عنوان پایان‌نامه
تاثیر پوشش چند لایه نانو کامپوزیتی پروتئین سویا-CNF/ واکس بر خواص کاغذ بسته بندی
- رشته تحصیلی
- مهندسی منابع طبیعی -صنایع خمیر وکاغذ
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی پردیس کشاورزی و منابع طبیعی شماره ثبت: 6943;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 75308;کتابخانه مرکزی پردیس کشاورزی و منابع طبیعی شماره ثبت: 6943;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 75308
- تاریخ دفاع
- ۱۴ بهمن ۱۳۹۴
- دانشجو
- فاطمه کلایی موخر
- استاد راهنما
- محمد آزاد فلاح
- چکیده
- امروزه با توجه به استفاده از مواد پتروشیمیایی در تکنولوژی بسته¬بندی و نگرانی¬های زیست محیطی ناشی از آن، توسعه موادی نظیر کاغذ و بیوپلیمرها با قابلیت تجدیدپذیری و زیست-تخریب پذیری افزایش یافته است. لذا این تحقیق با هدف استفاده از یک پوشش مانع¬شونده چندلایه بیوکامپوزیتی به¬ویژه در توسعه یک بسته¬بندی کاغذی مواد غذایی انجام شده است. در این راستا اعمال سه وزن پوشش (5، 10 و 15g/m2 ) نانوکامپوزیتی ایزوله پروتئین سویا/نانوالیاف سلولز با درصد نانو الیاف سلولزی (0، 5، 10، 15 و 20 % ) به¬عنوان لایه اول و دو واکس پارافین وزنبور عسل به عنوان لایه دوم پوشش در وزن پوشش 15g/m2 روی کاغذ پایه از نوع کرافت لاینر مورد مطالعه قرار گرفت. خواص فیزیکی و مانع شوندگی کاغذهای پوشش¬دار شامل تغییرات رنگ، ریزساختار سطح به کمک میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)، سرعت عبور بخار آب (WVTR)، مقاومت در مقابل عبور روغن و جذب آب، مقاومت کششی، کرنش در نقطه شکست و مقاومت به ترکیدن اندازه¬گیری شدند. نتایج نشان داد که افزایش وزن پوشش روی خواص مانع¬شوندگی تأثیر قابل توجهی داشته است. به¬طور مثال در وزن پوشش 15g/m2 و در سطح نانوالیاف سلولز 20%، میزان سرعت عبور بخار آب و مقاومت در مقابل عبور روغن به-ترتیب 62/76% و 87/86% در مقایسه با نمونه بدون پوشش بهبود یافت. جذب آب به¬دلیل آبدوست بودن اجزاء پوشش نانوکامپوزیتی با افزایش وزن پوشش افزایش یافت. مقاومت به کشش تحت تأثیر وزن پوشش نبوده ولی با افزایش درصد نانو الیاف سلولزی در حد کاغذ پایه باقی ماند. مقاومت به ترکیدن با افزایش وزن پوشش و درصد نانوالیاف سلولز افزایش یافت. برای غلبه بر مشکل آبدوست بودن پوشش نانوکامپوزیتی، اعمال دو نوع واکس موجب تغییر بسیار زیاد سرعت عبور بخار آب و جذب آب کاغذهای پوشش¬دار شد، هرچند مقاومت به کشش کاهش یافت. به طور کلی می¬توان گفت پوشش نانوکامپوزیتی ایزوله پروتئین سویا/نانوالیاف سلولز –واکس از پتانسیل بالایی برای توسعه مواد بسته¬بندی کاغذی با خواص عملکرد مناسب دارد.
- Abstract
- Todays, development of new materials with biodegradable and renewable properties has been grown due to environmental concern of petrochemical-based materials utilization in packaging technology. Therefore this study was carried out with the aim of developing new packaging paper for foodstuff using multilayer nanobiocomposite coatings. In this regard, the effects of isolated soy protein/cellulose nanofiber (SPI/CNF) nanocomposite coating application with coat weight of 5, 10 and 15 g/m2 and CNF content of 0, 5, 10, 15 and 20% as first layer and two types of wax, i.e. bees wax and paraffin with coat weight of 15 g/m2 on kraft liner as base paper are studied. The physical and barrier properties of SPI/CNF coated paper including color difference (?E), microstructure of the surface (SEM analysis). Water vapor transmission rate (WVTR), oil resistance, water absorptiveness, tensile strength, strain at break and burst strength were measured. The results indicated that barrier properties enhanced significantly with increasing coat weight. For instance, WVTR and oil resistance at 15 g/m2 coat weight and 20% CNF were improved 76.62% and 86.87% respectively in comparison with uncoated paper. The water absorptiveness increased with coat weight because of hydrophilic nature of nanocomposite coating components. Tensile strength was not influenced by coat weight but increasing CNF content caused to compensate strength loss of base paper. However, burst strength gain was observed by increasing coat weight and CNF content. Application of both waxes, i.e. paraffin and bees wax with aim of overcoming to hydrophillicity of the nanocomposite coating caused to improve drastically WVTR and water absorptiveness, however, tensile strength of coated paper decreased due to wax application. It can be said that SPI/CNF-wax nanocopmposite coating posen high potential in developing paper packaging materials with good functional properties.
