بررسی ساخت خمیرکاغذ شیمیایی – مکانیکی رنگ‎بری شده از کاه‌گندم

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسنده

عضو هیات علمی دانشگاه آزاد اسلامی

چکیده

این بررسی با هدف تولید خمیرکاغذ قابل رنگبری از کاه‌گندم انجام گرفته است. بدین منظور با تغییر مقدار قلیاییت فعال (NaOH) در چهار سطح 10، 12، 14 و16 درصد (برمبنای وزن خشک کاه‌گندم) و دو زمان پخت 20 و40 دقیقه خمیرکاغذ تهیه شده است. دمای پخت در 95 درجه سانتی‎گراد ثابت در نظر گرفته شده است. بازده بعد از پخت خمیرکاغذها بین 6/64 درصد تا 7/71 درصد و بازده کل بعد از جداسازی الیاف بین 45/54 درصد تا 62 درصد متغیر بوده است. درجه‌روانی اولیه خمیرکاغذها نیز بین 708 تا 765 میلی‎لیتر استاندارد کانادایی تغییر کرده است. خمیرکاغذهایی که با قلیاییت فعال 10 تا 16 درصد و زمان پخت40 دقیقه‎ای تهیه شده‎اند تا درجه‌روانی حدود 350 میلی‏لیتر استاندارد کانادایی پالایش شدند و پس از آن ویژگی‎های کاغذ دست‌ساز از آنها اندازه‎گیری شد. دانسیته کاغذ بین 437 تا 489 کیلوگرم بر مترمکعب، شاخص مقاومت به پاره شدن بین 51/6 تا 91/7 mN.m2/g و شاخص مقاومت به کشش بین 2/29 تا 8/30 N.m/g اندازه‎گیری شد. با توجه به این که اختلاف معنی‎داری در سطح اعتماد 99 درصد بین ویژگی‎های مقاومتی کاغذهای حاصل مشاهده نشد، لذا خمیرکاغذ ساخته شده با 10 درصد قلیاییت فعال (NaOH)، 40 دقیقه زمان پخت و 95 درجه دمای پخت جهت رنگبری انتخاب شد. رنگبری خمیرکاغذ با روش کاملاً بدون کلر (TCF) انجام گرفت. در روش رنگبری یک مرحله‎ای TCF، استفاده از 4 درصد پروکسید هیدروژن و 5/3 درصد هیدروکسید سدیم، زمان 2 ساعت، سیلیکات سدیم 3 درصد و سولفات منیزیم معادل 5/0 درصد و 3/0 درصد DTPA وزن خشک خمیرکاغذ قبل از رنگبری، روشنی خمیرکاغذ را به 69/50 درصد (روشنی خمیرکاغذ قبل از رنگبری2/29 درصد بوده است) افزایش داد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


کاشانی، پیمان، 1376. بررسی مقاومت کاغذ ساخته شده از کاه‌گندم و کلش برنج به روش سودای سرد، پایان نامه کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی چوب و کاغذ، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان.

جهان لتیباری، احمد، 1389. فرایندهای مکانیکی تولید خمیرکاغذ، انتشارات دانشگاه آزاد اسلامی، واحد کرج، کرج، ایران، 609 ص.

Aravamuthan, R.G. and Yayin, I., 1992. Optimization of caustic-carbonate pulping of wheat straw for corrugating medium. Tappi nonwood plant fiber pulping progress report, No. 21.

Atchison, J., 1998. Twenty five years of global progress in nonwood plant fiber pulping. Tappi Journal Vol. 79., No. 10.

Cai, J.; Dazhen, Z.; Wu, Y.; Weng, J.; Zhang, R. and Shen, Z., 1998. A preliminary study of organosolv pulping of wheat straw with acid. Acetate process. Nonwood fiber and papermaking conf. Beiging, China.

Cao, B. and Lee, Z.Z., 1996. The effects of hydrogen peroxide and anthraquinone on soda ash pulping of wheat straw. Holzfurschung, Vol. 50, pp: 62-68.

Cappelleti, G. and Marzetti, A., 1991. Steam explosion pulping of wheat straw, steam explosion techniques; Fundmental on industrial application, Focher, B., Marzetti, A. Philadelphia, p. 207.

FAO statistics, 2010. www.faostat.com

Hadjazi, S.; Kordsachia, O.; Jahan Latibari, A. and Tschirner, U., 2009. Alkaline sulfite/ anthraquinane (AS/AQ) pulping of wheat straw and totally chlorine free (TCF) bleaching of pulp. Industrial crops and products 24: 27-39

Jahan Latibari, A.; Hedjazi, S.; Patt, R., Kordsachia, O. and Tschirner, U. 2006. Totally chlorine free (TCF) bleaching of wheat straw soda-anthraquinane pulp. Cellulose chemistry and trechnology, Vol. 40, pp: 413-420.

Jeyasingan, J.T., 1991. Mill experience in the application of nonwood fiber for paper making. Nonwood plant fiber pulping, No.20

Lathrop, E.C., 1971. Agricultural residue pulps comparison with typical wood pulp. Paper Trade J. Vol. 124 No. 13: 49-55.

Lora, J.H. and Pye, E.K., 1994. The ALCELL process; an environmentally sound approach to annual fibers pulping, in proceeding nonwood fibers for industry conference, Vol. II.

McKean, W.T. and Jacobs, R.S., 1997. Wheat straw as a paper fiber source: Clean Washington conter and Domtar Inc.

Mohan, R.; Prasad, R.; Yadav, R.; Ray, K.K. and Rao, N.J.; 1988. Pulping studies of wheat straw using soda and soda-anthraquinone processes. First Int. Nonwood Pulping Conf. Bejing, China, 339.

Montane, D.; Farriol, X., Salvado, J. and Chornet, E. 1998. Application of steam explosion of the fractionation and rapid vapor-phase alkaline pulping of wheat straw. Biomass and Bioenergy, Vol. 14. No. 3:261-276.

Mustayoki, S.; Leponiemi, A. and Dahl, O., 2010. Alkaline peroxide bleaching of hot water treated wheat straw. Bioresources, 5(2):808-8026.

Pan, G.X. and Leary, G.L., 2000a. Alkaline peroxide mechanical pulping of wheat straw, Part 1: Factors influencing the brightness response in impregnation: Tappi Journal Peer Reviewed, 9 p.

Pan, G.X. and Leary, G.L., 2000b. Alkaline peroxide mechanical pulping of wheat straw. Part 2: Significance of peroxide stabilization of the brightening of wheat straw. Tappi Journal Peer Reviewed, 11p.

Petit-Conil, M., Brochier, B., Labalette, F., Combette, P., 2001. Potential of wheat straw to produce chemimechanical pulps suited to corrugating papers manufacture. Tappi pulping conference, 10p.

Technical Association of Pulp and Paper Industry, 2009. Standard test methods. Tappi Press, Atlanta, GA. USA.

Wang, A.; Dixon, N.G.; Hull, J. and Fredrick, W.H., 1991. Potassium-based pulping of wheat straw. Nonwood plant fiber pulping No. 19.

Xu, C.E. and Narayama, R., 2001. APMP (Alkaline Peroxide Mechanical Pulping) pulp from nonwood fibers, Part 3: Bagasse, Tappi pulping conference 10 p.

Zhao, J., Li, X., Qu., Y. and Gao, P., 2004. Alkaline peroxide mechanical pulping of wheat straw with enzyme treatment. Applied Biochemistry and Biotechnology, Vol.112, p:13-23.