استفاده از کاغذهای تولیدشده داخلی به عنوان کاغذپایه در ساخت کاغذ دیواری

منظورالاجداد, سید مهدی; رمضانی, امید

doi:10.22092/ijwpr.2024.362850.1756

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

¹ دکترای مهندسی کاغذ از دانشگاه کبک در تراریویر کانادا، مدرس دانشگاه علمی کاربردی، تهران، ایران

² استادیار، گروه پالایش زیستی، دانشکده فناوری‌های نوین، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران

10.22092/ijwpr.2024.362850.1756

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 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 درصد
ب) 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 درصد
پ) بالاترین سفیدی به‌دست‌آمده با به‌کارگیری کربنات کلسیم + اکسید تیتانیم + نشاسته
ت) مناسب‌ترین غلظت نشاسته قابل استفاده در محلول اندود 15 درصد
ج) 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.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

خمیر کاغذ و کاغذ

مراجع

-Acar Büyükpehlivan, G., Öznaz, D., Bayburtlu, Ç. and Ulusman, L., 2018. Perspective of Printing Industry to the Technical Textiles: Wallpaper. 8^thInternational Istanbul Textile Conference: Evolution of Technical Textiles, 14-16 April, pp. 368-373.

-Alm, H.K., Ström, G., Karlström, K., Schoelkopf, J. and Gane, P.A.C., 2010. Effect of excess dispersant on surface properties and liquid interactions on calcium carbonate containing coatings. Nordic Pulp & Paper Research Journal, 25(1), 82-92.

-Bax, J. and Sauntson, B.J., 1972. Polymer emulsions for wallpapers. Pigment & Resin Technology, 1(8), 8-14. DOI: 10.1108/eb040835.

-El-Sherif, Nasser, H.M., Hussin, A.I., Abd El-Wahab, H., Ghazy, M.B.M. and Elsayed, A.E., 2019. Tailoring of mechanical properties and printability of coated recycled papers. Polymer Bulletin, 76, 2965-2990.

-Engin, M., Sönmez, S. and Özden, Ö., 2022. The effects of coating colours on base papers. Pigment & Resin Technology, 51(6), 553-563.

-Engström, G., 2005. Interactions between coating colour and base sheet in pigment coating. In Proc. 13th Fundamental Research Symposium, pp 1011–1073. DOI: 10.15376/frc.2005.2.1011.

-Gane, P. and Hooper, J., 1989. An evaluation of interactions between coating color and base paper by coating profile analysis. In Fundamentals of Papermaking. Transaction of the 9th Fundamental Research Symposium (pp. 871-893). London: Mechanical Engineering Publications.

-Hedrnan, A., Gron, J. and Rigdahl, M., 2003. Coating layer uniformity as affected by base paper characteristics and coating method. Nordic Pulp & Paper Research Journal, 18(3), 333-343.

-Howick, C.J. and McCarthy, S.A., 1996. Studies of possible chemical emissions from PVC articles used in indoor applications and the effect on indoor air quality. Journal of Vinyl and Additive Technology, 2(2), 134-142. DOI: 10.1002/vnl.10110.

-Hoyland R.W., Howarth P. and Field, R., 1973. Fundamental parameters relating to performance of paper as a base for aqueous coatings. In The Fundamental Properties of Paper Related to its Uses, Trans. of the Vth Fund. Res. Symp. Cambridge, 1973, (F. Bolam, ed.), pp 464–491, FRC, Manchester, 2018. DOI: 10.15376/frc.1973.2.464.

-Kandırmaz, E.A., Yenidoğan, S., Aydemir, C. and Karademir, A., 2020. Effect of using calcium carbonate (CaCO3) in surface coating on liquid absorption of paper and some printability parameters. Cellulose Chemistry and Technology, 54 (5-6), 485-493.

-Kane, F., 2010. Nonwoven textiles for residential and commercial interiors. In Applications of Nonwovens in Technical Textiles (pp. 136-159). Woodhead Publishing.

-Kumar, N., Bhardwaj, N.K. and Chakrabarti, S.K., 2011. Influence of particle size distribution of calcium carbonate pigments on coated paper whiteness. Journal of coatings technology and research, 8, 613-618.

-Meierhoefer, A.W., 1987. Nonwovens for Laminated and Coated Products. Journal of Coated Fabrics, 16(4), 258-263. DOI: 10.1177/152808378701600405.

-Mortazavi, F., Resalati, H., Rasouli, S. and Asadpour, G., 2021. Investigation of Industrial Paper Coating with Recycled Kaolin. Journal of Color Science and Technology, 15(2), 117-129.

-Shen, J. and Qian, X., 2012, “Application of fillers in cellulosic paper by surface filling: an interesting alternative or supplement to wet-end addition”, BioResources, 7(2), 1385-1388.

-Shenoy, R. and Shetty, P., 2022. New eco-friendly coating formulations for recycled paperboards: Effect on print quality and ink volume consumption. Progress in Color, Colorants and Coatings, 15(3), 175-189.

-Sönmez, S. and Özden, Ö., 2019. The influence of pigment proportions and calendering of coated paperboards on dot gain. Bulgarian Chemical Communications, 51(2), 212-218.

-Sood, Y.V., Sanjay, T., Renu, T., Pande, P.C. and Tandon, R., 2010. Effect of base paper characteristics on coated paper quality. Indian Journal of Chemical Technology, 17(4), 309-316

-Tutus, Ahmet, Ayşe Özdemir, Fatma Bozkurti, Sani̇ye Erkan, Yıldız Birbilen, and Mustafa Cicekler, 2018. “Evaluation of Egg Shells in Wallpaper Production.” In 1st. International Technological Sciences and Design Symposium, 1902–9. Giresun-Turkey. Wang, S., Zhang, F., Chen, F., and Pang, Z. (2013). Preparation of a Crosslinking Cassava Starch Adhesive and its Application in Coating Paper. BioResources, 8(3).

تحقیقات علوم چوب و کاغذ ایران

استفاده از کاغذهای تولیدشده داخلی به عنوان کاغذپایه در ساخت کاغذ دیواری

مراجع

مراجع

دوره 39، شماره 3 - شماره پیاپی 88
مهر 1403
صفحه 181-197

استفاده از کاغذهای تولیدشده داخلی به عنوان کاغذپایه در ساخت کاغذ دیواری

مراجع

مراجع

دوره 39، شماره 3 - شماره پیاپی 88مهر 1403صفحه 181-197

دوره 39، شماره 3 - شماره پیاپی 88
مهر 1403
صفحه 181-197