تأثیر افزودن نانوکایتوزان بر ویژگی های فرایندی و کیفی کاغذ چاپ و تحریر تهیه شده از الیاف بازیافتی

Abstract

بهبود فرایند تولید و ویژگی‌های کاغذهای تهیه‌شده از الیاف بازیافتی از معضلات مهم صنایع کاغذسازی است. در این تحقیق، تأثیر افزودن نانوذرات کایتوزان بر کیفیت فرایند و محصول تولیدی از الیاف بازیافتی چاپ و تحریر بررسی شد. ریزساختار بودن نانوکایتوزان و امکان دسترسی بیشتر به فضاهای بین اجزای سوسپانسیون خمیرکاغذ در کنار احتمال پیونددهی الکتروستاتیکی و هیدروژنی از ویژگی‌های این نانوذره محسوب می‌شود. به این منظور ابتدا نانوکایتوزان تهیه شد و ابعاد و شکل نانوذرات به‌کمک میکروسکوپ نیروی اتمی (AFM) و میکروسکوپ الکترونی گسیل میدانی (FE-SEM) تأیید شد. تغییرات طیف مادون قرمز نیز پس از تبدیل کایتوزان به نانوکایتوزان بررسی و کاهش گروه –NH₂ کایتوزان و ایجاد گروه‌های –CONH بر اثر وقوع واکنش بسپار شدن بین کایتوزان و متااکریلیک اسید تأیید شد. سپس نانوکایتوزان در چهار سطح (5/0، 1، 5/1 و 2 درصد براساس وزن خشک خمیرکاغذ) استفاده شد. نتایج بیانگر قابلیت نانوکایتوزان در افزایش ویژگی‌های مقاومتی (شاخص‌های مقاومت به کشش، ترکیدن و پاره شدن) و همچنین ویژگی‌های فرایند تولید (آبگیری و ماندگاری نرمه و پرکننده در ورقة کاغذ) نسبت به تیمار شاهد (بدون مادة افزودنی) بود. همچنین مقایسة نانوکایتوزان و کایتوزان در سطح مصرف یکسان (1 درصد براساس وزن خشک خمیرکاغذ) نشان‌دهندة عملکرد یکسان دو پلیمر کاتیونی در ویژگی‌های مقاومتی و عملکرد بهتر کایتوزان در ویژگی‌های فرایندی است. همچنین هر دو پلی الکترولیت مزبور در سطح مصرف یکسان (1 درصد براساس وزن خشک خمیرکاغذ) از نشاستة کاتیونی عملکرد بهتری در ویژگی‌های مقاومتی نشان دادند.