تأثیر افزودنی‌های پلی‌دادمک و پلی‌آکریلامید بر ویژگی‌های نوری و مقاومتی خمیرکاغذ شیمیایی-مکانیکی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

گروه صنایع چوب و کاغذ، واحد چالوس، دانشگاه آزاد اسلامی، ایران.

10.22059/jfwp.2025.387836.1320

چکیده

این تحقیق با هدف تأثیر افزودن پلی‌دادمک و پلی‌آکریلامید بر ویژگی ­های نوری و مقاومتی خمیرکاغذ شیمیایی-مکانیکی (CMP) انجام شد. به همین منظور، ابتدا خمیرکاغذ شیمیایی-مکانیکی رنگبری شده شرکت صنایع چوب و کاغذ مازندران به‌عنوان نمونة شاهد انتخاب شد. سپس پلی‌دادمک در 4 سطح 0، 0/3، 0/5و 0/7 درصد استفاده گردید. همچنین پلی‌آکریلامید در 4 سطح 0، 0/25، 0/5 و 0/75 درصد به سوسپانسیون خمیر کاغذ حاصل اضافه شد. از خمیرکاغذ­های مذکور، کاغذهایی با وزن پایه 60 گرم بر متر مربع تهیه و خواص نوری و مقاومتی آنها طبق آزمون‌های استاندارد TAPPI اندازه‌گیری و مقایسه گردید. نتایج نشان داد که با افزودن پلی‌دادمک به خمیرکاغذ روشنی، ماتی، فاکتورa*، طول پارگی، مقاومت کششی و مقاومت به پارگی افزایش و زردی و سبز رنگی کاهش یافت. به‌علاوه، نتایج نشان داد که با افزودن پلی‌آکریلامید به خمیرکاغذ نیز فاکتورa*، ماتی، زردی، مقاومت‌ به پارگی، طول پارگی، مقاومت به ترکیدن و مقاومت به کششی در کاغذ حاصل افزایش یافت، اما روشنی و جذب آب، کاهش داشته است. با افزودن همزمان پلی‌دادمک و پلی آکریلامید به خمیرکاغذ روشنی، ماتی، فاکتورa*، مقاومت به ترکیدن، مقاومت به پارگی، مقاومت کششی و طول پارگی افزایش مناسبی را نشان داد، اما زردی، جذب آب و سبز رنگی کاغذ حاصل کاهش یافت. به­طوری کلی، افزودن همزمان 7/0 درصد پلی‌دادمک به‌همراه 0/25 و 0/75 درصد پلی‌آکریلامید به خمیر‌کاغذ موجب بهبود اغلب ویژگی ­ها درکاغذ حاصل از خمیر‌کاغذ شده است، که می ­توان آنها را به‌عنوان تیمار برتر انتخاب و معرفی کرد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Effect of poly-DADMAC and polyacrylamide additives on the optical and mechanical properties of chemi-mechanical pulps

نویسندگان [English]

  • Ramin Vaysi
  • Hatef Hydari
  • Majid Kiaei
Department of Wood and Paper Science and Technology, Chalous Branch, Islamic Azad University, Chalous, Iran.
چکیده [English]

This study evaluated the effects of poly-DADMAC and polyacrylamide on the optical and mechanical properties of chemi-mechanical pulp (CMP). Bleached CMP samples were obtained from Mazandaran Wood and Paper Industries (MWPI) and used as the control. Poly-DADMAC was applied in powder form at four levels: 0%, 0.3%, 0.5%, and 0.7%. Polyacrylamide was added to pulp suspensions at concentrations of 0%, 0.25%, 0.5%, and 0.75%. Hand-sheets with a basis weight of 60 g/m² were prepared from the treated pulps. Optical and mechanical properties were measured according to TAPPI standard methods. Results showed that poly-DADMAC increased brightness, opacity, a* value, breaking length, and tensile and tear strengths, while decreasing yellowness and greenness. Increasing polyacrylamide content improved a* value, opacity, yellowness, tear strength, burst strength, and tensile strength, but reduced brightness and water absorption. The simultaneous addition of poly-DADMAC and polyacrylamide enhanced brightness, opacity, a* value, burst strength, tear strength, tensile strength, and breaking length, while decreasing yellowness, greenness, and water absorption. Among the tested combinations, the simultaneous addition of 0.7% poly-DADMAC with 0.25% or 0.75% polyacrylamide produced the most significant improvements in paper properties, indicating this treatment as the most effective.

کلیدواژه‌ها [English]

  • CMP pulp
  • Optical and strength properties
  • Poly DADMAC
  • Polyacrylamide

مراجع

[1] Vaysi, R., Rezazadeh, I., & Ebadi, S. E. (2024). The effect of nano-chitosan, nano-cellulose and DTPA spray on the optical properties of paper obtained from chemical-mechanical pulp (CMP). , Iranian Journal of Wood and Paper Science Research, 39(1), 55-71.
[2] John W., Buckley, C.A., Jacobs, E.P. & Sanderson, R.D. (2002). Synthesis and use of poly-DADMAC for water purification paper. In: The Biennial Conference of the water. May. 19-23 Duban, South Africa, 1-13.
[3]. Wagberg, L., Forsberg, S., Johansson, A., & Juntti, P. (2002). Engineering of fiber surface properties by application of polyelectrolyte multilayer concept, Part 1. Modification of paper strength. Journal of Pulp and Paper Science, 28(7), 222-228.
[4]. Heydari, H., Vaysi, R., Hosseinzadeh, A., Bakhshi, R. & Kiaei. M. (2024). Effect of chitosan and cationic polyacrylamide on optical and mechanical properties of paper made from chemi-mechanical pulps, BioResource, 19(2), 2909-2915.
[5] Rezazadeh, E., Vaysi, R. & Ebadi, S.E. Soltani, M., & Najafi, A. (2022). Comparison of the internal functionalization and surface modification methods of chemi-mechanical pulp handsheets using cellulose-chitosan nano-biopolymers and DTPA. BioResources, 17, 2810-2826.
[6] Ahmadi Lajimi, A., Azadfallah, M., Hamzeh, Y. & Rahmaninia, M. (2020). Effect of cationic poly-DADMAC based fixing agent on strength properties of OCC pulp. Iranian Journal of Wood and Paper Industries, 10(4), 605-616. (In Persian)
[7] Kim, J. & Lee, H. (2007). Influence of several physicochemical conditions on the flocculation of micro stickies. Journal of Korean TAPPI, 40(5), 20-26.
[8] Rashidi Joybari, I., Azadfalah, M., Resalati, H., Hamzeh, Y. & Yosofi, H. (2015). Investigation of effect cationic soft wood fiber by EPTMAC and mixed it's with CMP pulp. Journal of Forest and Wood Products, 68(2), 235-245.
[9] Wang, L., Chen, S. & Zhou, J. (2006). Performance of fixing agents in controlling micro stickies in recycled newsprint pulp. China Pulp and Paper, 25(7), 1-4.
[10] Technical Association of Pulp and Paper Industry, Standard Test Methods. TAPPI Press, Atlanta, GA. USA. 2009.
[11] Ashoori, A., Harun, J., Raverty, J.D., Zin, W.M. & Nor, M. (2005). Effect of chitosan addition on the surface properties of kenaf (Hibiscus cannabinus) paper. Iranian Polymer Journal, 9, 807-814.   
[12] Nicu, R., Bobu, E. & Desbrieres, J. (2010). Chitosan as cationic polyelectrolyte in wet-end papermaking system. Cellulose Chemistry and Technology Journal, 10, 102-108.
[13] Nada, A. M. A., El-Sakhawy, M., Kamel, S., & Eid, M.A.M. (2005). Effect of chitosan and its derivatives on the mechanical and electrical properties of paper sheets. Egyptian Journal of Solids, 28(2), 202-208.
[14] Steckel, H., & Nogly, F. M. (2003). Production of chitosan pellets by extrusion/Herinization. European Journal of Pharmaceutics and Biopharmaceutics, 46, 1-6.
[15] Vanerek, A., Alince, B. & Van de ven, T.G.M. (2006). Bentonite delamination induced by pulp fibers under high shear monitored by calcium carbonate deposition. Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects, 280 (1-3), 1-8.
[16] Vaysi, R. & Kord, B. (2013). The effects of H2O2 bleaching and DTPA spraying on the brightness stability of hornbeam CMP pulp following accelerated irradiation aging, BioResource, 8(2), 1909-1917.
[17] Li, H., Du, Y. & Xu, Y. (2004). Interaction of cationized chitiosan with components in a chemical pulp suspension. Carbohydrate Polymers Journal, 58, 205-214.
[18] Nasir, N., & Daud, Z. (2014). Performance of aluminum sulphate and polyaluminium chloride in biodiesel wastewater. Journal of Mechanical Engineering and Sciences, 7, 1189-1195.
[19] Heermann, M., Welter, S. & Hubbe M. A. (2006). Effect of high treatment levels in dry-strength additives: program based on deposition on polyelectrolyte complexes, how much glue is too much. TAPPI Journal, 5(6), 9-14.
[20] Fosso-Kankeu, E., Webster, A., Ntwampe, I.O. & Waanders, F.B. (2017). Coagulation/flocculation potential of polyaluminium chloride and Bentonite clay tested in the removal of methyl red and crystal violet. Arabian Journal for Science and Engineering, 42, 1389-1397.
نشریه جنگل و فرآورده های چوب
دوره 78، شماره 1
خرداد 1404
صفحه 63-75

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار