Penetração de líquidos em folhas de celulose hidrofobizadas

Resumo Controlar o transporte de líquidos dentro de materiais à base de celulose é crucial para numerosas aplicações, incluindo impressão, bioensaios, embalagens e limpeza. Para controlar o transporte e a qualidade do líquido, processos pós-tratamento, como calandragem, uma maneira de comprimir e alisar o papel usando rolos de pressão rígidos, e hidrofobização, são comumente empregados. Para entender como esses processos influenciam a absorção de líquidos, este estudo utiliza um método de RMN de Imagem Ultra-Rápida (UFI) para analisar perfis de umidade durante a absorção de líquido em várias folhas de papel baseadas em celulose com diferentes níveis de hidrofobização e calandragem. Demonstra-se que a calandragem diminui a velocidade de penetração e aumenta o inchaço. A redução da velocidade de penetração pode estar relacionada a uma diminuição na permeabilidade após a calandragem, medida pela permeabilidade ao ar de Gurley. Além disso, observa-se que a hidrofobização atrasou e diminuiu a absorção de líquido nas amostras de papel e, em casos extremos, alterou completamente os fenômenos de absorção de líquido. Com uma hidrofobização substancial, a penetração de líquido não mais prosseguia com uma frente de líquido bem definida, mas apresentava altos níveis de dedilhamento. Além disso, foi observado que dentro do papel altamente hidrofobizado, as fibras foram primeiro pré-umidificadas, iniciando um primeiro inchaço, antes que os poros entre as fibras pudessem ser preenchidos. Posteriormente, a água poderia entrar nos poros entre as fibras, permitindo que as ligações fibre se rompesses, levando a um segundo inchaço da folha de papel. A compreensão aprimorada contribuirá para um melhor controle do fluxo dentro de materiais à base de celulose, beneficiando aplicações como impressão, embalagem e microfluídica.