آب گریز کردن کاغذ با استفاده از ترکیبات ارگانوسیلان و نانوذرات دی اکسید تیتانیوم با روش لایه به لایه

استفاده از کاغذ‌‌ به‌عنوان ماده بسته‌بندی و توسعه برنامه‌های کاربردی تکنولوژیکی بر‌روی بسترهای کاغذی تا حد زیادی به کنترل خواص آب‌دوستی الیاف سلولزی و بهبود خواص دفع آب آن بستگی دارد. لذا تحقیق حاضر با هدف توسعه سطوح آب‌گریز در الیاف ‌سلولزی با روش لایه به لایه و با حفظ و بهبود همزمان خواص‌فیزیکی شبکه کاغذ انجام شد. لایه‌نشانی توسط نانوذرات دی‌اکسیدتیتانیوم و پلی‌آکریلیک‌اسید به ترتیب به عنوان لایه کاتیونی و آنیونی به تعداد 3،5 و 7 لایه و با استفاده از زایکوسیل و فلوئوروآلکیل‌سیلان در آخرین لایه روی الیاف خمیرکاغذ رنگبری‌نشده کرافت پهنبرگان انجام شد. سپس با استفاده از این الیاف سلولزی اصلاح‌شده کاغذهای دست‌ساز ساخته شد. ویژگی‌های زبری و زاویه تماس به منظور ارزیابی اثرات آب‌گریزی لایه‌ها اندازه‌گیری شدند. نتایج نشان داد که میزان زبری با افزایش تعداد لایه‌ها افزایش یافته است. زاویه تماس آنی نیز با افزایش تعداد لایه‌های جذب‌شده افزایش یافته است و در لایه هفتم به مقدار تقریبی 110 درجه رسیده است. همچنین با افزایش لایه‌ها، زاویه تماس دینامیکی نیز با تاخیر بیشتر دچار افت شد. استفاده از فلوئورو‌سیلان به عنوان لایه هشتم در مقایسه با نانو زایکوسیل تاثیر بیشتری در کاهش انرژی سطحی نشان داد. زاویه‌تماس آنی کاغذ تیمار شده با نانو زایکوسیل حدود 125 درجه اندازه‌گیری شد که بعد از گذشت تنها 30 ثانیه این مقدار با یک افت چشمگیر به 48 درجه رسید. با این وجود کاغذ اصلاح شده با فلوئوروسیلان در همین مدت‌زمان زاویه تماس 140 درجه را نشان داد. علاوه بر این، تصاویر میکروسکوپ الکترونی (sem)تهیه‌شده از سطح کاغذ وجود نانوذرات دی‌اکسیدتیتانیوم را در سطح الیاف ثابت کرد.