ویژگی‏های خمیر‌کاغذ سولفیت قلیایی ـ آنتراکینون رنگ‌بری‌شده از کارتن کنگره‏ای کهنه

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 استادیار گروه سلولزی و بسته‌بندی، سازمان استاندارد و تحقیقات صنعتی ایران، کرج، ایران

چکیده

در این تحقیق ویژگی‏های خمیر‌کاغذ سولفیت قلیایی ـ آنتراکینون (AS/ AQ) از کارتن کنگره‏ای کهنه (OCC) بررسی شد. برای هر پخت، از 100 گرم OCC (مبنای وزن خشک مادۀ اولیه)، قلیاییت فعال 18 درصد، آنتراکینون در سه سطح 0، 1/0 و 2/0 درصد، و زمان پخت در دو سطح 120 و 150 دقیقه استفاده شد. دمای پخت 170 درجۀ سانتی‌گراد و نسبت NaOH/ Na2SO3 معادل 30/70 و نسبت مایع پخت به مادۀ اولیه 8:‏1 ثابت در نظر گرفته شد. نتایج این تحقیق نشان داد که اثر مستقل زمان پخت بر عدد کاپا و اثر مستقل آنتراکینون بر بازده و عدد کاپا و اثر متقابل زمان پخت ـ آنتراکینون بر بازده و عدد کاپا از نظر آماری در سطح 99 درصد معنی‌دار است. بیشترین بازده (6/64 درصد) مربوط به شرایط پخت 18 درصد قلیاییت فعال و بدون مصرف آنتراکینون و زمان پخت 150 دقیقه بود و کمترین عدد کاپا (78/8) مربوط به شرایط 18 درصد قلیاییت فعال و 2/0 درصد آنتراکینون و زمان پخت 150 دقیقه اندازه‌گیری شد. نتایج بررسی ویژگی‏های مقاومتی نشان داد که شاخص مقاومت به کشش با میانگین N.m/g 6/24 از خمیر‌کاغذ تولید‌شده با شرایط قلیاییت فعال 18 درصد و بدون مصرف آنتراکینون و زمان پخت 150 دقیقه و شاخص مقاومت به پاره‌شدن با میانگین m.N.m2/g 54/10 از خمیر‌کاغذ تولید‌شده با شرایط قلیاییت فعال 18 درصد و 2/0 درصد آنتراکینون و زمان پخت 150 دقیقه در مقایسه با دیگر شرایط خمیر‌کاغذ‌سازی برتر بودند.از خمیر‌کاغذ ساخته‌شده با شرایط زمان پخت 150 دقیقه، قلیاییت فعال 18 درصد، و 1/0 درصد آنتراکینون برای رنگ‌بری با فرایند ECF و توالی D0EpD1 با اعمال فاکتور کاپای 35/0 استفاده شد. نتایج بررسی ویژگی‏های نوری و مقاومتی نشان داد که رنگ‌بری خمیر‌کاغذ با استفاده از دی اکسید کلر به‌روشنی 6/82 درصد، ماتی 22/80 درصد، و زردی 64/5 درصد در واحد ایزو می‏رسد. همچنین، شاخص مقاومت به کشش با میانگین N.m/g 88/17 و شاخص مقاومت به پاره‌شدن با میانگین m.N.m2/g 48/10 اندازه‌گیری شد. بازده خمیر‌کاغذ رنگ‎بری‌شده معادل 1/92 درصد وزن خشک خمیر‌کاغذ قبل از رنگ‎بری اندازه‎گیری شد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Properties of Bleached Alkaline Sulfite Anthraquinone Pulp from Old Corrugated Container

نویسندگان [English]

  • Jafar Shafiei 1
  • Ahmad Jahan Latibari 2
  • Seyed Mohammad Javad Sepedehdam 3
  • Ali Reza Khakifirooz 4
1 M.Sc., Wood and Paper Science and Technology, Karaj Branch, Islamic Azad University, Karaj, I.R. Iran
2 Professor, Departement of Wood and Paper Science and Technology, Karaj Branch, Islamic Azad University, Karaj, I.R. Iran
3 Assistant Professor, Departement of Wood and Paper Science and Technology, Karaj Branch, Islamic Azad University, Karaj, I.R. Iran
4 Assistant Professor, Cellulosic and Packaging Group, Iran Standard and Industrial Research Organization, Karaj, I.R. Iran
چکیده [English]

The properties of alkaline sulfite anthraquinone (AS/AQ) pulp from old corrugated container (OCC)
was studied. In each trial 100 grams (based on dry weigth) of OCC and 18% active alkali was used.
Three levels of anthraquinone (0.0.1 and 0.2% based on dry weigth of the OCC) and two pulping
times (120 and 150 minutes at maximum pulping temperature) were applied. Pulping temperature,
Na2So3/NaOH ratio and liquor to OCC ratio at 170ºC,30/70 and 8/1 respectively were constant in all
pulping trials. The results showed that the effect of pulping temperature on pulp kappa number, AQ on
pulping yield and kappa number and the interactive effect of time and AQ on pulp yield and kappa
number were statistically significant at 99% level. The highest yield was reached applying pulping
condition of 18% active alkali,pulping time of 150 minutes pulping time without the addition of AQ
and the lowest kappa number was related to pulps produced applying 18% active alkali, 0.2% AQ and
150 minutes pulping time. The results of pulp strength measurements revealed that pulp produced
applying 18% active alkali, 150 minutes pulping time without AQ exhibited the highest tensile
strength index at 24.6 N.m/g and the highest tear strength index at 10.54 mN.m2/g was related to pulp
produced applying 18% active alkali, 150 minutes time and 0.2% AQ. Pulps produced applying 18%
active alkali, 150 minutes pulping time and 0.1% AQ was selected for elemental chlorine free (ECF)
bleaching applying D0EPD1 bleaching sequence and kappa factor of 0.35. The brightness, opacity and
yellowness of the bleached pulp were determined as 82.6%, 80.22% and 5.64% respectively. The
bleaching yield was measured as 92.1% (based in the dry weigth of unbleached pulp) and the tensile
strength and tear strength indices of bleached pulp were 17.88 N.m/g and 10.48 mN.m2/g respectively.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Old Corrugated Container
  • Alkaline Sulfite Anthraquinone
  • yield
  • Kappa Number
  • ECF
  • opacity
  • Strength
[1]. FAO statistics. (2011). Food and Agriculture Organization. Rome, Italy.

[2]. Jahan Latibari, A., and Haghighat, F. (2011). Investigation on the possibility of alkaline sulfite pulp production from old corrugated container and bleaching the pulp. Journal of Wood and Forest Sciences and Technology, 3:1-12.

[3]. Hedjazi, S., Kordschia, O., Patt, R., Jahan Latibari, A. and Tschirner,U. (2008). Alkaline sulfite pulping (AS/AQ) pulping of Bagasse and totally chlorine free ( TCF) bleaching of pulps.Holzfurschung, 62:142-148.

[4]. Hedjazi, S., Kordschia, O., Patt, R., Jahan Latibari, A., and Tschirner, U. (2008). Alkaline sulfite pulping (AS/AQ) pulping of wheat straw and totally chlorine free ( TCF) bleaching of pulps. Industrial Crops and Products, 29: 27-39.

[5]. Hedjazi, S., Kordschia, O., Jahan Latibari, A. and Tschirner,U. (2009). Alkaline sulfite/anthraquinone (AS/AQ) pulping of rice straw and TCF bleaching of pulps. Appita Journal, 62(2):137-148.

[6]. Nguyen, X.T., Shariff,A., Earl, R.F. and Eamer, R.J. (1993). Bleached pulp for  printing and writing papers from old corrugated containers. Progress in Paper Recycling, 2(3): 25-32.

[7]. Bisner, H.M., Champbell, R. and Mckean, W.T. (1993). Bleached kraft pulp   from OCC. Progress in Paper Recycling, 3(1): 10-27.

[8]. Tappi Standard Test Methods. (2009). Tappi Press, Atlanta, GA. USA.

[9]. Jahan Latibari, A. (2012). Extended delignification of old corrugated container and totally chlorine free bleaching of the pulp. Bioresources,7(2): 1740-1747.

[10]. Azadfar, M.A., Rabi,B., and Jahan Latibari, A. (2011). The effect of alkali dosage on oxygen delignification of old corrugated container soda oxygen pulp. Iran Wood and Paper Research Journal, 26(2): 232-242.