تعیین سطح مناسب افزودن کربنات کلسیم به خمیر کرافت تیمارشده با نانوسیلیکا

Abstract

در این تحقیق، سطح افزودن پرکنندۀ کربنات کلسیم رسوبی به الیاف کرافت تیمارشده با روش لایه‌به‌لایه بررسی شد. برای این­منظور، در گام اول آزمایش، الیاف کرافت با سه ­لایه نشاستۀ کاتیونی-نانوسیلیکای آنیونی- نشاستۀ کاتیونی تیمار شد. از الیاف تیمارنشده و تیمارشده، کاغذ دست­ساز استاندارد با وزن پایۀ 3±60 گرم بر متر مربع تهیه شد. ارزیابی مقاومت­ها نشان داد که با جذب سه لایۀ یادشده توسط الیاف کرافت، شاخص کششی کاغذ از N.m/g 96/23 به N.m/g 48/38، شاخص ترکیدن از kPa.m²/g 46/1 به kPa.m²/g 58/3 و شاخص پارگی کاغذ از mN.m²/g 14/9 به mN.m²/g 99/15 افزایش یافت. تصاویر SEM نیز ژلاتینی شدن سطح الیاف در اثر جذب نشاستۀ کاتیونی و توسعۀ سطح پیوندیافته بین الیاف را در شبکۀ الیاف تأیید می­کند. در گام دوم، پرکنندۀ کربنات کلسیم رسوبی در سه سطح 5، 10 و 15 درصد به خمیر سه­لایۀ تیمارشدۀ کرافت اضافه شد و افت مقاومت­ها با سطح مقاومت­های خمیر تیمارنشده مقایسه و ارزیابی شد. شاخص کششی، شاخص ترکیدن و شاخص پارگی کاغذ با افزودن 10 درصد پرکننده به‌ترتیب N.m/g 01/24، kPa.m²/g 20/1 و mN.m²/g 49/9 اندازه­گیری شد. براساس آزمون تجزیۀ واریانس، نتایج این بخش نشان داد که می­توان تا حدود 10 درصد پرکنندۀ کربنات کلسیم رسوبی به خمیر کرافت تیمارشده با روش لایه‌به‌لایه افزود. همچنین تصاویر SEM تهیه‌شده بیانگر ماندگاری پرکنندۀ کربنات کلسیم و توزیع به­نسبت یکنواخت آن در شبکۀ الیاف به‌خصوص در مناطق آغشته به نشاستۀ کاتیونی است.