نشریه جنگل و فرآورده های چوب

نشریه جنگل و فرآورده های چوب

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

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
رامین ویسی
هاتف حیدری
مجید کیایی
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
پلی آکریلامید
پلی‌دادمک
خمیرکاغذ CMP
ویژگی‌های نوری و مقاومتی
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
[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
بهار 1404
صفحه 63-75