تولید و ارزیابی سلولز نانوفیبریله شده (nfc) از ?- سلولز و بررسی مقایسه ای 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 الیاف بلند صنعتی سوزنی برگ و خمیر باگاس صنعتی جهت ساخت کاغذ به وسیله سیستم آبگیری با صافی غشایی تحت خلا مورد بررسی قرار گرفت. با استفاده از شیوه های عکس برداری با میکروسکوپ الکترونی روبشی نوع گسیل میدان (fe-sem) و میکروسکوپ نیروی اتمی (afm) خواص مورفولوژیکی و بررسی ابعاد نانوفیبریل ارزیابی گردید و هم چنین 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 پی برده شد. سوسپانسیون نانوفیبریل خالص در آب به مراتب پایدار تر از سوسپانسیون الیاف معمول (میکرو الیاف) بود. کاغذ نانو الیاف به مراتب نسبت به کاغذ میکرو الیافی که از آن ها ساخته شده خواص ممانعتی بیشتری نسبت به عبور هوا نشان داد. شفافیت ظاهری نمونه های کاغذی با افزودن نانوفیبریل افزایش یافت. افزودن نانوفیبریل زمان آبگیری خمیر های ترکیبی را تحت تاثیر و آن را افزایش داده است. افزودن نانوفیبریل بر خواص مقاومتی کاغذ ها تاثیرگذار بوده است. نتایج حاصل از تحلیل آزمون های مقاومت کششی و مقاومت پارگی بر روی آزمونه های تیمارها تاییدکننده این تاثیر گذاری 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 نمونه های نانوفیبریل طولانی تر بود. مقاومت تر کاغذ های نانوفیبریل حاصل نیز از کاغذ های تقویت نشده نیز بیشتر به دست امد. همانگونه که در این تحقیق بررسی شده است افزودن نانوفیبریل سلولزی بسیاری از خواص فیلم های ترکیبی را افزایش داده و تقویت کرده است. با توجه به نوع ماده اولیه میزان این تاثیر ها متفاوت است اما خمیر الیاف بلند صنعتی سوزنی برگ، مقاومت بالاتر و خواص بهتری را در کل نشان داده است. اعمال پالایش تا حد مشخص (تا درجه روانی csf 350) بر اثر تقویت کنندگی nfc نیز اثر مثبت مضاعف داشته است. با توجه به خواص و ظرفیت های جالب توجه نانوفیبریل کاربرد های جدیدی در استفاده این ماده سلولزی و کاغذهای تقویت شده با آن در مصارف مختلف همچون بسته بندی ایجاد خواهد شد.