آب گریز کردن کاغذ با استفاده از ترکیبات ارگانوسیلان و نانوذرات دی اکسید تیتانیوم با روش لایه به لایه

استفاده از کاغذ به عنوان ماده بسته بندی و توسعه برنامه های کاربردی تکنولوژیکی بر روی بسترهای کاغذی تا حد زیادی به کنترل خواص آب دوستی الیاف سلولزی و بهبود خواص دفع آب آن بستگی دارد. لذا تحقیق حاضر با هدف توسعه سطوح آب گریز در الیاف سلولزی با روش لایه به لایه و با حفظ و بهبود همزمان خواص فیزیکی شبکه کاغذ انجام شد. لایه نشانی توسط نانوذرات دی اکسیدتیتانیوم و پلی آکریلیک اسید به ترتیب به عنوان لایه کاتیونی و آنیونی به تعداد ۳،۵ و ۷ لایه و با استفاده از زایکوسیل و فلوئوروآلکیل سیلان در آخرین لایه روی الیاف خمیرکاغذ رنگبری نشده کرافت پهن-برگان انجام شد. سپس با استفاده از این الیاف سلولزی اصلاح شده کاغذهای دست ساز ساخته شد. ویژگی های زبری و زاویه تماس به منظور ارزیابی اثرات آب گریزی لایه ها اندازه گیری شدند. نتایج نشان داد که میزان زبری با افزایش تعداد لایه ها افزایش یافته است. زاویه تماس آنی نیز با افزایش تعداد لایه های جذب شده افزایش یافته است و در لایه هفتم به مقدار تقریبی ۱۱۰ درجه رسیده است. همچنین با افزایش لایه ها، زاویه تماس دینامیکی نیز با تاخیر بیشتر دچار افت شد. استفاده از فلوئورو سیلان به عنوان لایه هشتم در مقایسه با نانو زایکوسیل تاثیر بیشتری در کاهش انرژی سطحی نشان داد. زاویه تماس آنی کاغذ تیمار شده با نانو زایکوسیل حدود ۱۲۵ درجه اندازه گیری شد که بعد از گذشت تنها ۳۰ ثانیه این مقدار با یک افت چشمگیر به ۴۸ درجه رسید. با این وجود کاغذ اصلاح شده با فلوئوروسیلان در همین مدت زمان زاویه-تماس ۱۴۰ درجه را نشان داد. علاوه بر این، تصاویر میکروسکوپ الکترونی (SEM)تهیه شده از سطح کاغذ وجود نانوذرات دی اکسیدتیتانیوم را در سطح الیاف ثابت کرد.

Keywords:

لایه به لایه , دی اکسید تیتانیوم , ارگانوسیلان , زبری , زاویه تماس , آبگریزی