بررسی مقایسه ای خواص کاغذ حاصل از خمیر شیمیایی مکانیکی (cmp) تقویت شده با سلولز نانوفیبریله شده (nfc) و سلولز میکروکریستال (mcc)

در سال های اخیر، نانوفیبرهای سلولزی به دلیل داشتن خواص منحصر به-فردی چون سطح ویژه، بلورینگی، مدول یانگ و مقاومت ویژه بسیار زیاد و زیست تخریب پذیر بودن مورد توج? ویژه محققان حوزه های علوم و تکنولوژی نانوکامپوزیت ها و خمیر و کاغذ قرار گرفته است. علاوه-براین یکی از مشکلات مشاهده شده در استفاده از سلولز نانوفیبریله شده نحو? برهم کنش این مواد با سوسپانسیون خمیر و چگونگی استقرار مناسب آن ها در ساختار کاغذ تولید شده می باشد که عوامل فرآیندی قطعاً می تواند نقش مهمی را در این زمینه بازی کند. در مطالع? حاضر از مواد سلولزی و دوست دار محیط زیست شامل سلولز نانوفیبریله شده (nfc) و سلولز میکروکریستال (mcc) در ترکیب با خمیر شیمیایی مکانیکی (cmp) کارخان? چوب و کاغذ مازندران حاوی گونه های ممرز و راش (مورد استفاده در تهی? مقوای روکش) و با هدف بررسی اثر تقویت کنندگی این مواد و چگونگی تأثیر عوامل فرآیندی هم چون فشار پرس تر، مدت زمان و دمای اختلاط سوسپانسیون خمیر استفاده گردید. بهبود ویژگی های خمیر کاغذ cmp از طریق روش های مختلف شامل: 1- استفاده از سلولز نانوفیبریله شده در چهار سطح 5، 20، 50 و 100درصد؛ 2- استفاده از سلولز میکروکریستال در چهار سطح 5، 20، 50 و 100درصد؛ 3- پالایش خمیر کاغذ تا دو سطح csf 250 و csf 400 با هدف بررسی اثر پالایش بر نحو? برهمکنش خمیر کاغذ با nfc و mcc؛ 4- فشار پرس تر در دو سطح 3 و 6 بار؛ 5- مدت زمان اختلاط سوسپانسیون خمیر در چهار سطح 25/0، 1، 4 و 8 ساعت و در نهایت 6- دمای اختلاط سوسپانسیون خمیر در 3 سطح 25، 50 و 70 درج? سانتی گراد مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که افزایش مقدار سلولز نانوفیبریله شده تا 50 درصد، میزان پالایش تا درجه روانی csf 250 (با بهبود بر اثر افزایش سلولز نانوفیبریله شده)، فشار پرس تر تا bar 6، مدت زمان اختلاط سوسپانسیون خمیر تا 1 ساعت و افزایش دمای اختلاط تا 70 درجه سانتی گراد به طور معنی داری باعث بهبود ویژگی های فیزیکی و مقاومتی کاغذ حاصل می گردد. از طرفی، نتایج حاصل از به کارگیری سلولز میکروکریستال نتایج تقریباً عکس و نامطلوبی را از خود نشان داده است. به طور کلی نتیجه می گردد که سلولز نانوفیبریله شده در مقایسه با سلولز میکروکریستال به دلیل داشتن ابعاد نانومتری، سطح ویژه و نسبت منظر بیشتر در بهبود خواص خمیر cmp موثرتر بوده و اثر تقویت-کنندگی بیشتری داشته است.