تأثیر پلی اکریل آمید کاتیونی بر ویژگی‌های خمیر بازیافتی کارتن کنگرهای کهنه (OCC) تقویت شده با نانو الیاف لیگنوسلولزی Paulownia fortunei
سابقه و هدف: یکی از معایب مهم الیاف بازیافتی کاهش قابل توجه مقاومت های مکانیکی کاغذ حاصل از آن ها به دلیل کاهش پیوندهای بین الیاف می‌باشد. پژوهش‌های فراوانی تاکنون در زمینه کاربرد نانو الیاف سلولزی در فرآیندهای تولید فرآورده‌های کاغذی گزارش شده است. نتایج تحقیقات گذشته نشان می‌دهد به‌کارگیری نانو ال...
| Main Authors: | , , |
|---|---|
| Format: | Article |
| Language: | fas |
| Published: |
Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources
2022-12-01
|
| Series: | پژوهش های علوم و فناوری چوب و جنگل |
| Subjects: | |
| Online Access: | https://jwfst.gau.ac.ir/article_6344_165d796b0cb4e594672255fbbdd3bc9e.pdf |
| _version_ | 1797422691840425984 |
|---|---|
| author | محمد هادی آریائی منفرد لاله کریمی الیاس افرا |
| author_facet | محمد هادی آریائی منفرد لاله کریمی الیاس افرا |
| author_sort | محمد هادی آریائی منفرد |
| collection | DOAJ |
| description | سابقه و هدف: یکی از معایب مهم الیاف بازیافتی کاهش قابل توجه مقاومت های مکانیکی کاغذ حاصل از آن ها به دلیل کاهش پیوندهای بین الیاف می‌باشد. پژوهش‌های فراوانی تاکنون در زمینه کاربرد نانو الیاف سلولزی در فرآیندهای تولید فرآورده‌های کاغذی گزارش شده است. نتایج تحقیقات گذشته نشان می‌دهد به‌کارگیری نانو الیاف سلولزی سبب تقویت فرآورده‌های کاغذی می‌گردد؛ اگر چه میزان این تقویت‌کنندگی با توجه به نوع نانو الیاف سلولزی به‌کار گرفته‌شده متفاوت می‌باشد. نانو الیاف لیگنو سلولزی چوب پالونیا متشکل از الیاف نانو مقیاس با ترکیب شیمیایی مشابه چوب است که به روش مکانیکی بدون استفاده از مواد شیمیایی از زیست توده لیگنوسلولزی در دمای محیط تولید می‌شود. این ماده به صورت ژل قهوه‌‌ای رنگ می‌باشد که فرآیند تولیدی کاملاً دوست دار محیط زیست دارد. تحقیق حاضر با هدف بررسی تأثیر افزودن هم زمان پلی اکریل آمید کاتیونی و نانو الیاف لیگنو سلولزی چوب پالونیا بر ویژگی‌های خمیرکاغذ حاصل از بازیافت کارتن کنگرهای کهنه (OCC) انجام شده است. مواد و روش‌ها: از کارتن کنگرهای کهنه جمع‌آوری شده خمیرکاغذ بازیافی تهیه شد و بعد از پالایش و دست‌یابی به درجه روانی 20±380 میلی‌لیترCSF مقادیر مختلف نانوالیاف لیگنوسلولزی چوب پالونیا (1، 2 و 3 درصد) و پلی اکریل آمید کاتیونی (1/0، 2/0 و 3/0 درصد) به آن افزوده شد. در نهایت از این تیمارها، کاغذهای دست‌ساز استاندارد ساخته شد و ویژگی‌های فیزیکی و مکانیکی آن‌ها بر اساس شیوه نامه استاندارد موسسهTAPPI اندازه‌گیری شدند. یافته‌ها: بکار بردن نانوالیاف لیگنوسلولزی همراه با پلی اکریل آمید کاتیونی باعث افزایش قابل توجه خواص مقاومتی می‌شود. بیشترین مقاومت‌ها در سامانه نانوالیاف لیگنوسلولزی - پلی اکریل آمید کاتیونی مربوط به نمونه‌های حاوی 1 درصد نانوالیاف لیگنو سلولزی و 3/0 درصد پلی اکریل آمید کاتیونی مشاهده شد. نتایج ارزیابی خواص فیزیکی کاغذها نشان داد که دانسیته و مقاومت به عبور هوا با افزودن نانوالیاف لیگنوسلولزی - پلی اکریل آمید کاتیونی در کاغذ افزایش می‌یابد. شواهد نشان می‌دهد افزودن هم زمان نانو الیاف لیگنوسلولزی - پلی اکریل آمید کاتیونی به خمیر حاصل از کارتن کنگرهای کهنه به دلیل بهبود پیوندها و همچنین کاهش تخلخل ساختار کاغذ باعث افزایش مقاومت به عبور هوا و دانسیته می‌گردد. تحلیل‌های آماری نیز نشان داد که اختلاف کاملاً معنی‌داری با 95 درصد اطمینان بین تیمارهای مختلف از لحاظ مقاومت‌های مکانیکی (ترکیدن، پارگی، لهیدگی حلقوی و کششی) وجود دارد.نتیجه گیری: پلی اکریل آمید کاتیونی به دلیل بار مثبت و ساختار پلیمری خود از هدر رفت ذرات ریز نانو الیاف لیگنو سلولزی چوب پالونیا جلوگیری کرده و در نتیجه باعث افزایش مقدار نانو الیاف موجود در خمیر کاغذ شده و بهبود پیوند یابی بین الیاف ویژگی‌های کاغذ ساخته شده را سبب می‌شود. نتایج آنالیزهای آماری با 95 درصد اطمینان نشان داد بین تیمارهای مربوط به ویژگی‌های مقاومتی مانند مقاومت ترکیدن، مقاومت کششی و لهیدگی حلقه‌ای اختلاف معنی داری وجود دارد. استفاده از سطوح بهینه الیاف نانو لیگنوسلولزی می‌تواند موجب بهبود این ویژگی‌ها گردد. طبق نتایج حاصل بهترین مقدار مقاومت حاصل در بین تیمارهای مختلف در سامانه نانو الیاف لیگنو سلولزی- پلی اکریل آمید کاتیونی در نمونه‌های حاوی 1 درصد نانو الیاف لیگنو سلولزی و 3/0 درصد پلی اکریل آمید کاتیونی مشاهده می‌شود. |
| first_indexed | 2024-03-09T07:36:06Z |
| format | Article |
| id | doaj.art-3b687afe22654615b3acab7927a13121 |
| institution | Directory Open Access Journal |
| issn | 2322-2077 2322-2786 |
| language | fas |
| last_indexed | 2024-03-09T07:36:06Z |
| publishDate | 2022-12-01 |
| publisher | Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources |
| record_format | Article |
| series | پژوهش های علوم و فناوری چوب و جنگل |
| spelling | doaj.art-3b687afe22654615b3acab7927a131212023-12-03T05:30:40ZfasGorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resourcesپژوهش های علوم و فناوری چوب و جنگل2322-20772322-27862022-12-0129413915510.22069/jwfst.2023.20574.19836344تأثیر پلی اکریل آمید کاتیونی بر ویژگی‌های خمیر بازیافتی کارتن کنگرهای کهنه (OCC) تقویت شده با نانو الیاف لیگنوسلولزی Paulownia fortuneiمحمد هادی آریائی منفرد0لاله کریمی1الیاس افرا2استادیار ، گروه علوم و مهندسی کاغذ، دانشکده مهندسی چوب و کاغذ، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایران.دانش‌آموخته کارشناسی‌ارشد صنایع سلولزی، دانشکده مهندسی چوب و کاغذ، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایران.دانشیار، گروه علوم و مهندسی کاغذ، دانشکده مهندسی چوب و کاغذ، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگانسابقه و هدف: یکی از معایب مهم الیاف بازیافتی کاهش قابل توجه مقاومت های مکانیکی کاغذ حاصل از آن ها به دلیل کاهش پیوندهای بین الیاف می‌باشد. پژوهش‌های فراوانی تاکنون در زمینه کاربرد نانو الیاف سلولزی در فرآیندهای تولید فرآورده‌های کاغذی گزارش شده است. نتایج تحقیقات گذشته نشان می‌دهد به‌کارگیری نانو الیاف سلولزی سبب تقویت فرآورده‌های کاغذی می‌گردد؛ اگر چه میزان این تقویت‌کنندگی با توجه به نوع نانو الیاف سلولزی به‌کار گرفته‌شده متفاوت می‌باشد. نانو الیاف لیگنو سلولزی چوب پالونیا متشکل از الیاف نانو مقیاس با ترکیب شیمیایی مشابه چوب است که به روش مکانیکی بدون استفاده از مواد شیمیایی از زیست توده لیگنوسلولزی در دمای محیط تولید می‌شود. این ماده به صورت ژل قهوه‌‌ای رنگ می‌باشد که فرآیند تولیدی کاملاً دوست دار محیط زیست دارد. تحقیق حاضر با هدف بررسی تأثیر افزودن هم زمان پلی اکریل آمید کاتیونی و نانو الیاف لیگنو سلولزی چوب پالونیا بر ویژگی‌های خمیرکاغذ حاصل از بازیافت کارتن کنگرهای کهنه (OCC) انجام شده است. مواد و روش‌ها: از کارتن کنگرهای کهنه جمع‌آوری شده خمیرکاغذ بازیافی تهیه شد و بعد از پالایش و دست‌یابی به درجه روانی 20±380 میلی‌لیترCSF مقادیر مختلف نانوالیاف لیگنوسلولزی چوب پالونیا (1، 2 و 3 درصد) و پلی اکریل آمید کاتیونی (1/0، 2/0 و 3/0 درصد) به آن افزوده شد. در نهایت از این تیمارها، کاغذهای دست‌ساز استاندارد ساخته شد و ویژگی‌های فیزیکی و مکانیکی آن‌ها بر اساس شیوه نامه استاندارد موسسهTAPPI اندازه‌گیری شدند. یافته‌ها: بکار بردن نانوالیاف لیگنوسلولزی همراه با پلی اکریل آمید کاتیونی باعث افزایش قابل توجه خواص مقاومتی می‌شود. بیشترین مقاومت‌ها در سامانه نانوالیاف لیگنوسلولزی - پلی اکریل آمید کاتیونی مربوط به نمونه‌های حاوی 1 درصد نانوالیاف لیگنو سلولزی و 3/0 درصد پلی اکریل آمید کاتیونی مشاهده شد. نتایج ارزیابی خواص فیزیکی کاغذها نشان داد که دانسیته و مقاومت به عبور هوا با افزودن نانوالیاف لیگنوسلولزی - پلی اکریل آمید کاتیونی در کاغذ افزایش می‌یابد. شواهد نشان می‌دهد افزودن هم زمان نانو الیاف لیگنوسلولزی - پلی اکریل آمید کاتیونی به خمیر حاصل از کارتن کنگرهای کهنه به دلیل بهبود پیوندها و همچنین کاهش تخلخل ساختار کاغذ باعث افزایش مقاومت به عبور هوا و دانسیته می‌گردد. تحلیل‌های آماری نیز نشان داد که اختلاف کاملاً معنی‌داری با 95 درصد اطمینان بین تیمارهای مختلف از لحاظ مقاومت‌های مکانیکی (ترکیدن، پارگی، لهیدگی حلقوی و کششی) وجود دارد.نتیجه گیری: پلی اکریل آمید کاتیونی به دلیل بار مثبت و ساختار پلیمری خود از هدر رفت ذرات ریز نانو الیاف لیگنو سلولزی چوب پالونیا جلوگیری کرده و در نتیجه باعث افزایش مقدار نانو الیاف موجود در خمیر کاغذ شده و بهبود پیوند یابی بین الیاف ویژگی‌های کاغذ ساخته شده را سبب می‌شود. نتایج آنالیزهای آماری با 95 درصد اطمینان نشان داد بین تیمارهای مربوط به ویژگی‌های مقاومتی مانند مقاومت ترکیدن، مقاومت کششی و لهیدگی حلقه‌ای اختلاف معنی داری وجود دارد. استفاده از سطوح بهینه الیاف نانو لیگنوسلولزی می‌تواند موجب بهبود این ویژگی‌ها گردد. طبق نتایج حاصل بهترین مقدار مقاومت حاصل در بین تیمارهای مختلف در سامانه نانو الیاف لیگنو سلولزی- پلی اکریل آمید کاتیونی در نمونه‌های حاوی 1 درصد نانو الیاف لیگنو سلولزی و 3/0 درصد پلی اکریل آمید کاتیونی مشاهده می‌شود.https://jwfst.gau.ac.ir/article_6344_165d796b0cb4e594672255fbbdd3bc9e.pdfنانو الیاف لیگنو سلولزیpaulownia fortuneiکارتن کنگرهای کهنه (occ)پلی اکریل آمید کاتیونیالیاف بازیافتی |
| spellingShingle | محمد هادی آریائی منفرد لاله کریمی الیاس افرا تأثیر پلی اکریل آمید کاتیونی بر ویژگی‌های خمیر بازیافتی کارتن کنگرهای کهنه (OCC) تقویت شده با نانو الیاف لیگنوسلولزی Paulownia fortunei پژوهش های علوم و فناوری چوب و جنگل نانو الیاف لیگنو سلولزی paulownia fortunei کارتن کنگرهای کهنه (occ) پلی اکریل آمید کاتیونی الیاف بازیافتی |
| title | تأثیر پلی اکریل آمید کاتیونی بر ویژگی‌های خمیر بازیافتی کارتن کنگرهای کهنه (OCC) تقویت شده با نانو الیاف لیگنوسلولزی Paulownia fortunei |
| title_full | تأثیر پلی اکریل آمید کاتیونی بر ویژگی‌های خمیر بازیافتی کارتن کنگرهای کهنه (OCC) تقویت شده با نانو الیاف لیگنوسلولزی Paulownia fortunei |
| title_fullStr | تأثیر پلی اکریل آمید کاتیونی بر ویژگی‌های خمیر بازیافتی کارتن کنگرهای کهنه (OCC) تقویت شده با نانو الیاف لیگنوسلولزی Paulownia fortunei |
| title_full_unstemmed | تأثیر پلی اکریل آمید کاتیونی بر ویژگی‌های خمیر بازیافتی کارتن کنگرهای کهنه (OCC) تقویت شده با نانو الیاف لیگنوسلولزی Paulownia fortunei |
| title_short | تأثیر پلی اکریل آمید کاتیونی بر ویژگی‌های خمیر بازیافتی کارتن کنگرهای کهنه (OCC) تقویت شده با نانو الیاف لیگنوسلولزی Paulownia fortunei |
| title_sort | تأثیر پلی اکریل آمید کاتیونی بر ویژگی‌های خمیر بازیافتی کارتن کنگرهای کهنه occ تقویت شده با نانو الیاف لیگنوسلولزی paulownia fortunei |
| topic | نانو الیاف لیگنو سلولزی paulownia fortunei کارتن کنگرهای کهنه (occ) پلی اکریل آمید کاتیونی الیاف بازیافتی |
| url | https://jwfst.gau.ac.ir/article_6344_165d796b0cb4e594672255fbbdd3bc9e.pdf |
| work_keys_str_mv | AT mḥmdhạdyậryạỷymnfrd tạtẖyrplyạḵrylậmydḵạtywnybrwyzẖgyhạykẖmyrbạzyạftyḵạrtnḵngrhạyḵhnhocctqwytsẖdhbạnạnwạlyạflygnwslwlzypaulowniafortunei AT lạlhḵrymy tạtẖyrplyạḵrylậmydḵạtywnybrwyzẖgyhạykẖmyrbạzyạftyḵạrtnḵngrhạyḵhnhocctqwytsẖdhbạnạnwạlyạflygnwslwlzypaulowniafortunei AT ạlyạsạfrạ tạtẖyrplyạḵrylậmydḵạtywnybrwyzẖgyhạykẖmyrbạzyạftyḵạrtnḵngrhạyḵhnhocctqwytsẖdhbạnạnwạlyạflygnwslwlzypaulowniafortunei |