خمیر کاغذ و کاغذ
امید اسمعیلی؛ اسماعیل رسولی گرمارودی؛ سید رحمان جعفری پطرودی
چکیده
سابقه و هدف: در تولید خمیرکاغذ از موادی مانند هیپوکلریت سدیم، دی‌اکسید کلر، ازن، پروکسید هیدروژن و ... در فرایند رنگبری استفاده میشود. بعلاوه، از مواد ذکرشده می‌توان به‌عنوان مواد اکسیدکننده و افزایش بار سطحی الیاف استفاده کرد که با حضور بر روی سطح الیاف در کاغذ نهایی میتواند به مقاومت تر کاغذ کمک کند. ازاین‌رو، این تحقیق برای ...
بیشتر
سابقه و هدف: در تولید خمیرکاغذ از موادی مانند هیپوکلریت سدیم، دی‌اکسید کلر، ازن، پروکسید هیدروژن و ... در فرایند رنگبری استفاده میشود. بعلاوه، از مواد ذکرشده می‌توان به‌عنوان مواد اکسیدکننده و افزایش بار سطحی الیاف استفاده کرد که با حضور بر روی سطح الیاف در کاغذ نهایی میتواند به مقاومت تر کاغذ کمک کند. ازاین‌رو، این تحقیق برای بررسی اثر اکسیداسیون الیاف با دو ماده پروکسید هیدروژن و هیپوکلریت سدیم بر ویژگیهای خمیرکاغذهای NSSC و OCC به ترتیب به‌عنوان خمیرکاغذهای بکر و بازیافتی انجام شد.مواد و روش‌ها: خمیرکاغذهای مورد نیاز این تحقیق، خمیرکاغذ NSSC به‌صورت رنگبری نشده و خمیرکاغذ OCC از کارخانه چوب و کاغذ مازندران تهیه گردید و درصد خشکی، درجه روانی اولیه و روشنی خمیرکاغذها اندازهگیری شد. همچنین، مواد شیمیایی مورد نیاز همگی از درجه صنعتی استفاده شدند که پروکسید هیدروژن (به‌صورت مایع 52 درصد) از شرکت کلر پارس تبریز و هیپوکلریت سدیم (به‌صورت مایع 4/16 درصد) از شرکت کلران سمنان و سیلیکات سدیم از شرکت باوند شیمی قزوین، کاستیک (سود مایع) با درصد خلوص 47 برای رنگبری با پروکسید از پتروشیمی اروند آبادان و سود پرک (سود جامد) با درصد خلوص 90 برای رنگبری با هیپوکلریت از کلران پارس سمنان تهیه گردید. برای کنترل اثرهای تخریبی فلزات انتقالی، تمام خمیرکاغذها قبل از رنگبری، با 2/0% DTPA، در شرایط 2 درصد خشکی، زمان 30 دقیقه، دمای 90 درجه سلسیوس و 5/5-5pH= تیمار شدند. در پایان این مرحله، خمیرکاغذها با آب مقطر به‌طور کامل شستشو داده شده و برای مراحل بعدی مورد استفاده قرار گرفتند. برای اکسیداسیون هر دو نوع خمیرکاغذ با پروکسید هیدروژن از نسبت‌های 3،4 و 5 درصد و هیپوکلریت سدیم برای اکسیداسیون خمیرکاغذ NSSC از نسبت‌های ذکرشده (مشابه پروکسید) و برای خمیرکاغذ OCC از نسبت‌های 0،5، 1 و 1، 5 درصد هیپوکلریت استفاده شد. سپس ویژگیهای ساختاری الیاف مانند درجه روانی، عدد کاپا، قابلیت نگهداری آب، گرانروی و گروه‌های کربوکسیل بررسی و در پایان خمیرکاغذها به‌وسیله طیف‌سنجی FT-I.R ارزیابی شدند.نتایج: نتایج نشان داد با افزایش میزان مصرف هیپوکلریت، در خمیرکاغذ NSSC اکسیدشده درجه روانی افزایش یافته ولی در خمیرکاغذ OCC اکسیدشده روند درجه روانی کاهشی است. این موضوع در مورد استفاده از پروکسید حالت عکس را نشان میدهد. همچنین، اکسیداسیون خمیرکاغذ توسط هیپوکلریت سدیم نسبت به پروکسید، باعث خروج مقدار لیگنین بیشتری شده است و از این نظر، اثرپذیری خمیرکاغذ OCC در مقایسه با خمیرکاغذ NSSC بیشتر بوده است. میزان نگهداری آب در الیاف خمیرکاغذ در تیمارهای خمیرکاغذ NSSC نسبت به خمیرکاغذ شاهد روند افزایشی داشته است و در مورد تیمارهای OCC نسبت به تیمار شاهد آن تغییر معنیدار نداشته و تنها در یک مورد (OC-Na1) کاهش معنیدار داشته است. با افزایش مصرف پروکسید در فرایند اکسیداسیون هر دو نوع خمیرکاغذ NSSC و OCC، با وجود افزایش میزان گرانروی، بین سطوح مختلف مصرف اختلاف معنیداری وجود ندارد. بعلاوه، با افزایش سطح مصرف هیپوکلریت، روند افزایش معنیدار بین گرانروی خمیرکاغذهای ذکرشده مشاهده میشود. مقدار گروه‌های کربوکسیل خمیرکاغذهای تیمار شده با پروکسید در هر دو نوع خمیرکاغذ NSSC و OCC نسبت به نمونه شاهد افزایش یافت. اثرگذاری هیپوکلریت در مقایسه با پروکسید در ایجاد گروه‌های کربوکسیل در هر دو نوع خمیرکاغذ بیشتر بوده است. ارزیابی طیف‌سنجی FT-IR هم نشان میدهد که عملیات اکسیداسیون با پروکسید و هیپوکلریت باعث افزایش گروه‌های کربوکسیل بر روی هر دو نوع خمیرکاغذ نسبت به نمونه‌های شاهد شده است.نتیجه گیری: اثرگذاری هیپوکلریت در مقایسه با پروکسید در ایجاد گروه‌های کربوکسیل در هر دو نوع خمیر بیشتر بوده است، به‌طوری‌که به نظر می‌رسد افزایش گروه‌های کربوکسیل روی زنجیره سلولزی توسط پروکسید بیشتر بر روی C6 و توسط هیپوکلریت بیشتر بر روی C2 و C3 رخ داده است. عملیات اکسیداسیون با افزایش گروه‌های کربوکسیل و به‌دلیل ایجاد وزن مولکولی بالاتر باعث افزایش گرانروی خمیرکاغذها میشود. بعلاوه، افزایش گروه‌های کربوکسیل به دلیل فعالیت شیمیایی بالاتر، قادر به جذب آب بالاتر و WRV بالاتر می‌باشد.
جعفر ابراهیم پور کاسمانی؛ احمد ثمریها؛ سعید مهدوی
چکیده
این تحقیق با هدف بررسی مقایسهای اثر مجزا و ترکیبی نانولیگنوسلولز، پلی اکریل آمید کاتیونی، نشاسته کاتیونی و الیاف بلند وارداتی در ساخت کاغذ لاینر و فلوتینگ بازیافتی انجام شد. تیمارهای مستقل خمیرکاغذ کارتن کهنه (OCC) با افزودنیها شامل 15 درصد خمیرکاغذ الیاف بلند پالایش شده، 6 درصد نانوالیاف لیگنوسلولزی، 5/1 درصد ...
بیشتر
این تحقیق با هدف بررسی مقایسهای اثر مجزا و ترکیبی نانولیگنوسلولز، پلی اکریل آمید کاتیونی، نشاسته کاتیونی و الیاف بلند وارداتی در ساخت کاغذ لاینر و فلوتینگ بازیافتی انجام شد. تیمارهای مستقل خمیرکاغذ کارتن کهنه (OCC) با افزودنیها شامل 15 درصد خمیرکاغذ الیاف بلند پالایش شده، 6 درصد نانوالیاف لیگنوسلولزی، 5/1 درصد نشاسته کاتیونی و 15/0 درصد پلی اکریل آمید کاتیونی بودند. تیمارهای ترکیبی شامل 6 درصد نانوالیاف لیگنوسلولزی و 5/1 درصد نشاسته و نیز 6 درصد نانوالیاف لیگنوسلولزی و 15/0 درصد پلی آکریل آمید کاتیونی بودند. از تیمارهای ذکرشده کاغذهای دستساز با گراماژ ۱۲۷ گرم بر مترمربع ساخته شد و در نهایت خواص فیزیکی، مکانیکی و ساختار میکروسکوپی این کاغذها آزمون گردید. نتایج نشان داد با افزودن الیاف بلند وارداتی و نانو الیاف لیگنوسلولزی دانسیته کاغذ دستساز نسبت به شاهد کاهش یافته است. همه افزودنی‌های مختلف به‌صورت مجزا و ترکیبی، موجب افزایش مقاومت کششی و ترکیدن کاغذهای دستساز شد. همچنین مقاومت به پارهشدن کاغذهای دستساز بهجز تیمار ترکیبی نانو و نشاسته کاتیونی نسبت به شاهد افزایش یافت. استفاده از 6 درصد نانولیگنوسلولزی و 15/0 درصد پلیاکریلآمید کاتیونی منجر به بیشترین افزایش در مقاومتهای له‌شدگی کاغذ دستساز (RCT و CMT) نسبت به شاهد شده است. عکسهای میکروسکوپ الکترونی حکایت از کاهش نسبی خلل‌وفرج در کاغذهای دستساز تهیه شده از تیمارهای ترکیبی دارد که میتواند بر قابلیت آبگیری خمیرکاغذ OCC اثر منفی داشته باشد.
خمیر کاغذ و کاغذ
نورالدین نظرنژاد؛ سید نجمه موسوی؛ سید مجید ذبیح زاده
چکیده
هدف از این تحقیق بررسی تاثیر نشاسته کاتیونی ذرت و تاپیوکا بر ویژگیهای مقاومتی کاغذ ساخته شده از کارتن‌های کنگره‌ای کهنه می‌باشد. در اثر بازیافت کاغذ ویژگیهای آن افت کرده و بر کیفیت مورد نظر کاغذ تاثیر منفی می‌گذارد. به کارگیری تیمارهای مختلف میتواند در ارتقاء این الیاف موثر واقع شود. از تیمارهای موثر در ارتقاء الیاف بازیافتی، ...
بیشتر
هدف از این تحقیق بررسی تاثیر نشاسته کاتیونی ذرت و تاپیوکا بر ویژگیهای مقاومتی کاغذ ساخته شده از کارتن‌های کنگره‌ای کهنه می‌باشد. در اثر بازیافت کاغذ ویژگیهای آن افت کرده و بر کیفیت مورد نظر کاغذ تاثیر منفی می‌گذارد. به کارگیری تیمارهای مختلف میتواند در ارتقاء این الیاف موثر واقع شود. از تیمارهای موثر در ارتقاء الیاف بازیافتی، استفاده از نشاسته کاتیونی می‌باشد. در این بررسی از نشاسته کاتیونی ذرت و تاپیوکا هر یک در 3 سطح 5/0، 1 و 5/1 درصد استفاده و با نمونه های شاهد( فاقد نشاسته کاتیونی) مقایسه شد. کاغذ دستساز با جرم پایه 120 گرم بر مترمربع ساخته و ویژگیهای مقاومتی آن اندازهگیری شد. همچنین میزان جذب نشاستهها بر روی خمیرکاغذ با استفاده از روش فنول- اسید محاسبه گردید. نتایج مشخص نمود که مصرف 5/1 درصد نشاسته تاپیوکا و 1 درصد ذرت در اغلب موارد تاثیر بهینه را در افزایش مقاومت کاغذهای حاصله داشته است. همچنین در مقایسه دو نشاسته، تاپیوکا عملکرد بهتری داشته است.
سینا مدیر رحمتی؛ احمد جهان لتیباری؛ امیر نوربخش؛ مهران روح نیا؛ منصور مینایی
چکیده
تأثیر افزودن نانورس بر ویژگیهای چندسازه پلی‌پروپیلن/ الیاف کارتن کنگره‌ای کهنه بررسی شد. از ترکیب 67% پلی‌پروپیلن، 30% الیاف کارتن کنگره‌ای کهنه و 3% پلی‌پروپیلن مالئیک‌دار شده (MAPP) و افزودن مقادیر 5/2، 5 و 5/7% نانورس به این ترکیب، چندسازه ساخته شد. افزودن نانورس به چندسازه با روش پیش اختلاط مذاب انجام گردید. ابتدا پلی‌پروپیلن و نانورس ...
بیشتر
تأثیر افزودن نانورس بر ویژگیهای چندسازه پلی‌پروپیلن/ الیاف کارتن کنگره‌ای کهنه بررسی شد. از ترکیب 67% پلی‌پروپیلن، 30% الیاف کارتن کنگره‌ای کهنه و 3% پلی‌پروپیلن مالئیک‌دار شده (MAPP) و افزودن مقادیر 5/2، 5 و 5/7% نانورس به این ترکیب، چندسازه ساخته شد. افزودن نانورس به چندسازه با روش پیش اختلاط مذاب انجام گردید. ابتدا پلی‌پروپیلن و نانورس به شکل مذاب با یکدیگر ترکیب شده و بعد این ترکیب پس از سرد و تبدیل به گرانول شدن، همراه با الیاف کارتن کنگره‌ای کهنه و MAPP مجدداً به صورت مذاب مخلوط شده و نمونه‌های آزمونی از آن قالب‌گیری گردید. نتایج نشان داد که در اثر افزودن نانورس به ترکیب چندسازه، مقاومت‌خمشی و مقاومت‌کششی و همچنین مقاومت به‌ضربه فاقدار چندسازه کاهش یافت. اثر افزودن نانورس بر مقاومت‌خمشی و مدول‌کششی در سطح 99% و اثر این عامل بر مقاومت‌کششی در سطح 95% معنیدار شد. ولی این افزودن نانورس بر مدول‌الاستیسیته خمشی و مقاومت به ضربه معنیدار نشد. زیرا افزودن نانورس به ترکیب چندسازه میزان اتصال بین پلی‌پروپیلن و الیاف کارتن کنگره‌ای کهنه را کاهش داد. علاوه بر این، در مورد مقاومت به ضربه این پدیده باعث به وجود آمدن مناطق تمرکز تنش گردید. ولی مدول‌الاستیسیته خمشی و مدول‌کششی افزایش یافت. البّته در اثر افزودن نانورس جذب آب نمونه‌های چندسازه پس از 2 و 24 ساعت غوطه‌وری در آب کاهش یافت.
ساسان آبانگاه؛ احمد جهان لتیباری؛ سید جواد سپیده دم؛ مهران روح نیا؛ محمد علی حسین
چکیده
تأثیر دو عامل تقویت‌کننده (الیاف بازیافتی کارتن کنگره کهنه یا OCC) و ماده حجیم‌کننده (آزودیکربونامید و بیکربنات سدیم) بر دانسیته، ویژگیهای مقاومتی و پایداری ابعادی چندسازه الیاف پلی‌پروپیلن حجیم شده بررسی گردید. مقدار الیاف تقویت‌کننده معادل 20% از وزن کل چندسازه ثابت در نظر گرفته شده و مقدار هر یک از دو ترکیب حجیم‌کننده ...
بیشتر
تأثیر دو عامل تقویت‌کننده (الیاف بازیافتی کارتن کنگره کهنه یا OCC) و ماده حجیم‌کننده (آزودیکربونامید و بیکربنات سدیم) بر دانسیته، ویژگیهای مقاومتی و پایداری ابعادی چندسازه الیاف پلی‌پروپیلن حجیم شده بررسی گردید. مقدار الیاف تقویت‌کننده معادل 20% از وزن کل چندسازه ثابت در نظر گرفته شده و مقدار هر یک از دو ترکیب حجیم‌کننده بین 3 تا 7% متغیر بوده ویژگیهای مقاومتی شامل مقاومت‌خمشی (MOR) و مدول‌الاستیسیته خمشی (MOE)، حداکثر مقاومت در برابر کشش و مدول‌الاستیسیته کششی و همچنین مقاومت در برابر ضربه فاقدار اندازهگیری گردید. میزان جذب آب بعد از 2 و 24 ساعت غوطه‌وری در آب مقطر (دمای 2±23 درجه سانتیگراد) نیز اندازهگیری شد. در اثر تجزیه مواد حجیم‌کننده، مقداری از آن در مخلوط باقیمانده و به دلیل نفوذ ماده پلیمری به داخل الیاف OCC دانسیته چندسازه افزایش یافته و از مقدار 2/839 کیلوگرم بر مترمکعب برای پلی‌پروپیلن خالص به مقداری بین 2/919 تا 9/947 کیلوگرم بر مترمکعب در چندسازهها افزایش یافت. در اثر افزودن مواد تقویت‌کننده و حجیم‌کننده، MOR و MOEافزایش یافته و این افزایش فقط به دلیل افزودن الیاف تقویت‌کننده نبود. بلکه افزودن ماده حجیم‌کننده نیز در این افزایش نقش داشت. تأثیر افزودن بیکربنات سدیم به‌ویژه در مقادیر 5 و 7% معنیدار بود. البته نتایج مشابهی نیز در مورد مقاومت در برابر کشش مشاهده گردید و بیشترین مقاومت در برابر کشش و مدول‌الاستیسیته کششی در شرایط استفاده از 5 و 7% بیکربنات سدیم به‌دست آمد. افزودن الیاف تقویت‌کننده و مواد حجیم‌کننده به ترکیب چندسازه منجر به افزایش مقاومت در برابر ضربه فاقدار شد و مقاومت به ضربه فاقدار چندسازهها به‌جزء یک مورد بالاتر از پلی‌پروپیلن خالص به‌دست آمد. از این رو جذب آب چندسازهها زیادتر از پلی‌پروپیلن خالص اندازهگیری شد.
خمیر کاغذ و کاغذ
محمد علی آزاد فر؛ ربیع بهروز؛ احمد جهان لتیباری
چکیده
تأثیر لیگنین‌زدایی با اکسیژن به‌عنوان یک فرایند دوستدار محیط‌زیست، بر روی خمیرکاغذ سودا – آنتراکینون از کارتن‌های کهنه باطله (OCC) بررسی شد. لیگنین‌زدایی با اکسیژن در چهار سطح قلیاییت2، 3، 4 و 6 درصد انجام گرفت و تأثیر مقدار قلیایی بر روی عدد کاپا، بازده، روشنی و ماتی و همچنین مقاومت به کشش، مقاومت به پاره شدن و ترکیدن تعیین شد. ...
بیشتر
تأثیر لیگنین‌زدایی با اکسیژن به‌عنوان یک فرایند دوستدار محیط‌زیست، بر روی خمیرکاغذ سودا – آنتراکینون از کارتن‌های کهنه باطله (OCC) بررسی شد. لیگنین‌زدایی با اکسیژن در چهار سطح قلیاییت2، 3، 4 و 6 درصد انجام گرفت و تأثیر مقدار قلیایی بر روی عدد کاپا، بازده، روشنی و ماتی و همچنین مقاومت به کشش، مقاومت به پاره شدن و ترکیدن تعیین شد. روشنی کاغذ دستساز (gr/m2 60) از این خمیرکاغذ نسبت به نمونه مشابه از خمیرکاغذ سودا – آنتراکینون افزایش زیادی نشان داد. اما در اثر این فرآوری، ماتی کاغذها به طور جزئی کاهش پیدا کرد. همچنین فراوری با اکسیژن باعث افزایش مقاومت به پارهشدن و کاهش مقاومت به کشش و مقاومت به ترکیدن کاغذها شد. به طوری که افزایش روشنی (4درصدISO) و دستیابی به بازده (67 درصد) در اثر اعمال فرآوری با اکسیژن بر روی خمیرکاغذ سودا – آنتراکینون، این فرآوری را به‌عنوان روش مناسب به‌منظور آماده‌سازی خمیرکاغذ سودا – آنتراکینون برای مرحله رنگبری، متعاقب آن همراه با حفظ بیشتر کربوهیدراتها معرفی کرده است. معادلات نرمال‌سازی حاصل از نتایج به دست‌آمده نشان داد که، لیگنین‌زدایی با اکسیژن با استفاده از 3 درصد هیدروکسیدسدیم با کمی اختلاف بیشترین امتیاز را به دست آورده و به‌عنوان مناسبترین فراوری در بین شرایط مورد بررسی انتخاب و معرفی شده است.
