Powiadomienia systemowe
- Sesja wygasła!
- Sesja wygasła!
- Sesja wygasła!
- Sesja wygasła!
- Sesja wygasła!
Tytuł artykułu
Autorzy
Identyfikatory
Warianty tytułu
A modification of the paper properties using an impregnation with chitosan and with its mixtures
Języki publikacji
Abstrakty
W celu impregnacji, arkusze papieru w stanie wilgotnym zostały natryskiwane rozcieńczonymi wodnymi roztworami octanu chitozanu (także usieciowanego) oraz jego mieszaninami z rozpuszczalnymi w wodzie polimerami: polialkoholem vinylowym (PVAL), skrobią (S) oraz hydroksypropylocelulozą (HPC) o różnym składzie w udziale wagowym równym 1% suchej masy papieru. Wykonano badania właściwości mechanicznych (obciążenie zrywające BO, opór przedarcia Tf, rozciągliwość Ex, przepuklenie Bp, samozerwalność BI) tak impregnowanego papieru także na mokro oraz określono jego stopień zaklejenia oznaczając wskaźnik Cobb't. Stwierdzono poprawę właściwości mechanicznych papieru oraz znaczny wzrost jego wodotrwałości w przypadku zastosowania do impregnacji chitozanu oraz jego mieszanin o udziale wagowym polimerów PVAL, S oraz HPC nieprzekraczającej 20%. Zastosowanie do impregnacji chitozanu częściowo usieciowanego aldehydem glutarowym prowadzi do jeszcze korzystniejszych wyników. Najlepsze wyniki otrzymano dla papierów otrzymanych z mas o niskim i średnim stopniu zmielenia. Przeanalizowano charakter możliwych oddziaływań międzycząsteczkowych (wiązań wodorowych i jonowych) występujących między grupami funkcyjnymi łańcucha chitozanu i celulozy lub chitozanu w układzie polimer rozpuszczalny w wodzie, celuloza. Zakładając, że rozkład tych oddziaływań wzdłuż łańcuchów celulozowych w papierze jest statystyczny, obserwowany charakter zmian wartości niektórych właściwości mechanicznych (Bp, Tr, Bi,) w funkcji udziału polimeru w mieszaninie z chitozanem może być dobrze opisany krzywą rozkładu Gaussa. Zaproponowano model dynamicznej penetracji wody do papieru. Obliczono współczynniki dyfuzji wody i określono ich zależność od stopnia zmielenia masy papierniczej i zastosowanej impregnacji papieru wodnymi roztworami octanu chitozanu i badanych mieszanin.
To impregnate the paper sheets in still wet state (on the blotter) were sprayed by dilute water solution of chitosan acetate (also semicrosslinked) and its blends with water soluble polymers: polyvinyl alkohol (PVAL), starch (S) and hydroksypropylocelulose (HPC) of various composition in weight fraction equal to 1% of paper mass. The mechanical properties (breaking length Bi breaking load BO tear resistance Tf bursting power Bp, extensibility Ex also in wet state were investigated. Degree of sizing and Cobb't factor were derived. Improving mechanical properties and the large increase of water resistance of paper was obsened in the case of impregnation by pure chitosan and its blends with PVAL, S or HPC which fractions do not exceed 20% by weight. The application of semicrosslinked chitosan (by using glutaraldehyde) leads to still better results. The best results were presented for papers prepared from paper pulp of low and average slowness degrees. It was analysed a character of possible intermolecular interactions (hydrogen and ionic bonds) occurring between functional groups of chitosan and cellulose chains or in the complex system chitosan - water soluble polymer - cellulose. Assuming distribution of the interactions along cellulosic fibers in paper statistical, the obsened character of dependence of some (B Tf B) mechanical properties on weight fraction of polymer in chitosan blends could be well described by Gauss curve. Model of water penetration dynamics into paper was proposed. Diffusion coefficients of water were calculated. Their values are found to be dependent on slowness degree SD of paper pulp and the used paper impregnation by water solution of chitosan acetate and studied blends.
Wydawca
Czasopismo
Rocznik
Tom
Strony
687--694
Opis fizyczny
Bibliogr. 34 poz.
Twórcy
autor
- Wydział Inżynierii Procesowej i Ochrony Środowiska Politechniki Łódzkiej, ul. Wólczańska 213, 93-005 Łódź
Bibliografia
- 1. Monographs vol. I-VIII, pod red. H. Struszczyka, „Progress on Chemistry and Application ot Chitin and its Derivatives”, Polish Chitin Society 1995-2002.
- 2. Miśkiewicz D.: „Struktura i właściwości papieru napełnionego biodegradowalny- mi mieszaninami polimerowymi zawierającymi chitozan”, Wydział Inżynierii Procesowej i Ochrony Środowiska, praca doktorska 2003.
- 3. Albertsson A.C., Karlsson S.: „Degradable polymers tor the future”, Acta Polyme- rica 46,114-123 (1995).
- 4. Allan, G.G., Fox J.R, Crosby G.D., Sarkman K.V.: „Chitosan, a mediator for fibre- water interactions in paper”, Mater. Symposium „Fibre-water interactions in paper-making”, Oxford 1977.
- 5. Mucha M.: „Polimery a ekologia”, Wydawnictwo PL, Łódź 2002.
- 6. Ganjidoust H, Tatsumi К, Yamagishi Т, Gholian R.: „Effect of synthetic and natural coagulants on lignin removal from pulp and paper wastewater”, Water Sei Technol. 35, 291-296 (1997).
- 7. Salmon S., Hudson S.: „Shear-precipitated chitosan powders, fibers, and fibrid papers”, J. Polym. Sei, 1007-1014 (1995).
- 8. Niekraszewicz A., Malinowska H, Szymański A.: „Badania nad przydatnością chitozanu do wodoutrwalania papieru”, Przegl. Papierń. 57,7,436-441 (2001).
- 9. Ghost A.: „Enhancement of fiber strength using chemical additives at the wet end in an acidic system”, Mater. Appita Annual General Conference, 2,573-581 (1993).
- 10. Leleg M., Pikulik I.: „Wet-Web strength increase by chitosan”, Nord. Pulp Pap. Res. J., 3, 99-103 (1991).
- 11. Zhang W.: „New type of chemical additive for papermaking - appliction of chitosan for surface sizing”, China Pulp Pap. 1, 2,15-19 (1991).
- 12. Hosokawa J., Nishiyama M.: „Manufacture of composite paper”, Pat. 6 689/90 (1990).
- 13. Mathur N., Narang C.: „Chitin and chitosan, verstile polysacharides from marine animals”, J. Chem. Educ., 11,938-942 (1990).
- 14. Sato I.: „Sheet for ink-jet recording”, Pat. 9 676 90 (1990).
- 15. Aizawa Y, NodaT.: „Antistatic photographic paper”, Pat. 189 859 88 (1988).
- 16. Hosokawa J., Nishiyama M.: „Cellulosic fiber and chitosan-based composite material and a method of the preparation”, Pat. 1 330 916 (1994).
- 17. Nakajima M., Mochizuki Y, Miyazawa F, Kurahashi I.: „Manufacture of cellulosic sheet”, Pat. 280 187/94 (1994).
- 18. Hoang M, Khan M.: „Antimicrobial drying substrate”, Pat. 5 334 388 (1994).
- 19. Kobayashi O., Yamanami T, Horiguchi s.: „Chitosan-urethan prepolymer composition”, Pat. 253 721/92 (1992).
- 20. Mucha M., Miśkiewicz D. „Sposób poprawy właściwości mechanicznych papieru (Biodegradowalne mieszaniny chitozanu z polialkoholem winylowym jako na- pełniacze papieru)”, Pat. P-345438 (2001).
- 21. Mucha M., Miśkiewicz D.: „Sposób modyfikacji właściwości wytrzymałościowych papieru (Chitozan usieciowany aldehydem glutarowym jako biodegrado- walny napełniacz papieru poprawiający jego właściwości)”, Pat. P-346091 (2001).
- 22. Wieczorek A., Mucha M.: „Application of chitin derivatives and their composites to biodegradable paper coatings”, Proc. of 7-th international conference on chitin Edvances in Chitin Sience, V. 2,890-896 (1997).
- 23. Miśkiewicz D., Mucha M.: „Chitosan Blends as Fillers for Paper”, J. Applied Polymer Sei. 77, 3210 (2000).
- 24. Mucha M.,. Miśkiewicz D.: „Rozpuszczalne w wodzie reaktywne mieszaniny polimerowe zastosowane do papieru”, Prace naukowe Instytutu Technologii Org. i Tworzyw Szt. Politechniki Wrocławskiej, 50, 306 (2001).
- 25. Mucha M.,. Miśkiewicz D.: „Ultradźwiękowe badania wodotrwatości papieru impregnowanego mieszaninami chitozanu”, Monograph vol. VIII „Progress on Chemistry and Application of Chitin and its Derivatives”, Polish Chitin Society (2003).
- 26. Crips M.T.: „Chemia wodoutrwalania papieru: kierunki rozwoju, najnowsze osiągnięcia i zastosowania”, Mater. Międz. Kont. PIRA, 05.1997, s.18.
- 27. Hamm U.: „Środki wodoutrwalające w produkcji papierów higienicznych”, Papier 51,6A, V118-V123 (1997).
- 28. Pan Y.L, Kuga S., Usuda M.: „An ultrasonic technique to study wetting and liquid penetration of paper”, Tappi J. 71,119-123 (1988).
- 29. Pan Y.L, Kuga S., Usuda M., Kadoya T: „Ultrasound can evaluate paper sizing”, Tappi J., 68,98-102 (1985).
- 30. Stor-Pellinen J., Haeggstrom E, Luukkala M.: „Ultrasonic measurement of the effect of high power ultrasound on wetting paper”, Ultrasonics 38,953-959 (2000).
- 31. Grüner G.: „Emtec Penetration - Dynamics Analyzer”, materiały firmy Emtec Electronic GmbH.
- 32. Manteuffel C., Manteuffel P: „Ultradźwiękami w strukturę papieru. Uniwersalna metoda badania penetracji cieczy w głąb papieru”, Przegl. Papierń. 56,12, 709 (2000).
- 33. Manteuffel P.: „Wysoki lot feniksa. Rewelacyjna metoda badania nowych technologii powlekania papieru”, Przegl. Papierń. 57,4,227 (2001).
- 34. Leks-Stępień J.: „Porównanie drukowności papierów do drukarek ink-jet. Badania właściwości sorpcyjnych aparatem PDA”, Przegl. Papierń. 57,7,433 (2001).
Typ dokumentu
Bibliografia
Identyfikator YADDA
bwmeta1.element.baztech-article-LOD7-0008-0035