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Mar 01, 2024

Eau et huile

Scientific Reports volume 13, Numéro d'article : 12292 (2023) Citer cet article 334 Accès 1 Détails Altmetric Metrics Dans cet article, trois types de poudre de micro-nano bambou (MBP) et d'alkyl cétène

Rapports scientifiques volume 13, Numéro d'article : 12292 (2023) Citer cet article

334 accès

1 Altmétrique

Détails des métriques

Dans cet article, trois types de poudre de micro-nano bambou (MBP) et de dimère d'alkylcétène (AKD) ont été ajoutés au revêtement d'alcool polyvinylique/nanofibres de cellulose (PVA/CNF) pour préparer du papier couché PVA/CNF/MBP et du PVA/CNF. Papier couché /M-MBP/AKD. Les résultats ont montré que le MBP a amélioré l'oléophobie du revêtement PVA/CNF et que le degré de résistance à la graisse des papiers couchés PVA/CNF/B-MBP et PVA/CNF/M-MBP a atteint le niveau le plus élevé, avec un numéro de kit de 12. Parmi parmi les papiers couchés PVA/CNF/MBP, le papier couché PVA/CNF/M-MBP présente les meilleures propriétés hydrophobes, avec un angle de contact avec l'eau et une valeur Cobb de 74° et 21,3 g/m2, respectivement. De plus, lorsque le dosage d'AKD était de 0,2 % dans le revêtement PVA/CNF/M-MBP/AKD, le numéro de kit du papier couché était de 11, la valeur Cobb était de 15,2 g/m2, l'angle de contact avec l'eau était de 103°, et la résistance à la traction s'est avérée augmenter légèrement. Par conséquent, comparé au papier couché PVA/CNF, le papier couché PVA/CNF/M-MBP/AKD présente une bonne résistance et d'excellentes propriétés hydrophobes et oléophobes.

Le développement du papier hydrophobe et sulfurisé a apporté une grande commodité au domaine du conditionnement des huiles et des graisses, qui concerne l'alimentation, l'industrie, le médical et d'autres domaines1. Afin d’améliorer les propriétés hydrophobes et oléophobes du papier, il est nécessaire de retraiter le papier support. Comme nous le savons tous, le papier de base est composé de fibres végétales. Le caractère hydrophile de la cellulose et la porosité de la surface du papier déterminent que le papier de base ne peut pas atteindre de propriétés hydrophobes et oléophobes2. Par conséquent, il est nécessaire d’appliquer un revêtement (pulvériser un film polymère dense ou appliquer un agent résistant à l’huile) sur la surface du papier pour obtenir l’oléophobie du papier.

Le polymère est pulvérisé sur la surface du papier pour former un film plastique qui peut empêcher efficacement le contact entre le papier et la graisse. Cependant, les polymères tels que le polyéthylène, le polypropylène et le polychlorure de vinyle ont des structures stables et des temps de dégradation naturels longs, qui ont un impact sur l'environnement et les organismes3. Le revêtement oléophobe contenant du fluor a une faible énergie de surface, ce qui entraîne une oléophobie plus élevée du papier couché. Cependant, les substances contenant du fluor sont décomposées à haute température et pénètrent dans le corps humain avec les aliments, ce qui peut provoquer diverses maladies chroniques et même le cancer4, 5. Par conséquent, il est nécessaire de développer un papier sulfurisé vert et respectueux de l'environnement pour remplacer le papier sulfurisé ordinaire. papier.

Tyagi et al.6 ont préparé des revêtements barrières composites CNC en utilisant des nanocristaux de cellulose (CNC), de l'argile montmorillonite nano-remplissante, des protéines de soja et un dimère d'alkylcétène. Il a été constaté que le numéro de kit de papier couché composite CNC était de 6. De même, le numéro de kit de cartons couchés de nanofibres de cellulose/carboxyméthylcellulose préparés par Mazhari Mousavi et al.7 était également de 6. De plus, Sheng et al.8 ont préparé papiers anti-graisse non toxiques sans fluor enduits d'alginate de sodium (SA)/carboxyméthylcellulose de sodium et d'alginate de SA/propylène glycol, le nombre maximum de kits a atteint 9. Le poids de la couche est l'un des facteurs importants affectant les propriétés de barrière de papier d'emballage. Yook et al.9 ont étudié différents types de revêtements barrières à base de nanofibrilles de cellulose et leurs propriétés barrières et ont découvert qu'un grammage d'au moins 10 g/m2 était souhaitable pour conférer des propriétés barrières efficaces aux papiers. Le papier couché AKD-CNF présentait de bonnes propriétés hydrophobes avec un angle de contact avec l'eau allant jusqu'à 113°, mais ses propriétés oléophobes n'étaient toujours pas bonnes avec un numéro de kit de 9.

L'alcool polyvinylique (PVA) et les nanofibres de cellulose (CNF) sont des matériaux d'enrobage appropriés avec de bonnes propriétés filmogènes et sont biodégradables10, 11. Fadel et al.12 ont étudié les CNF isolés de la pulpe de betterave sucrière (SBP) en utilisant deux méthodes. Les films ADCNF avaient de meilleures performances que les films DHCNF avec un angle de contact avec l'eau de 59,0° ± 1,73 et l'huile pénètre dans le papier pendant plus de 45 minutes (volume de revêtement 10 g/m2). En outre, ils ont également étudié le papier enduit de nanoparticules de CNF/chitosane (CHNP) et ont constaté que la sorption d'eau était de 81 g/m2 et la résistance à l'huile de 78 s13. Selon les recherches antérieures de l'auteur, il a été constaté que les revêtements PVA/CNF ont des propriétés hydrophobes et oléophobes, mais que l'hydrophilie du PVA et la lipophilie des CNF limitent l'amélioration supplémentaire de l'hydrophobicité et de l'oléophobie du revêtement PVA/CNF14. Par conséquent, il est difficile d’améliorer l’hydrophobicité et l’oléophobie du papier couché PVA/CNF.