بررسی تأثیر افزودن هم‏زمان نشاستة کاتیونی و بنتونیت بر برخی از خواص کاغذ چاپ و تحریر

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 کارشناس ارشد گروه علوم و صنایع چوب و کاغذ، دانشگاه آزاد اسلامی واحد کرج، کرج، ایران

2 استاد گروه علوم و صنایع چوب و کاغذ، دانشگاه آزاد اسلامی واحد کرج، کرج، ایران

3 استادیار گروه علوم و صنایع چوب و کاغذ، دانشگاه آزاد اسلامی واحد کرج، کرج، ایران

4 دانشیار گروه علوم و صنایع چوب و کاغذ، دانشگاه آزاد اسلامی واحد کرج، کرج، ایران

چکیده

یکی از سیستم‎های کمک‏‏کننده به ماندگاری و آبگیری سیستم‎های نانو و ریز‌ذرات شامل یک بسپار کاتیونی مانند نشاستة کاتیونی به‌همراه یک ریزذرة آنیونی معدنی مانند بنتونیت است. در این تحقیق، تأثیر افزودن هم‌‌زمان نشاستة کاتیونی‌ـ‌ریزذرة بنتونیت بر ماندگاری نرمه‎ها و آبگیری از خمیرکاغذ و ویژگی‎های مقاومتی کاغذ دست‎ساز بررسی شده است. نشاستة کاتیونی در سه سطح 5/0، 1، و 5/1 درصد و ریزذرة بنتونیت در سه سطح صفر، 2/0، و 4/0 درصد استفاده شده است. حداکثر مقدار ماندگاری در مصرف 5/0 درصد نشاستة کاتیونی حاصل شده است. ولی تأثیر عوامل مورد بررسی بر ماندگاری از لحاظ آماری معنی‎دار نبود. تأثیر عوامل بررسی‌شده بر میزان آبگیری از خمیرکاغذ اگرچه به‌لحاظ آماری معنی‎دار نبود، اما بیشترین مقدار آبگیری در مصرف 4/0 درصد ریزذرة بنتونیت و 5/1 درصد نشاستة کاتیونی حاصل شد. حداکثر شاخص مقاومت به کشش بر اثر افزودن توأم 2/0 درصد بنتونیت به‌همراه 1 درصد نشاستة کاتیونی ایجاد شده است. ولی حداکثر شاخص مقاومت به پاره‏‏شدن در مصرف 2/0 درصد بنتونیت به‌همراه 1 درصد نشاستة کاتیونی و همچنین 5/1 درصد نشاستة کاتیونی به‌تنهایی حاصل شد. بیشترین مقدار شاخص مقاومت به ترکیدن در مقدار مصرف 1 درصد نشاستة کاتیونی به‌تنهایی حاصل شد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Effect of Simultaneous Addition of Cationic Starch and Bentonite on Some Properties of Writing and Printing Paper

نویسندگان [English]

  • Omid darvishzadeh 1
  • Ahmad Jahan Latibari 2
  • Seyed Mohammad Javad Sepidehdam 3
  • Azhang Tajdini 4
1 M.Sc., Department of Wood and Paper Science and Technology, Karaj Branch, Islamic Azad University, Karaj, I.R. Iran
2 Professor, Department of Wood and Paper Science and Technology, Karaj Branch, Islamic Azad University, Karaj, I.R. Iran
3 Assistant Professor, Department of Wood and Paper Science and Technology, Karaj Branch, Islamic Azad University, Karaj, I.R. Iran
4 Associate Professor, Department of Wood and Paper Science and Technology, Karaj Branch, Islamic Azad University, Karaj, I.R. Iran
چکیده [English]

Nano and micro particle systems including a cationic polymer such as cationic starch and nanoparticle
such as bentonite have been utilized as retention and drainage aid. In this research, the effect of
simultaneous addition of cationic starch and bentonite nanoparticles on fine retention, and drainage of
the pulp slurry and on some strength properties of hand sheets were investigated. A combination of the
three levels (0.5, 1 and 1.5%) of cationic starch and one of the three levels (0, 0.2 and 0.4%) of
bentonite were used. The results revealed that the highest fine retention was at 0.5% cationic starch
addition, but the highest drainage was obtained adding 0.4% bentonite and 1.5% cationic starch.
However, the interactive effect of the variables retention and drainage was not statistically significant.
Application of 0.2% bentonite and 1% cationic starch; 0.2% bentonite and 1% cationic starch or 1.5%
cationic starch produced the highest tensile strength index and tear strength index in hand sheets
respectively. The highest burst strength index of the papers was related to the addition of only 1%
cationic starch.

کلیدواژه‌ها [English]

  • bentonite nanoparticles
  • Cationic starch
  • Drainage
  • paper strength
  • retention
[1]. Hubbe, M.A. (2005). Microparticle programs for drainage and retention, In: Micro and Nanoparticles in Papermaking, Rodriguez J.M. (ed), Tappi Press, Atlanta, GA., USA pp. 1-33.

[2]. Cauley, T.A. (2000). The hydrocol microparticle system comes to standard news production. In. Proceeding TAPPI 2000 Papermakers Conference and Trade Fair, Seattle, WA. USA, pp.545-553.

[3]. Bodendorf, W. J., and Osborn, F. H. (1966). Method of forming an inorganic water-laid sheet containing colloidal silica and cationic starch. U. S. Pat. 3,253,978, May,1966. 

[4]. Doblanski, P., Mobious, C. H., and Hofer, H. H. (1981). Precipitation and flocculation as possible white water treatment. Wochhbl. Papierfabrik,109 (16): 563-571.

[5]. On, C., and Thorn, I. (1995). Progress in the use of colloidal silica in dual-component system. European Papermaker, 3(2):28-39.

[6]. Sunden, O., Batelson, P. G., Johnsson, H. E., Larsson, H. M., and Sevending, P. J. (1983). Papermaking and products made thereby. U. S. Pat. 4388150, June, 1983.

[7]. Langley, J. G., and Litchfield, E. (1986). Dewatering aids for paper applications. In. Proceeding TAPPI 1986 Papermakers Conference, pp:89-99.

[8]. Langley, J., and Holroyd, D. (1988). Production paper and paperboard. U. S. Pat. 4,753,710, June 28, 1988.

[9] Litchfield, E. (1994). Dewatering aids for paper applications. Appita Journal, 47 (1): 62-74.

[10]. Lorz, R. Linhart, P., Auhorn, W., and Matz, M. (1991). Production of paper or cardboard, Can. Pat. 1,278,403, Jan,1991.

[11]. Khosravani, A., Jahan Latibari, A., Mirshokraei, S.A., Rahmaninia, M., and Mohammad Nazhad, M., (2010). Studying the effect of cationic starch – anionic nanosilica system on retention and drainage. BioResources,5(2): 939-950.

[12]. Rahmaninia, M., Mirshokraei, S.A., Ebrahimi, Gh., and Mohammad Nazhad, M., (2011). Effect of cationic starch- nanosilica system on retention and drainage of washed OCC pulp. Journal of Forests and Wood Products, 64(1), 15-22.

[13]. Van de Ven, T.G.M., Qasaimeh, M.A., Pigeon, C., and Paris, C., (2006). The effect of calcium ions on the efficiency of polyethylene oxide-cofactor retention aid system. Colloids and surfaces A: Physicochem. Engineering Aspects, 297: 79-83.

[14]. Zhang, X., and Liu, W., (2010). Titanate nanobelt microparticle. BioResources, 5(3): 1895-1907.

[15]. Tappi Standard Test Method, 2001. Tappi Press, Atlanta, GA.USA.