The Layer-by-Layer technique was used to build a polyelectrolyte multilayer on the surface of pulp fibres. The treated fibres were then used to prepare paper sheets and the mechanical properties of these sheets were evaluated as a function of the number of bi-layers on the fibres. Two different systems were studied: polyethyleneimine (PEI)/nanofibrillated cellulose (NFC), and polyallylamine hydrochloride (PAH)/hyaluronic acid (HA). Model experiments using dual polarization interferometry and SiO₂ surfaces showed that the two systems gave different thicknesses for a given number of layers. The outer layer was found to be a key parameter in the PEI/NFC system, whereas it was less important in the PAH/HA system. The mechanical properties of the sheets made from the PAH/HA treated fibres were significantly greater than those made from untreated fibres, reaching 70 Nm/g in tensile index and 6.5% in strain at break. Such a modification could be very useful for 3D forming of paper, opening new perspectives in for example the packaging industry, with a renewable and biodegradable product as a potential substitute for some of the traditional oil-based plastics

چکیده

از روش لایه به لایه برای ساختن یک چند لایه پلی الکترولیتی روی سطح الیاف خمیر کاغذ استفاده گردید. سپس از الیاف تهیه شده برای ساخت ورقه ‌های کاغذ استفاده شده و خواص مکانیکی این ورقه‌ ها برحسب تابعی از تعداد جفت لایه‌ های موجود روی فیبر، ارزیابی شد. دو سیستم مختلف مورد مطالعه قرار گرفتند: پلی اتیلن ایمین (PEI) / نانو الیاف سلولزی (NFC)، و پلی آلی آمین هیدروکلرید (PAH) / اسید هیالورنیک (HA). آزمایش ‌های مدل با استفاده از تداخل سنجی دوقطبی و سطوح SiO2 نشان دادند که این دو سیستم به ازای تعداد معینی از لایه‌ ها، ضخامت ‌های مختلفی به­دست می‌ دهند. مشخص شد که در سیستم PEI / NFC، لایه بیرونی به عنوان پارامتر کلیدی عمل می‌ کند، در حالیکه این لایه در سیستم PAH / HA از اهمیت کمتری برخوردار است. خواص مکانیکی ورقه‌ های ساخته شده از الیاف PAH / HA عمل آوری شده، به میزان چشمگیری بالاتر از خواص ورقه ‌های ساخته شده از الیاف عمل آوری نشده بود، بطوریکه در شاخص کشش به Nm/g 70 و در میزان کرنش در آستانه گسیختگی به %5/6 می ‌رسید. چنین اصلاحی می ‌تواند فواید قابل توجهی برای شکل­ دهی سه بعدی کاغذ به همراه داشته باشد و با یک محصول زیست تجزیه پذیر و تجدیدپذیر که جایگزین بالقوه‌ ای برای برخی از پلاستیک‌ های پایه نفتی سنتی خواهد بود، فرصت­ های جدیدی به­روی برخی از صنایع مانند صنایع بسته­ بندی بگشاید.

1-مقدمه

تخلیه منابع هیدروکربنی (نفتی) در طبیعت منجر به هشیاری بیشتر در زمینه محیط زیست شده و افزایش چشمگیر استفاده از این مواد میزان پژوهش‌ هایی را به­همراه داشته است که به­دنبال یافتن جایگزین‌ هایی برای محصولات پایه نفتی بوده ‌اند. پلیمر های پایه نفتی مانند پلی اتیلن (PE) یا پلی پروپیلن (PP) به­دلیل هزینه پایین، خواص عایق بندی قوی و قابلیت‌های شکل پذیری که دارند، به­طور گسترده‌ ای در صنایع بسته بندی مورد استفاده قرار گرفته‌ اند. با این وجود، این پلیمرها علاوه بر اینکه از منابع تجدید ناپذیر تولید می‌ شوند، فاقد قابلیت زیست تجزیه پذیری نیز هستند...