استفاده از تفاله‌ی نیشکر برای تولید نانو کاغذ

محققان دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان نانوکاغذی با خواص مقاومتی و کششی بسیار مطلوب‌تر از نانوکاغذهای حاصل از چوب درختان ساختند.

کد خبر: ۳۲۶۲۰۶

چهارشنبه - ۲۸ خرداد ۱۳۹۳ / June 18, 2014

به گزارش گروه علمی «خبرگزاری دانشجو»، محققان دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان با همکاری پژوهشگران کشور نروژ، موفق به ساخت نانوکاغذی با خواص مقاومتی و کششی بسیار مطلوب‌تر از نانوکاغذهای حاصل از چوب درختان شدند. در ساخت این نانوکاغذ از نانوالیاف سلولزی طبیعی حاصل از تفاله‌ی نیشکر (باگاس) استفاده شده است. همچنین قابلیت تقویت‌کنندگی نانوالیاف سلولزی حاصل از تفاله نیشکر در تولید کاغذهای چاپ و تحریر مورد بررسی قرار گرفته است.

نتایج این طرح سبب کاهش هزینه‌های تولید، بهبود کیفیت و افزایش ارزش افزوده و بهره‌وری این صنعت خواهد شد.

امروزه کاهش هزینه‌ی تولید و افزایش کیفیت محصولات تولیدی از مسایل بسیار مهم در صنایع مختلف است که توجه به آن‌ها ضروری است.

در حال حاضر چوب بزرگ‌ترین منبع مورد استفاده در تولید انواع کاغذها و به خصوص نانوالیاف سلولزی و سلولز میکروکریستالیته‌ی مورد استفاده در تولید نانوکاغذ است.

با این وجود، فراوانی زیاد، هزینه‌ی کم، دسترسی آسان و قابلیت تجدید و تخریب پذیری از دلایل اصلی رویکرد محققان کشور ما به سمت استفاده از الیاف حاصل از منابع لیگنوسلولزی موجود شامل پسماندهای کشاورزی همانند ضایعات نیشکر، کاه گندم و کلش برنج و نیز گیاهان صنعتی نظیر کتان و کنف است.

محققان در این پژوهش موفق به تولید نانوالیاف سلولزی از تفاله نیشکر و استفاده از ویژگی‌های منحصر به ‌فرد این نانوماده‌ی طبیعی به عنوان تقویت‌کننده‌ی بافت کاغذ شدند.

نانوالیاف‌های ساخته شده ضخامتی کم‌تر از 40 نانومتر دارند و از سطح ویژه و مقاومت مکانیکی بسیار زیادی برخوردارند.

نانوکاغذ تولید شده از این نانوالیاف مشابه و در برخی موارد بهتر از کاغذ تهیه شده از منابع سلولزی چوبی نظیر چوب پهن برگان است.

به عنوان مثال، تنها با اضافه کردن مقدار کمی از این نانوالیاف طبیعی (1درصد وزنی) و پلیمرهای کمک نگهدارنده مانند نشاسته و پلی‌آکریل آمید کاتیونیC-PAM ، می‌توان به مقاومتی بسیار بیش‌تر از خمیر کاغذ تولید شده از خمیرکاغذ سودای باگاس و خمیر الیاف بلند (افزایش 30 درصدی) دست یافت.

کاهش 80 درصدی مصرف نانوالیاف سلولزی به کمک پلیمرهای نگهدارنده از دیگر نتایج حاصل شده است.

استفاده از این طرح کمک شایانی به صنایع تولیدکننده انواع کاغذ چاپ و تحریر، روزنامه و کاغذهای بهداشتی خواهد کرد.

روش اقتصادی ارائه شده برای نگهداشت نانوالیاف سلولزی در بافت کاغذ، که همان استفاده از پلیمرهای کمک نگهدارنده است؛ سبب جایگزینی این خمیر الیاف با بخشی از خمیر الیاف بلند وارداتی، کاهش هزینه‌های واردات و به عبارتی هزینه‌های تولید کاغذ چاپ و تحریر خواهد شد.