عوامل متعددی منجر به تخریب سلولز می شوند که هیدرولیز اسیدی از مهمترین این عوامل به شمار می رود. بسیاری از کتابهای تاریخی به مرور زمان به خاطر هیدرولیز اسیدی و افت درجه بسپارش سلولز، تخریب می شوند. به همین دلیل اسیدزدایی از کاغذهای نفیس قدیمی به منظور توقف و خنثی کردن این فرایند و نیز اعمال تیمارهای استحکام بخشی ضروری است. از آنجایی که کاغذ محیط مناسبی برای رشد برخی قارچ ها محسوب می شود، استفاده از تیمار حفاظتی مناسبی که بتواند علاوه بر افزایش pH و قلیایی نمودن کاغذ تا حد مطلوب، موجب افزایش مقاومت کاغذ و توقف یا کندتر شدن رشد قارچ های مخرب شود، مورد توجه بوده است. در این پژوهش به منظور اسیدزدایی کاغذ و تقویت بافت آن با استفاده از پراکنده سازی نانوهیدروکسید کلسیم و نانو هیدروکسی آپاتیت همراه با نانوسلولز و نانوکیتوزان در حلال الکلی (اتانول)، یک نانو پوشش بر روی سطوح کاغذ نمونه اعمال شد. برای بررسی خواص ضد قارچی، کاغذهای تیمار شده با استفاده از قارچ آسپرژیلوس در معرض شرایط کهنگی بیولوژیکی قرار گرفتند. برای این منظور پس از تهیه محیط کشت، کاغذهای تیمار شده در پلیتهای جداگانه تلقیح شدند و پس از طی کردن دوران نهفتگی، میزان رشد قارچ بر روی نمونه ها مورد بررسی قرار گرفت. همچنین آزمون مقاومت کششی هم بر روی نمونه های تیمار شده انجام گرفت. نتایج نشان داد که تیمارهای اسیدزدایی با ایجاد شرایط قلیایی، منجر به افزایش pH کاغذ شده و کاغذ تیمار شده با ترکیب نانو هیدروکسید کلسیم – نانوکیتوزان و نیز نمونه های تیمار شده با نانوهیدروکسی آپاتیت دارای کمترین میزان آلودگی قارچی بودند. کاغذهای تیمار شده با نانوهیدروکسید کلسیم همراه با نانو کیتوزان مقاومت کششی نیز خواص بهتری از خود نشان دادند و استفاده از نانوسلولز در تیمارها هرچند از مقاومت کمتری در برابر آلودگی قارچی برخوردار بود اما منجر به بهبود مقاومت کششی در کاغذهای تیماری شد.

کاغذ به خاطر ویژگی های ساختاری خود به تدریج توسط عوامل مخرب مختلفی به ویژه هیدرولیز اسیدی تخریب می شود. به همین دلیل اسیدزدایی از کاغذهای با ارزش قدیمی به منظور توقف و خنثی کردن این فرایند و نیز اعمال تیمارهای استحکام بخشی برای تقویت کاغذهای تخریب شده ضروری است. در این پژوهش برای اسیدزدایی کاغذ و تقویت بافت آن با استفاده از پراکنده سازی نانوهیدروکسید کلسیم و نیز نانوهیدروکسید کلسیم همراه با نانوکیتوزان در اتانول، یک نانو پوشش بر روی سطوح کاغذ نمونه اعمال شد. همچنین به منظور بررسی تاثیر تیمار اسیدزدایی و مقاوم سازی، نمونه ها در معرض کهنگی حرارتی و کهنگی حرارتی رطوبتی قرار گرفتند و مقدار pH، مقاومت به تا شدن و روشنی کاغذهای تیمارشده، قبل و بعد از کهنگی مورد سنجش قرار گرفتند. نتایج حاصل از بررسی ویژگی های شیمیایی، مکانیکی و فیزیکی کاغذهای تیمار شده قبل و بعد از کهنگی نشان داد که استفاده از نانوذرات هیدروکسید کلسیم منجر به افزایش قلیاییت کاغذ و بهبود درجه روشنی آن شد و استفاده از نانوکیتوزان در ترکیب با نانوهیدروکسید کلسیم نیز موجب بهبود خواص مکانیکی کاغذهای تیمار شده گردید. اما بعد از کهنگی حرارتی رطوبتی، مقاومت کاغذهای تیمار شده حاوی نانوکیتوزان افت بیشتری پیدا کرد. همچنین از نظر خواص بصری نیز کاغذهای تیمار شده با نانوهیدروکسید کلسیم در قیاس با کاغذ شاهد و کاغذ تیمارشده با ترکیب نانوهیدروکسید کلسیم نانوکیتوزان، از پایداری بیشتری برخوردار بود.

این تحقیق با هدف بررسی تاثیر تیمار آنزیمی بر خصوصیات مکانیکی کاغذ ساخته شده از خمیرکاغذ جوهرزدایی شده از کاغذ باطله مجله پوشش دار انجام گرفت. به این منظور پس از تهیه نمونه های آزمونی، عملیات خمیرسازی در درصد خشکی 4 درصد، به مدت 2.5 دقیقه، در pH خنثی و تحت تاثیر دو تیمار آنزیمی سلولاز و ترکیب سلولاز/ لیپاز در دو دمای 20 و50 درجه سانتی گراد انجام گرفت. پس از تهیه خمیر کاغذها، مرحله جوهرزدایی به روش شستشو و بر روی الک با مش 120 انجام گردید. در ادامه و پس از ساخت کاغذ دست ساز، اثر تیمار آنزیمی بر ویژگی های مکانیکی کاغذهای ساخته شده مورد بررسی و تجزیه و تحلیل آماری قرار گرفت. نتایج حاصل از اندازه گیری ها نشان داد که تیمار آنزیمی به غیر از مقاومت به پارگی، سبب افزایش ویژگی های مکانیکی کاغذ دست ساز می شود. نتایج درجه روانی خمیر کاغذها نشان داد که تیمار آنزیمی باعث کاهش مقدار درجه روانی خمیر کاغذ می شود. همچنین افزایش دما در تیمار های آنزیمی سبب کاهش بیشتر مقدار درجه روانی خمیر شد.

خصوصیات سطحی الیاف سلولزی با تکنیک لایه نشانی اصلاح می شود. عوامل مختلفی بر کارایی این تکنیک موثرند. ویژگی های سوسپانسیون الیاف مانند میزان هدایت الکتریکی از این عوامل اند که بر نتایج فرایند لایه نشانی اثر می گذارند. در این تحقیق، خمیرکاغذ تهیه شده از الیاف بازیافتی با تکنیک لایه نشانی با پلیمرهای طبیعی نشاسته کاتیونی و آنیونی در سطوح مختلف هدایت الکتریکی لایه نشانی شدند و کاغذهای دست ساز با وزن پایه 60 گرم بر متر مربع تهیه و ویژگی های مختلف فیزیکی و مکانیکی آن ها بررسی شد. نتایج نشان داد که تیمار لایه نشانی الیاف بازیافتی سبب بهبود زیادی در دانسیته ظاهری و شاخص کیفیت شکل گیری کاغذ ها می شود، در حالی که زبری سطح تغییر مشخصی نداشت. مقاومت به کشش و پیوند داخلی کاغذ به عنوان شاخص های قابلیت پیوندپذیری بین الیاف نیز بر اثر تیمار لایه نشانی روند افزایشی بسیار خوبی نشان دادند. نتایج نشان داد تغییر میزان هدایت الکتریکی سوسپانسیون الیاف، اثر دوگانه ای بر ویژگی الکتروشیمیایی سطح الیاف و جذب نشاسته دارد. کمترین سطح غلظت نمک NaCl، 0.001 مولار با هدایت الکتریکی 140 mS/cm، شرایط مطلوب برای لایه نشانی تعیین شد.

خمیر کرافت رنگبری نشده حاصل از خرده چوب های صنوبر، پیش تیمار شده با قارچ رنگین کمان در زمان های 1، 2 و 3 هفته (خمیر کرافت زیستی)، به عنوان ماده اولیه در این مطالعه استفاده شد. خمیرهای مذکور بعد از هر مرحله رنگبری، به روش ECF در توالیDED ، از نظر ویژگی هایی نظیر مقدار لیگنین و میزان گروه هایی که در برگشت روشنی کاغذ موثرند (کربنیل، کربوکسیل و هگزنورونیک اسید) مورد بررسی قرار گرفتند. به منظور بررسی ویژگی برگشت روشنی، کاغذهای دست ساز استاندارد 60 گرم بر متر مربع ساخته شده از خمیرهای فوق تحت دو نوع تیمار کهنگی گرمایی و UV قرار گرفته و سپس درجه روشنی آنها ارزیابی گردید. نتایج نشان داد که با افزایش زمان پیش تیمار، در کلیه تیمارهای رنگبری، مقادیر لیگنین به استثنای مرحله D1 در تیمار سه هفته ای، بیشتر می شود، گروه های کربنیل در یک هفته پیش تیمار (مرحله سوم) و دو هفته پیش تیمار (مرحله اول) به کمترین مقدار خود می رسد و از میزان گروه های کربوکسیل و هگزنورونیک اسید پس از رنگبری توالی سه مرحله ای کاسته می شود. اثر تیمار گرمایی بر برگشت روشنی در مقایسه با تیمار UV بطور قابل توجهی بیشتر بوده است. همچنین، کاغذهای حاصل از خرده چوب های پیش تیمار شده در زمان 1 و 2 هفته ای از کمترین برگشت روشنی و کاغذهای حاصل از خرده چوب های با پیش تیمار قارچی سه هفته ای بدلیل داشتن گروه های کربنیل و هگزنورونیک بیشتر از بیشترین مقادیر برگشت روشنی برخوردارند. از این نظر، زمان دو هفته پیش تیمار به عنوان زمان مناسب جهت پیش تیمار قارچی تایید می گردد.

کاغذ در طول تاریخ بستر مناسبی جهت ثبت بوده که اطلاعات زیادی از فرهنگ و زندگی گذشتگان را در اختیار بشر قرار می دهد. اما کاغذ به دلیل ساختار آلی خود به شدت آسیب پذیر است. از جمله این آسیب ها عوامل بیولوژیکی و قارچی است که برای جلوگیری از آن و استفاده از یک ماده ی مناسب جهت ضدعفونی کاغذ یکی از موضوعات مورد توجه حفاظت گران آثار تاریخی است. مادة ضدقارچ بنومیل با غلظت 100 ppm برای حفاظت از کاغذهای تاریخی ارزیابی شده و نتایج مطلوبی برای آن گزارش شده است. اما تأثیر این آفت کش بر روی دیگر مواد موجود در سطح کاغذهای تاریخی مانند مرکب ها نامشخص است. مرکب مازو یکی از پرکاربردترین مرکب های نسخ تاریخی است. بنابراین بررسی تأثیر مادة ضدقارچ بنومیل بر روی مرکب مازو در سطح کاغذ از اهمیت زیادی دارد که در این پژوهش به آن پرداخته شده است. جهت ارزیابی، پس از آماده سازی نمونه های آزمایشگاهی و پیرسازی آنها، آزمون های سنجش pH، رنگ سنجی، بررسی مقاومت، طیف سنجی FTIR-ATR و میکروسکوپی SEM انجام گرفت. بر اساس مقایسة نتایج نمونه های آزمونی و نمونة شاهد، ضدقارچ بنومیل در غلظت 100ppm تاثیر نامطلوبی بر مرکب مازو و سطح کاغذ نداشت. غوطه وری کاغذ در محلول بنومیل-اتانول سبب کاهش شدید مقاومت های کاغذ می شود و لازم است که از یک حلال مناسب یا روش کاربرد دیگری مانند اسپری کردن برای اعمال بنومیل در سطح اسناد تاریخی استفاده شود.

سابقه و هدف: روش های نانوفناوری همچون تکنیک لایه به لایه پتانسیل زیادی را برای اصلاح خواص الیاف سلولزی و بهبود کیفیت آن نشان داده است. در این تکنیک، الیاف سلولزی با ذرات یونی با بار مخالف در یک محیط واکنش قرار می گیرد و طی آن ذرات یونی عمدتا با جاذبه الکترواستاتیکی توسط سطح الیاف جذب می شود. بین لایه نشانی های متوالی مرحله شستشو قرار دارد که بیشتر برای حذف ذراتی است که به صورت فیزیکی و سست جذب سطح الیاف شده اند. به کارگیری مراحل مختلف شستشو در این تکنیک تا حدود زیادی امکان کاربردی کردن آن را مشکل نموده است. از این رو در این تحقیق، تاثیر به کارگیری سیستم لایه به لایه اصلاح شده (بدون شستشو) بر بهبود مقاومت های کاغذ تهیه شده از الیاف بازیافتی مورد ارزیابی قرار گرفته است.مواد و روش ها: آزمایشات لایه نشانی با استفاده از پلیمرهای نشاسته کاتیونی و نشاسته آنیونی برای تشکیل یک تا سه لایه متوالی بر روی الیاف بازیافتی تهیه شده از کارتن های کنگره ای کهنه انجام شد. برای هر مرحله لایه نشانی، 500 میلی لیتر سوسپانسیون خمیر الیاف با خشکی حدود 0.48 درصد، با دور ثابت 750 در دقیقه بمدت 10 دقیقه، با محلول های نشاسته توسط همزن آزمایشگاهی بهم زده شد. سپس از خمیرکاغذ تیمارنشده و تیمارشده، کاغذهای دست ساز با وزن پایه 60±3 g/m2 تهیه و ویژگی های فیزیکی (ضخامت و دانسیته ظاهری) و مقاومتی (شاخص مقاومت به کشش، شاخص مقاومت به ترکیدن و انرژی کششی جذب شده) آن مورد مقایسه قرار گرفت.یافته ها: نتایج نشان داد که با تیمار الیاف بازیافتی با سیستم لایه به لایه اصلاح شده ضخامت کاغذ کاهش و دانسیته ظاهری آن افزایش یافته است. به علاوه، این سیستم تاثیر قابل توجهی در توسعه مقاومت های کاغذ داشته است. برای مثال؛ با لایه نشانی سه لایه از نشاسته های یونی، شاخص مقاومت به کشش کاغذ از 15.9 N.m/g به47.29 N.m/g ، شاخص ترکیدن از 1.05 kPa.m2/g به 2.15 kPa.m2/g و انرژی کششی جذب شده از 2.42 J/m2 به 10.28 J/m2 افزایش یافت. همچنین در ریزنگارهای الکترونی تهیه شده نیز ظاهر متفاوتی از الیاف تیمارشده نسبت به الیاف تیمار نشده مشاهده شده است؛ که بیانگر افزایش ژلاتینی شدن سطح الیاف تیمارشده در اثر افزایش جذب نشاسته کاتیونی می باشد.نتیجه گیری: لایه نشانی نشاسته کاتیونی و نشاسته آنیونی در سیستم لایه به لایه اصلاح شده زمینه افزایش جذب الکترواستاتیکی نشاسته کاتیونی را بر روی الیاف بازیافتی فراهم می آورد. این امر با توسعه پیوندهای بین الیاف، موجب بهبود مقاومت های کاغذهای تهیه شده از الیاف بازیافتی شده است.

این تحقیق با هدف بررسی تاثیر تیمار آنزیمی بر خصوصیات مقاومتی خمیرکاغذ جوهرزدایی شده از کاغذ روزنامه بازیافتی انجام گرفت. به این منظور پس از تهیه نمونه ها، عملیات خمیرسازی در درصد خشکی 4%، به مدت 5.2 دقیقه، در pH خنثی، تحت تاثیر دو تیمار آنزیمی سلولاز و ترکیب سلولاز / لیپاز و در دو دمای 20 و 50 درجه سانتی گراد انجام گرفت. بعد از انجام عملیات خمیرسازی به منظور تاثیر تیمار آنزیمی، خمیرکاغذها به مدت 30 دقیقه در دمای 20 و 50 درجه سانتیگراد نگه داشته شدند. برای اعمال دمای 50 درجه سانتیگراد از حمام آب داغ استفاده گردید. پس از تهیه خمیرکاغذها، مرحله جوهرزدایی به روش شستشو و بر روی الک با مش 120 انجام شد. در ادامه، اثر تیمار آنزیمی بر ویژگیهای مقاومتی کاغذهای دست ساز ساخته شده مورد بررسی و تجزیه و تحلیل آماری قرار گرفت. نتایج حاصل از اندازه گیریها نشان داد که تیمار آنزیمی سبب افزایش کلیه ویژگیهای مقاومتی کاغذ شده است. همچنین خمیرکاغذهای تیمار شده با ترکیب سلولاز / لیپاز مقاومتهای بالاتری نسبت به خمیرکاغذهای تیمار شده با سلولاز تنها نشان دادند. برای نمونه شاهد مقاومت به ترکیدن، مقاومت به پاره شدن، مقاومت به کشش، طول پاره شدن و شقی کششی به ترتیب 43.1KPm2/g، 33.5mN.m2/g،64.48Nm/g ،94.4km  و 46.476kN/m اندازه گیری شد. در حالیکه بیشترین مقادیر برای نمونه کاغذهای تیمار شده به ترتیب92.1KP.m2/g ،96.5mN.m2/g ، 29.63Nm/g، 45/6km و 31/584kN/m بدست آمد. همچنین نتایج درجه روانی خمیر کاغذ نشان داد که با افزایش دما درجه روانی خمیر کاهش مییابد. این تحقیق نشان داد که با توجه به محدودیت منابع چوبی در کشور از یک سو و پایین بودن سطح تکنولوژی بازیافت در کشور از سوی دیگر، میتوان از تیمار آنزیمی به عنوان یک فرآیند جایگزین فرآیندهای شیمیایی مخرب محیط زیست در صنایع بازیافت کاغذ استفاده کرد.

در این تحقیق اثر پیش تیمار قلیایی با یک درصد هیدروکسیدسدیم بر ویژگی های فیزیکی، نوری و مقاومتی خمیر کاغذ NSSC از کاه گندم بررسی شد. از نمونه کاه گندم (رقم زاگرس) مزارع استان گلستان استفاده گردید. کاه خرد شده در دمای 70 درجه سانتی گراد به مدت 30 دقیقه تحت تاثیر پیشتیمار با یک درصد هیدروکسیدسدیم بر مبنای وزن خشک قرار گرفت. پخت ها در دمای 160 درجه سانتیگراد با نسبت ثابت سولفیت سدیم به هیدروکسیدسدیم 5 به 1 انجام شد. پس از پخت، خمیرکاغذها توسط پالایشگر آزمایشگاهی PFI تا رسیدن به درجه روانی 25±380 میلیلیتر (CSF) پالایش شدند و بازده کل و عدد کاپای آنها تعیین گردید. کاغذ دست ساز 60 گرمی بر اساس آئین نامه TAPPI ساخته شد و ویژگی های فیزیکی، نوری و مقاومتی ارزیابی شدند. نتایج نشان داد که پیش تیمار قلیایی اثر معنی داری در افزایش ویژگی های نوری و مقاومتی کاغذ داشته است. اندازه گیری درجه روانی اولیه خمیر کاغذها نشان داد که درجه روانی با افزایش مواد شیمیایی پخت و هیدروکسیدسدیم کاهش یافته و با افزایش مواد شیمیایی، دانسیته کاغذ افزایش، و بازده و ضخامت و حجم ویژه کاغذ کاهش یافت.