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Mar 01, 2024

Água e óleo

Scientific Reports volume 13, Artigo número: 12292 (2023) Citar este artigo 334 Acessos 1 Detalhes da Altmetric Metrics Neste artigo, três tipos de pó de micro-nano bambu (MBP) e alquil ceteno

Scientific Reports volume 13, Artigo número: 12292 (2023) Citar este artigo

334 Acessos

1 Altmétrico

Detalhes das métricas

Neste artigo, três tipos de pó de micro-nano bambu (MBP) e dímero de alquil ceteno (AKD) foram adicionados ao revestimento de álcool polivinílico/nanofibra de celulose (PVA/CNF) para preparar papel revestido com PVA/CNF/MBP e papel revestido com PVA/CNF. Papel revestido /M-MBP/AKD. Os resultados mostraram que o MBP melhorou a oleofobicidade do revestimento PVA/CNF, e o grau de resistência à graxa dos papéis revestidos PVA/CNF/B-MBP e PVA/CNF/M-MBP atingiu o nível mais alto, com um número de kit de 12. Entre Nos papéis revestidos com PVA/CNF/MBP, o papel revestido com PVA/CNF/M-MBP apresenta as melhores propriedades hidrofóbicas, com ângulo de contato com a água e valor de Cobb de 74° e 21,3 g/m2, respectivamente. Além disso, quando a dosagem de AKD foi de 0,2% no revestimento PVA/CNF/M-MBP/AKD, o número do kit do papel revestido foi 11, o valor de Cobb foi de 15,2 g/m2, o ângulo de contato com a água foi de 103°, e a resistência à tração aumentou ligeiramente. Portanto, em comparação com o papel revestido com PVA/CNF, o papel revestido com PVA/CNF/M-MBP/AKD tem boa resistência e excelentes propriedades hidrofóbicas e oleofóbicas.

O desenvolvimento de papéis hidrofóbicos e à prova de gordura trouxe grande comodidade para a área de embalagens de óleos e graxas, que envolve alimentos, indústria, medicina e outras áreas1. Para melhorar as propriedades hidrofóbicas e oleofóbicas do papel, é necessário reprocessar o papel base. Como todos sabemos, o papel base é composto por fibras vegetais. A hidrofilicidade da celulose e a porosidade da superfície do papel determinam que o papel base não consegue atingir propriedades hidrofóbicas e oleofóbicas2. Portanto, é necessário aplicar um revestimento (pulverizar uma película de polímero denso ou revestir um agente à prova de óleo) na superfície do papel para atingir a oleofobicidade do papel.

O polímero é pulverizado na superfície do papel para formar um filme plástico, que pode prevenir eficazmente o contato entre o papel e a graxa. Porém, polímeros como polietileno, polipropileno e cloreto de polivinila apresentam estruturas estáveis ​​e longos tempos de degradação natural, que impactam o meio ambiente e os organismos3. O revestimento repelente de óleo contendo flúor tem baixa energia superficial, o que resulta em maior oleofobicidade do papel revestido. Porém, as substâncias que contêm flúor são decompostas pela alta temperatura e entram no corpo humano junto com os alimentos, o que pode causar diversas doenças crônicas e até câncer4, 5. Portanto, é necessário desenvolver um papel vegetal verde e ecologicamente correto para substituir o papel vegetal comum. papel.

Tyagi et al.6 prepararam revestimentos de barreira compósitos CNC usando nanocristais de celulose (CNC), nanocarga de argila montmorilonita, proteína de soja e dímero de alquilceteno. Verificou-se que o número do kit de papel revestido com compósito CNC era 6. Da mesma forma, o número do kit de cartões revestidos com nanofibra de celulose/carboximetilcelulose preparado por Mazhari Mousavi et al.7 também foi 6. Além disso, Sheng et al.8 prepararam papéis à prova de graxa não tóxicos, isentos de flúor, revestidos com alginato de sódio (SA)/carboximetilcelulose de sódio e SA/alginato de propilenoglicol, o número máximo do kit atingiu 9. O peso do revestimento é um dos fatores importantes que afetam as propriedades de barreira de papel revestido. Yook et al.9 investigaram diferentes tipos de revestimentos de barreira de nanofibrilas de celulose e suas propriedades de barreira e descobriram que um peso de revestimento de pelo menos 10 g/m2 era desejável para conferir propriedades de barreira eficientes aos papéis. O papel revestido AKD-CNF tinha boas propriedades hidrofóbicas com ângulo de contato com água de até 113°, mas suas propriedades oleofóbicas ainda não eram boas com o kit número 9.

Álcool polivinílico (PVA) e nanofibras de celulose (CNFs) são materiais de revestimento adequados com boas propriedades formadoras de filme e são biodegradáveis10, 11. Fadel et al.12 estudaram CNFs isolados de polpa de beterraba sacarina (SBP) usando dois métodos, eles descobriram que Os filmes ADCNF tiveram melhor desempenho que os filmes DHCNF com ângulo de contato com água de 59,0° ± 1,73, e o óleo penetra no papel por mais de 45 min (volume de revestimento 10 g/m2). Além disso, eles também estudaram papel revestido com CNF/nanopartículas de quitosana (CHNP) e descobriram que a sorção de água era de 81 g/m2 e a resistência ao óleo era de 78 s13. De acordo com pesquisas anteriores do autor, verificou-se que o revestimento PVA/CNF possui propriedades hidrofóbicas e oleofóbicas, mas a hidrofilicidade do PVA e a lipofilicidade dos CNFs limitam a melhoria adicional da hidrofobicidade e oleoficidade do revestimento PVA/CNF14. Portanto, é um desafio melhorar a hidrofobicidade e a oleofobicidade do papel revestido com PVA/CNF.