افزایش بیش از 7 درصدی مقاومت کاغذ با استفاده از نانوذرات

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



به گزارش ایسنا، کاغذ و محصولات کاغذی به ‌عنوان یکی از کالاهای مصرفی، جایگاه مهمی در زندگی انسان‌ها دارند. مقادیر بسیار زیادی کاغذ در آموزش، صنایع چاپ و بسته‌بندی به کار برده می‌شود و از طرف دیگر این فرآورده به‌ تنهایی و بدون اضافه کردن مواد افزودنی، استحکام لازم و قابلیت نفوذپذیری به هوا و رطوبت را به شکل مطلوبی ندارد.

درعین ‌حال تولید کنندگان کاغذ با مسائلی همچون ماندگاری و زیست ‌تخریب‌پذیری مواد افزودنی در ازای بهبود خواص مقاومتی و ممانعتی مواجه هستند. در این راستا، مساله‌ استفاده از فناوری‌های جدید نظیر فناوری نانو بخش مهمی از تحقیقات در این حوزه را به خود اختصاص داده است.

در این راستا محققان دانشگاه آزاد واحدهای چالوس و علوم تحقیقات پروژه تحقیقاتی را در این زمینه اجرایی کردند. دکتر مجید کیائی گروه صنایع چوب و کاغذ دانشگاه آزاد اسلامی واحد چالوس و از محققان این طرح از کاهش استحکام کاغذ به‌ عنوان یکی از اثرات مخرب اضافه کردن برخی مواد افزودنی به خمیر کاغذ ذکر کرد و افزود: در این پژوهش اثر نانوذرات رس بر میزان بهبود خواص مکانیکی و فیزیکی کاغذ مورد بررسی قرار گرفت.

وی با اشاره به مزایای استفاده از این نانو ذرات گفت: رس یک ماده‌ ارزان ‌قیمت و بی‌ضرر به شمار می‌رود که استفاده ازآن‌ جهت افزایش استحکام کاغذ هم از لحاظ اقتصادی و هم به لحاظ زیست‌ محیطی مقرون‌به ‌صرفه خواهد بود. به‌علاوه افزایش استحکام کاغذ افزایش ماندگاری و دوام آن را به دنبال خواهد داشت.

به گفته وی، افزودن نانو ذرات رس موجب می‌شود پیوند بین الیاف کاغذ بیشتر شده و افزایش مقاومت به کشش، مقاومت به ترکیدگی و مقاومت به خرد شدن را در پی داشته باشد ضمن آن باید میزان حضور نانوذرات به ‌صورت بهینه باشد در غیر این صورت حضور بیش‌ازحد بهینه‌ نانوذرات موجب کاهش مقاومت به پارگی خواهد شد.

دانشیار گروه صنایع چوب و کاغذ دانشگاه آزاد اسلامی واحد چالوس با اشاره به جزئیات این طرح یادآور شد: در تحقیق حاضر دو نوع خمیر کاغذ، یکی خمیر کاغذ تولید شده از کارتن‌های باطله و دیگری خمیر کاغذ NSSCتولید شده در کارخانه چوب و کاغذ مازندران مورد مطالعه قرار گرفت.

وی اضافه کرد: نانوذرات خاک رس در پنج سطح متفاوت به مخلوط سوسپانسیون خمیر کاغذ اضافه شد و پس از آن از انواع مختلف خمیر کاغذ با درصدهای متفاوت نانو ذرات رس، کاغذ تولید شده و خواص فیزیکی، مکانیکی و ساختار آنها مورد ارزیابی قرار گرفته است.

کیائی خاطرنشان کرد: نتایج به دست آمده نشان داد 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 7.3 و 7.8 درصد افزایش می‌دهد.

این تحقیقات حاصل تلاش‌های دکتر مجید کیا ئی دانشیار گروه صنایع چوب و کاغذ دانشگاه آزاد اسلامی واحد چالوس، دکتر احمد ثمریها دانش‌آموخته‌ مقطع دکترای دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم تحقیقات تهران و دکتر محمد فارسی عضو هیأت علمی دانشگاه آزاد اسلامی واحد ساری است و نتایج آن در مجله‌" Bioresources " منتشر شد.

منبع :