@article { author = {Afra, Elyas and Shafaee, Mahdis and Abyaz, Ali and Narchin, Parvaneh}, title = {Mechanical, optical and antibacterial properties improvement of paper using nanofibrillated ‎cellulose modified with nanosilver particles}, journal = {Journal of Wood and Forest Science and Technology}, volume = {26}, number = {1}, pages = {79-103}, year = {2019}, publisher = {Gorgan University Of Agricultural Sciences and Natural Resources}, issn = {2322-2077}, eissn = {2322-2786}, doi = {10.22069/jwfst.2019.15188.1755}, abstract = {The packaging industry is one of the most important consumers of paper, in that about one ‌third of materials used in the packaging industry are paper and paperboard. In general, ‌packaging papers need to have high barrier and mechanical properties. Regarding the importance ‌of sustainable development and debates on using petrochemical-based polymers in food ‌packaging, there is an increasing interest in replacing synthetic and fossil-based polymers with ‌more renewable and sustainable materials. A renewable biomaterial that may be a good ‌alternative for improving strength and barrier properties of paper and composites is ‌nanofibrillated cellulose (NFC).‌Cellulose is the most abundant natural, renewable, biodegradable and biocompatible polymer. ‌Cellulose and its derivatives have been used in a variety of applications in several areas, such as ‌the textile industry, the paper industry and in the medical field, where they are used as tissue ‌engineering materials owing to their good biocompatibility and mechanical properties similar to ‌those of hard and soft tissue and easy fabrication into a variety of shapes with adjustable ‌interconnecting porosity. Cellulose and its derivatives are viable alternatives to alleviate such ‌issues, due to their inherent properties such as non-toxicity, hydrophilicity, and chemical ‌resistivity (1). The use of nanofibrillated cellulose (NFC) for the production of nanocomposites ‌containing inorganic nanoparticles has attracted the attention of the scientific community. ‌Nanofibrillated cellulose (NFC) and microbial cellulose, due to their nanosized dimensions can ‌impart improvement and in many cases new properties to the ensuing (nano) composite ‌materials (2). With the growing public health awareness of disease transmissions and cross-‌infection caused by microorganisms, use of antimicrobial materials has increased in many ‌application areas like protective clothing for medical and chemical works, other health related ‌products. The aim of this study was to produce NFC/Ag nanocomposites and used paper to ‌improve the mechanical and antibacterial properties. Silver nanoparticles reducing was used to ‌help NaBH4 on nanofibrillated cellulose at the level 5 and 10 ppm and finally, nanocomposite ‌NFC /Ag at 5, 10, 15% w/w of the paper were used to improve mechanical and antibacterial ‌properties. The results show an increase density and burst index. The brightness of paper treated ‌with nanocomposite NFC /Ag was low and opacity index was increased. Antibacterial properties ‌investigated towards gram negative (E.colie) and gram positive (S. aureus) bacteria. The results ‌indicated that the presence of few amounts of silver in treated paper were inhibited bacterial ‌growth. Lateral to target antibacterial properties was prepared of nanocomposite NFC/Ag ‌nanocomposite the immersion method used by the silver 5 and 10 ppm.‌}, keywords = {Mechanical,optical and antibacterial properties of paper,nanofibrillated cellulose,nanosilver}, title_fa = {بهبود ویژگی‌های مکانیکی، نوری و ضد‌باکتری کاغذ با استفاده از سلولز نانو‌فیبریله‌شده تیماره شده با نانو ذرات نقره ‏}, abstract_fa = {رشد روز افزون مصرف مصنوعات کاغذی نیاز‌های مقاومتی ویژه بالاتر در محصولات جدید، از ‌جمله استفاده از مصنوعات سلولزی در مصارف غیر تحریر مثل محصولات بسته‌بندی و بهداشتی و ‌همچنین بهبود خواصی همچون چاپ پذیری و ...، نیاز به استفاده از روش‌ها و مواد مختلف تقویت ‌کننده ساختار کاغذ را افزایش می‌دهد‌. ‌در صنایع بسته‌بندی هدف‌ ‌از‌ ‌بسته‌بندی‌ ‌مواد‌ ‌غذایی‌ ‌جلوگیری‌ ‌از‌ ‌فساد‌ ‌باکتریایی‌ ‌و‌ ‌از‌ ‌دست‌ ‌رفتن‌ ‌مواد‌ ‌مغذی و‌ ‌در‌ ‌نتیجه،‌ ‌افزایش‌ ‌مدت زمان‌ ‌ماندگاری‌ ‌آن‌ها‌ ‌است. ‌بسته‌بندی مواد غذایی راهکاری حیاتی برای تضمین ایمنی آن‌ها است. در این مقوله یکی از ‌موضوعات مهم، بهداشتی بودن و بهداشتی کردن ماده مورد استفاده در این صنایع است که می‌توان ‌با ایجاد این خاصیت در کاغذ دامنه کاربرد آن را افزایش داد و موارد مصرف جدیدی را برای آن ‌تعریف کرد. در دنیای صنعتی امروز به دلیل ارتقای سطح آگاهی و توقع مصرف‌کننده نسبت به ‌کیفیت، همواره بایستی به دنبال راه حل‌های کارا و سودمند در جهت بهبود کیفیت بود. در حال ‌حاضر فرآیند‌های تکمیلی گسترش چشمگیری یافته‌اند و نقش به‌سزایی در کیفیت محصول دارند‌ ‌‌ ‌امروزه تلاش‌های زیادی به منظور بهبود خواص فیزیکی، مقاومتی و ممانعتی کاغذ‌ها انجام شده که ‌از جملهی آن می‌توان به افزودن مواد افزودنی فیبری چون الیاف بلند سوزنی‌برگان، الیاف نرمه‌ی ‌حاصل از خمیر شیمیایی و مواد افزودنی غیر‌فیبری مانند پرکننده‌ها، عوامل آهاردهی درونی و ‌چسب‌های ویژه خمیر‌کوب از جمله پلیمر‌های طبیعی و مصنوعی نام برد. هدف این تحقیق تولید نانو ‌کامپوزیت سلولز نانو‌فیبریله‌شده/ نانو‌نقره و به کارگیری آن در کاغذ به منظور بهبود همزمان ‌ویژگی‌های مکانیکی و ضد‌باکتری کاغذ می‌باشد. در این پژوهش احیای نانو ذرات نقره در دو سطح ‌مصرفیppm ‌‌ 5 و 10 بر روی سلولز نانو‌فیبریله‌شده با کمک سدیم‌بور‌هیدرید انجام شد و در نهایت ‌نانو کامپوزیت ‌NFC‌/ نانو نقره در سه سطح 5، 10 و 15% وزنی نسبت به وزن کاغذ به منظور بهبود ‌همزمان ویژگی‌های مکانیکی و ضد‌باکتری استفاده شد. نتایج افزایش دانسیته و شاخص مقاومت به ‌ترکیدگی را نشان می‌دهد. همچنین درجه روشنی کاغذ‌های تیمار شده با نانو کامپوزیت ‌NFC‌/ نانو ‌نقره‌ کاهش و شاخص ماتی افزایش یافت. ویژگی‌های‌ ‌ضدباکتریایی بر‌ ‌علیه‌ ‌دو‌ ‌نوع‌ ‌باکتری‌ ‌اشرشیاکلای‌ ‌و‌ ‌استفیلوکوکوس‌اورئوس که به ترتیب نماینده باکتری‌های گرم منفی و گرم مثبت هستند ‌مورد بررسی قرار گرفت.‌‌ ‌نتایج حاکی از آن است که با وجود مقادیر کم نقره در کاغذ‌های تیمار شده ‌مانع رشد باکتری شدند. به منظور هدف جانبی خواص ضد‌باکتری فیلم نانو کامپوزیت ‌‌NFC‌/ نقره و ‌فیلمNFC ‌‌ تیمار شده با نانو ذرات نقره به روش غوطه‌وری در دو سطح نقره مصرفیppm ‌‌ 5 و 10 ‌تهیه شد. نتایج نشان می‌دهد خواص ضد‌باکتری نانو کامپوزیت ‌NFC‌/ نانو نقره به دلیل لایه نشانی ‌نانو ذرات نقره بر روی ‌‌ NFCنسبت به فیلم ‌NFC‌ تیمار شده با نانو ذرات نقره به روش غوطه‌وری ‌بیشتر می‌باشد.‌}, keywords_fa = {ویژگی های مکانیکی,نوری و آنتی باکتریایی کاغذ,سلولز نانوفیبریله شده,نانونقره}, url = {https://jwfst.gau.ac.ir/article_4676.html}, eprint = {https://jwfst.gau.ac.ir/article_4676_8f4c0ae6c0444dd65a5fd49ac85fd3ae.pdf} }