فرآوری نانوهیبرید نقره – رس و بررسی اثر آن بر خواص ضدمیکروبی کاغذ
Abstract
کاغذها دارای انواع گسترده ای می باشند که برخی از آن ها نظیر کاغذهای اسکناس، بسته بندی و بهداشتی با توجه به نوع مصرف نیازمند ایجاد خواص ضدباکتری نیز می باشند. این قبیل کاغذها روزانه به میزان زیادی در بین افراد مختلف دست به دست می شوند و در تماس مستقیم با بدن قرار دارند که آن ها را جزء مهمترین عوامل انتقال میکروارگانیسم های بیماری زا می سازد. درحال حاضر متداولترین ماده ای که به عنوان عامل ضدباکتری شناخته شده است نانو نقره می باشد. نانونقره دارای خصوصیاتی همچون تأثیر بسیار زیاد و سریع، عدم افزایش مقاومت و سازگاری در میکروارگانیسم¬ها می باشد. در مقابل این ویژگی های پسندیده نانوذرات نقره ناپایدار هستند، تمایل شدیدی به توده شدن داشته و دارای ساختاری آبگریز می باشند. نانوذرات رس دارای بارسطحی زیاد، ساختار لایه ای و آبدوست می باشند که می توانند گزینه ای مناسب برای رفع این مشکلات باشند. در این پژوهش سعی شده است با فرآوری نانوهیبرید نقره- رس ماده ای ضدمیکروب با مجموع خصوصیاتی بهینه تولید شود. برای تحقق این هدف ابتدا نانوهیبرید نقره- رس از ترکیب دو نوع مونت موریلونیت طبیعی ویا آسیاب شده با نیترات نقره به روش احیاء با سدیم بورهیدرید فرآوری گشت و نانوذرات نقره تحت نیروی الکترواستاتیکی روس سطح نانورس قرار گرفتند. برای تعیین اندازه و درصد ماندگاری نانونقره در نانوهیبریدها از تست های زتاسایزر، afm، جذب اتمی و icp استفاده شد. سپس کاغذهای مورد نظر از 5 تیمار نانو نقره، نانورس و نانورس آسیاب شده و نانوهیبرید نقره- رس با نانورس وبا نانورس آسیاب شده در 3 سطح مصرف نقره 5/12، 25 و ppm 50 و نانوهیبرید نقره-رس و نانوهیبرید نقره- رس آسیاب شده در 3 سطح 10، 15 و 20% تهیه شدند. به منظور بررسی نحوه پراکنش نانوذرات مختلف روی سطح الیاف و بررسی اثر نانورس روی ماندگاری و عدم توده شدن نانوذرات نقره در حالت نانوهیبرید و همچنین اندازه ذرات نقره روی سطح رس از آنالیز عنصری، نقشه پراکنش عناصر (map) و تصاویر fesem استفاده گردید. ویژگی بیولوژیکی کاغذهای تهیه شده در برابر هردو نوع باکتری گرم مثبت و گرم منفی مورد بررسی قرار گرفت. همچنین ویژگی های فیزیکی، مقاومتی و نوری کاغذها مورد ارزیابی قرار گرفتند. نتایج نشان داد که نانوهیبریدها توانستند معایب موجود در نانونقره را برطرف نمایند و با افزایش سطح ویژه و پایداری نانونقره در نانوهیبرید منجربه افزایش خواص ضدمیکروبی آن شوند. همچنین ساختار آبدوست مونت موریلونیت توانست آبگریزی نانو نقره را بهبود بخشد. در بررسی خواص مقاومتی نیز مشاهده شد که مقاومت به پارگی و مقاومت به ترکیدگی با افزایش سطح مصرف مواد افزودنی شدیداً کاهش یافتند.