراحل مختلف شستشو در این تکنیک تا حدود زیادی امکان کاربردی کردن آن را مشکل نموده است.
در تکنیک لایه به لایه، الیاف سلولزی با ذرات یونی دارای بار مخالف در یک محیط واکنش قرار گرفته و طی آن ذرات یونی عمدتاً با جاذبة الکترواستاتیکی توسط سطح الیاف جذب می‌شود.
برای یافتن راهی به منظور حل این مشکل، پژوهشگرانی از دانشگاه شهید بهشتی و دانشگاه تهران، مطالعه ای را به انجام رسانده اند که در آن تأثیر به کارگیری سیستم موسوم به «لایه به لایه اصلاح شده» که در آن شستشو انجام نمی شود بر بهبود مقاومت‌های کاغذ تهیه شده از الیاف بازیافتی مورد بررسی و ارزیابی علمی قرار گرفته است.
در این پژوهش، الیاف بازیافتی از کارتن های کنگره ای کهنه تهیه شده و سپس آزمایشات لایه‌نشانی با استفاده از پلیمرهای «نشاسته کاتیونی» و «نشاسته آنیونی» برای تشکیل یک تا سه لایه متوالی بر روی آن ها انجام شد. برای هر مرحله لایه‌نشانی، 500 میلی‌لیتر سوسپانسیون خمیر الیاف با خشکی حدود 0.48 درصد با محلول‌‌‌های نشاسته مخلوط شد که این کار توسط همزن آزمایشگاهی و با دور ثابت 750 در دقیقه بمدت 10 دقیقه انجام شد. سپس از خمیرکاغذ تیمارشده و تیمارنشده، کاغذهای دست‌ساز با وزن‌پایه حدود 60 گرم بر مترمربع تهیه گردیده و ویژگیهای فیزیکی این دو نوع کاغذ تهیه شده نظیر ضخامت و دانسیته ظاهری در کنار ویژگی های مقاومتی مثل شاخص مقاومت به کشش، شاخص مقاومت به ترکیدن و انرژی کششی جذب شده آن ها اندازه گیری و مورد مقایسه قرار گرفت.
نتایج این آزمایش ها نشان داد که استفاده از تیمار الیاف بازیافتی با سیستم لایه به لایه اصلاح شده باعث می شود ضخامت کاغذ تولیدی کاهش و دانسیته ظاهری آن افزایش یابد. به علاوه، این سیستم تأثیر قابل توجهی در توسعه مقاومت های کاغذ داشته است. همچنین در ریزنگار‌‌های الکترونی تهیه شده نیز ظاهر متفاوتی از الیاف تیمارشده نسبت به الیاف تیمار نشده مشاهده شد که بیانگر افزایش ژلاتینی شدن سطح الیاف تیمارشده در اثر افزایش جذب نشاستة کاتیونی می باشد.
بر این اساس محققین اظهار داشته اند که لایه‌نشانی نشاسته کاتیونی و نشاسته آنیونی در سیستم لایه به لایه اصلاح شده زمینة افزایش جذب الکترواستاتیکی نشاسته کاتیونی را بر روی الیاف بازیافتی فراهم می آورد. این امر با توسعه پیوندهای بین الیاف، موجب بهبود مقاومت های کاغذهای تهیه شده از الیاف بازیافتی گردیده و نقش موثری در بهبود کیفیت این کاغذها خواهد داشت.
نتایج این پژوهش در قالب مقاله ای علمی پژوهشی در فصل نامه «پژوهش هاي علوم و فناوري چوب و جنگل» وابسته به دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان به چاپ رسیده است.
منبع: رودی، ح. و همکاران. 1395. تأثیر تیمار لایه نشانی اصلاح شده بر ویژگیهای کاغذ تهیه شده از الیاف بازیافتی. پژوهش هاي علوم و فناوري چوب و جنگل، 23(3): 124-107.
No tags for this post.
