بررسی اثر درجه استخلاف نشاسته کاتیونی در تشکیل چندلایه های نشاسته کاتیونی و آنیونی روی الیاف بازیافتی

روش خودتجمعی لایه به لایه ( LbL ) در حوزه فناوری نانو از روش های جدیدی است که برای اصلاح خواص سطح مواد جامد استفاده می شود. الیاف سلولوزی از موادی هستند که می توان به کمک این روش با تشکیل چندلایه های پلیمری ( PEM )، خواص مختلف را در سطح آنها اصلاح کرد. در این پژوهش، با روش لایه به لایه، اثر درجه استخلاف نشاسته کاتیونی در تشکیل چندلایه های پلیمری نشاسته کاتیونی و آنیونی بر خواص پیوندپذیری الیاف بازیافتی کارتن هاي کنگره اي کهنه بررسی شده است. آزمایش ها در 5/ pH≈7 ، سرعت دستگاه آب گیری پویا حدود 750 rpm با زمان لایه نشانی 10 min ، برای تشکیل یک تا هشت لایه متوالی انجام شد. از خمیرهای عمل آوری شده با روش لایه به لایه، کاغذهای دست ساز با وزن پایه 60 g/m2 تهیه و مقاومت های مختلف آن ارزیابی شد. نتایج نشان می دهد، با لایه نشانی نشاست ههای کاتیونی، خواص پیوندپذیری بین الیاف از جمله استحکام کششی و شاخص مقاومت پیوند داخلی به طور چشمگیری افزایش یافته است. هرچند تغ ییرات قابل توجهی در کیفیت شک لگیری نمونه ها دیده نشد. استحکام کششی در لایه هفتم لایه نشانی نشاسته کاتیونی با 045 / DS≈0 حدود 129 % و مقاومت پیوند داخلی در لایه پنجم آن تقریباً 400 % نسبت به نمونه عمل آوری نشده افزایش یافته است. افزون بر این، روند افزایش مقاومت ها با توجه به درجه استخلاف نشاسته کاتیونی متفاوت بوده است. در لایه نشانی نشاسته با 018 / DS≈0 و تعداد لایه های کمتر و در لایه نشانی نشاسته با 045 / DS≈0 و تعداد لایه های بیشتر مقاومت های افزون تری مشاهده شده است. در حالت اول، مقدار بیشتری از نشاسته با DS کمتر نیاز است تا بار الکتریکی سطح الیاف خنثی سازی شود و در حالت دوم، تعادل بیشتر بار الکتریکی دو پلیمر، سبب جذب بیشتر و پایدارتر نشاسته کاتیونی و در نتیجه باعث افزایش مقاومت های کاغذ می شود.

الیاف بازیافتی، کاغذهای کنگره ای کهنه (OCC)، روش لایه به لایه، درجه استخلاف، نشاسته کاتیونی و آنیونی