بخشی از مقاله
چکیده
در این تحقیق، خمیر کاغذ ترمومکانیکی از گونه صنوبر با یک محلول آبی سود، اوره و تیواوره مورد تیمار قرار گرفت. ابتدا چیپس چوب بخاردهی شد و سپس بوسیله ریفاینر به الیاف تبدیل گردید. الیاف تهیه شده با محلول آب، سود، اوره و تیواوره به نسبت های 77/5، 8 ، 8 و 6/5 درصد نسبت به وزن خشک خمیر مورد تیمار قرار گرفت. در نهایت از نمونه ها تصویر برداری الکترونی انجام گرفت.
نتایج تصایر الکترونی نشان داد که نمونه ها تیمار شده با محلول آبی دارای سطح ویژه بیشتری نسبت به نمونه های دیگر داشتند.
مقدمه:
اهمیت کاغذ و فراوردههای کاغذی در زندگی نوین بر همگان آشکار شده است. و هیچ فرآورده ای صنعتی دیگری نقشی این چنین برجسته در زندگی انسان ندارد - اسموک، . - 1382 زمانی که به کاغذ فکر می کنیم ذهن ما در درجه اول بسمت ماده¬ای برای نوشتن و چاپ واحتمالاً در مرحله بعد به ماده ای برای بسته بندی اشیاء متمرکز می شود
کاغذ نقش حیاتی در توسعه فرهنگی بشر داشته است. این محصول همچنان نقش اساسی خود در ارتباطات را حفظ نموده و استفاده از آن در بسیاری از زمینه¬های اجتماعی ضروری است. شکی نیست که کاغذ جایگاه مهمی نیز در آینده بشریت خواهد داشت
فرآیندهای خمیر سازی بسته به نوع فرآیند خمیر سازی و بازده فرآیند به روشهای مختلفی موجب تغییر شیمیایی الیاف می شود. فرآیندهای مکانیکی تهیه خمیر، تغییرات شیمیایی اندکی در الیاف ایجاد میکنند. در نتیجه، شیمی سطح الیاف به طور عمده تحت تاثیر تخریب ساختاری صورت گرفته در جریان خمیر سازی قرار دارد. فرایند های مکانیکی به نواحی دیواره داخلی دسترسی ندارد، یعنی الیاف خمیر مکانیکی، به نواحی دیواره داخلی دسترسی ندارد، بنابراین الیاف خمیر مکانیکی، در جریان کوبیدن و پالایش کردن به مقدار زیادی واکشیده و پالایش نمیشود.
فرآیندهای خمیر سازی را میتوان به طبقه مکانیکی، شیمیایی و نیمه شیمیایی برای جدا سازی الیاف دسته بندی نمود. فرآیند خمیر سازی مکانیکی بوسیله انرژی مکانیکی خالص همراه با افزایش مقدار کمی مواد شیمیایی یا بدون افزایش مواد شیمیایی الیاف را آزاد و جدا میسازد. فرایندهای خمیر سازی شیمیایی بوسیله واکنش با لیگنین که الیاف را به هم متصل میکند، الیاف را از چوب آزاد و جدا میکند. در نتیجه این واکنشهای شیمیایی، لیگنین تا امدازهای حل و یا نرم میگردد که چوب تنها با یک تیمار مکانیکی ملایم از هم جدا میشود. فرایند خمیر سازی نیمه شیمیایی ابزار فرایند شیمیایی و مکانیکی را برای آزاد سازی الیاف، با هم ترکیب میکند.
خواص شیمیایی سطح الیاف به مقدار زیادی به تیمارهای مکانیکی و شیمیایی اعمال شده بر روی الیاف بستگی دارد. بعضی از فرایندهای ممکن است دیوار، خارجی الیاف را تخریب کنند و موجب شود خواص شیمیایی سطح الیاف تحت تاثیر خواص شیمیایی دومین لایه ثانویه قرار گیرد. برعکس، فرایندهای مکانیکی و شیمیایی ملایم موجب تغییرات اساسی در ترکیبات شیمیایی دیواره اولیه نمیشود و در این صورت، خواص شیمیایی دیواره اولیه خواص سطحی الیاف را کنترل میکند
ترکیب مواد شیمیایی سود، اوره و تیواوره به عنوان یک سیستم جدید و سازگار با محیط زیست معرفی شده است. محلول سود، اوره وتیواوره الیاف خمیر کاغذ مکانیکی را میتواند متورم نموده و با حل کردن لیگنین در سطح الیاف، گروههای هیدروکسیل در دسترس را راگسترش میدهد و با استفاده از عکس برداری الکترونی اثرات این تیمار بر ساختار مورفولوژی الیاف را مشاهده کنیم
در این تحقیق جهت بررسی تغییرات به وجود آمده در سطح الیاف خمیر، الیاف مکانیکی تولید شده تحت تاثیر تیمار محلول آبی قرار گرفت و سپس بوسیله میکروسکوپ الکترونی، از نمونه های مورد نظر تصاویر الکترونی گرفته شد.
مواد و روشها:
ابتدا چیپس گونه صنوبر بوسیله دایجستر آزمایشگاهی تحت شرایط جدول 1 مورد تیمار بخاردهی قرار گرفت.
جدول - - 1 شرایط بخاردهی چیپس
بعد از بخاردهی چیپس، به وسیله ریفانر آزمایشگاهی به الیاف تبدیل شد. برای آماده سازی محلول آبی با ترکیب آب دیونیزه، سود، اوره و تیواوره با نسبت به ترتیب 77/5، 8، 8 و 6/5 درصد نسبت به وزن خشک خمیر با یکدیگر ترکیب و به مدت 72 ساعت در دمای اتاق قرار داده شد تا تثبیت شوند. بعد از تثبیت محلول آبی، در صد خشکی خمیر مورد نیاز را به 15 درصد رسانده و محلول آبی را به خمیر اضافه کرده و خوب بهم زده و 15 دقیقه صبر کرده تا محلول به خوبی با خمیر ترکیب شود، سپس با استفاده از مش شماره 400 عمل شستشو انجام گرفت. از الیاف شاهد بدون پالایش ، شاهد به همراه پالایش و پالایش محلول آبی بوسیله میکروسکوپ الکترونی روبشی جهت مشخص نمودن تاثیر تیمارهای مختلف بر روی سطوح الیاف تصاویر میکروسکوپی تهیه شد.
بحث و نتایج:
میکروسکوپ الکترونی روبشی نوعی میکروسکوپ الکترونی است که قابلیت عکسبرداری از سطوح با بزرگنمایی 10 تا 100000 برابر با قدرت تفکیکی در حد 3 تا 100 نانومتر - بسته به نوع نمونه - را دارد. در شکلهای ذیل تصاویر میکروسکوپ الکترونی از سه نمونه مورد آزمایش نشان داده شده است.
