غوطه‌وری کاغذ در موم‌زنبور‌عسل امولسیون‌شده با روش اولتراسونیک و بررسی تأثیر آن بر ویژگی‌های کاغذ - مقدسه اکبری; الیاس افرا; محمد رضا دهقانی فیروزآبادی; سید مجید ذبیح‌زاده (تحقیقات علوم چوب و کاغذ ایران)
سابقه و هدف: بسته بندی های پلاستیکی، به عنوان یکی از مهم‌ترین منابع ایجاد مشکلات زیست محیطی به دلیل تجزیه کند آن محسوب میشود. برای حل این مسئله، مواد زیستی به دلیل تجزیه سریع و تجدیدپذیری توجه زیادی را به خود جلب کرده اند. در این زمینه، استفاده از الیاف سلولزی در بسته بندی بر پلاستیک ترجیح داده می شود. بااین‌حال، چالش اصلی استفاده از الیاف سلولزی در تولید بسته بندی، مقاومت ضعیف آن در برابر آب است. این مسئله را می توان با یک پوشش زیستی مناسب بهبود داد که الهام بخش مطالعه فعلی است. هدف از این مطالعه، استفاده از یک روش ساده برای تهیه کاغذ آبگریز با پلیمر زیستی بود که سازگار با محیط زیست است. مواد و روش ها: ماده اولیه مورد استفاده برای تهیه کاغذهای دست ساز، خمیر کرافت سوزنی برگان رنگبری شده تهیه شده از کارخانه کاغذ پارس بوده است. درجه روانی خمیرکاغذ با پالایش از 750 میلی‌لیتر CSF به 350 میلی‌لیتر CSF کاهش یافت. برای تقویت ویژگیهای مقاومتی، الیاف با کربوکسی متیل سلولز (CMC) در حضور الکترولیت (CaCl2) تیمار شد. سوسپانسیونی از الیاف سلولزی تیمار نشده (70 درصد) (LF) و تیمار شده باCMC  (30 درصد) (MLF)، برای تهیه کاغذ دست ساز با گرماژ g/m2 60 استفاده شد. برای تهیه امولسیون، موم زنبورعسل با غلظت های مختلف (1، 5، 10،  15 و 20 درصد) در آب گرم ذوب شد، سپس با استفاده از اولتراسونیک به مدت 9 دقیقه با دامنه 100، در آب پراکنده گردید. این کاغذها در هوا خشک شده بود و در غلظت های مختلف امولسیون موم زنبورعسل غوطه ور شدند و بعد در دماهای مختلف (25، 60، 70، 80 و 90 درجه سانتی‌گراد) تحت تیمار حرارتی قرار گرفتند. اثر تیمار حرارتی بر کارایی موم زنبورعسل، با اندازه گیری زمان جذب آب و زاویه تماس آب برای تمامی این تیمارها بررسی شد. 70 درجه سانتی‌گراد به‌عنوان دمای بهینه شناسایی شد. مرحله بعد ارزیابی تأثیر غلظت های مختلف موم زنبورعسل بر ویژگی هایی مانند جذب آب (کاب)، ضخامت، گراماژ، شاخص مقاومت به کشش، درجه روشنی و ماتی است.نتایج: در مقایسه با کاغذهای تیمار نشده، زمان جذب آب و زاویه تماس آب تمام کاغذهای تیمار شده با غلظت های مختلف موم زنبورعسل در دماهای متفاوت (25، 60، 70، 80 و 90 درجه سانتی‌گراد) به طور قابل توجهی افزایش ‌یافته است. زاویه تماس کاغذهای دست ساز تیمار شده با موم زنبورعسل با افزایش دمای تیمار حرارتی، به طور قابل توجهی افزایش یافت. بیشترین زاویه تماس آب از کاغذهای دست ساز غوط هور شده در 20 درصد موم زنبورعسل و در دمای تیمار حرارتی 70 درجه سانتی‌گراد به‌دست‌آمده است. باوجوداین، افزایش بیشتر دمای بیش از 70 درجه سانتی‌گراد، زاویه تماس آب نمونه های کاغذ به طور قابل توجهی تحت تأثیر قرار نگرفته اند. جذب آب در کاغذهای LF و MLF به ترتیب g/m2 65/96 و g/m2 7/96 بوده است. تیمار با موم زنبورعسل جذب آب را در مقایسه با تیمار شاهد در تمامی غلظت ها کاهش داده است. پوشش دهی کاغذ ضخامت و گرماژ کاغذ را افزایش داد که با غلظت بیشتر امولسیون موم زنبورعسل، این افزایش روند صعودی داشته است. شاخص مقاومت کششی پس از استفاده از الیاف اصلاح شده با CMC، در مقایسه با کاغذ LF، افزایش ‌یافته است اما پوشش دهی با امولسیون موم زنبورعسل شاخص مقاومت کششی کاغذ را کاهش داد. تیمار MLF و کاغذهای پوشش دهی شده با موم زنبورعسل، در مقایسه با LF، درجه روشنی بیشتری داشتند. غوطه وری کاغذ در موم زنبورعسل کمی ماتی را کاهش داد اما این تغییر به لحاظ آماری معنی دار نبوده است.نتیجه گیری: نتایج نشان داد که ویژگی های ممانعتی در نمونه های پوشش داده شده با موم زنبورعسل در مقایسه با نمونه شاهد بهبود یافته است. این مطالعه تولید کارآمد، ساده و مقرون به‌صرفه کاغذ آبگریز را به‌عنوان یک ماده زیست تخریب پذیر نشان می‌دهد. یکی از مزایای اصلی این روش، عدم وجود مواد شیمیایی حاوی فلور یا حلال‌های آلی در آماده سازی است که آن را برای کاربردهای صنعتی مناسب می‌کند و الزامات توسعه پایدار را از طریق استفاده از مواد سبز برآورده می‌کند.