فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

مواد بازدارنده آتش نقش مهمی در افزایش پایداری حرارتی و کاهش خطرات مرتبط با اشتعال مواد دارند. یکی از روش‌­های مؤثر برای افزایش خواص بازدارندگی آتش، استفاده از نانومواد مانند نانورس‌ها است. نانورس مونت موریلونیت (MMT) به دلیل ساختار لایه‌ای و خواص منحصر به فردش، به‌عنوان یکی از مهم‌ترین نانومواد در این حوزه شناخته می‌شود. علاوه بر این، نشاسته کاتیونی به‌عنوان یک ماده طبیعی با خواص چسبندگی و هم­‌افزایی بالا، می‌تواند بهبود خواص مکانیکی و حرارتی مواد را تضمین کند. در­این تحقیق، با استفاده از خمیرکاغذ حاصل از سودای باگاس، مقوای دست‌ساز با وزن پایه 120 گرم بر مترمربع و ضخامت 185/0 میلی‌متر تهیه شد. نانورس به‌عنوان ماده بازدارنده آتش با غلظت­‌های مختلف (10%، 20%، 30%) استفاده شد. برای بهبود مقاومت خشک کاغذ و تشکیل زغال، نشاسته کاتیونی به میزان ثابت 10% به‌تمامی تیمارها اضافه شد. عملیات پوشش‌دهی در دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان با دستگاه Auto Bar Coater انجام گرفت. ویژگی‌های فیزیکی و مقاومتی کاغذ از جمله مقاومت به نفوذ مایعات، ضخامت کاغذ، زاویه تماس، مقاومت به کشش، مقاومت به ترکیدن و مقاومت به پاره شدن بررسی شد. همچنین ویژگی­‌های کندسوزی و پایداری حرارتی با استفاده از دستگاه TGA و آزمون­‌های اشتعال‌­پذیری عمودی و FTIR بررسی گردید. نتایج نشان داد که پوشش‌دهی با نانورس مونت موریلونیت و نشاسته کاتیونی می‌تواند به­طور قابل‌توجهی مقاومت به کشش، مقاومت به پاره شدن و مقاومت به ترکیدن کاغذ را افزایش دهد. بهترین عملکرد در غلظت 20% مشاهده شد. مکانیزم‌­های مختلفی از جمله تشکیل پیوند­های هیدروژنی و افزایش سطح ویژه به این بهبود کمک کردند. علاوه بر این، پوشش­‌دهی موجب بهبود ویژگی‌­های کند­سوزی و پایداری حرارتی کاغذ شد. این­نتایج نشان می­‌دهد که استفاده از نانورس و نشاسته کاتیونی می‌­تواند به­طور مؤثری ویژگی­‌های مقاومتی و حرارتی کاغذ را بهبود ببخشد.