جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه "کایتوزان" در نشریات گروه "جنگلداری"
تکرار جستجوی کلیدواژه «کایتوزان» در نشریات گروه «کشاورزی»-
در این پژوهش هیدروژل های هیبریدی موثر به عنوان بن سازه تحویل دارو با استفاده از لیگنین، به عنوان نوعی پلیمر زیستی حاصل از صنعت کاغذسازی قلیایی، و کیتوزان با استفاده از گلوتارالدیید به عنوان عامل اتصال دهنده عرضی تولید شدند. مقدار لیگنین فاکتور متغیر مهم این پژوهش بود و اثر آن بر مورفولوژی و خواص مکانیکی هیدروژل ها بررسی شد. سپس ویژگی های هیدروژل های کیتوزان تنها و کیتوزان/ لیگنین با مقادیر مختلف لیگنین با استفاده از آزمون فشار، اندازه گیری درصد تورم، رهایش دارو، زمان تخریب (به عنوان شاخصی برای ماندگاری) و ریزنگار الکترونی روبشی (SEM) بررسی شد. همچنین داروی پاراسیتامول به عنوان مدل دارو انتخاب و رهایش آن بررسی شد. نتایج نشان داد که اتصال دهنده گلوتارالدیید می تواند به طور موثر ساختار شبکه ای ایجاد کند، چنانکه دوام و پایداری نمونه ها در شرایط مطلوب تا 15 روز برای نمونه کیتوزان خالص و 11 روز برای نمونه کیتوزان/ لیگنین به دست آمد. با این حال، کمترین زمان ماندگاری (5 روز) مربوط به هیدروژل با بیشترین مقدار لیگنین بود که زمان کافی برای آزاد شدن کامل دارو بود. نتایج نشان داد که اگرچه با افزایش درصد لیگنین ساختار هیدروژل ضعیف می شود، با افزایش آن، رهایش دارو با سرعت بیشتری انجام می گیرد که می توان آن را عامل تغییر مقدار رهایش دارو با توجه به کاربرد مدنظر به شمار آورد. بیشترین مقدار رهایش در هیدروژل های با بیشترین مقدار لیگنین مشاهده شد، به طوری که در دو ساعت اول، مقدار آن حدود شش برابر بیشتر از هیدروژل کیتوزان خالص بود.
کلید واژگان: هیدروژل, لیگنین, کایتوزان, رهایش دارو, پاراسیتامولIn this study, efficient hybrid hydrogels as drug delivery platforms were synthesized using Kraft lignin, a biopolymer obtained from the alkaline paper industry, chitosan and glutaraldehyde as a crosslinker. The ratio of lignin was an important variable factor of this study and its effect on morphology and mechanical properties were studied. The characteristics such as compressive property, swelling capacity, drug release, degradation time, and SEM imaging of the hydrogels of chitosan and chitosan/ lignin with different amount of lignin were investigated. Also, paracetamol drug was selected as a drug model. The results showed that the glutaraldehyde crosslinker can effectively create a crosslinked structure, so that the durability and stability of the hydrogels in the desired conditions is up to 15 days for the pure chitosan sample and 11 days for the lignin chitosan sample, respectively. Although the shortest shelf life (5 days) corresponds to the highest amount of lignin, which was a shorter period of time, but it gives enough time for the drug to be completely released. The results showed that although the hydrogel structure is weakened by increasing the percentage of lignin, the drug was released faster with the increasing of lignin, which can be considered as a factor for changing the release rate of drug according to the intended application. The highest amount of release was observed in hydrogels with the highest amount of lignin, so that in the first two hours, its amount was about six times higher than that of pure chitosan hydrogel.
Keywords: hydrogel, Lignin, Chitosan, drug release, Paracetamol -
سابقه و هدف
کیتین و کایتوزان به عنوان فراوان ترین آمینو پلی ساکاریدها در طبیعت، دارای خصوصیاتی از جمله زیست سازگاری ، میزان سمیت پایین، زیست تخریب پذیری هستند. این خصوصیات منحصر به فرد، موجب شد تا کیتین و کایتوزان توجه زیادی را به دلیل پتانسیل بالا، جهت تولید محصولات با ارزش، به سمت خود جلب کند. کایتوزان، دارای کاربردهای زیادی در صنعت کشاورزی و حفاظت چوب از قبیل آفت کش ها و حشره کش ها دارد و همینطور در زیست پزشکی دارای کاربرد متعددی از جمله استفاده در صنعت داروسازی به عنوان رهایش دارویی می باشد، همچنین می تواند به شکل حامل های دارویی مورد استفاده قرار گیرد . هدف از این مقاله استخراج کایتوزان بسیار خالص با درجه استیل زدایی بالا از پوسته میگو است.
مواد و روشدر مطالعه حاضر، استخراج و بررسی ویژگی های کایتوزان از پوسته میگو پرورشی (Litopenaeus vannamei) بررسی شد. بدین منظور کایتوزان با استفاده از روش شیمیایی شامل معدنی زدایی (با غلظتHCl 4 درصد)، پروتئین زدایی (با غلظت NaOH 4 درصد) و استیل زدایی (با غلظت NaOH 60 درصد) استخراج شد. همچنین، نانو کیتوزان با روش ژلاتین یونی تهیه شد. یکسری پارامترها مورد مطالعه قرار گرفتند که شامل درجه استیل زدایی، وزن مولکولی، pH و حلالیت بودند. همچنین آزمون طیف سنجی FTIR، میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی FESEM))، پتانسیل زتا، طیف سنجی پراش انرژی پرتو ایکس (EDX) و پراش پرتو ایکس (XRD) استفاده شدند.
یافته هانتایج آزمون FTIR روی کیتین و کایتوزان استخراج شده از پوسته میگو نشان داد، حذف مواد پروتئینی، معدنی با به کارگیری هیپدروکلریک اسید، سدیم هیدروکسید مناسب بوده است. درجه بالای استیل زدایی کایتوزان در این مطالعه (87٪) تاثیر معنی داری بر حلالیت مناسب و ویسکوزیته پایین کایتوزان داشت. حلالیت کایتوزان در اسیداستیک 86 درصد بدست آمد. وزن مولکولی کایتوزان استخراج شده 110 کیلو دالتون می باشد. کایتوزان با این وزن مولکولی می تواند در صنعت داروسازی کاربرد مطلوبی داشته باشد. با توجه به الگوهای XRD کایتوزان در مطالعات قبلی، پیک های بدست آمده در الگوهای XRD در این پژوهش ساختار نیمه کریستالی کایتوزان را تایید می کند. با توجه به تغییر سطح کایتوزان که در تصاویر FESEM مشاهده شده بود می تواند به دلیل خالص سازی کایتوزان باشد. آزمون FESEM نشان داد قطر نانوکایتوزان 100 تا 150 نانومتر است.
نتیجه گیریاز نتایج این تحقیق می توان دریافت که با استفاده از روش استخراج کایتوزان در این تحقیق، کایتوزان با خلوص بالا و با درجه استیل زدایی بالا می تواند بدست آید. با افزایش درجه ی استیل زدایی، حلالیت کایتوزان افزایش یافته و همچنین این درجه استیل زدایی در بهبود وزن مولکولی (وزن مولکولی کم) تاثیر زیادی داشته است. در نتیجه بررسی نقش انحلال پذیری کایتوزان در مجاورت استیک اسید، این مسئله روشن می شود که انحلال پذیری کایتوزان و همچنین اندازه ذرات نانو کایتوزان به pH محلول بستگی دارد. کایتوزان تولید شده را می توان به طور گسترده ای در صنایع دارویی مورد استفاده قرار داد.
کلید واژگان: پوسته میگو, کایتوزان, درجه استیل زدایی, نانوکایتوزانBackground and objectiveschitin and chitosan, as the most abundant amino-polysaccharide in nature, have characteristics such as biocompatibility, low toxicity, and biodegradability. These unique specifications have resulted in chitin and chitosan attracting a lot of attention because of the high potential for producing valuable products. Chitosan has many uses in the agricultural industry and wood preservation, such as pesticides and insecticides, as well as in biomedical applications, including the use in the pharmaceutical industry as a drug release, and can also be used as drug carriers. The purpose of this article is to extract highly purified chitosan with high de-acetylation degree from shrimp shells.
Materials and methodsIn this study, the extraction and characterization of chitosan from the shrimp shell (Litopenaeus vannamei) was investigated. For this purpose, chitosan was extracted by chemical method including mineralization (with 4% HCl concentration), protein degradation (with 4% NaOH concentration), and deacetylation (with 60% NaOH concentration). Also, nano-chitosan was prepared by ionic gelation method. A series of parameters were studied, which included the degree of deacetylation, molecular weight, pH and solubility. Also, FTIR spectroscopy, FESEM scanning electron microscopy, Zeta potential, X-ray diffraction spectroscopy (EDX) and X-ray diffraction (XRD) were used.
ResultsThe results of FTIR test on chitin and chitosan extracted from shrimp shell showed that the removal of protein and mineral materials was appropriate with the use of hydrochloric acid, sodium hydroxide. The high degree of deacetylation of chitosan in this study (87%) had a significant effect on the proper solubility and low viscosity of chitosan. The solubility of chitosan in acetic acid was 86%. The molecular weight of the chitosan extracted was 110 kDa. With this molecular weight, chitosan can be used well in the pharmaceutical industry. According to chitosan XRD patterns in previous studies, the peaks obtained in XRD patterns in this study confirmed the semi-crystalline structure of chitosan. Due to the change in the level of chitosan seen in FESEM images, it can be due to the purification of chitosan. The FESEM test confirms nano-chitosan with diameter range of 100 to 150 nm.
ConclusionsFrom the results of this study, it can be concluded that using the chitosan extraction method in this research, highly purified chitosan with high de-acetylation degree can be obtained. With increasing degree of deacetylation, the solubility of chitosan has increased, and this degree of deacetylation has had a significant effect on improving molecular weight (Low molecular weight). As a result of the study of the role of solubility of chitosan in the vicinity of acetic acid, it becomes obvious that the solubility of the chitosan and the size of the nano-chitosan particles depend on the solution pH. The produced chitosan can be used in wide variety of application mainly in pharmaceutical industry.
Keywords: Shrimp shell, Chitosan, Degree of deacetylation, Nanochitosan -
سابقه و هدفامروزه بازیافت کاغذهای باطله یک راهکار مناسب برای مصرف ضایعات کاغذی و به عنوان یک منبع غنی الیاف سلولزی توسعه فراوانی پیدا کرده است. با توجه به اینکه ویژگی های ساختاری این نوع الیاف بسیار متفاوت از الیاف بکر می باشند، اولین و مهمترین چالش در بکارگیری آنها، مناسب سازی آن برای استفاده مجدد در صنعت کاغذسازی است. بنظر می رسد اگر این الیاف به صورت مکرر مورداستفاده قرار گیرند، قابلیت استفاده از آنها کاهش یابد. تحقیقات اخیر نشان می دهد که تکنیک لایه به لایه روش خوبی برای اصلاح خواص الیاف سلولزی و بهبود پیوندپذیری آن می باشد. در این تکنیک، الیاف سلولزی با ذرات یونی با بار مخالف در یک محیط واکنش قرار می گیرد و طی آن ذرات عمدتا با جاذبه الکترواستاتیکی توسط سطح الیاف جذب می شود. در نتیجه مقاومت شبکه الیاف بطور قابل ملاحظه ای توسعه می یابد. لذا در این تحقیق، امکان اصلاح و توسعه پیوندیابی الیاف کرافت سه مرتبه بازیافت شده با استفاده از تکنیک لایه به لایه مورد بررسی قرار گرفته است.مواد و روش هابرای انجام این تحقیق، ابتدا الیاف کرافت سه مرتبه در چرخه بازیافت قرارگرفت. سپس الیاف سه بار بازیافت شده با روش لایه به لایه و با لایه نشانی یک در میان 1 درصد پلیمر کایتوزان کاتیونی و 1 درصد کربوکسیل متیل سلولز (CMC) آنیونی بر مبنای وزن خشک الیاف لایه نشانی شدند. لایه نشانی برای تشکیل یک، دو و سه جفت لایه از این پلیمرها بر روی سطح الیاف انجام گرفت. برای تشکیل جفت لایه های متوالی، 500 میلی لیتر سوسپانسیون خمیر الیاف با خشکی حدود 6/0 درصد به مدت 10 دقیقه با محلول های کایتوزان و CMC توسط دستگاه DDJ بهم زده شد. از نمونه خمیرکاغذها، کاغذهای دست ساز با وزن پایه g/m2 80±5 تهیه و ویژگی های آن مطابق روش-های استاندارد TAPPI مورد ارزیابی قرار گرفت. همچنین از نمونه های ذکرشده تصاویر الکترونی تهیه شد تا تغییرات در ساختار سطح الیاف مورد ارزیابی قرارگیرد.یافته هاتغییرات متناوب پتانسیل زتا حاکی از تشکیل لایه های متوالی جفت پلیمر کایتوزان و CMC بر روی سطح الیاف بازیافتی کرافت می باشد. ارزیابی مقاومت های کاغذ تهیه شده تایید می کند که با تیمار الیاف سه بار بازیافت شده کرافت با روش لایه به لایه و جذب این دو پلیمرها مقاومت دهنده، پیوندیابی الیاف توسعه یافته است. زیرا دانسیته ظاهری، شاخص کششی، پیوند داخلی و انرژی جذب کششی کاغذ بطور معنی داری افزایش یافته اند. سفتی خمشی کاغذ بعلت افزایش دانسیته (کاهش ضخامت) کاهش قابل ملاحظه ای را نشان داده است. در ریزنگار های الکترونی تهیه شده نیز تفاوت واضحی در سطح الیاف تیمارشده نسبت به الیاف تیمارنشده مشاهده شده است که بیانگر جذب پلیمرها می باشد که منجر به توسعه سطح پیوندیافته بین الیاف و افزایش مقاومت های کاغذ می شود.نتیجه گیریاز نتایج این تحقیق می توان نتیجه گرفت که این امکان وجود دارد که با استفاده از روش لایه به لایه و با تشکیل چندلایه هایی از پلیمرهای کایتوزان و CMC، قابلیت پیوندپذیری الیاف کرافت بازیافت شده را اصلاح و ویژگی های مقاومتی کاغذ حاصل از آن را بهبود بخشید.کلید واژگان: کاغذ باطله, تکنیک لایه به لایه, کایتوزان, کربوکسیل متیل سلولز, پتانسیل زتاBackground and objectivesPaper recycling has been greatly developed as a suitable approach to use waste paper and as a huge source of cellulose fibers in recent years. Regarding to the structural characteristics of these fibers, which differ largely from those virgin fibers; the first and most important challenge of their application is to modify them for reusing in papermaking industry. It seems that if these fibers are repeatedly used, their applicability will reduce. Although the impact of recycling number for these type of fibers on the paper properties has always been taken into consideration, but there are not many reports available in the literature review. Recent studies show that layer-by-layer technique is a good way for modifying the cellulose fibers characteristics and improving its quality. In this technique, cellulosic fibers and counter-ionic particles are placed in an interaction media. During the interaction, ionic particles are absorbed by fibers surface mainly via electrostatic absorption. Thus, the fibers network strength would improve considerably. Therefore, in current study, the Kraft paper recovered three times at first. The possibility of modifying of three times recovered Kraft fibers has been investigated using layer-by-layer technique in order to develop the bonding potential of the fibers.Materials and methodsKraft fibers were first recycled three times. Then, the three times recycled fibers were treated by 1 % cationic chitosan and 1 % anionic carboxyl methyl cellulose (CMC), based on the oven dry (OD) weight of fibers, by using layer-by-layer method. The treatment was applied to form one, two and three double layers of pair polymers on the fiber surface. To form a consecutive double layers, 500 ml of fiber suspension with consistency of about 0.6 % was mixed with chitosan and CMC solutions for 10 minutes by using dynamic drainage jar (DDJ) machine. Paper sheets with base weight of about 80±5 g/m2 were prepared from the pulp samples and their characteristics were evaluated according to TAPPI standard methods. In addition, SEM micrographs were prepared from the papers to evaluate the changes in the structure of the fiber surface.ResultsThe alternate variation of zeta potential confirmed the formation of chitosan and CMC layers on the surface of Kraft recycled fibers. The evaluation of paper strengths showed that the fibers bonding has been developed by treating the three times recycled Kraft fibers with layer-by-layer method, through absorbing of these two strength-enhancing polymers. Meanwhile, paper apparent density, tensile index, internal bonding, and tensile energy absorption have significantly increased. However, the bending stiffness of the paper has shown a significant decrease due to the increased in paper density (decrease in thickness). In addition, based on SEM results there was a clear difference between the surface of treated and untreated fibers, which indicated the absorption of polymers, leading to the development of bonds between the fibers, and paper strength.ConclusionsIt can be concluded that it is possible to modify the bonding-ability of three times recycled Kraft fibers by using layer-by-layer technique. This method can be applied to assemble multilayers of chitosan and CMC polymers on the fiber surfaces, to improve the strength properties of the resulting paper.Keywords: Recycled paper, Layer-by-layer technique, Chitosan, Carboxyl methyl cellulose, Zeta potential
-
کاربرد روزافزون کاغذهای بهداشتی و بازار رقابتی آن به ویژه از منظر جذب آب و مقاومت تر، حائز اهمیت بوده و کاربرد افزودنی های شیمیایی مورد نیاز به ویژه با منشا زیستی برای تامین ویژگی ها رو به گسترش است که هدف این پژوهش نیز به شمار می رود. مقایسه تاثیر زیست بسپار کایتوزان با ماده متداول مصنوعی پلی آمید اپی کلروهیدرین (PAE) بر مقاومت های خشک و تر، سفیدی، براقیت و جذب آب کاغذهای تولیدی؛ در سطوح افزودن 0/5، 0/75 و 1 درصد به خمیرکاغذ جوهرزدایی شده از کاغذهای باطله مخلوط اداری صورت گرفت. تصاویر SEM، نشست افزودنی ها و برتری حضور رشته های کایتوزان نسبت به PAE را تایید کرد. برتری مقاومت های کششی و ترکیدن خشک و کششی تر، کاهش مقدار و سرعت جذب آب در تیمارهای کایتوزان مشخص شده که اغلب ناشی از اتصالات عرضی به وجودآمده بین اجزا به هنگام خشک شدن است؛ چراکه شباهت ساختاری زیاد کایتوزان با سلولز و نیز گروه های عاملی آمینی و هیدروکسیلی فراوان آن، سبب افزایش اتصالات و از طرفی کاهش موقعیت های جذب آب می شود. همچنین درگیر شدن گسترده اجزا در پیوندیابی، سبب کاهش انعطاف پذیری و افزایش سفتی خمشی شده که البته در کمترین مقدار کاربرد (0/5 درصد)، سفتی کایتوزان از PAE کمتر بود. علی رغم ایجاد روند کاهشی، سفیدی (111 درصد) و براقیت (86 درصد) کاغذ آزمایشگاهی در کاربرد کایتوزان، تغییرات ملموسی نداشتند. به طور کلی، جایگزینی 0/5 درصد کایتوزان با 1 درصد PAE، علاوه بر تامین ویژگی های مقاومتی بیشتر، از کمترین کاهش مقدار جذب آب (حدود 10 درصد) و ویژگی های نوری برخوردار شد و انعطاف پذیری بیشتری را نیز برای کاغذ به همراه داشت. بهبود مقاومت تر شبکه الیاف، ممکن است سبب بهبود قابلیت گذر در ماشین کاغذ شود.کلید واژگان: پلی آمید اپی کلروهیدرین, جذب آب, کایتوزان, مقاومت ترIncreasing the application of tissue papers and its competitive market, particularly in respect to the water absorbency and wet strength, is important and utilization of necessary chemicals especially bio-based ones, for required specification is extensive. Therefore, the aim of this is to focuses on the bio-based chemical and its efficiency. Effects of the chitosan biopolymer compared to the common synthetic polyamide epichlorohydrin (PAE)on the wet and dry strengths, whiteness, brightness and water absorbency of handsheets prepared from deinked pulp of mixed office waste paper were carried out at 0.5, 0.75 and 1% addition levels of the wet strengths agents. SEM images proved the sedimentation of additives and higher advent of chitosan fibers than PAE. Higher dry tensile, burst and wet tensile strengths, lower rate and content of water absorption of treatment with chitosan were determined mainly caused due to creation of cross links among the paper ingredients during the drying. Due to the high similarity between the cellulose and chitosan and also plenty of amine and hydroxyl functional groups of the chitosan, the bonding increased while water uptake sites decreased. Extensive bonding resulted in lower flexibility and higher bending stiffness, which was higher in PAE than chitosan treatments at 0.5%. In spite of declining trend, variations in whiteness (111%) and brightness (86%) of chitosan reinforced handsheets were insignificant. Generally, 0.5% of the chitosan compared to 1% of PAE, provided higher strengths values and minimum reduction in water absorption (~10%) and optical properties while higher flexibility donated to the paper. Also an improvement in the wet strengths of the fibrous network could be resulted in better machine runnability.Keywords: Wet strength, Water absorption, Chitosan, Polyamide epichlorohydrin
-
بهبود فرایند تولید و ویژگی های کاغذهای تهیه شده از الیاف بازیافتی از معضلات مهم صنایع کاغذسازی است. در این تحقیق، تاثیر افزودن نانوذرات کایتوزان بر کیفیت فرایند و محصول تولیدی از الیاف بازیافتی چاپ و تحریر بررسی شد. ریزساختار بودن نانوکایتوزان و امکان دسترسی بیشتر به فضاهای بین اجزای سوسپانسیون خمیرکاغذ در کنار احتمال پیونددهی الکتروستاتیکی و هیدروژنی از ویژگی های این نانوذره محسوب می شود. به این منظور ابتدا نانوکایتوزان تهیه شد و ابعاد و شکل نانوذرات به کمک میکروسکوپ نیروی اتمی (AFM) و میکروسکوپ الکترونی گسیل میدانی (FE-SEM) تایید شد. تغییرات طیف مادون قرمز نیز پس از تبدیل کایتوزان به نانوکایتوزان بررسی و کاهش گروه –NH2 کایتوزان و ایجاد گروه های –CONH بر اثر وقوع واکنش بسپار شدن بین کایتوزان و متااکریلیک اسید تایید شد. سپس نانوکایتوزان در چهار سطح (5/0، 1، 5/1 و 2 درصد براساس وزن خشک خمیرکاغذ) استفاده شد. نتایج بیانگر قابلیت نانوکایتوزان در افزایش ویژگی های مقاومتی (شاخص های مقاومت به کشش، ترکیدن و پاره شدن) و همچنین ویژگی های فرایند تولید (آبگیری و ماندگاری نرمه و پرکننده در ورقه کاغذ) نسبت به تیمار شاهد (بدون ماده افزودنی) بود. همچنین مقایسه نانوکایتوزان و کایتوزان در سطح مصرف یکسان (1 درصد براساس وزن خشک خمیرکاغذ) نشان دهنده عملکرد یکسان دو پلیمر کاتیونی در ویژگی های مقاومتی و عملکرد بهتر کایتوزان در ویژگی های فرایندی است. همچنین هر دو پلی الکترولیت مزبور در سطح مصرف یکسان (1 درصد براساس وزن خشک خمیرکاغذ) از نشاسته کاتیونی عملکرد بهتری در ویژگی های مقاومتی نشان دادند.کلید واژگان: آبگیری, کاغذ بازیافتی, کایتوزان, ماندگاری, نانوکایتوزان, ویژگی های مقاومتیImproving the processing and the recycled paper properties is one of permanent concern of papermaking. In this research, the effect of nanochitosan addition on the process and product quality made of writing and printing recycled fiber was investigated. Being nano size and so its capability in access to the space between pulp suspension components and also its probable ability to make electrostatic and hydrogen bonds are the characteristics of nanochitosan. For this purpose, the chitosan nanoparticles were prepared and their size and shape was confirmed with AFM and FE-SEM. Also, the change in FTIR spectrum after conversion of chitosan to nanochitosan was considered and omitting the NH2 in chitosan and creation of CONH groups in nanochitosan by polymerization between chitosan and meta acrylic acid were confirmed. In next step, nanochitosan in four levels (0, 0.5, 1, 1.5 and 2% based on oven dry pulp) was used. The results indicated that nanochitosan was successful in increasing the mechanical properties (tensile, burst and tear indices) and process properties (drainage and fines retention) comparing the control treatment (no additive). Moreover, the comparing of nanochitosan and chitosan performance in the same consumption level (1% based on oven dry pulp) showed similar effect on mechanical properties but chitosan had better performance in process properties. Also, both of this polyelectrolyte showed better results on mechanical properties comparing the cationic starch at the same consumption level (1% based on oven dry pulp).Keywords: Drainage, Recycled paper, Chitosan, Retention, Nanochitosan, Strength properties
-
به منظور جبران برخی ویژگی های نامناسب کاغذهای بازیافتی، کاربرد مواد شیمیایی کمکی در پایانه تر کاغذسازی می تواند موثر باشد. در این تحقیق، عملکرد زیست بسپار کایتوزان به تنهایی و همراه نانوذره بنتونیت به منزله افزودنی پایانه تر بر بازیافت کناره بری های سفید بررسی شد. بدین منظور کارآیی این زیست بسپار در سطوح 5/0، 1، 5/1، و 2 درصد (بر حسب وزن خشک الیاف) در دو سیستم تک و حاوی نانوذره با یک دیگر و با تیمار شاهد مقایسه شد. نتایج نشان داد افزودن مقادیر مختلف کایتوزان به تیمار شاهد (کاغذ فاقد کایتوزان) افزایش شاخص های مقاومت به کشش، مقاومت به ترکیدن، و مقاومت به پاره شدن را باعث می شود. همچنین، در هر دو سیستم بهبود نتایج آبگیری از خمیرکاغذ (افزایش 75/18 و 5/23 درصدی به ترتیب در سیستم تک و نانوذره) و نیز ماندگاری در گذر اول (افزایش 5 و 10 درصدی به ترتیب در سیستم تک و نانوذره) مشاهده شد. این در حالی بود که کایتوزان همراه نانوذره بنتونیت عملکردی بهتر در ویژگی های یادشده ایجاد کرد. نکته شایان توجه افزایش غیر قابل انتظار ویژگی های مقاومتی در حضور نانوذره بنتونیت و از سوی دیگر ادامه روند افزایشی ویژگی های یادشده با افزایش سطوح مصرف مواد افزودنی (در محدوده آزمون شده در این تحقیق) بود.کلید واژگان: سیستم نانوذره, شیمی کاغذسازی, کاغذهای بازیافتی, کایتوزان, نانوبنتونیتTo compensate for some inferior properties of recycled papers, application of processing chemical aids such as chitosan can be quite effective in the wet end section of papermaking. In this study, the performance of chitosan biopolymer, individually or associated with nanobentonite was investigated as wet end additive on recycling process of white cuttings. For this purpose, the performance of this biopolymer at 0.5, 1, 1.5 and 2% (based on oven-dried pulp) were compared in a single polymer system or with nanobentonite. The results revealed that dosing different amounts of chitosan resulted in increasing tensile, tear and burst indices. Moreover, improvement in first pass retention (5 and 10% in single and nanoparticle system, respectively) and drainage (18.75 and 23.5% in the case of single and nanoparticle system, respectively) was observed, while the improvements resulted from nanoparticle system was more prominent according to the wet end parameters. It is noteworthy that increase in strength properties in presence of bentonite nanoparticle was unexpected, and on the other hand the more additive used, the more gains in paper strength properties and processing parameters was detected.Keywords: nanoparticle system, papermaking chemistry, recycled papers, chitosan, nanobentonite
-
در این تحقیق تاثیر pH بر عملکرد سیستم نانو ذره حاوی کایتوزان بنتونیت، به منزله افزودنی مقاومت خشک، در خمیر کاغذ شیمیایی مکانیکی پهن برگان بررسی شد. به این منظور سه سطح pH، شامل 5/5 و 7 و 5/8، همراه سه سطح 75/0 و 25/1 و 2 درصد (بر اساس وزن خشک خمیرکاغذ) کایتوزان در سطح ثابت 3/0 درصد (بر اساس وزن خشک خمیرکاغذ) نانوذره بنتونیت به کار رفت. تصویر حاصل از میکروسکوپ نیروی اتمی (AFM) موید نانوبودن بنتونیت در بعد ضخامت در محدوده 3/22 -1 نانومتر بود. نتایج نشان داد سیستم کایتوزان نانوبنتونیت در همه سطوح pH سبب بهبود عددی شاخص های مقاومت به کشش، ترکیدن، پاره شدن، و همچنین دانسیته ظاهری نسبت به نمونه شاهد می شود. هرچند از نظر آماری تاثیر متقابل دو متغیر بررسی شده (مصرف کایتوزان و سطوح pH) بر ویژگی های مورد نظر معنا دار بود، در گروه بندی دانکن بیشتر تیمارهای بررسی شده در گروه بندی های مشابه آماری قرار گرفتند. در این پژوهش، تیمار دارای 25/1 درصد کایتوزان در سطح ثابت نانو بنتونیت 3/0 درصد در pH قلیایی بهترین نتایج را در ویژگی های ذکرشده نشان داد؛ به طوری که از نظر آماری نیز تفاوت معنا داری با سایر تیمارها داشت. بنابراین این تیمار تیمار منتخب معرفی شد. به نظر می رسد نسبت کایتوزان به نانوآنیون بنتونیت در عملکرد سیستم نانوذره تاثیری بسزا دارد. همچنین نتایج نشان داد عملکرد این سیستم به pH تعلیق (سوسپانسیون) خمیرکاغذ بستگی دارد و بهترین نتایج در تیمارهای قلیایی (5/8pH=) حاصل شد.
کلید واژگان: بنتونیت, خمیرکاغذ شیمیایی, مکانیکی, شیمی پایانه تر, کاغذسازی, کایتوزان, ویژگی های مقاومتیIn this research، the effect of pH onthe performance of nanobentonite -chitosan system (as dry strength additives) in hardwood chemi-mechanicalpulp (CMP) was studied. For this purpose، 3 levels of pH (5. 5، 7، 8. 5) and 3 levels of chitosan (0. 75، 1. 25 and 2% - based on oven dried pulp) in constant level of 0. 3 nanobentonite (based on oven dried pulp) were applied. The Atomic Force Microscopy (AFM) imageconfirmed the nano structure of bentonite in thickness dimension at the range of 1-22. 3 nm. The results indicated that nano bentonite – chitosan in all levels of pH caused numerical improvement in tensile،burst and tear indicesand also apparent density in comparison with control sample. Although theeffect of studiedvariables (chitosan dosages and pH levels) on considered properties was statistically significant،but most of treatments were in the same groups according to Duncan grouping. In this research، treatment consisting of 1. 25 chitosan in fixed level of 0. 3 nano bentonite at alkaline pH showed the best results in mentioned properties and statistically had significant difference comparing other treatments. Therefore،it wasintroduced as theselected treatment in this research. It seems that the ratioof chitosanandbentonite nano anion had a great effect on performance ofnanoparticle system. Also the results showed that the performance of system depend on the pH of furnish and the best results was achievedin alkaline condition (pH=8. 5).Keywords: Bentonite, Chemi, mechanical pulp, Wet end chemistry, Papermaking, Chitosan, Mechanicalproperties -
روش خودتجمعی لایه به لایه، در حوزه فناوری نانو، از روش های جدیدی است که برای اصلاح خواص سطح مواد جامد استفاده می شود. در این مقاله تاثیر اصلاح سطح خارجی الیاف لینتر پنبه با جذب متناوب لایه هایپلی الکترولیت کاتیونی و آنیونی (کایتوزان/ نانوالیاف سلولزی) بررسی گردید.جذب مواد بر سطح الیاف سلولزی از طریق تیتراسیون الکترولیت تحلیل شد.قابلیت پیوند پذیری الیاف با تشکیل لایه های پلیمری در سطح الیاف، بهبود یافته که تغییرات حاصله در سطوح الیاف با استفاده ازتصویربرداری الیاف با میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی(FESEM) ارزیابی شد. نتایج نشان داد که قابلیت پیوندپذیری الیاف در لایه دوم لایه نشانی بهبود چشمگیری یافت. به علاوه، چگالی ظاهری و شاخص کشش در کاغذ حاصله به ترتیب 10% و 76% نسبت به خمیر شاهد افزایش نشان داد.
کلید واژگان: روش لایه به لایه, لینتر پنبه, نانوسلولز, کایتوزان, شاخص کششLayer-by-Layer self-assembly technique is a novel method in nanothechnology for the modification of the surface properties of solid materials. This paper compares the influence of modification of cotton linter fibers external surfaces via alternate adsorption of positive and negative (chitosan/Cellulose nanofibers) polyelectrolytes. The adsorption of materials on cellulose fibers was analyzed via polyelectrolyte titration. The bonding ability of fibers was improved by polyelectrolyte multilayering (PEM) on the fiber surface visualized using Field-Emission Scanning Electron Microscopy (FESEM). The results showed that apparent density and also bonding ability were significantly improved at second layer، whereas the apparent density and tensile index of the sheet increased by 10% and 76% respectively compared to those of untreated fibers at second layer.Keywords: Layer, by, Layer technique, Cotton linter, Chitosan, Nanocellulose, Tensile index
- نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شدهاند.
- کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شدهاست. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
- در صورتی که میخواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.