بررسی خواص مقاومتی و نوری کاغذهای پوشش‌دهی شده ترکیب کربوکسی متیل سلولز و مونت موریلونیت

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه مهندسی چوب و کاغذ، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری

2 گروه مهندسی چوب و کاغذ، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ساری، ایران

3 گروه چوب و کاغذ دانشگاه منایع طبیعی ساری

10.22034/ijwp.2023.1999387.1606

چکیده

نانومواد زیستی و معدنی پایدار نظیر مونت موریلونیت به دلیل خواصی همچون زیست سازگاری و زیست تخریب پذیری جهت تولید محصولات مختلف مورد توجه محققان قرار گرفته است. در این پژوهش اثر پوشش‌دهی کاغذهای پوشش داده شده با کربوکسی متیل سلولز و مونت موریلونیت و ترکیب آن‌ها بر روی خواص مقاومتی و خواص نوری بررسی شد. برای این کار مواد پوشش‌دهی با شرایط مشخص کربوکسی متیل سلولز و مونت موریلونیت (3، 5 و7%) بر روی کاغذها اعمال شدند. همچنین کاغذها به‌وسیله میکروسکوپ الکترونی روبشی مورد مطالعه قرار گرفتند. نتایج حاصل از آزمایش‌ها نشان داد که ویژگی‌های مقاومتی (شاخص مقاومت به کشش، ترکیدن و پارگی) کاغذهای پوشش داده شده با افزودن درصد مونت موریلونیت افزایش یافته است. ترکیب کربوکسی متیل سلولز و مونت موریلونیت 7% بهترین ویژگی‌های مقاومتی را نسبت به کاغذ شاهد داشته است. ویژگی درجه روشنی با افزودن مونت موریلونیت افزایش، ولی ماتی تغییر چشمگیری نکرده ‌است. همچنین رنگ سنجی با افزودن مونت موریلونیت تا 5% بهبود یافته ولی در نمونه 7% کاهش رنگ سنجی مشاهده شد. علاوه بر این، بررسی تصاویر میکروسکوپی نشان داد که مونت موریلونیت به میزان قابل توجهی منافذ موجود در سطح کاغذ را نسبت به کاغذ شاهد پر میکنند.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


[1] Vaezi, K., Asadpour, G. and Sharifi, H., 2019. Effect of ZnO Nanoparticles on the Mechanical, Barrier and Optical Properties of Thermoplastic Cationic Starch/Montmorillonite Biodegradable Films. International Journal of Biological Macromolecules, 124: 519-529.
[2] Salehpour, S., Jonoobi, M., Oksman, K., Ahmadzade, M., Khanali, M., 2016. Study of Biodegradability and Mechanical Properties of Polyvinyl Alcohol (PVA) Reinforced with Cellulose Nanofiber (CNF). Iranian Journal of Wood and Paper Industries, 8 (4):497-508 .(In Persian).
[3] Sodeifi, B., Nazarnezhad, N. and Sharifi, H., 2021. Investigation of Barrier Properties of the Coated and Treated Papers with Polycaprolactone/Cellulose Nanocrystals/ZnO Nanoparticles. Iranian Journal of Food science and Technology, 107(17):91-105. (In Persian).
[4] Gatto, M., Ochi, D., Yoshida, C.M.P. and da Silva, C.F., 2019. Study of Chitosan with Different Degrees of Acetylation as Cardboard Paper Coating. Carbohydrate Polymers, 210:56-63.
[5] Seraian, A. R., Heidari, S. and Shakeri, A., 2016. Investigating the Effect of Coating Paper Obtained from Bagasse Soda Pulp with Biodegradable Polymers. Iranian Quarterly Journal of Scientific Research of Wood and Paper Sciences, 31(2):204-210. (In Persian).
[6] Dashtbani, R., Resalati, H. and Afra, A., 2013. Investigating the Improvement of Antimicrobial and Resistance Properties of Packaging Paper Using Chitosan. Promotional Scientific Quarterly of Packaging Sciences and Arts, 4(13):77-68. (In Persian).
[7] Dufresne, A. and Belgacem, M.N., 2013. Cellulose Reinforced Composites, from Micro to Nanoscale, Overview, Polimeros, Ciencia y tecnologia, 23(3):277-286.
[8] Gacitua, W.E., Ballerini, A. and Zhang, J., 2005. Polymer Nanocomposites, Synthetic and Natural Fillers. A Review, Maderas, Ciencia y tecnologia, 7(3):159-178.
[9] Youssef, H.F., El-Naggar, M.E., Fouda, F.K. and Youssef, A.M., 2019. Antimicrobial Packaging Film Based on Biodegradable CMC/PVA-zeolite Doped with Noble Metal Cations. Food Packaging and Shelf Life, 22, 100378.
[10] Fakhri, L.A., Ghanbarzadeh, B., Dehghannia, J. and Entezami, A.A., 2012. The Effects of Montmorillonite and Cellulose Nanocrystals on Physical Properties of Carboxymethyl Cellulose/Polyvinyl Alcohol Blend Films. Science and Technology, 24(6):455-466.
[11] Gennadios, A. and Hanna, M.A., 1997. Application of Edible Coatings on Meats, Poultry and Seafoods. A review, LWT - Food Science and Technology, 30(4):337-350.
[12] Almasi, H., Ghanbarzadeh, B., Entezami, A., 2010. Physicochemical properties of starch–CMC–nanoclay biodegradable films. International Journal of Biological Macromolecules, 46(1):1-5.
 [13] Kasmani, J, E., Samariha, A. 2021. Effects of Montmorillonite Nanoclay on the Properties of Chemimechanical Pulping Paper. Bioresources: 16(3), 6281-6291.
[14] Kiaei, M., Samariha, A., Farsi, M., 2016. Effect of Montmorillonite Clay on Mechanical and Morphological Properties of Paper Made with Cationic Starch and Neutral Sulfite Semichemical or Old Corrugated Container Pulps. Bioresource, 11(2): 4990-5002.
[15] Noshirvani, N., Ghanbarzadeh, B., Entezami, A., 2009. Comparison of tensile, permeability and color properties Bio-nanocomposites based on starch containing two types Filler: sodium montmorillonite and cellulose nanocrystal. Jounnal of Science and Polymer technology, 24(5):391-402.
[16] Vaezi, K., Asadpour, G. and Sharifi, S.H., 2020. Bio nanocomposites based on cationic starch reinforced with montmorillonite and cellulose nanocrystals: Fundamental properties and biodegradability study. International journal of biological macromolecules, 146(1):374-386.
[17] Sodeifi, B., Nazarnezhad, N. and Sharifi, H., 2019. Investigating the Resistance and Optical Properties of Papers Coated by the Polycaprolactone-nano crystal cellulose-nano zinc oxide Combination. Scientific-Research Quarterly Journal of Iranian Wood and Paper Sciences, 34(1):27-38. (In Persian).
[18 Zhang, M., Hao, N., Song, S., Wang, J., Wu, Y. and Li, L., 2014. Investigation of the Mixed Refining of a Novel Fly Ash-based Calcium Silicate Filler with Fiber. Bioresources, 9(3):5175-5183.
[19] Hubbe, M., 2006. Bonding Between Cellulosic Fibers in the Absence and Presence of Dry-strength Agent. A review, Bioresource, 1:281-318.