بررسی اثر استفاده از پوشش‌های سطحی زیست‌تخریب‌پذیر روی جذب آب و ویژگی های مکانیکی کاغذ سفید مورد استفاده در محیط‌های سرد

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشیار، گروه مهندسی چوب و کاغذ، واحد سوادکوه، دانشگاه آزاد اسلامی، سوادکوه، ایران

2 استادیار، گروه صنایع چوب، دانشگاه فنی و حرفه‌ای، تهران، ایران

3 استادیار، گروه کشاوزری، واحد سوادکوه، دانشگاه آزاد اسلامی، سوادکوه، ایران

چکیده

این تحقیق با هدف بررسی اثر استفاده از پوشش­های نانو ساختار زیست‌تخریب‌پذیر روی جذب آب و دیگر ویژگی­های فیزیکی و مکانیکی کاغذ سفیدی که در محیط­های سرد مورداستفاده قرار می­گیرد، انجام شد. برای این منظور کاغذ سفید 127 گرمی تهیه و مورد آزمون قرار گرفت. ابتدا کاغذها روی یک تخته لایه مهار شدند. پس از اعمال پوشش و تهیه نمونه­های متعـدد بـرای انجام آزمایش کاغذهایی با وزن پوشش یکسـان انتخـاب شدند. با توجه به عدم امکان دقیق مقدار پوشش­دهی، از کاغذهایی با پوشش حدود 15 گرم بر مترمربع برای  آزمون­های بعدی استفاده شد. بعـد از اعمـال، کاغذهای پوشش داده شده در دمای محیط خشک شـدند. سپس نمونه­ها در داخل فریزر به مدت 2 و 4 ماه قرار گرفتند. قبل از آزمون­، نمونه­های شاهد و پوشش داده شده در شرایط محیطی استاندارد (دمای 20 درجه سلسیوس و رطوبت نسبی 65%) قرار گرفتند. نتایج نشان داد که جذب آب نمونه­ها بعد از پوشش­دهی، کاهش یافته است. علت این امر این است که محلول پوشش به کار رفته در منافذ کاغذ نفوذ کرده و سبب کاهش قطر منافذ گشته است، در نتیجه سرعت عبور آب در منافذ کاغذ کاهش یافته است. در نمونه­های پوشش­دهی و فریز شده، افزایش ضخامت و کاهش صافی سطح و خواص مقاومتی نسبت به نمونه­های شاهد فریز نشده، مشاهده شده است.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Investigating the Effect of Using Biodegradable Surface Coatings on Water Absorption and Mechanical Properties of White Paper Used in Cold Environments

نویسندگان [English]

  • Jafar Ebrahimpour Kasmani 1
  • Ahmad Samariha 2
  • Dariush Khademi Shurmasti 3
1 Department of Wood and Paper Science & Technology, Savadkooh Branch, Islamic Azad University, Savadkooh, Iran
2 Department of Wood Industry, Technical and Vocational University (TVU), Tehran, Iran
3 Dep. of Agriculture, Savadkooh Branch, Islamic Azad University, Savadkooh, Iran
چکیده [English]

This research was conducted with the aim of investigating the effect of using biodegradable nanostructure coatings on water absorption and other physical and mechanical properties of white paper used in cold environments. For this purpose, 127 g/m2 white paper was prepared and tested. First, the liners were mounted on a plywood. After applying the coating and preparing several samples, papers with the same coating weight were selected for testing. Due to the impossibility of exact coverage amount, liners with a coverage of about 15 g/m2 were used for the next tests. After the application, the coated papers were dried at room temperature. Then the samples were placed in the refrigerator for 2 and 4 months. Before the test, the control and coated samples were placed in standard environmental conditions (temperature 20 οC and relative humidity 65%). The results showed that the water absorption of the samples decreased after coating. The reason for this is that the coating solution used has penetrated the pores of the paper and caused the diameter of the pores to decrease, as a result, the speed of water passing through the pores of the paper has decreased. In coated and frozen samples, an increase in thickness and a decrease in surface smoothness and resistance properties have been observed compared to unfrozen control samples.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Coating
  • Water Absorption
  • Mechanical Properties
  • White Paper
  • Cold Environments

Smiley face

مراجع

  • Rajabi and A. Saber, “A Review of the Fruit and Plant Processing Waste Usage for the Production of Food Films and Coatings in the Packaging Industry,” J. Packag. Sci. Tech., vol. 13(50), pp 51-60, 2022. (In Persian)
  • Ferrer, L Pal, and M Hubbe, “Nanocellulose in packaging: Advances in barrier layer technologies,” Ind Crops Prod, vol. 95, pp 574-582, 2017. DOI: https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2016.11.012
  • Asadi khansari and M. Dehghani Firouzabadi, “Introduce of new paper and cardboard in food packaging,” J. Packag. Sci. Tech., vol. 16(4), pp. 46-57, 2013. (In Persian)
  • K. Rastogi and P. Samyn, “Bio-based coatings for paper applications,” Coatings, vol. 5(4), pp. 887-930. 2015. DOI: https://doi.org/10.3390/coatings 5040887
  • J. Zvonkina, P. Gkountara, M. Hilt, and M. Franz, “New printing inks with barrier performance for packaging applications: Design and investigation,” Progress in Organic Coatings, vol. 77(3), pp. 646-656. 2014.
  • Sodifi, N. nazarnezhad, and H. Sharifi, “Investigation of barrier properties of the coated and treated papers with polycaprolactone/cellulose nanocrystals/ZnO nanoparticles,” J. Food Sci. Technol, vol 17(107) pp 91-105. 2021. DOI: 10.52547/fsct.17.107.91
  • Asadi Khansari, M. Dehghani Firouzabadi, and H. Resalati, “The effect of biodegradable coatings on the barrier properties of papers,” Iranian Journal of Wood and Paper Industries, vol. 7(1) pp. 91-101, 2015. (In Persian)
  • Sanchez Aldana, E. Duarte Villa, M. De Dios Hernández, G. González Sánchez, Q. Rascon Cruz, S. Flores Gallardo, and L. Ballinas Casarrubias, “Barrier properties of polylactic acid in cellulose based packages using montmorillonite as filler,” Polymers, vol. 6(9), pp. 2386-2403. 2014. DOI: https://doi.org/10.3390/polym6092386
  • Tyagi, K. S. Salem, M. Hubbe, and L. Pal, “Advances in barrier coatings and film technologies for achieving sustainable packaging of food products–a review,” Trends Food Sci Technol, vol. 115, pp. 461-485, 2021. DOI: https://doi.org/10.1016/j.tifs.2021.06.036
  • Shi, L. Wu, Y. Luo, F. Yu, and H. Li, “A facile method to prepare cellulose fiber-based food packaging papers with improved mechanical strength, enhanced barrier, and antibacterial properties,” Food Biosci, vol. 48, 101729, 2022. DOI: https://doi.org/10.1016/j.fbio.2022.101729
  • Aloui, K. Khwaldia, M. B. Slama, and M. Hamdi, “Effect of glycerol and coating weight on functional properties of biopolymer-coated paper,” Carbohydrate polymers, vol. 86(2), pp. 1063-1072, 2011. DOI: https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2011.06.026
علوم و فنون بسته‌بندی
دوره 14، شماره 54 - شماره پیاپی 54
شماره پیاپی 54 تابستان 1402
مرداد 1402
صفحه 1-7

فایل ها

سابقه مقاله

  • تاریخ دریافت: 12 دی 1401
  • تاریخ بازنگری: 27 اسفند 1401
  • تاریخ پذیرش: 30 اردیبهشت 1402
  • تاریخ انتشار: 01 مرداد 1402

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار