بهبود پیوندپذیری الیاف سه بار بازیافت شده خمیرکاغذ کرافت با پوشش دهی چندلایه کایتوزان/کربوکسیل متیل سلولز

امروزه بازیافت کاغذهای باطله یک راهکار مناسب برای مصرف ضایعات کاغذی و به عنوان یک منبع غنی الیاف سلولزی توسعه فراوانی پیدا کرده است. با توجه به اینکه ویژگی های ساختاری این نوع الیاف بسیار متفاوت از الیاف بکر می باشند، اولین و مهمترین چالش در بکارگیری آنها، مناسب سازی آن برای استفاده مجدد در صنعت کاغذسازی است. بنظر می رسد اگر این الیاف به صورت مکرر مورداستفاده قرار گیرند، قابلیت استفاده از آنها کاهش یابد. تحقیقات اخیر نشان می دهد که تکنیک لایه به لایه روش خوبی برای اصلاح خواص الیاف سلولزی و بهبود پیوندپذیری آن می باشد. در این تکنیک، الیاف سلولزی با ذرات یونی با بار مخالف در یک محیط واکنش قرار می گیرد و طی آن ذرات عمدتا با جاذبه الکترواستاتیکی توسط سطح الیاف جذب می شود. در نتیجه مقاومت شبکه الیاف بطور قابل ملاحظه ای توسعه می یابد. لذا در این تحقیق، امکان اصلاح و توسعه پیوندیابی الیاف کرافت سه مرتبه بازیافت شده با استفاده از تکنیک لایه به لایه مورد بررسی قرار گرفته است. برای انجام این تحقیق، ابتدا الیاف کرافت سه مرتبه در چرخه بازیافت قرارگرفت. سپس الیاف سه بار بازیافت شده با روش لایه به لایه و با لایه نشانی یک در میان 1 درصد پلیمر کایتوزان کاتیونی و 1 درصد کربوکسیل متیل سلولز (CMC) آنیونی بر مبنای وزن خشک الیاف لایه نشانی شدند. لایه نشانی برای تشکیل یک، دو و سه جفت لایه از این پلیمرها بر روی سطح الیاف انجام گرفت. برای تشکیل جفت لایه های متوالی، 500 میلی لیتر سوسپانسیون خمیر الیاف با خشکی حدود 6/0 درصد به مدت 10 دقیقه با محلول های کایتوزان و CMC توسط دستگاه DDJ بهم زده شد. از نمونه خمیرکاغذها، کاغذهای دست ساز با وزن پایه g/m2 80±5 تهیه و ویژگی های آن مطابق روش-های استاندارد TAPPI مورد ارزیابی قرار گرفت. همچنین از نمونه های ذکرشده تصاویر الکترونی تهیه شد تا تغییرات در ساختار سطح الیاف مورد ارزیابی قرارگیرد. تغییرات متناوب پتانسیل زتا حاکی از تشکیل لایه های متوالی جفت پلیمر کایتوزان و CMC بر روی سطح الیاف بازیافتی کرافت می باشد. ارزیابی مقاومت های کاغذ تهیه شده تایید می کند که با تیمار الیاف سه بار بازیافت شده کرافت با روش لایه به لایه و جذب این دو پلیمرها مقاومت دهنده، پیوندیابی الیاف توسعه یافته است. زیرا دانسیته ظاهری، شاخص کششی، پیوند داخلی و انرژی جذب کششی کاغذ بطور معنی داری افزایش یافته اند. سفتی خمشی کاغذ بعلت افزایش دانسیته (کاهش ضخامت) کاهش قابل ملاحظه ای را نشان داده است. در ریزنگار های الکترونی تهیه شده نیز تفاوت واضحی در سطح الیاف تیمارشده نسبت به الیاف تیمارنشده مشاهده شده است که بیانگر جذب پلیمرها می باشد که منجر به توسعه سطح پیوندیافته بین الیاف و افزایش مقاومت های کاغذ می شود. از نتایج این تحقیق می توان نتیجه گرفت که این امکان وجود دارد که با استفاده از روش لایه به لایه و با تشکیل چندلایه هایی از پلیمرهای کایتوزان و CMC، قابلیت پیوندپذیری الیاف کرافت بازیافت شده را اصلاح و ویژگی های مقاومتی کاغذ حاصل از آن را بهبود بخشید.