نوع مقاله : مقاله پژوهشی
نویسندگان
1
کارشناس ارشد صنایع خمیر و کاغذ، دانشکدۀ منابع طبیعی، دانشگاه تهران، کرج
2
استادیار، گروه علوم و صنایع چوب و کاغذ، دانشکدۀ منابع طبیعی، دانشگاه تهران، کرج
3
استاد، گروه علوم و صنایع چوب و کاغذ، دانشکدۀ منابع طبیعی، دانشگاه تهران، کرج
4
استاد، پژوهشکدۀ فناوری‌های شیمیایی، سازمان پژوهش‌های علمی و صنعتی ایران، تهران
چکیده
هدف این پژوهش، بهبود ویژگی‌های خمیرکاغذ بازیافتی مرکب‌زدایی‌شده با استفاده از کاربرد همزمان نانوفیبرهای سلولزی و نرمه‌های حاصل از پالایش خمیرکاغذ بازیافتی مرکب‌زدایی‌شده به‌همراه یک مادة کاتیونی شامل نشاستۀ کاتیونی (گروه الف)، پلی‌آلومینیوم‌کلرید (گروه ب) و پلی‌آکریل‌آمید کاتیونی (گروه ج) بود. از نرم‌افزار طراحی آزمایش برای تهیۀ طرح آزمایش‌ها و تحلیل نتایج استفاده شد. خواص مقاومتی کاغذ دست‌ساز شامل شاخص‌های مقاومت کششی و ترکیدگی و خواص فیزیکی خمیرکاغذ شامل میزان نگهداری آب الیاف و زمان آبگیری از خمیرکاغذ ارزیابی شد. نتایج نشان داد که افزایش نرمه به میزان 16 درصد و نانوفیبرسلولزی به میزان 7 درصد به‌همراه نشاستة کاتیونی (گروه الف)، سبب افزایش شاخص‌های مقاومت کششی و مقاومت ترکیدگی کاغذ و میزان نگهداری آب الیاف به‌ترتیب تا 44، 53 و 35 درصد شد. افزایش این مقادیر برای گروه ب (پلی‌آلومینیوم‌کلرید) به‌ترتیب 41، 48 و 22 درصد و برای گروه ج (پلی‌اکریل‌آمید کاتیونی) به‌ترتیب 40، 42 و 27 درصد شد. این تیمارها سبب افزایش زمان آبگیری از خمیر کاغذ شد که بیشترین افزایش زمان آبگیری به مقدار 46 درصد در اثر استفاده از 16 درصد نرمه و 7 درصد نانوفیبر سلولزی به‌همراه نشاستة کاتیونی به‌دست آمد. افزایش زمان آبگیری برای تیمارهای گروه ب (پلی‌آلومینیوم‌کلرید) و تیمارهای گروه ج (پلی‌آکریل‌آمید کاتیونی) به‌ترتیب 41 و 30 درصد بود. با توجه به اثرهای مطلوب و نامطلوب، کاربرد همزمان نرمه‌های کاغذسازی و با نانوالیاف سلولزی همراه با مادة کاتیونی پلی‌اکریل‌آمید کاتیونی می‌تواند به‌عنوان تیمار مناسب برای افزایش خواص مکانیکی کاغذهای بازیافتی در نظر گرفته شود.
کلیدواژه‌ها
عنوان مقاله [English]
Effect of using cellulose nanofibers and cellulosic papermaking fines simultaneously on the properties of de-inked recycled pulp
نویسندگان [English]
-
R. Pourbaba
1
-
S. Izadyar
2
-
Y. Hamzeh
3
-
A. Ashori
4
1
; M.Sc. Graduate, Department of Wood and Paper Science and Technology, Faculty of Natural Resources, University of Tehran, Karaj, I.R. Iran.
2
Assist. Prof., Department of Wood and Paper Science and Technology, Faculty of Natural Resources, University of Tehran, Karaj, I.R. Iran.
3
Prof., Department of Wood and Paper Science and Technology, Faculty of Natural Resources, University of Tehran, Karaj, I.R. Iran.
4
Prof., Department of Chemical Technologies, Iranian Research Organization for Science and Technology (IROST), Tehran, I.R. Iran.
چکیده [English]
The aim of this study was to enhance the physical and mechanical properties of deinked recycled paper by using the cellulose nanofibers (CNFs) and obtained fine fibers from pulp refining. The process was conducted in the presence of a cationic additive including cationic starch (group A), poly aluminum chloride (group B), or cationic polyacrylamide (group C). The Design Expert software was used to prepare the experimental design and analyzed the results. The results showed that by using fine fraction up to 16 wt% and cellulose nanofibers up to 7 wt%) with cationic starch (group A) the tensile strength was increased almost 44%, burst strength 53%, and water retention value of pulp (WRV) 35%. These values for treated pulp with group B were 41%, 48%, and 22% while, , for treated pulp with group C were 40%, 42% and 27%, respectively. However, those treatments increased the dewatering time from pulp and the highest increase in dewatering time was 47% when 16 wt% fine and 7 wt% cellulose nanofibers were used along with cationic starch. In addition, increasing of dewatering time for treated pulp with group B and group C were 41% and 30%, respectively. The evaluation and comparison between different treatments indicated that the treatment of deinked recycled pulp with group C would be a suitable treatment, due to minimum adverse effect on pulp drainage time and considerable improvement of dry strengths.
کلیدواژه‌ها [English]
-
Cationic polyelectrolyte
-
Cellulose nanofibers
-
Cellulosic fines
-
Pulp and paper properties
)