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Aug 18, 2023

Miglioramento delle proprietà della carta kraft

I ricercatori segnalano un rivestimento composito di stirene acrilico/nanocellulosa polimerizzato in emulsione per migliorare la resistenza e l'idrofobicità della carta kraft. Migliorare la meccanica e l'idrorepellenza

I ricercatori segnalano un rivestimento composito di stirene acrilico/nanocellulosa polimerizzato in emulsione per migliorare la resistenza e l'idrofobicità della carta kraft.

Il miglioramento delle proprietà meccaniche e idrorepellenti della carta kraft ne estenderà l'uso per le applicazioni di imballaggio. In un lavoro, i ricercatori hanno sviluppato un nanocomposito polimerico colloidale a base di nanofibra di cellulosa (CNF) che è stato utilizzato come rivestimento per migliorare le proprietà della carta kraft. In questo caso, il lattice polimerico è stato ottenuto mediante copolimerizzazione in mini-emulsione di stirene (St), 2-etil esil acrilato (EHA) avviata dal persolfato di ammonio. I CNF sono stati incorporati nella matrice del copolimero stirene-acrilico mediante polimerizzazione in situ e processo di miscelazione ex-situ mantenendo la concentrazione di CNF fino all'1,0% in peso.

Tutti i lattici hanno mostrato dimensioni delle particelle inferiori a 100 nm ed eccellente stabilità colloidale (potenziale Zeta > −32 mV) per diversi mesi. I film nanocompositi hanno mostrato proprietà meccaniche migliorate (resistenza alla trazione fino a 7,8 MPa, allungamento fino al 1096%) rispetto al copolimero originale. Il nanocomposito preparato in situ all'1,0% in peso di CNF ha mostrato il modulo di stoccaggio più alto. La carta kraft rivestita in lattice ha mostrato un indice di trazione migliorato (31,0–45,1 Nm/g) rispetto alla carta non patinata (20,3 Nm/g) e anche un'elevata idrofobicità (angolo di contatto con l'acqua ∼120°) per i nanocompositi preparati ex-situ. Come sottolineano i ricercatori, i risultati sono piuttosto promettenti per quanto riguarda lo sviluppo di materiali da imballaggio a base di carta utilizzando la nanocellulosa in combinazione con polimeri sintetici.

Lo studio è stato pubblicato in Progress in Organic Coatings, volume 182, settembre 2023.