خمیر کاغذ و کاغذ
سید مهدی منظورالاجداد؛ امید رمضانی
چکیده
سابقه و هدف: کشور ما سال‌هاست که انواع کاغذدیواری را از کشورهای مختلف وارد می‌کند. با افزایش مشکلات ارزی، تولید کاغذدیواری در داخل کشور و خودکفایی در تولید این محصول بهعنوان یک راه‌حل مناسب مطرح شده است. از سوی دیگر، در حال حاضر، شرکت‌های داخلی در حال تولید کاغذ از کاغذ باطله سفید هستند که به‌دلیل مسائل و مشکلات متعدد، استفاده ...
بیشتر
سابقه و هدف: کشور ما سال‌هاست که انواع کاغذدیواری را از کشورهای مختلف وارد می‌کند. با افزایش مشکلات ارزی، تولید کاغذدیواری در داخل کشور و خودکفایی در تولید این محصول بهعنوان یک راه‌حل مناسب مطرح شده است. از سوی دیگر، در حال حاضر، شرکت‌های داخلی در حال تولید کاغذ از کاغذ باطله سفید هستند که به‌دلیل مسائل و مشکلات متعدد، استفاده از آن بهعنوان کاغذ درجه چاپ و تحریر توجیه ندارد. بااین‌حال، شرکت‌های متعددی در داخل کشور در حال تولید درجات سفید کاغذ از کاغذباطله سفید هستند که استفاده از آن بهعنوان کاغذپایه در تولید کاغذهای زینتی یا کاغذدیواری بررسی علمی نشده است. هدف این پژوهش، مطالعه و بررسی امکان تولید کاغذدیواری از کاغذهای سفید بازیافتی تولید داخل کشور است.مواد و روش‌ها: مراحل انجام این پروژه درمجموع در 6 قسمت جداگانه و متوالی انجام شد که شامل این موارد است: 1) تعیین ویژگیهای کیفی کاغذها؛ 2) آماده‌سازی فرمولاسیون ماده اندودکننده با نشاسته بهعنوان اتصال‌دهنده؛ 3) آماده‌سازی فرمولاسیون ماده اندودکننده با لاتکس و نشاسته بهعنوان اتصال‌دهنده؛ 4) پوشش‌دهی ترکیب مواد اندود بر روی کاغذها؛ 5) اندود کردن کاغذها و منسوج نبافته (نان وون) با پلی وینیل کلراید (پی‌وی‌سی)؛ 6) اعمال چاپ چهار رنگ روی نمونه‌های منتخب کاغذهای اندود شد. بدین منظور، ابتدا نمونه‌هایی از کاغذهای تولیدی چند شرکت ایرانی تهیه شد و برای اندود کردن و انجام تیمارهای لازم به آزمایشگاه سامانه‌ها و فراورده‌های زیستی دانشگاه شهید بهشتی منتقل شدند. برای انجام تیمار مذکور، روی نمونه کاغذها از مواد شیمیایی مختلفی شامل پودر کربنات کلسیم، کائولن، اکسید تیتایم، نشاسته ذرت، لاتکس و پودر پی‌وی‌سی استفاده شد که با این هدف اقدام به تهیه محلول‌های اندود با درصد جامدهای متفاوت به‌صورت مرحله‌ای و آزمون و خطا و به‌کارگیری ترکیب‌های متنوعی از این مواد (با مجموع 110 و 124 قسمت) شد. سپس روی انواع کاغذهای داخلی (اکثراً بازیافتی) این محلول‌های اندود اضافه شدند. در پایان بر روی مطلوب‌ترین کاغذهای اندودشده، تصویر یک گل به‌صورت چهار رنگ چاپ شد.یافته‌ها: در تعیین ویژگیهای کیفی کاغذهای پایه شامل اندازه‌گیری‌های جذب آب، میزان خاکستر، ضخامت، نفوذپذیری در برابر هوا، مقاومت در برابر کشش، شاخص مقاومت در برابر پاره شدن و شاخص مقاومت در برابر ترکیدن، دو نمونه کاغذ تولیدی شرکت‌های پردیس کاغذ و کاغذ تبریز بهعنوان بهترین‌ها انتخاب شدند و با احتساب میزان خاکستر، کاغذ تبریز بهعنوان کاغذ پایه از دیگر کاغذهای داخلی مناسب‌تر معرفی شد. در ادامه پس از اعمال ماده اندود، کاغذهای اندودشده‌ای با ظاهر نسبتاً مطلوب و با درصدهای سفیدی حدود 60 تا 85 حاصل گردید و نهایتاً براساس نتایج به‌دست آمده، رابطه معنیداری بین افزایش درصد جامد محلول‌های اندود و درصد سفیدی کاغذ اندود شده به‌دست آمد. همچنین، پس از عملیات چاپ بر روی نمونه‌های منتخب، کاغذهای سوپر کرافت راشا و کرافت تبریز بهعنوان بهترین نمونه‌ها معرفی شدند. عالی‌ترین کیفیت چاپ با پی‌وی‌سی بر روی کاغذ سفید پارس با 16 درصد پی‌وی‌سی، بر روی وایت تاپ راشا با 28 درصد پی‌وی‌سی و بر روی منسوج نبافته (نان وون) با 28 درصد پی‌وی‌سی نسبت به وزن کاغذ به‌دست آمد.نتیجه‌گیری: جمع‌بندی نتایج حاصل از این پژوهش در ذیل فهرست شده‌اند.الف) بهترین درصد جامد محلول (غلظت مخلوط) اندود 41-46 درصدب) بهترین ترکیب اتصال‌دهنده و رنگدانه، برابر 100+ 12 + 12 = 124 قسمت و نسبت وزن خشک مخلوط اندود اضافه شده به وزن خشک کاغذپایه برابر 12 درصدپ) بالاترین سفیدی به‌دست‌آمده با به‌کارگیری کربنات کلسیم + اکسید تیتانیم + نشاستهت) مناسب‌ترین غلظت نشاسته قابل استفاده در محلول اندود 15 درصدج) بهترین نشست اندود و ظاهر یکنواخت و خوب اندود بر روی کاغذ سوپرکرافت راشا با فرمول: کائولن+ اکسید تیتانیم+ لاتکس با سفیدی 7/77 درصد و نیز کاغذ کرافت تبریز با فرمول: کائولن+ اکسید تیتانیم + لاتکس، با سفیدی 8/71 درصد به‌دست آمد. در صورتی که سفیدی بالاتر مورد نظر باشد، استفاده از کربنات کلسیم بجای کائولن نتیجه مطلوب‌تری خواهد داد.
خمیر کاغذ و کاغذ
علی قاسمی چهاردهی؛ اسماعیل رسولی گرمارودی؛ امید رمضانی؛ قاسم اسدپور
چکیده
این تحقیق با هدف بررسی تأثیر ذخیره‌سازی و رنگبری الیاف پنبه بر ثبات ویژگیهای نوری کاغذهای اوراق بهادار صورت پذیرفت. بدین منظور، خمیر صنعتی رنگبری نشده الیاف پنبه با درجه روانی °SR13، به دو صورت ثابت و در حال به هم خوردن به مدت 3 تا 15 روز در شرایط دمائی محیط ذخیره شد. پس از انقضای زمان، تحت عملیات رنگبری با پروکسید هیدروژن قرار گرفت. ...
بیشتر
این تحقیق با هدف بررسی تأثیر ذخیره‌سازی و رنگبری الیاف پنبه بر ثبات ویژگیهای نوری کاغذهای اوراق بهادار صورت پذیرفت. بدین منظور، خمیر صنعتی رنگبری نشده الیاف پنبه با درجه روانی °SR13، به دو صورت ثابت و در حال به هم خوردن به مدت 3 تا 15 روز در شرایط دمائی محیط ذخیره شد. پس از انقضای زمان، تحت عملیات رنگبری با پروکسید هیدروژن قرار گرفت. سپس، از خمیرهای رنگبری شده کاغذهای دست ساز استاندارد 60 گرمی ساخته شد و پس از هوا خشک کردن کاغذها، آنها تحت فرایند کهنگی به روشهای UV و گرمائی قرار گرفتند و سپس ویژگیهای نوری آنها اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که نمونه های ذخیره همزن، در مقایسه با نمونه‌های ذخیره ثابت، دارای درجه روشنی و سفیدی بیشتر و زردی کمتری بوده و با افزایش زمان ذخیره این مقادیر به ترتیب بیشتر و کمتر می شوند. در مورد تیمار UV، درجه روشنی و ماتی نمونه‌های ذخیره ثابت روند کاهشی، و نمونه‌های ذخیره همزن، روند صعودی داشتند. درجه روشنی نمونه‌های ذخیره ثابت با تیمار گرمائی،روندی افزایشی و نمونه‌های ذخیره همزن، دارای روند نزولی بودند. همچنین، تیمارهای UV و گرمائی، بویژه در حالت ذخیره ثابت، باعث افزایش زردی و در حالت ذخیره همزن، باعث افزایش سفیدی کاغذ شدند. بنابراین، با توجه به نتایج به دست آمده در این تحقیق، روش ذخیره همزن نسبت به روش ذخیره ثابت ترجیح داشت زیرا، این روش، قبل و بعد از رنگبری، ویژگیهای نوری مناسب‌تری را ارائه داد. بعلاوه، کاغذهای حاصل از تیمار ذخیره همزن نیز خصوصیات مطلوب‌تری داشتند و تأثیرپذیری آنها از گرما در زمان حال و در درازمدت بیشتر از نور UV بود.
تبدیل شیمیایی
نیلوفر داودی؛ اسماعیل رسولی گرمارودی؛ امید رمضانی؛ سپیده حامدی
چکیده
DOR:98.1000/1735-0913.1397.33.553.65.4.1603.1587
در تحقیق حاضر، برای کنترل عوامل بازدارنده در پالایشگاه زیستی، مغز باگاس ابتدا تحت تأثیر هیدرولیز اسیدی رقیق با شرایط %8 ...
بیشتر
DOR:98.1000/1735-0913.1397.33.553.65.4.1603.1587
در تحقیق حاضر، برای کنترل عوامل بازدارنده در پالایشگاه زیستی، مغز باگاس ابتدا تحت تأثیر هیدرولیز اسیدی رقیق با شرایط %8 اسید سولفوریک، 90 دقیقه و در دمای 120 درجه سانتی گراد پیش تیمار گردید. سپس، با استفاده از روشهای سم زدائی اورلایمینگ، کربن فعال و تلفیق روشهای مذکور نسبت به حذف عوامل بازدارنده از هیدرولیزات بدست آمده از پیش تیمار فوق اقدام شد. در روش اورلایمینگ از هیدروکسید کلسیم و اسید سولفوریک، در روش کربن فعال از کربن فعال در سه سطح (5/0، 5/1 و %5/2) و در روش تلفیقی از ترکیب مواد در دو روش قبلی استفاده شد. پس از تیمار اسیدی و هر کدام از روشهای سم‌زدائی میزان بازده قندهای احیا شده و نیز مقادیر عوامل بازدارنده فورفورال و هیدروکسی متیل فورفورال موجود در هیدرولیزات، بعنوان دو شاخص مهم، اندازه گیری گردید. نتایج نشان داد که اعمال روشهای فوق بر روی هیدرولیزات باعث افزایش بازده قندهای احیا شده می شود بطوریکه بیشترین بازده قند (بیشتر از %32) پس از روش مستقل اورلایمینگ حاصل شد. بعلاوه، در اعمال روشهای مستقل کربن فعال و تلفیقی (اورلایمینگ و کربن فعال) میزان بهینه مصرف کربن فعال به ترتیب %5/2 و 5/1 می باشد. بررسی عوامل بازدارنده در هیدرولیزات نشان داد که فورفورال و هیدروکسی متیل فورفورال حداکثر جذب خود را در طول موجهای 276 و 282 نانومتر دارند. همچنین، روش تلفیقی اورلایمینگ با %5/2 کربن فعال به عنوان بهترین روش توانست تا %100 عوامل بازدارنده را حذف نماید. از طرفی روش مستقل اورلایمینگ با حذف بیش از %90 عوامل عوامل بازدارنده، از بیشترین بازده قند نیز برخوردار است. لذا، با در نظر گرفتن توأمان میزان بازده قند و حذف عوامل بازدارنده، می توان دو گزینه مستقل اورلایمینگ و تلفیقی اورلیمینگ با %5/2 کربن فعال را برای تولید محصولات زیست پایه نظیر بیواتانول، زایلیتول و ... از مغز باگاس پیشنهاد داد.
خمیر کاغذ و کاغذ
زهرا تک زارع؛ حسین کرمانیان؛ امید رمضانی؛ اسماعیل رسولی گرمارودی؛ علی عبدالخانی
چکیده
در این تحقیق، ابتدا ریشه شیرین‌بیان (Glycyrrhiza glabra) که در کارخانه لیکوریس کرمان عصاره‌گیری شده بود، به‌صورت تفاله صنعتی به عنوان ماد اولیه تهیه گردید. پس از پیش‌هیدرولیز، تفاله مذکور با اسید سولفوریک 2% بر اساس وزن خشک نمونه در دمای C̊ 130 و در زمان 60 دقیقه، عملیات پخت سودا در دمای C̊ 170، غلظت مواد شیمیایی 20%، و در چهار زمان 15، 30، 45 و 60 دقیقه ...
بیشتر
در این تحقیق، ابتدا ریشه شیرین‌بیان (Glycyrrhiza glabra) که در کارخانه لیکوریس کرمان عصاره‌گیری شده بود، به‌صورت تفاله صنعتی به عنوان ماد اولیه تهیه گردید. پس از پیش‌هیدرولیز، تفاله مذکور با اسید سولفوریک 2% بر اساس وزن خشک نمونه در دمای C̊ 130 و در زمان 60 دقیقه، عملیات پخت سودا در دمای C̊ 170، غلظت مواد شیمیایی 20%، و در چهار زمان 15، 30، 45 و 60 دقیقه و نسبت مایع پخت به تفاله 7 به 1 صورت پذیرفت. خمیرهای سودای تولیدشده از نظر میزان بازده، وازد الک، درصد لیگنین، ماندگاری آب، ویسکوزیته و درجه کریستالیته مورد ارزیابی قرار گرفتند. نتایج نشان داد که با افزایش زمان پخت بازده خمیر و درصد لیگنین کاهش و ماندگاری آب افزایش مییابد. همچنین، ویسکوزیته با افزایش زمان پخت در 30 و 45 دقیقه افزایش مییابد که بر اساس بررسی‌ها و تطبیق با سایر داده‌ها به نظر میرسد افزایش ویسکوزیته کاذب باشد. به علاوه، نتایج بررسی نمونه‌های پیش‌تیمار شده با پراش پرتو ایکس نشان می‌دهد که با افزایش زمان پخت از 15 دقیقه تا 45 دقیقه پخت سودا، درجه کریستالیته نمونه‌ها کاهش و در 60 دقیقه افزایش مییابد که تطبیق داده‌های ویسکوزیته و روند نزولی حذف لیگنین با افزایش زمان پخت نشان می‌دهد که افزایش کریستالیته ناشی از جذب مجدد همی‌سلولزهایی نظیر زایلان در بخش کریستالی سلولز باشد. بنابراین، با توجه به نتایج بدست آمده و بر اساس دیدگاه پالایش زیستی می‌توان زمان پخت 30 دقیقه را به عنوان بهترین گزینه برای تولید محصولات با ارزش افزوده بالاتر در فرایند قندسازی پیشنهاد نمود.
خمیر کاغذ و کاغذ
حسین جلالی ترشیزی؛ سعیده زارع بیدکی؛ امید رمضانی؛ حمیدرضا رودی
چکیده
بهره‌گیری از پلیمرهای طبیعی و مصنوعی، میکروذرات و اخیراً نانو ذرات در شیمی پایانه تر کاغذسازی توسعه فراوانی یافته که بهرهبرداری از مزایای آنها در راستای بهبود کیفیت کاغذهای بازیافتی و ویژگیهای فرایندی آن، مورد توجه ویژه‌ایست. در حضور پلیمر نشاسته کاتیونی بهعنوان عامل کاهنده بار آنیونی اجزای سوسپانسیون کاغذسازی، تأثیر ...
بیشتر
بهره‌گیری از پلیمرهای طبیعی و مصنوعی، میکروذرات و اخیراً نانو ذرات در شیمی پایانه تر کاغذسازی توسعه فراوانی یافته که بهرهبرداری از مزایای آنها در راستای بهبود کیفیت کاغذهای بازیافتی و ویژگیهای فرایندی آن، مورد توجه ویژه‌ایست. در حضور پلیمر نشاسته کاتیونی بهعنوان عامل کاهنده بار آنیونی اجزای سوسپانسیون کاغذسازی، تأثیر ترکیب پلیمر پلی اکریلامید کاتیونی با نانوبنتونیت بر ویژگیهای کاغذ تولیدی از بازیافت کارتنهای کنگرهای کهنه (OCC) و ماندگاری و آبگیری آن مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشانداد که کاربرد پلی اکریلامید کاتیونی بهتنهایی موجب افزایش شاخصهای مقاومتی ترکیدن، کشش و پارگی کاغذ شده و حضور نانوذره نیز به‌طور معنیداری همگی مقاومتهای مورد پژوهش را ارتقا بخشیده است. نتایج میزان آبگیری سامانه مورد بررسی با دستگاه آبگیرنده دینامیکی و ماشین کاغذسازی آزمایشگاهی، کاهش زمان مورد نیاز را برای تشکیل کاغذ نشان داد. همچنین، درصد تبدیل مواد اولیه به فراورده نهایی (ماندگاری اجزاء) نیز از 7/96% به 7/98% افزایش یافت. این نتایج از این نظر جالب توجه میباشد که پلی اکریلامید کاتیونی بهعنوان پلیمری با زنجیره بلند بهتنهایی و به‌ویژه توأم با نانوذره آنیونی بنتونیت، توانایی بالایی را در دلمهسازی اجزای سوسپانسیون کاغذسازی، به‌ویژه ریزه الیافها که در خمیرکاغذهای بازیافتی سهم بالایی را دارند، از خود نشان داد؛ بنابراین مشکلات ناشی از عدم نگهداشت آنها و ورود به چرخه آبهای فرایندی و نهایتاً پساب کارخانه کاهش مییابد.
محمد عالیشاهی؛ امید رمضانی؛ حسین کرمانیان؛ مهدی رحمانی‌نیا؛ سید عاطفه نصیری؛ سحر جلالوند
چکیده
در این تحقیق تأثیر یکی از مهمترین پیشینههای عملیات بازیافت یعنی خشککردن بر الیاف و شبکه الیاف مورد بررسی قرار گرفت. بدینمنظور خمیرکاغذ باگاس از کارخانه پارس خوزستان تهیه و از آن کاغذهای دستساز ساخته شد. کاغذهای دستساز خشکشده در دمای محیط بهعنوان نمونه شاهد انتخاب گردیدند و بقیه کاغذها با استفاده از خشککن ...
بیشتر
در این تحقیق تأثیر یکی از مهمترین پیشینههای عملیات بازیافت یعنی خشککردن بر الیاف و شبکه الیاف مورد بررسی قرار گرفت. بدینمنظور خمیرکاغذ باگاس از کارخانه پارس خوزستان تهیه و از آن کاغذهای دستساز ساخته شد. کاغذهای دستساز خشکشده در دمای محیط بهعنوان نمونه شاهد انتخاب گردیدند و بقیه کاغذها با استفاده از خشککن دورانی در دماهای 60، 100 و 120 درجه سانتیگراد بهترتیب در مدت زمان 3 ساعت، 50 دقیقه و 25 دقیقه، خشکشده و پس از تبدیل مجدد به خمیرکاغذ، ویژگیهای آنها مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج نشان داد با افزایش دمای خشککردن، میزان سلولز تغییر قابل توجهی نیافت، درحالیکه میزان همیسلولزها کاهش یافت. هرچند بررسی تغییرات لیگنین به روش میکروکاپا افزایش را نشان داد، اما با استناد به تحقیقات گذشته، این افزایش غیرواقعی ارزیابی گردید. همچنین، نتایج نشان داد با افزایش دما، میزان درجه بسپارش و درجه کریستالیته نمونه‌ها از روند یکسانی تبعیت نکرده، بهطوریکه در ابتدا کاهش و بعد افزایش یافت. این نتیجه به تأثیر متقابل دما و زمان خشککردن بر این دو ویژگی نسبت داده شد.
امید رمضانی؛ احمد جهان لتیباری؛ محمد مهدی فائزی پور؛ علی اکبر عنایتی؛ سید مهدی منظور الاجداد
چکیده
دانسیته ظاهری, مهمترین ویژگی فیزیکی کاغذ است که بطور مستقیم یا غیرمستقیم بسیاری از ویژگیهای مهم کاغذ مانند مقاومت در برابر کشش، مدول الاستیسیته، ضریب پخش نور و سطح نسبی پیوند بین الیاف را تحت تأثیر قرار می‌دهد. از آنجائی‌که متغیرهای فرایند تولید کاغذ بر تغییرات دانسیته ظاهری اثر می‌گذارند در این بررسی تأثیر درجه روانی خمیر کاغد ...
بیشتر
دانسیته ظاهری, مهمترین ویژگی فیزیکی کاغذ است که بطور مستقیم یا غیرمستقیم بسیاری از ویژگیهای مهم کاغذ مانند مقاومت در برابر کشش، مدول الاستیسیته، ضریب پخش نور و سطح نسبی پیوند بین الیاف را تحت تأثیر قرار می‌دهد. از آنجائی‌که متغیرهای فرایند تولید کاغذ بر تغییرات دانسیته ظاهری اثر می‌گذارند در این بررسی تأثیر درجه روانی خمیر کاغد 1OCC و شرایط خشک کردن مورد مطالعه قرار گرفته است. در این تحقیق تأثیر سه درجه روانی 350، 450 و 550 میلی‌لیتر استاندارد کانادایی، شرایط متفاوت خشک کردن (آزاد و مهار شده)، دما (100،150،200درجه سانتیگراد) و فشار (10 و 70 کیلوگرم بر سانتیمتر مربع) بررسی شدند. نتایج حاصل ازاندازه‌گیری دانسیته ظاهری بوسیله نرم‌افزار Minitab 15 تجزیه و تحلیل شده و مدل رگرسیون ترکیب شرایط متغیرهای مستقل محاسبه شده است. بررسی نتایج بدست آمده از نمودار اثرات اصلی نشان داد که هر دو عامل درجه روانی و دما به میزان قابل توجهی موجب افزایش دانسیته ظاهری می‌شود. پاسخ دانسیته در دمای 200 درجه سانتیگراد متفاوت بود که به تفصیل مورد بحث قرار گرفته است. اعمال فشار پرس بیشتر موجب بیشتر شدن دانسیته ظاهری شد. اثر متقابل متغیرها نیز مورد مطالعه قرار گرفت. نمودار اثر متقابل درجه روانی و دما، تأثیر نرم شدن حرارتی لیگنین و بروز پدیده تخریب لایه ای را نشان داد. هر چند، افزایش فشار خشک کردن در خمیرهای پالایش نشده یا کم پالایش شده (درجه روانی‌های بالاتر یا مساوی 550) تأثیر معنیداری بر دانسیته ظاهری کاغذ باقی نمی‌گذارد. همچنین در شرایط خشک کردن آزاد تأثیر درجه روانی بر دانسیته ظاهری بیشتر از خشک کردن تحت مهار مکانیکی است. با توجه به نتایج بدست آمده و تأثیر دانسیته ظاهری بر خصوصیات مقاومتی کاغذ می‌توان کاغذهایی با کیفیت مطلوب‌تر تولید نمود.
