خمیر کاغذ و کاغذ
آرمان صدفی اردجانی؛ اسماعیل رسولی گرمارودی؛ پیام قربان نزاد سرخکلایی
چکیده
سابقه و هدف: الیاف سلولزی به دلیـل داشـتن گروههای اسیدی که در هنگام پخت شـیمیایی و رنگبـری خمیر ایجاد شده است، تا حدودی خاصـیت آنیـونی دارد. این گروههای اسیدی ممکن است گروههای کربوکسیلیک (COOH) باشد که در مقایسه با گروههای هیدروکسیل موجود بر کربوهیدراتهای مواد لیگنوسلولزی از فعالیت و واکنش پذیری بیشتری برخوردار می باشند. چنانچه اگر ...
بیشتر
سابقه و هدف: الیاف سلولزی به دلیـل داشـتن گروههای اسیدی که در هنگام پخت شـیمیایی و رنگبـری خمیر ایجاد شده است، تا حدودی خاصـیت آنیـونی دارد. این گروههای اسیدی ممکن است گروههای کربوکسیلیک (COOH) باشد که در مقایسه با گروههای هیدروکسیل موجود بر کربوهیدراتهای مواد لیگنوسلولزی از فعالیت و واکنش پذیری بیشتری برخوردار می باشند. چنانچه اگر بتوان تعداد این گروهها را بر روی سطح الیاف افزایش داد می توان در جهت بهبود مقاومت کاغذهای نهایی اقدام نمود. این تحقیق به منظور اصلاح ویژگیهای خمیرکاغذ کرافت چوکا با استفاده از روش اکسیداسیون اسیدی با کمک ماده شیمیایی پروکسید هیدروژن انجام شد. مواد و روشها: در این تحقیق از خمیرکاغذ کرافت، که از کارخانه چوکا تهیه شده بود، بعنوان ماده اولیه استفاده شد. در این راستا، ابتدا خمیرهای کرافت با استفاده از پروکسید هیدروژن به نسبت‌های 1، 3، 5 و 10 درصد در دمای 85 درجه ستنتیگراد، زمان 90 دقیقه، pH=4 و درصد خشکی 5/2 درصد مورد تیمار اکسیداسیون اسیدی قرار گرفتند. در پایان این مرحله، خمیرها با آب مقطر به طور کامل شستشو داده شده و برای مراحل بعدی مورد استفاده قرار گرفتند. سپس ویژگیهای ساختاری الیاف نظیر عدد کاپا، WRV، گروههای کربوکسیل، ویسکوزیته و آنالیز FT-IR مورد ارزیابی قرار گرفته و با نمونه شاهد کرافت کارخانه مقایسه شدند. جهت تجزیه و تحلیل آماری این پژوهش از نرم افزار SPSS استفاده شد و داده‌ها بصورت طرح کاملاً تصادفی با استفاده از تکنیک تجزیه واریانس مورد تجزیه و تحلیل آماری قرار گرفتند. مقایسه بین نمونه‌ها و تیمارهای مختلف بر اساس گروه بندی میانگین‌ها و به روش آزمون دانکن در سطح اطمینان 5/99 درصد صورت پذیرفت.نتایج: نتایج نشان داد که خمیرکاغذهای اکسید شده تا مصرف 3% پروکسید دارای کمترین کاپا، گروههای کربوکسیل و ویسکوزیته و بیشترین WRV بوده‌اند. افزایش مصرف پروکسید در غلظت بیشتر از 3% باعث افزایش عدد کاپا، گروههای کربوکسیل و ویسکوزیته گردیده است و در عوض با افت WRV مواجه گردیده اند. این تغییرات توسط ارزیابیهای FT-IR نیز تائید گردید. علت کاهش عدد کاپا تا غلظت 3% بدلیل خروج لیگنین از دیواره الیاف و دلیل افزایش آن در غلظتهای بیشتر از 3% پروکسید، احتمالا به ایجاد گروههای هگزورونیک اسیدی حین عملیات اکسیداسیون بر می گردد که معمولا اندازه گیری کاپا را با خطا مواجه می نمایند. بعلاوه خروج لیگنین باعث بهبود ویژگی WRV الیاف و بیشتر از آن باعث کاهش این ویژگی شده است. محتوای گروهای کربوکسیل برای هر دو شرایط قلیایی و اسیدی، کم و بیش بدون تغییر بنظر می رسند که این موضوع در کربن شماره 6 بیشتر آلدئیدها به گروههای کربوکسیل تبدیل شده ودر کربنهای 2 و 3 اکسیداسیون غالبا باعث تشکیل کتون ها می شود. از طرف دیگر به نظر می رسد که با افزایش گروههای کربوکسیل در تیمارهای بالای 3% منجر به افزایش وزن ملکولی سلولز شده که این امر باعث افزایش ویسکوزیته گردیده است.نتیجه گیری: ارزیابی نتایج نشان داد که اکسیداسیون پروکسید هیدروژن اسیدی باعث اصلاح و بهبود ویژگیهای خمیرکاغذ کرافت گردیده که اثرات آن بر روی ویژگیهای کاغذهای نهایی مثبت پیش بینی می شود. در این ارتباط، تیمارهای 1 و 3 درصد اکسیداسیون اسیدی با پروکسید هیدروژن برای تولید کاغذ مناسبتر به نظر می رسد.
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.
خدیجه آرمند؛ علی قاسمیان
چکیده
دراین تحقیق اثر استفاده از پروکسیدهیدروژن و هیپوکلریت سدیم بر رنگبری خمیر کاغذ شیمیایی _ مکانیکی (CMP) بررسی شده است. بدین منظور خمیر کاغذ CMP رنگبری نشده مخلوط پهن برگان از کارخانه چوب و کاغذ مازندران تهیه شد و با پروکسیدهیدروژن و هیپوکلریت سدیم در دو سطح 3 و 4 درصد، در طی دو زمان 60 و 90 دقیقه، دمای 80 درجه سانتی گراد و درصد خشکی 8% ...
بیشتر
دراین تحقیق اثر استفاده از پروکسیدهیدروژن و هیپوکلریت سدیم بر رنگبری خمیر کاغذ شیمیایی _ مکانیکی (CMP) بررسی شده است. بدین منظور خمیر کاغذ CMP رنگبری نشده مخلوط پهن برگان از کارخانه چوب و کاغذ مازندران تهیه شد و با پروکسیدهیدروژن و هیپوکلریت سدیم در دو سطح 3 و 4 درصد، در طی دو زمان 60 و 90 دقیقه، دمای 80 درجه سانتی گراد و درصد خشکی 8% رنگبری گردید. به این ترتیب که در هر یک از تیمارها 30 گرم خمیر کاغذ همراه با پروکسید هیدروژن، سیلیکات سدیم، DTPA، هیدروکسید سدیم و هیپوکلریت سدیم برای رنگبری آماده سازی شدند. در ادامه کاغذ دست‌ساز آزمایشگاهی با وزن پایه 60 گرم بر مترمربع تهیه و خواص نوری و مکانیکی آنها طبق آزمون TAPPI اندازهگیری و مقایسه شد. نتایج بدست آمده از بررسی ویژگی های نوری کاغذ دست‌ساز نشان میدهد که با افزایش زمان رنگبری و سطح مواد شیمیایی ویژگی های نوری بهبود مییابد. به طوری که بیشترین روشنی و کمترین زردی در سطح 4 درصد و 90 دقیقه در رنگبری با پروکسیدهیدروژن و بیشترین ماتی در نمونه شاهد مشاهده شد. همچنین ویژگی های مقاومتی مانند مقاومت به کشش، ترکیدن و پارگی کاغذ های رنگبری شده افزایش یافت.
خمیر کاغذ و کاغذ
رامین ویسی؛ محمد رضا سلیمی فر
چکیده
این تحقیق با هدف تاثیر رنگبری کاملاً بدون کلر (TCF) بر ویژگی های نوری و مقاومتی کاغذ حاصل از خمیرکاغذCMP انجام شد. به همین منظور مقداری خمیر رنگبری نشده شیمیایی- مکانیکی((CMP به صورت تصادفی از کارخانه چوب و کاغذ مازندران انتخاب شد. سپس این خمیرها با توالی های دو و سه مرحله ای OP، OPY، PYو P(OE)O و با استفاده از اکسیژن(O)، پروکسید هیدروژن(P)،استخراج ...
بیشتر
این تحقیق با هدف تاثیر رنگبری کاملاً بدون کلر (TCF) بر ویژگی های نوری و مقاومتی کاغذ حاصل از خمیرکاغذCMP انجام شد. به همین منظور مقداری خمیر رنگبری نشده شیمیایی- مکانیکی((CMP به صورت تصادفی از کارخانه چوب و کاغذ مازندران انتخاب شد. سپس این خمیرها با توالی های دو و سه مرحله ای OP، OPY، PYو P(OE)O و با استفاده از اکسیژن(O)، پروکسید هیدروژن(P)،استخراج قلیایی با اکسیژن(OE) و دی تیونیت سدیم(Y) رنگبری گردید. از خمیرکاغذ های مذکور کاغذهای دست ساز با وزن پایه gr/m2 70 تهیه و خواص نوری و مقاومتی آن ها طبق آزمون های استاندارد TAPPI اندازه گیری و مقایسه گردید. نتایج نشان داد که در اثر رنگبری بدون ترکیبات کلر(TCF) روشنی، سبز رنگی، مقاومت های به پارگی، کششی، ترکیدن، طول پارگی و تاه شدن افزایش و ماتی و فاکتورa* کاغذ های حاصل از خمیرکاغذ CMP کاهش را نشان می دهد. به طور کلی، نقش توالی رنگبری سه مرحله ای P (Eo)O و همچنین توالی های رنگبری دو مرحله ای (PY) و (OP) در سفید سازی خمیرکاغذ CMP و بهبود روشنی و مقاومت های کاغذ حاصل موثر تر از توالی یک مرحله ای (P) و خمیر رنگبری نشده کارخانه بوده است.
مانیا جدیدی؛ نورالدین نظرنژاد؛ مجید زبیح زاده
چکیده
این تحقیق برای بررسی امکان افزایش خصوصیات مقاومتی و نوری کاغذهای ساخته شده از الیاف باطله اکسیدشده انجام شد. در این مطالعه نمونه‌های کاغذ روزنامه باطله به‌صورت تصادفی انتخاب و پس از تبدیل به خمیرکاغذ، جوهرزدایی شد و بعد بخشی از آن پالایش گردید. هر دو خمیر بازیافتی پالایش‌شده و پالایش‌نشده به دو گروه تقسیم گردید. در هر دو مورد یک ...
بیشتر
این تحقیق برای بررسی امکان افزایش خصوصیات مقاومتی و نوری کاغذهای ساخته شده از الیاف باطله اکسیدشده انجام شد. در این مطالعه نمونه‌های کاغذ روزنامه باطله به‌صورت تصادفی انتخاب و پس از تبدیل به خمیرکاغذ، جوهرزدایی شد و بعد بخشی از آن پالایش گردید. هر دو خمیر بازیافتی پالایش‌شده و پالایش‌نشده به دو گروه تقسیم گردید. در هر دو مورد یک گروه از خمیرها، بدون تیمار با پروکسید هیدروژن و فقط با افزودن 2% نشاسته کاتیونی به کاغذ دست‌ساز استاندارد تبدیل شد (نمونه‌های شاهد). گروه دوم هر دو نوع خمیر ابتدا با درصدهای مختلف 2%، 3% و 4% پروکسید هیدروژن در شرایط قلیایی تیمار شد و بعد به الیاف اکسید شده 2% نشاسته کاتیونی تیمار افزوده شد و در نهایت از آنها کاغذهای دست‌ساز استاندارد تهیه شد و خواص مقاومتی و نوری آنها طبق استاندارهای TAPPI اندازهگیری شد. همچنین برای مشخص شدن اثر اکسیدکننده‌ها بر روی سطوح الیاف خمیر، طیف FTIR گرفته شد. نتایج حاصل از آزمایش‌ها نشان داد که تیمار با پروکسید، شاخص‌های مقاومتی کاغذهای ساخته شده از روزنامه باطله را افزایش داد. این افزایش زمانی که از 3% پروکسید استفاده میشود بارزتر بوده و کمترین مقدار مقاومت‌ها مربوط به نمونه‌های شاهد است. همچنین، پالایش نیز در افزایش خواص مقاومتی تأثیر مثبتی داشت. نتایج خواص نوری اندازگیری شده نیز نشان داد با افزایش شدت تیمار برای هر دو خمیر پالایش‌شده و پالایش نشده روشنی افزایش، زردی کاهش و ماتی کاهش جزئی داشت. البته بیشترین درجه روشنی زمانی است که از پراکسید 3% استفاده شود. پالایش نیز منجر به افزایش روشنی و زردی و کاهش ماتی کاغذ شد. همچنین طیف FTIR نشان داد که نمونه‌های خمیر اکسیدشده بیشترین جذب را در عدد موج 1650 که مربوط به گروه کربوکسیل است، داشتند.
