اثر نانوالیاف و نانوکریستال های سلولزی کندسوز شده به عنوان ماده پوشش بر ویژگی های کندسوزی مقوای دست ساز

اثرات مخرب ناشی از افزایش حرارت در بستر های سلولزی که به عنوان پایه های اصلی صنایع بسته بندی، بسته بندی های مرغوب بهداشتی و بسته بندی مهمات به کار می روند، امری بدیهی و ناگزیر است. از این رو، اصلاح ساختار این فرآورده های زیستی توسط ترکیبات شیمیایی سبز و دوست دار محیط زیست به منظور افزایش دوام در برابر حرارت، ضروری است.

در پژوهش حاضر، نانوالیاف سلولزی و نانوکریستال های سلولزی اکسید شده با تمپو، به صورت جداگانه، توسط ترکیبات حاوی مواد کندسوز کننده، به صورت مخلوط دو گانه شامل "مونو آمونیوم فسفات و پروتیین آلبومین"، "سیلیکا و متیل-تری متوکسی سیلان" و مخلوط چهار گانه حاوی هر چهار ماده یاد شده، کندسوز شدند. سپس هر مخلوط به صورت جداگانه توسط پوشش دهنده میله ای روی مقوا های سلولزی تولیدی، پوشش دهی شد. ویژگی های کندسوزی مقوا های حاصل توسط سه آزمون حرارتی شامل: لوله آتش کوچک، درصد شاخص اکسیژن محدود و گرما سنج کاهش وزن ارزیابی شدند.

بر مبنای نتایج مشاهده شده، نقش مونو آمونیوم فسفات، به سبب حضور گروه های فسفات به عنوان عامل پیش برنده واکنش زغال سازی در حین سوختن، به تنهایی در مخلوط دو گانه برجسته تر از مخلوط چهار گانه پوشش دهی، در مقوا های پوشش-دهی شده بر پایه نانوالیاف سلولزی و مقوا های پوشش دهی شده بر پایه نانوکریستال های سلولزی، بود. مقایسه نانوالیاف سلولزی و نانوکریستال های سلولزی کندسوز شده، به عنوان پایه اصلی فرمول پوشش دهی نشان داد که مقوا های پوشش دهی شده با نانوالیاف سلولزی کندسوز شده، به سبب دارا بودن بخش های آمورف و کریستالی، میزان کاهش وزن بسیار کم تری در آزمون لوله آتش کوچک، درصد شاخص اکسیژن محدود تقریبا مشابه و حداکثر سرعت آزاد سازی گرما و سرعت آزاد سازی گرمای تقریبا یکسانی را در آزمون گرما-سنج کاهش وزن، نسبت به مقوا های پوشش دهی شده با نانوکریستال های سلولزی کندسوز شده، نشان دادند.

به طور کلی، نانوالیاف سلولزی و نانوکریستال های سلولزی کندسوز شده با مونو آمونیوم فسفات و آلبومین حتی در غلظت کم، می توانند به عنوان کندسوز کننده موثر و جایگزین کندسوز کننده های سنتی متداول، برای تولید بسته بندی های سلولزی باکیفیت استفاده شوند.