اصلاح توپوشیمیایی الیاف باگاس با کربوکسی‌متیلاسیون سطح

مهندسی توپوشیمیایی سطوح الیاف، از راهبردهای جذاب برای ساخت محصولی با ویژگی‌های سطحی مطلوب به‌ویژه از راه واکنش با مولکول‌های آلی در محیط آبی است. در این تحقیق، خمیرکاغذ سودای باگاس به‌منظور ایجاد گروه‌های باردار در سطح الیاف با کربوکسی متیل سلولز (CMC) تیمار شد. فرایند کربوکسی‌متیلاسیون سطح الیاف تحت شرایط دمایی 85، 95 و 120 درجۀ سانتی‌گراد و مدت زمان واکنش 60، 90 و 120 دقیقه در حضور الکترولیت کلرید کلسیم انجام گرفت. زمان زهکشی، قابلیت نگهداری آب (WRV)، شاخص مقاومت به کشش و مقاومت به ترکیدن خمیرکاغذهای اصلاح‌شده با CMC اندازه‌گیری و با مقادیر متناظر خمیرکاغذهای تیمارشده با کربوکسی‌متیل‌سلولز به‌صورت مرسوم و خمیرکاغذ شاهد (اصلاح‌نشده) مقایسه شد. نتایج نشان داد که تیمار با CMC، شاخص مقاومت به کشش و مقاومت به ترکیدن کاغذ دست‌ساز حاصل از خمیر اصلاح‌شده را نسبت به کاغذ دست‌ساز حاصل از خمیرکاغذ اصلاح‌نشده افزایش داد. بهترین ویژگی‌های مقاومتی در دمای 120 درجۀ سانتی‌گراد و مدت زمان 90 دقیقه حاصل شد، درحالی‌ که زمان زهکشی در اثر اصلاح تحت تأثیر قرار نگرفت. برخلاف انتظار، قابلیت نگهداری آب توسط خمیرکاغذ اصلاح‌شده در مواردی کاهش یافت. بررسی ساختار با استفاده از طیف‌بینی FTIR و تفرق پرتو X افزایش پیوندیابی هیدروژنی و کاهش اندک درجۀ بلورینگی الیاف اصلاح‌شده را تأیید کرد. می‌توان نتیجه گرفت که با وارد کردن گروه‌های اسیدی از طریق اصلاح توپوشیمیاییِ سطح الیاف باگاس توسط CMC، می‌توان بسیاری از ویژگی‌های خمیرکاغذ نهایی را متأثر ساخت.