نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه علوم و صنایع چوب و کاغذ، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه تربیت مدرس، نور، مازندران، ایران

2 استادیار، دانشگاه تربیت مدرس

3 دانشگاه تربیت مدرس

چکیده

با توجه به اینکه الیاف سلولزی در کاغذسازی حاوی بار منفی هستند، بنابراین برخی مواد افزودنی پلیمری که در داخل خمیرکاغذ به‌کار می‌روند، حامل یون‌های دارای بار مخالف (پلی الکترولیت کاتیونی) می‌باشند. این در حالی است که با افزایش هدایت الکتریکی سوسپانسیون، کارایی بسیاری از پلی‌الکترولیت‌ها با مشکل مواجه می‌شود. لذا با توجه به تلاش صنایع به بستن سیستم آب و مصرف آب تازه کمتر و در نتیجه افزایش هدایت الکتریکی خمیرکاغذ، لازم به بررسی است که عملکرد مواد افزودنی کارآمد برپایه پلی الکترولیت‌ها نظیر نشاسته کاتیونی - نانوسیلیکای آنیونی تا چه حد تحت تاثیر منفی قرار می‌گیرد. به همین دلیل میزان تاثیرپذیری عملکرد ترکیب افزودنی مذکور از هدایت الکتریکی خمیرکاغذ مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد هدایت الکتریکی تاثیر منفی بر کارایی این سیستم ماده افزودنی پایانه تر داشته است؛ اما میزان تاثیرگذاری آن به ویژگی مورد بررسی مرتبط بوده ‌است. چنانکه در برخی ویژگی‌ها در مقدار کم پلی‌الکترولیت و هدایت الکتریکی زیاد، کارایی مثبت این سیستم ماده افزودنی دیگر معنی‌دار نبود . اما در برخی دیگر از ویژگی‌های خمیرکاغذ، نظیر پیوند درونی و درجه روانی، علیرغم اثرات منفی هدایت الکتریکی زیاد، همچنان کارایی مثبت نشاسته– نانوسیلیکا بصورت معنی‌داری مشهود بود.

کلیدواژه‌ها

-Cao, Q. and Bachmann, M., 2013. Polyelectrolyte adsorption on an oppositely charged spherical polyelectrolyte brush. Soft Matter, 9(20): 5087-5098.
-Gess, J.M., 1998. Retention of Fines and Fillers During Papermaking. TAPPI Press, Atlanta, 357p.
-Hamzeh, Y., 2014. Water and Wastewater Management in Pulp and Paper Industries. Iranian Student Book Agency, 456p.
-Horvath, A.E., Lindström, T. and Laine, J., 2006. On the indirect polyelectrolyte titration of cellulosic fibers. Conditions for charge stoichiometry and comparison with ESCA. Langmuir, 22(2): 824-830.
-Hubbe, M.A., 2005. Microparticle programs for drainage and retention: 1-36. In: Rodriguez, J.M., (Ed.). Micro and Nanoparticles in Papermaking. TAPPI Press, Atlanta, 197p.
-Khosravani, A., Latibari, A.J., Mirshokraei, S.A., Rahmaninia, M. and Mohammad Nazhad, M., 2010. Studying the effect of cationic starch-anionic nanosilica system on retention and drainage. BioResources,5(2): 939-950.
-Khosravani, A. and Rahmaninia, M., 2013. The potential of nanosilica–cationic starch wet end system for applying higher filler content in fine paper. BioResources, 8(2): 2234-2245.
-Mehranfar, A.H., Khosravani, A. and Rahmaninia, M., 2017. The effect of cationic starch degree of substitution on nanoparticle system performance in old corrugated containers recycling. Journal of Forest and Wood Products, 70(1):147-155.
-Rahmaninia, M. and Khosravani, A., 2015. Improving the paper recycling process of old corrugated container wastes.  Cellulose Chemistry and Technology, 49(2): 203-208.
-Sabazoodkhiz, R., Rahmaninia M. and Ramezani, O., 2017. Interaction of chitosan biopolymer with silica nano-particle as a novel retention/drainage and reinforcement aid in recycled cellulosic fibers, Cellulose, 24: 3433–3444.
-Samoshina, Y., Nylander, T., Shubin, V., Bauer, R. and Eskilsson, K., 2005. Equilibrium aspects of polycation adsorption on silica surface: how the adsorbed layer responds to changes in bulk solution. Langmuir, 21(13): 5872-5881.
-Thorn, I. and Au, C.O., 2009. Applications of Wet-End Paper Chemistry. Springer, Netherlands, 226p.
-Wagberg, L., 2000. Polyelectrolyte adsorption onto cellulose fibres-A review. Nordic Pulp & Paper Research Journal, 15(5): 586-597.
-Wågberg, L., Winter, L., Ödberg, L. and Lindström, T., 1987. On the charge stoichiometry upon adsorption of a cationic polyelectrolyte on cellulosic materials. Colloids and surfaces, 27(1-3): 163-173.
-Wang, F. and Hubbe, M.A., 2002. Charge properties of fibers in the paper mill environment. 1. Effect of electrical conductivity. Journal of Pulp and Paper Science, 28(10): 347-353.
-Yousefhashemi, S.M., Khosravani, A., Yousefi, H., 2019. Isolation of lignocellulose nanofiber from recycled old corrugated container and its interaction with cationic starch-nanosilica combination to make paperboard. Cellulose, 26: 7207-7221.