افزایش استحکام کاغذ تولیدی با استفاده از نانوذرات رس

محققان دانشگاه آزاد اسلامی واحدهای چالوس، علوم تحقیقات تهران و ساری طی یک پژوهش آزمایشگاهی موفق شدند با بهره گیری از نانوذرات رس در فرایند تولید کاغذ، مقاومت کاغذ تولید شده را بهبود بخشند.

کد خبر: ۱۱۶۶۹۳

تاریخ: ۲۹ تير ۱۳۹۵ - ۰۸:۴۸

به گزارش ایران اکونومیست به نقل از ستاد ویژه توسعه فناوری نانو ریاست جمهوری، کاغذ و محصولات کاغذی به عنوان یکی از کالاهای مصرفی، جایگاه مهمی در زندگی انسان ها دارند. مقادیر بسیار زیادی کاغذ در آموزش، صنایع چاپ و بسته بندی به کار برده می شود. از طرفی این فراورده به تنهایی و بدون اضافه کردن مواد افزودنی، استحکام لازم و قابلیت نفوذپذیری به هوا، رطوبت و غیره را به شکل مطلوبی ندارد.
درعین حال تولیدکنندگان کاغذ با مسائلی همچون ماندگاری و زیست تخریب پذیری مواد افزودنی در ازای بهبود خواص مقاومتی و ممانعتی مواجه هستند. در این راستا، مسئله استفاده از فناوری های جدید نظیر فناوری نانو بخش مهمی از تحقیقات در این حوزه را به خود اختصاص داده است.
دکتر مجید کیائی محقق دانشگاه آزاد اسلامی واحد چالوس از کاهش استحکام کاغذ به عنوان یکی از اثرات مخرب اضافه کردن برخی مواد افزودنی به خمیر کاغذ یاد کرد و گفت: در این پژوهش اثر نانوذرات رس بر میزان بهبود خواص مکانیکی و فیزیکی کاغذ مورد بررسی قرار گرفته است.
وی همچنین در خصوص مزایای استفاده از نتایج این طرح افزود: رس یک ماده ارزان قیمت و بی ضرر به شمار می رود که استفاده ازآن جهت افزایش استحکام کاغذ هم از لحاظ اقتصادی و هم به لحاظ زیست محیطی مقرون به صرفه خواهد بود. به علاوه افزایش استحکام کاغذ افزایش ماندگاری و دوام آن را به دنبال دارد.
به گفته وی افزودن نانوذرات رس موجب می شودT پیوند بین الیاف کاغذ بیشتر شده و افزایش مقاومت به کشش، مقاومت به ترکیدگی و مقاومت به خرد شدن را در پی داشته باشد. از سوی دیگر میزان حضور نانوذرات باید به صورت بهینه باشد در غیر این صورت حضور بیش ازحد بهینه نانوذرات موجب کاهش مقاومت به پارگی خواهد شد.
در تحقیق حاضر دو نوع خمیر کاغذ، یکی خمیر کاغذ تولید شده از کارتن های باطله و دیگری خمیر کاغذ NSSC تولید شده در کارخانه چوب و کاغذ مازندران مورد مطالعه قرار گرفته است. نانوذرات خاک رس در پنج سطح متفاوت به مخلوط سوسپانسیون خمیر کاغذ اضافه شده است. سپس از انواع مختلف خمیر کاغذ با درصدهای متفاوت نانوذرات رس، کاغذ تولید شده و خواص فیزیکی، مکانیکی و ساختار آن ها مورد ارزیابی قرار گرفته است.
نتایج حاکی از آن است که افزودن مقدار 2 درصد نانوذرات رس به خمیر کاغذ تولید شده از کارتن باطله، مقاومت به پارگی و مقاومت به ترکیدگی را به ترتیب به میزان 3/7 و 8/7 درصد افزایش می دهد.
این تحقیقات حاصل تلاش های دکتر مجید کیا ئی – دانشیار گروه صنایع چوب و کاغذ دانشگاه آزاد اسلامی واحد چالوس- دکتر احمد ثمریها- دانش آموخته مقطع دکترای دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم تحقیقات تهران-دکتر محمد فارسی- عضو هیأت علمی دانشگاه آزاد اسلامی واحد ساری- است.
نتایج این کار در مجله Bioresources (جلد 11، شماره ی 2، سال 2016، صفحات 4990 تا 5002) به چاپ رسیده است.