مقایسه عملکرد نوع پرکننده‌ بر ویژگی‌های کاغذ در حضور عامل آهاردهی روزین کاتیونی

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

استادیار، گروه مهندسی فناوری تولید سلولز و کاغذ، دانشکده مهندسی انرژی و فناوری‌های نوین، دانشگاه شهید بهشتی، زیرآب، ایران

چکیده

این پژوهش با هدف بررسی تأثیر استفاده از پرکننده‌های مختلف در حضور عامل آهاردهی روزین کاتیونی بر ویژگی‌های مختلف کاغذ تهیه‌شده از الیاف خمیرکاغذ CMP انجام شده‌است. از این رو عامل آهاردهی داخلی روزین کاتیونی در سطوح 0، 5/0، 1 و 5/1 درصد براساس وزن خشک الیاف و پرکننده‌های کربنات کلسیم آسیابی (GCC)، کربنات کلسیم رسوبی (PCC)، تالک (Talc) و میکروزئولیت (Microzeolite) در سطح 25 درصد بر اساس وزن خشک کاغذ به‌همراه عامل کمک‌نگهدارنده پلی‌اکریل آمید کاتیونی در سطح ثابت 3/0 درصد براساس وزن خشک الیاف، در ترکیب سوسپانسیون خمیرکاغذ CMP مطابق استاندارد TAPPI اعمال شد. به منظور بررسی اثر پرکننده‌های مختلف در حضور عامل آهاردهی، از هر نوع تیمار کاغذهای دست‌ساز با گراماژ 3±60 گرم بر مترمربع تهیه‌شد. سپس خواص مختلف کاغذ تهیه‌شده اندازه‌گیری شد. تحلیل آماری نتایج نشان داد که نوع پرکننده در کاغذ بر ویژگی‌های مختلف کاغذ رفتار متفاوتی در حضور روزین کاتیونی دارد. سوسپانسیون خمیرکاغذ به‌هنگام افزودن پرکننده‌های زئولیت و GCC زمان آبگیری کمتری نشان‌داد. پرکننده‌های تالک و PCC مقاومت‌های کاغذ را بیشتر کاهش دادند. و در نهایت ویژگی‌های نوری کاغذ زمانی بهبود یافت که تالک، PCC به خمیرکاغذ CMP اضافه شد. در نتیجه با توجه به اهمیت خواص روشنی و ماتی برای کاغذ چاپ و تحریری که از خمیرکاغذ CMP تهیه می‌شوند، افزودن تالک و PCCدر حضور عامل آهار روزین کاتیونی می‌تواند نسبت به پرکننده‌های زئولیت و GCC نیازها را بیشتر برآورده سازد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


-Abeer, M., Adel, a., Nivin, M., Ahmed, b., Mohamed, A., Diab, a., Mohamed, M. and Selim, C., 2016. The influence of TiO2/CC core/shell pigments on the properties of paper sheets. Powder Technology, 291: 437–447.

-Barzan, A., H. Resalaty, H. and Asadpour-atoei, G., 2015. Study of using water softening process byproduct, calcium carbonate on fine paper production. Iranian Journal of Wood and Paper Science Research, 30(1): 14-25.

-Beazley, K.M. and Petereit, H., 1975. Effect of China clay and calcium carbonate on paper properties. Wochenbl. Papierfabr,103(4): 143–147.

-Bown, R., 1996. Physical and chemical aspects of the use of fillers in paper. In Paper Chemistry, chapter 11, 2nd Ed. Roberts, J.C. (ed.), Blackie academic and professional, London, UK.

-Bown, R., 1997. Particle Size, Shape and Structure: Effects of fillers on paper. Proceedings of Pira International conference on use of minerals in papermaking, Pira publications, Manchester, UK.

-Cao, S., Song, D., Deng, Y. and Ragauskas, A., 2011. Preparation of Starch Fatty Acid Modified Clay and Its Application in Packaging Papers. Industerial and Engineering Chemistry Research, 50(9): 5628-5633.

-Chauhan, V. and Bhardwaj, N., 2012. Effect of Particle Size of Talc Filler on structural and optical properties of paper. Lignocellulose, 1(3): 241- 259.

-Cho, K., Chang, H., Sup Kil, D., Kim, B. and Jang, H., 2009. Synthesis of dispersed CaCO3 nano particles by the ultrafine grinding. Journal of Industrial and Engineering Chemistry, 15: 243–246.

-Dong, C., Song, D., Patterson, T., Ragauskas, A. and Deng, Y., 2008. Energy saving in papermaking through filler addition. Industrial and Engineering Chemistry Research, 47(21), 8430–8435.

-Holik, H., 2006. Handbook of paper and board, Willey-vch verlag gmbh and KGaA Co., Weinheim, Germany, 505p.

-Hubbe, M., 2006. Bonding between cellulosic fibers in the absence and presence of dry-strength agent-A review. Bioresource, 1: 281-318.

-Hubbe, M.A. 2005. Acidic and alkaline sizing for printing, writing, and drawing papers. The Book and Paper Group Annual, 23: 139–151.

-Kim, C.H., Cho, S.H. and Park, W.P., 2005. Inhibitory effect of functional packaging papers containing grapefruit seed extracts and zeolite against microbial growth. Appita Journal, 58(3): 202-207.

-Lavrykov, S.,   Ramarao, B.V. and Evans, D.B., 2005. Permeability of pulps and fillers and their relationship towet pressing, in: Proceedings of the 6th PIRA Intl. Conf. Wet End Chemistry, Boston, MA, USA.

-Manghooli, M.T., AsadpurAtoei. G., Nazarnezhad. N. and Zabihzadeh, S.M., 2016. The influence of type of calcium carbonate fillers on the performance AKD and mechanical properties of printing and writing paper. Iranian Journal of Wood and Paper Industries, 7(1): 14-25.

-Mohamadzadeh-Saghavaz, K. and Resalati, H.,2013Investigating the Effect of Using Ground Calcium Carbonate (GCC) and Clay Fillers on the Paper Properties. Journal of Wood & Forest Science and Technology, 20: 111- 124.

-Mohammadzade-Saghavaz, K., Resalati, H. and Mehrabi, E., 2014. Investigation on Effect of Filler Type and Sizing Agent (AKD) on Printing and Writing Paper. Journal of Wood & Forest Science and Technology, 21(2): 133-148.

-Moyers, B.M., 2000. Diagnostic sizing loss problem solving in alkaline systems. TAPPI Journal, 94: 425- 432.

-Neimo, L., 1999. Internal sizing of paper. In L. Neimo (Ed.), Papermaking Chemistry. Fapet Oy. Helsinki, Finland. 151–203p.

-Petander, L., Ahlskog, T. and Juppo, A.J., 1998. Strategies to reduce AKD deposits on paper machine, Paperi Puu., 80(2):100-103.

-Ramamurthy, P., Vanerek, A. and Van de ven, T., 2000. Efficiency of AKD sizing in mixed hardwood-softwood furnishes. Journal of pulp and paper Science, 26(2): 72-75.

-Reed, R.W., 1942. The Colloidal and Physical Phenomena Relating to Freeness and Stock Drainage. Ph.D. thesis, Institute of paper chemistry, Lawrence University, Appleton, Wisconsin, USA.

-Shen, J., Song, Z., Qian, X. and Liu, W., 2009. Modification of papermaking grade fillers: A brief review. BioResources, 4(3): 1190-1209.

-Song, D., Dong, C., Ragauskas, A. J. and Deng, Y., 2009. Filler modification engineering for improved paper properties and papermaking process. In TAPPI 2nd annual paper conference-Solutions for a changing world.

-Thorni, C., 2009. Application of wet End paper chemistry, 2nd Ed. Springer publication. London. UK. 226p.

-Tsuru, S., Yokoo, A., Sakurai, T. and Ogwa, T., 1997. A functional paper and its use as a deodorant, filtering, medium or adsorbent. E. P. Patent 0, 393, 723.

-Velho, J.L., 2002. How Mineral Fillers Influence Paper Properties: Some Guidelines, Iberoamerican Congress on Pulp and paper Research.

-Withiam, M.C. 1989. Fire retardant pigment. U.S. Patent 4,842,772.

-Zakaria, S., Ong, B.H. and Van de Ven, T.G.M., 2004. Lumen loading magnetic paper I: Flocculation. Colloids surfaces A, 251:1-4

-Zhang, M., Hao, N., Song, S., Wang, J., Wu, Y. and Li, L., 2014. Investigation of the mixed refining of a novel fly ash-based calcium Silicate filler with fiber. Bioresources, 9(3): 5175-5183.

-Zhao, Y., Kim, D., White, D., Deng, Y., Patterson, T. and Jones, P., 2008. Developing a new paradigm for linerboard fillers. TAPPI Journal, 7 (3): 3–7.