برای اطلاع از آخرین مقالات علمی و اخبار کرونا(COVID-19) کلیک کنید

مشخصات مقاله

عنوان نشریه: 
 
اطلاعات شماره: 
1395 , دوره  23 , شماره  ويژه نامه 1 ; از صفحه 259 تا صفحه 274 .
 
عنوان مقاله: 

استفاده از پرکننده معدني PCC در خميرکاغذ CMP تقويت شده با لايه نشاني نشاسته کاتيوني- نانوسيليکاي آنيوني

 
نویسندگان: 
 
آدرس:  
* گروه مهندسی فناوری سلولز و کاغذ، دانشکده مهندسی انرژی و فناوری‌های نوین، دانشگاه شهید بهشتی، زیراب
 
چکیده: 

سابقه و هدف: افزودن پرکننده هاي معدني به خميرکاغذ موجب بهبود کيفي برخي از ويژگي هاي مهم کاغذ مي شود. اما به علت عدم امکان اتصال بين ذرات پرکننده با الياف سلولزي و ممانعت از پيوندهاي بين فيبري مقاومت هاي مکانيکي کاغذ کاهش مي يابد. يکي از راهکارهاي مهم جهت غلبه بر اين محدوديت، اصلاح سطح الياف سلولزي جهت بهبود قابليت پيونديابي آن ها با ساير اجزاء موجود در شبکه کاغذ مي باشد. درنتيجه مي توان پرکننده را به شبکه تقويت شده الياف افزود. تحقيقات اخير نشان مي دهد که روش نانوفناوري لايه به لايه روش خوبي براي اصلاح خواص الياف سلولزي و بهبود کيفيت آن مي باشد. در اين تکنيک، الياف سلولزي با ذرات يوني با بار مخالف در يک محيط واکنش قرار مي گيرد و طي آن ذرات يوني عمدتا با جاذبه الکترواستاتيکي توسط سطح الياف جذب مي شود. درنتيجه مقاومت شبکه الياف بطور قابل ملاحظه اي توسعه مي يابد. لذا در اين تحقيق، ابتدا الياف خميرکاغذ CMP با لايه نشاني سه لايه از نشاسته کاتيوني- نانوسيليکاي آنيوني- نشاسته کاتيوني تيمارشده و سپس پرکننده معدني کربنات کلسيم رسوبي در سطوح مختلف به خميرکاغذ تيمارشده اضافه شد. ميزان توسعه مقاومت ها با تيمار لايه نشاني و افت آن با افزودن پرکننده کربنات کلسيم رسوبي مورد ارزيابي قرار گرفت تا سطح به کارگيري پرکننده در خمير  CMPتقويت شده محاسبه گردد.
مواد و روش ها: تيمار لايه نشاني الياف خميرکاغذ
CMP بصورت يک در ميان با استفاده از پليمر نشاسته کاتيوني و نانوسيليکاي آنيوني انجام شد. براي تشکيل سه لايه متوالي، 500 ميلي ليتر سوسپانسيون خمير الياف با خشکي حدود 0.53 درصد به مدت 10 دقيقه با محلول هاي نشاسته کاتيوني (1.5 درصد)- نانوسيليکاي آنيوني (0.5 درصد)- نشاسته کاتيوني (1.5 درصد) توسط همزن آزمايشگاهي بهم زده شد. سپس پرکننده کربنات کلسيم رسوبي در سه سطح 5، 10 و 15 درصد به خميرکاغذ  CMPسه لايه تيمارشده اضافه شد. از خميرکاغذ تيمارنشده، تيمارشده و خميرکاغذ تيمارشده حاوي پرکننده، کاغذهاي دست ساز با وزن پايه 60±3 g/m2 تهيه و خواص فيزيکي (ضخامت، دانسيته ظاهري و حجيمي) و ويژگي هاي مقاومتي (شاخص مقاومت به کشش، شاخص مقاومت به ترکيدن و شاخص مقاومت به پارگي) آن مورد مقايسه قرار گرفت. همچنين از نمونه هاي ذکرشده تصاوير الکتروني تهيه شد تا تغييرات در ساختار سطح الياف و شبکه کاغذ مورد ارزيابي قرار گيرد.
يافته ها: نتايج نشان داد که با تيمار الياف خميرکاغذ
CMP با روش لايه به لايه، تغيير معني داري در خواص فيزيکي کاغذ ايجاد نمي شود. درصورتي که اين سيستم تاثير قابل توجهي در توسعه مقاومت هاي کاغذ داشته است. ارزيابي ويژگي هاي مقاومتي کاغذ نشان داد که با تيمار سه لايه الياف خميرکاغذCMP ، شاخص کششي کاغذ از 28.54 N.m/g (در الياف تيمارنشده) به39.18 N.m/g ، شاخص ترکيدن از1.36 kPa.m2/g  به2.68 kPa.m2/g  و شاخص پارگي کاغذ از 6.11 mN.m2/g به 11.12 mN.m2/g افزايش يافت. در ريزنگارهاي الکتروني تهيه شده نيز ظاهر متفاوتي از سطح الياف سه لايه تيمارشده نسبت به الياف تيمارنشده مشاهده شده است که بيانگر افزايش ژلاتيني شدن سطح الياف تيمارشده در اثر افزايش جذب نشاسته کاتيوني مي باشد. که منجر به توسعه سطح پيونديافته بين الياف و افزايش مقاومت هاي کاغذ مي شود. با افزودن 10 درصد پرکننده PCC به اين خميرکاغذ؛ شاخص کششي، شاخص ترکيدن و شاخص پارگي کاغذ به ترتيب26.40 N.m/g ، 1.79 kPa.m2/g و8.07 mN.m2/g  اندازه گيري شد. ريزنگار هاي الکتروني نيز تثبيت پرکننده PCC در شبکه الياف CMP تيمارشده و پراکنش تقريبا يکنواخت آن را تاييد مي کند.
نتيجه گيري: تحليل نتايج نشان داد در صورت تقويت خميرکاغذ
CMP با روش لايه به لايه مورد استفاده در اين تحقيق، ويژگي هاي مقاومتي کاغذ بدون تغيير قابل ملاحظه خواص فيزيکي بهبود معني داري مي يابد. از نظر آماري، با افزايش مقاومت در خميرکاغذ تيمارشده مي توان تا 10 درصد پرکننده کربنات کلسيم رسوبي به آن اضافه نمود.

 
کلید واژه: 

 
موضوعات مرتبط: 
 
ارجاعات: 
  • ندارد
 
Cite:
APA : کپی

رودی، ح.، و امیری مرگاوی، م.، و ابراهیم پورکاسمانی، ج. (1395). استفاده از پرکننده معدنی PCC در خمیرکاغذ CMP تقویت شده با لایه نشانی نشاسته کاتیونی- نانوسیلیکای آنیونی. پژوهش های علوم و فناوری چوب و جنگل, 23(ویژه نامه 1), 259-274. https://www.sid.ir/fa/journal/ViewPaper.aspx?id=284974



Vancouver : کپی

رودی حمیدرضا، امیری مرگاوی محمدرضا، ابراهیم پورکاسمانی جعفر. استفاده از پرکننده معدنی PCC در خمیرکاغذ CMP تقویت شده با لایه نشانی نشاسته کاتیونی- نانوسیلیکای آنیونی. پژوهش های علوم و فناوری چوب و جنگل. 1395 [cited 2021April15];23(ویژه نامه 1):259-274. Available from: https://www.sid.ir/fa/journal/ViewPaper.aspx?id=284974



IEEE : کپی

رودی، ح.، امیری مرگاوی، م.، ابراهیم پورکاسمانی، ج.، 1395. استفاده از پرکننده معدنی PCC در خمیرکاغذ CMP تقویت شده با لایه نشانی نشاسته کاتیونی- نانوسیلیکای آنیونی. پژوهش های علوم و فناوری چوب و جنگل, [online] 23(ویژه نامه 1), pp.259-274. Available at: <https://www.sid.ir/fa/journal/ViewPaper.aspx?id=284974>.



 
 
مقالات نشریه ای مرتبط: 
 
مقالات همایشی مرتبط: 
 

 
چکیده انگلیسی بازدید یکساله 84 مباني نظري و تجربي ونداليسم: مروري بر يافته هاي يك تحقيق
 
آخرین های بلاگ
ورود به بلاگ مرکز اطلاعات علمی