بررسی امکان حذف رنگ و بوی کامپوزیت نسبتا" طبیعی کاه گندم/ پلی اتیلن برای کاربرد در صنعت بسته بندی

کامپوزیتهای نسبتا طبیعی، موادی مرکب از الیاف گیاهی و پلیمرهای مصنوعی هستند که توجه قابل ملاحظه ای را برای کاهش مشکلات ناشی از مدیریت ضایعات مواد پلاستیکی به خود جلب کرده اند. کاربرد این مواد به صنایع مختلف راه باز کرده است اما در صنعت بسته بندی، موضوعی کاملا نو و بکر می باشد. از اینرو، پروژه ای باعنوان "تولید کامپوزیت نسبتا طبیعی کاه گندم/پلی اتیلن و مطالعه ویژگی های مختلف آن" تعریف شد و به اجرا درآمد. با توجه به تولید موفق این کامپوزیت و خصوصیات قابل توجه آن، عیوبی چون بوی تند و رنگ متفاوت با پلی اتیلن خالص عاملی شد تا پروژه حاضر تعریف و این عیوب بررسی گردد. بنابراین، با استفاده از روش های مختلف رنگبری طبیعی و شیمیایی، کاه گندم رنگبری شد. در روش طبیعی از آنزیم زایلاناز در سطوح ،5 ،‮‭20 10‬ واحد به ازای هر گرم ماده اولیه (خمیر لیگنوسلولزی)، و در روش شیمیایی از موادی مثل پراکسیدهیدروژن و دیصتیونات سدیم در سطوح ،1 ،2 ،3 %4 استفاده گردید. از نتایج تیمارهای مختلف رنگبری مشخص شد که مصرف آنزیم زایلاناز علاوه بر این صکه یک روش طبیعی و دوستدار محیط زیست است، باعث می شود تا مصرف ماده شیمیایی رنگبر کاهش یابد. همچنین، با مصرف آنزیم زایلاناز برای پیش رنگبری خمیر کاه گندم، مصرف ماده شیمیایی پراکسیدهیدروژن در تیمار اصلی رنگبری تا حدود زیادی کم می شود. ضمنا، با مصرف آنزیم زایلاناز، عدد کاپای خمیر و در نتیجه مقدار لیگنین خمیر کاهش می یابد که مزیت دیگری برای مصرف آنزیم زایلاناز قبل از رنگبری اصلی به شمار می رود. پس از بدست آوردن نتایج رنگ سنجی مربوط به تیمارهای مختلف رنگبری، بهترین نتایج آن از نظر روشنایی، یعنی "کاه گندم رنگبری شده با پراکسیدهیدروژن 4%، ‭(WS(B))"‬، و "خمیر کاه گندم رنگبری شده با آنزیم زایلاناز و در ادامه پراکسیدهیدروژن 1%،‭(Pulp(B)) " ‬به عنوان ماده پرکننده به نسبت ‮‭60‬ به ‮‭40‬ با پلی اتیلن خالص در نقش ماده زمینه، و سازگارکننده ‭MAPE (‬مالییک انیدرید پلی اتیلن) به مقدار %‮‭10‬ ترکیب و در تهیه کامپوزیت به کار گرفته شدند. کامپوزیت های حاصل مورد آزمون های رنگ سنجی، مکانیکی، و حرارتی قرار گرفته و نتایج حاصل با شاهد (پلی اتیلن خالص) مقایسه شد. شاخص روشنایی گرانول کامپوزیت ها نشان داد که کامپوزیت حاصل از کاه گندمی که هیچ واکنش رنگبری روی آن انجام نشده است، کمترین میزان روشنایی و کامپوزیت حاصل از خمیر کاه گندم رنگبری شده با آنزیم زایلاناز و در ادامه پراکسیدهیدروژن %،1 بیشترین مقدار روشنایی بعد از پلی اتیلن را دارد. نتایج صفات مکانیکی کامپوزیت ها نیز نشان داد که مقاومت کششی تیمارها نسبت به پلی اتیلن سبک کاهش یافته است. در بین تیمارها، کامپوزیت پلی اتیلن سبک و کاه گندم خام، بالاترین مقدار و کامپوزیت کاه گندم رنگبری شده و پلی اتیلن دارای کمترین مقدار مقاومت کششی هستند. از نظر مقاومت خمش، کلیه تیمارها بر تیمار شاهد برتری دارند. مقاومت به ضربه همه تیمارها نسبت به شاهد کمتر است. از نتایج حاصل از رفتار حرارتی کامپوزیت ها در منحنی‭DSC ‬معلوم شد که دمای ذوب کامپوزیت خمیرکاه گندم رنگبری شده با آنزیم و در ادامه پراکسیدهیدروژن%،1 نسبت به شاهد (پلی اتیلن خالص) و کلیه تیمارها بالاتر است. بالاترین دمای تجزیه مربوط به کامپوزیت کاه گندم بدون رنگبری ( ‮‭424‬‭/C‬‮‭76‬) و کمترین مربوط به کامپوزیت خمیرکاه گندم رنگبری شده ( ‮‭23/354‬ ‭C) ‬می باشد. کلمات کلیدی: پلی اتیلن سبک، خواص حرارتی، خواص رنگ سنجی، خواص مکانیکی، رنگبری، کامپوزیت نسبتا طبیعی، کاه گندم.