تولید و ارزیابی سلولز نانوفیبریله شده (NFC) از α- سلولز و بررسی مقایسه‌ای تاثیر استفاده از آن بر خواص کاغذ شیمیایی و کاغذ خمیر باگاس رنگبری شده

در این تحقیق ابتدا سلولز نانوفیبریله شده (NFC) با روش آسیاب تولید شده و سپس تاثیر اختلاط آن با خمیر الیاف‌بلند صنعتی سوزنی‌برگ و خمیر باگاس صنعتی جهت ساخت کاغذ به وسیله سیستم آبگیری با صافی غشایی تحت خلا مورد بررسی قرار گرفت. با استفاده از شیوه‌های عکس‌برداری با میکروسکوپ الکترونی روبشی نوع گسیل میدان (FE-SEM) و میکروسکوپ نیروی اتمی (AFM) خواص مورفولوژیکی و بررسی ابعاد نانوفیبریل ارزیابی گردید و هم‌چنین با تصاویر محل شکست کاغذهای تقویت شده تحت بار کششی بررسی شد. با آزمون پراش پرتو ایکس (XRD) بر روی نمونه میکرو و نانو الیاف به کاهش درجه کریستالی و ضخامت کریستال سلولز پس از تیمار آسیاب بر روی میکرو الیاف پی‌برده شد. سوسپانسیون نانوفیبریل خالص در آب به مراتب پایدار‌تر از سوسپانسیون الیاف معمول (میکرو الیاف) بود. کاغذ نانو‌الیاف به مراتب نسبت به کاغذ میکرو‌الیافی که از آن‌ها ساخته شده خواص ممانعتی بیشتری نسبت به عبور هوا نشان داد. شفافیت ظاهری نمونه‌های کاغذی با افزودن نانوفیبریل افزایش یافت. افزودن نانوفیبریل زمان آبگیری خمیر‌های ترکیبی را تحت تاثیر و آن را افزایش داده ‌است. افزودن نانوفیبریل بر خواص مقاومتی کاغذ‌ها تاثیرگذار بوده است. نتایج حاصل از تحلیل آزمون‌های مقاومت کششی و مقاومت پارگی بر روی آزمونه‌های تیمارها تاییدکننده این تاثیر‌گذاری است. این تاثیر بر مقاومت کششی اثر مثبت و بر مقاومت پارگی اثر منفی داشته است. تست زمان جذب آب بر روی فیلم نانو الیاف و میکروالیاف انجام شد که زمان جذب آب بر روی نمونه‌های نانوفیبریل‌ طولانی‌تر بود. مقاومت تر کاغذ‌های نانوفیبریل حاصل نیز از کاغذ‌های تقویت نشده نیز بیشتر به دست امد. همانگونه که در این تحقیق بررسی شده است افزودن نانوفیبریل سلولزی بسیاری از خواص فیلم‌های ترکیبی را افزایش داده و تقویت کرده است. با توجه به نوع ماده اولیه میزان این تاثیر‌ها متفاوت است اما خمیر الیاف‌بلند صنعتی سوزنی‌برگ، مقاومت بالاتر و خواص بهتری را در کل نشان‌داده‌است. اعمال پالایش تا حد مشخص (تا درجه روانی CSF 350) بر اثر تقویت‌کنندگی NFC نیز اثر مثبت مضاعف داشته است. با توجه به خواص و ظرفیت‌های جالب توجه نانوفیبریل کاربرد‌های جدیدی در استفاده این ماده سلولزی و کاغذهای تقویت‌شده با آن در مصارف مختلف همچون بسته‌بندی ایجاد خواهد شد.

نمایه ها:

باگاس |

سلولوز |

خمیر شیمیایی |

خواص شیمیایی-فیزیکی |

الیاف |

خواص مکانیکی |

آسیاکردن |

سلولوز نانوفیبریله شده |

صنعت خمیر و کاغذ |

میکروسکوپی الکترونی روبشی |

فراورده‌های فرعی شکر |