فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

بیان مسأله و هدفمصرف بی‌رویه پلاستیک‌های سنتزی در صنایع بسته‌بندی یکی از جدی‌ترین چالش‌های زیست‌محیطی جهان محسوب می‌شود. این مواد به دلیل تجزیه‌ناپذیری در کوتاه‌مدت، موجب انباشت زباله و آلودگی محیط زیست می‌گردند. از طرفی، ضایعات کشاورزی یکی از منابع مهم و در دسترس و ارزان قیمت برای تبدیل آن به محصولات زیست تخریب پذیر و کمک به عدم انباشت آن در طبیعت و ارزش افزوده مناسب جهت تولید محصولات جدید می‌باشند. باگاس نیشکر به‌عنوان محصول جانبی صنایع قند و شکر، منبعی فراوان و کم‌ارزش در ایران محسوب می‌شود که می‌تواند به‌عنوان جایگزین پایدار برای تولید فیلم‌های زیست‌تخریب‌پذیر مورد استفاده قرار گیرد. هدف این پژوهش، تولید و ارزیابی فیلم‌های سلولزی از خمیر رنگ‌بری‌شده باگاس نیشکر شرکت کاغذ پارس هفت‌تپه و بررسی خواص فیزیکی، مکانیکی و شیمیایی آن‌ها برای کاربرد در بسته‌بندی پایدار می‌باشد. مواد و روش‌هادر این مطالعه از خمیر رنگ‌بری‌شده هیپوکلریت باگاس شرکت کاغذ پارس هفت تپه با درجه روانی CSF350، درجه روشنی 71 درصد و عدد کاپا 2 استفاده شد. فرآیند تولید فیلم شامل مراحل قلیایی‌سازی با هیدروکسید سدیم 20درصد، اتری‌کردن با مونوکلرواستیک اسید، خنثی‌سازی و شستشو با اتانول، تهیه محلول دوپ با غلظت 6 درصد وزنی و سپس قالب‌ریزی و انعقاد در حمام اسیدی 10 درصد اسید سولفوریک بود. خواص مکانیکی، نفوذپذیری گازها، عبور بخار آب، زاویه تماس قطره آب و درجه جانشینی فیلم‌های تولیدی مطابق استانداردهای ASTM اندازه‌گیری شد.نتایجفیلم سلولزی تولیدشده دارای مقاومت کششی 64 مگاپاسکال و مدول یانگ 8/2 گیگاپاسکال می‌باشد که نشان‌دهنده استحکام مکانیکی مناسب برای کاربردهای بسته‌بندی است. میزان عبور بخار آب 248 گرم بر متر مربع در روز و جذب رطوبت 7/7 درصد اندازه‌گیری شد. نفوذپذیری گازها شامل CO₂ و O₂ به ترتیب معادل 05/0 و Barrer 4/0 اندازه‌گیری شد که از این منظر، دارای مقدار پایینی می‌باشد. در دوپ تهیه شده، درجه جانشینی گروه کربوکسیل 4/1 میلی مول بر گرم و درصد الیاف حل‌نشده 5/0 درصد اندازه‌گیری شده که کیفیت فرآیند تولید و یکنواختی محلول را تأیید می‌کند. میزان زاویه تماس قطره 72 درجه نیز نشان‌دهنده خاصیت آبدوستی متعادل فیلم می‌باشد.نتیجه‌گیریفیلم سلولزی تولید شده از باگاس نیشکر گزینه‌ای پایدار و دوست‌دار محیط زیست برای جایگزینی با فیلم‌های پلیمری نفتی در کاربردهای بسته‌بندی محسوب می‌شود. خواص مکانیکی و سدکنندگی متوسط آن، امکان استفاده در بسته‌بندی محصولات مختلف را فراهم می‌کند. برای بهبود عملکرد در برابر رطوبت، پوشش‌دهی یا ترکیب با نانومواد پیشنهاد می‌شود. این تحقیق نشان داد که بهره‌برداری از پسماندهای کشاورزی می‌تواند نقش مؤثری در توسعه مواد بسته‌بندی پایدار و کاهش آلودگی‌های زیست‌محیطی ناشی از پلاستیک‌های سنتی داشته باشد.