استفاده از پرکننده معدنی PCC در خمیرکاغذ CMP تقویت شده با لایه نشانی نشاسته کاتیونی- نانوسیلیکای آنیونی

Authors

Abstract:

چکیده سابقه و هدف: افزودن پرکننده‌های معدنی به خمیرکاغذ موجب بهبود کیفی برخی از ویژگی‌های مهم کاغذ می شود. امّا به‌ علت عدم امکان اتصال بین ذرات پرکننده با الیاف سلولزی و ممانعت از پیوندهای بین فیبری مقاومت‌های مکانیکی کاغذ کاهش می‌یابد. یکی از راهکارهای مهم جهت غلبه بر این محدودیت، اصلاح سطح الیاف سلولزی جهت بهبود قابلیت پیوند یابی آنها با سایر اجزاء موجود در شبکه کاغذ می‌باشد. در نتیجه می‌توان پرکننده را به شبکه تقویت شده الیاف افزود. تحقیقات اخیر نشان می‌دهد که روش نانوفناوری لایه ‌‌به ‌‌لایه روش خوبی برای اصلاح خواص الیاف سلولزی و بهبود کیفیت آن می‌باشد. در این تکنیک، الیاف سلولزی با ذرات یونی با بار مخالف در یک محیط واکنش قرار می‌گیرد و طی آن ذرات یونی عمدتاً با جاذبة الکترواستاتیکی توسط سطح الیاف جذب می‌شود. در نتیجه مقاومت شبکه الیاف بطور قابل ملاحظه‌ای توسعه می‌یابد. لذا در این تحقیق، ابتدا الیاف خمیرکاغذ CMP با لایه‌نشانی سه‌لایه از نشاسته کاتیونی - نانوسیلیکای آنیونی - نشاسته کاتیونی تیمارشده و سپس پرکننده معدنی کربنات کلسیم رسوبی در سطوح مختلف به خمیرکاغذ تیمار شده اضافه شد. میزان توسعه مقاومت‌ها با تیمار لایه‌نشانی و افت آن با افزودن پرکننده کربنات کلسیم رسوبی موردارزیابی قرار گرفت تا سطح بکارگیری پرکننده در خمیر CMPتقویت‌شده محاسبه گردد. مواد و روش‌ها: تیمار لایه‌نشانی الیاف خمیرکاغذ CMP بصورت یک در میان با استفاده از پلیمر نشاسته کاتیونی و نانوسیلیکای آنیونی انجام شد. برای تشکیل سه‌لایه متوالی، 500 میلی‌لیتر سوسپانسیون خمیر الیاف با خشکی حدود 53/0 درصد به مدت 10 دقیقه با محلول‌‌‌های نشاسته کاتیونی (% 5/1)- نانوسیلیکای آنیونی (% 05/0)- نشاسته کاتیونی (% 5/1) توسط همزن آزمایشگاهی بهم زده شد. سپس پرکننده کربنات کلسیم رسوبی در سه سطح 5، 10 و 15 درصد به خمیرکاغذ CMPسه‌لایه تیمارشده اضافه شد. از خمیرکاغذ تیمارنشده، تیمارشده و خمیرکاغذ تیمارشده حاوی پرکننده، کاغذ‌‌های دست‌ساز با وزن‌پایه g/m23±60 تهیه و خواص فیزیکی (ضخامت، دانسیته ظاهری و حجیمی) و ویژگی‌های مقاومتی (شاخص مقاومت به کشش، شاخص مقاومت به ترکیدن و شاخص مقاومت به پارگی) آن مورد مقایسه قرار گرفت. همچنین از نمونه‌های ذکرشده تصاویر الکترونی تهیه شد تا تغییرات در ساختار سطح الیاف و شبکه کاغذ مورد ارزیابی قرارگیرد. یافته‌ها: نتایج نشان داد که با تیمار الیاف خمیرکاغذ CMP با روش لایه به لایه، تغییر معنی‌داری در خواص فیزیکی کاغذ ایجاد نمی‌شود. درصورتیکه این سیستم تأثیر قابل توجهی در توسعه مقاومت‌های کاغذ داشته است. ارزیابی ویژگیهای مقاومتی کاغذ نشان داد که با تیمار سه‌لایه الیاف خمیرکاغذ CMP، شاخص کششی کاغذ از N.m/g54/28 (در الیاف تیمارنشده) به N.m/g18/39، شاخص ترکیدن از kPa.m2/g 36/1 به kPa.m2/g 68/2 و شاخص پارگی کاغذ از mN.m2/g 11/6 به mN.m2/g 12/11 افزایش یافت. در ریزنگار‌‌های الکترونی تهیه شده نیز ظاهر متفاوتی از سطح الیاف سه‌لایه تیمارشده نسبت به الیاف تیمار نشده مشاهده شده است که بیانگر افزایش ژلاتینی‌شدن سطح الیاف تیمارشده در اثر افزایش جذب نشاستة کاتیونی می‌باشد. که منجر به توسعه سطح پیوندیافته بین الیاف و افزایش مقاومتهای کاغذ می‌شود. با افزودن 10 درصد پرکننده PCC به این خمیرکاغذ؛ شاخص کششی، شاخص ترکیدن و شاخص پارگی کاغذ بترتیب N.m/g40/26، kPa.m2/g 79/1 و mN.m2/g 07/8 اندازه‌گیری شد. ریزنگار‌‌های الکترونی نیز تثبیت پرکننده PCC در شبکه الیاف CMP تیمارشده و پراکنش تقریباً یکنواخت آن را تأیید می‌کند. نتیجه‌گیری: تحلیل نتایج نشان داد در صورت تقویت خمیرکاغذ CMP با روش لایه به لایه مورداستفاده در این تحقیق، ویژگیهای مقاومتی کاغذ بدون تغییر قابل ملاحظه خواص فیزیکی بهبود معنی‌داری می‌یابد. از نظر آماری، با افزایش مقاومت در خمیرکاغذ تیمارشده می‌توان تا 10 درصد پرکننده کربنات کلسیم رسوبی به آن اضافه نمود.

Upgrade to premium to download articles

Sign up to access the full text

Already have an account?login

similar resources

اثر بربرین در تنظیم آستروسیتهای Gfap+ ناحیه هیپوکمپ موشهای صحرایی دیابتی شده با استرپتوزوتوسین

Background: Diabetes mellitus increases the risk of central nervous system (CNS) disorders such as stroke, seizures, dementia, and cognitive impairment. Berberine, a natural isoquinolne alkaloid, is reported to exhibit beneficial effect in various neurodegenerative and neuropsychiatric disorders. Moreover astrocytes are proving critical for normal CNS function, and alterations in their activity...

full text

اثر بربرین در تنظیم آستروسیتهای Gfap+ ناحیه هیپوکمپ موشهای صحرایی دیابتی شده با استرپتوزوتوسین

Background: Diabetes mellitus increases the risk of central nervous system (CNS) disorders such as stroke, seizures, dementia, and cognitive impairment. Berberine, a natural isoquinolne alkaloid, is reported to exhibit beneficial effect in various neurodegenerative and neuropsychiatric disorders. Moreover astrocytes are proving critical for normal CNS function, and alterations in their activity...

full text

تأثیر نوع عامل کاتیونی (پلی‌اکریل آمید و نشاسته کاتیونی) بر عملکرد نانوذرات سیلیکای کلوییدی در بهبود خواص خمیر و کاغذ روزنامه

این پژوهش با هدف بررسی تأثیر نوع عامل کاتیونی یعنی پلی‌اکریل آمید کاتیونی و یا نشاسته کاتیونی بر عملکرد نانوذرات سیلیکای کلوییدی در بهبود خواص خمیر و کاغذ روزنامه انجام پذیرفت. بعد از آماده‌سازی اولیه خمیرهای شیمیایی- مکانیکی (CMP)و خمیر الیاف بلند کرافت رنگ‌بری شده و اختلاط این خمیرها با یکدیگر و اضافه نمودن ماده پرکننده معدنی کربنات کلسیم رسوبی، به‌عنوان مواد کمک نگه‌دارنده، ترکیب نشاسته کاتی...

full text

بررسی اثر درجه استخلاف نشاسته کاتیونی در تشکیل چندلایه‌‌های نشاسته کاتیونی و آنیونی روی الیاف بازیافتی

روش خودتجمعی لایه به لایه )LbL ( در حوضه فناوری نانو از روش های جدیدی است که برایاصلاح خواص سطح مواد جامد استفاده می شود. الیاف سلولوزی از موادی هستند که می توان به کمک این روش با تشکیل چندلایه های پلیمری )PEM (، خواص مختلف را در سطح آنها اصلاح کرد. در این پژوهش، با روش لایه به لایه، اثر درجه استخلاف نشاسته کاتیونی در تشکیل چندلایه های پلیمری نشاسته کاتیونی و آنیونی بر خواص پیوندپذیری الیاف باز...

full text

بهبود خواص مقاومتی کاغذ چاپ و تحریر با استفاده از پرکننده کربنات کلسیم اصلاح شده با نشاسته کاتیونی

هدف از این تحقیق اصلاح کاتیونی کربنات کلسیم رسوبی و مقایسه تأثیر استفاده از آن با پرکننده معمولی (اصلاح نشده) بر خواص مقاومتی کاغذ بوده است. یکی از معایب افزودن پرکننده‌ها به کاغذ کاهش مقاومت-های مکانیکی کاغذ به دلیل افت سطح پیوند بین الیاف است. در این تحقیق با هدف حفظ مقاومت مکانیکی کاغذاز روش تغییر بار سطحی کربنات کلسیم رسوبی و جایگزینی آن با پرکننده معمولی استفاده شده است. شرایط آماده‌سازی ک...

full text

بهبود ویژگی‌های خمیرکاغذ CMP سپیدار با استفاده از خمیرکاغذ مرکب‌زدایی شده مخلوط کاغذهای باطله اداری

برای بهبود ویژگی‌های مختلف خمیرکاغذ CMP گونه سپیدار از خمیرکاغذ مرکب‌زدایی شده مخلوط کاغذهای باطله اداری استفاده شد. خمیرکاغذ CMP براساس شرایط استاندارد صنعتی (چوب و کاغذ مازندران) و خمیر DIP مخلوط کاغذ باطله اداری به روش شناورسازی تهیه شد. بعد از رساندن درجه روانی خمیرهای کاغذ یاد شده به حدود 300، از آن‌ها در اختلاط با خمیر الیاف بلند وارداتی کاغذهای دست‌ساز ساخته شد و ویژگی‌های فیزیکی، مکانیک...

full text

My Resources

Save resource for easier access later

Save to my library Already added to my library

{@ msg_add @}


Journal title

volume 23  issue وبژهنامه (1)

pages  259- 274

publication date 2017-01-20

By following a journal you will be notified via email when a new issue of this journal is published.

Hosted on Doprax cloud platform doprax.com

copyright © 2015-2023