فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

سابقه و هدف: کاغذ و مقوا به‌عنوان یک ماده زیست‌تخریب‌پذیر و سبک در بسته‌بندی صنایع مختلف کاربرد دارد. پوشش‌دهی کاغذ ویژگی‌های آن را بهبود بخشیده و کیفیت چاپ را افزایش می‌دهد. پوشش‌های زیست‌پلیمری به دلیل زیست‌تخریب‌پذیری و غیرسمی بودن، نسبت به پلیمرهای معمولی برتری دارند. هدف این مطالعه آماده کردن یک ورق مقوایی پوشش داده شده با نانو مواد و ترکیبات معدنی به‌عنوان یک وسیله برای بسته‌بندی و ارزیابی ویژگی‌های فیزیکی و چاپپذیری کاغذ لاینر سفید کارخانه چوب و کاغذ مازندران است. از مقادیر مختلف سه ماده نانو گرافن، پروتئین زئین و فلورین به همراه رزین آکریل آمید برای اندودزنی این کاغذ به روش تیغه‌ای استفاده شد. ویژگی‌های مورد بررسی شامل: ضخامت، مقدار خاکستر کاغذ، مقاومت به عبور هوا، زبری، ماتی، سفیدی، روشنی، زردی، براقیت، دانسیته نوری و چسبندگی بودند. هدف این تحقیق ایجاد ممانعتی در برابر عبور هوا از طریق پوشش‌دهی سطح بیرونی کارتن (لاینر رویه) است. این پوشش به‌عنوان اولین لایه کارتن که به‌طور مستقیم با بیرون در تماس است، طراحی شده است تا علاوه بر کاهش ارتباط داخل و خارج مقوا، خواص چاپ‌پذیری را نیز بهبود ببخشد.مواد و روش ها: کاغذ لاینر سفید با گراماژ ۱۱۰ گرم از کارخانه چوب و کاغذ مازندران تهیه شد. نانوگرافن نوع AO-4 از شرکت گرافن سوپرمارکت آمریکا، پروتئین زئین از شرکت سیگما آلدریچ و فلورین نیز از گروه تولیدی معدن کاوان تأمین گردید. به‌منظور پوشش‌دهی، نانوگرافن، زئین و فلورین با درصدهای وزنی مشخص توزین و متناسب با شرایط تیمار، به‌مدت ۳۰ دقیقه در دمای ۵۰ درجه سانتی‌گراد با ۱۰۰ گرم آب مقطر مخلوط شدند. سپس 5/2 گرم لاتکس استایرن بوتادین و 5/0 گرم پراکنده‌ساز D200 به مخلوط اضافه شده و به‌مدت ۲۰ دقیقه با دور ۱۵۰۰ همگن گردیدند. برای افزایش پوشش، محلول نشاسته کاتیونی (۵ درصد) به‌عنوان یک کمک نگهدارنده استفاده شد. این فرایند منجر به هشت نوع تیمار مختلف از کاغذ لاینر سفید می‌شود که هریک به‌طور خاص با ترکیبات متفاوت پوشش‌دهی شده‌اند. تیمارها به شرح زیر هستند: تیمار 1، لاینر سفید شاهد (CWL)، تیمار 2، لاینر سفید پوشش‌داده شده با نانوگرافن (WLG)، تیمار 3، لاینر سفید پوشش‌داده شده با زئین (WLZ)، تیمار 4، لاینر سفید پوشش‌داده شده با فلورین (WLF)، تیمار 5، لاینر سفید پوشش‌داده شده با نانوگرافن و زئین (WLZG)، تیمار 6، لاینر سفید پوشش‌داده شده با نانوگرافن و فلورین (WLFG)، تیمار 7، لاینر سفید پوشش‌داده شده با فلورین و زئین (WLFZ)، تیمار 8، لاینر سفید پوشش‌داده شده با نانوگرافن، زئین و فلورین (WLZFG) و خواص فیزیکی و نوری براساس استانداردهای مربوطه اندازه‌گیری شد. طرح آزمایشی از نوع کاملاً تصادفی بوده و تجزیه‌وتحلیل داده‌ها با استفاده از تجزیه واریانس یک‌طرفه و آزمون دانکن در سطح اعتماد ۹۵ درصد انجام گردید.نتایج: نتایج آنالیز واریانس یک‌طرفه نشان داد که بین ضخامت، خاکستر، مقاومت به عبور هوا، زبری، ماتی، سفیدی، روشنی، زردی، براقیت و دانسیته نوری این کاغذها در سطح احتمال 5% اختلاف معنیداری وجود ندارد. در مورد خاکستر، بیشترین میزان مربوط به کاغذ لاینر سفید پوشش‌دار با فلورین و گرافن بود. در مورد مقاومت به عبور هوا، کاغذ پوشش‌دار با فلورین و نانوگرافن بهترین عملکرد را داشت. نتایج زبری نشان داد که کاغذ لاینر سفید پوشش‌دار با زئین و فلورین دارای بیشترین زبری است. همچنین، کمترین میزان ماتی و سفیدی مربوط به کاغذ لاینر سفید پوشش‌دار با زئین، نانوگرافن و فلورین بود. آزمون چسبندگی نشان داد که لایه‌های پوشش‌دار و مرکب فلکسو به‌خوبی به کاغذ چسبیده‌اند.نتیجه گیری: نتایج به‌دست‌آمده از مطالعات میکروسکوپی نشان داد که افزودن نانو گرافن، زئین و فلورین باعث بهبود کیفیت پوشش الیاف کاغذ می‌شود. در مورد ضخامت کاغذ، افزایش معنیداری مشاهده شد که به دلیل تغییرات ضخامت کاغذ پایه است. مقاومت به عبور هوا با پوششدهی به‌طور قابل‌توجهی افزایش یافته و در برخی موارد این مقاومت به حدی بالا بود که قابل اندازه‌گیری نبود. استفاده از فلورین و زئین منجر به حداکثر زبری شد، در حالی ‌که نانو گرافن کمترین زبری را ایجاد کرد. همچنین، ماتی کاغذها پس از پوشش‌دهی کاهش یافت. به‌علاوه، دانسیته نوری در پوشش‌های ترکیبی بهبود یافت که نشان‌دهنده کیفیت بهتر چاپ بود. نتایج نشان می‌دهند که چسبندگی لایه پوشش به مرکب فلکسو عالی بوده و در مقایسه با نمونه‌های بدون پوشش، میزان کنده شدن کاغذ پایه کمتر بود. درنهایت، این تحقیق نشان می‌دهد که استفاده از نانو مواد و مواد معدنی و پروتئینی زیست‌تخریب‌پذیر می‌تواند بهبود قابل‌توجهی در ویژگی‌های چاپ‌پذیری کاغذهای پوشش‌دار ایجاد کند و این مواد می‌توانند جایگزینی مناسب برای مواد پلاستیکی و پلیمرهای سنتزی باشند.