تاثیر اکسیداسیون قلیایی الیاف بر ویژگیهای مقوای کنگره ای

رسولی گرمارودی, اسماعیل; اسمعیلی, امید; جعفری پطرودی, سید رحمان

doi:10.22092/ijwpr.2025.367374.1784

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

¹ استادیار، گروه پالایش زیستی، دانشکده مهندسی فناوری‌های نوین، پردیس زیرآب، دانشگاه شهید بهشتی، ایران

² دانش‌آموخته کارشناسی ارشد، گروه پالایش زیستی، دانشکده مهندسی فناوری‌های نوین، پردیس زیرآب، دانشگاه شهید بهشتی، ایران

10.22092/ijwpr.2025.367374.1784

چکیده

سابقه و هدف: توجه بـه خـواص مقـاومتی کاغـذ در حـین تولیـد و مصرف آن، همیشه به‌طور ویژه مدنظر کاغذسـازان بوده است. در مورد خمیر NSSC برای تولید کاغذهای کنگرهای و یا ترکیب در تولید انواع کاغذ لاینر، حفظ مقاومت و تولید مستمر آن بسیار حائز اهمیت است. استفاده از کاغذهای بازیافتی به‌صورت خالص و یا در ترکیب با کاغذهای بکر نشان داده است که خواص مقاومتی کاغذهای حاصل کاهش مییابد. لذا، برای استفاده از کاغذ بازیافتی، چه به‌صورت خالص و چه به‌صورت ترکیب با خمیر بکر، لازم است تمهیداتی در جهت بهبود کیفیت کاغذ نهایی در نظر گرفته شود.
مواد و روش‌ها: این تحقیق جهت بررسی اثر استفاده از روش‌های اکسیداسیون با دو ماده پروکسید هیدروژن و هیپوکلریت جهت پایش ویژگیهای خمیر مقوای کنگرهای با ترکیب دو خمیر NSSC و OCC انجام شد. در این تحقیق ابتدا خمیرهای مورد نظر با استفاده از پروکسید هیدروژن و هیپوکلریت سدیم به نسبت‌های مختلف اکسیدشده و سپس طبق استاندارد TAPPI از آنها کاغذهای دست‌ساز حدود 127 گرم بر مترمربع ساخته شد. در پایان، کاغذهای مذکور ازنظر ویژگی‌های فیزیکی نظیر مقاومت به جذب آب و مقاومت به عبور هوا؛ و ویژگی‌های مقاومتی مورد ارزیابی قرار گرفتند.
نتایج: تیمارهای شاهد دارای ویژگی مقاومت به جذب آب بالاتری هستند و با تیمار اکسیداسیون خمیرها از مقدار آن کم میشود. کاغذهای حاصل از خمیرهای اکسیدشده با هیپوکلریت در مقایسه با پروکسید از مقاومت به عبور هوای بالاتری برخوردارند. از این نظر، کاغذ حاصل از تیمار خالص OCC دارای کمترین مقاومت به عبور هواست. کاغذهای حاصل از خمیرهای اکسیدشده با پروکسید از شاخص پارگی بالاتری برخوردار میباشند. لذا، به نظر میرسد که پروکسید در مقایسه با هیپوکلریت ازنظر ویژگی پارگی ترجیح دارد. در بیشتر موارد کاغذهای حاصله از تیمار هیپوکلریت دارای شاخص کشش بالاتری هستند. با استفاده از اکسیداسیون با هیپوکلریت، مقاومت به تا شدن الیاف بیشتر میشود. ازنظر میزان مقاومت‌های CMT، RCT و CCT، فرایندهای اکسیداسیون ترکیبی به‌ویژه در تیمارهای حاوی الیاف بلند اثرگذاری بیشتری داشتهاند. اثر اکسیداسیون با پروکسید و هیپوکلریت بر روی میزان مقاومت لهیدگی سطح کاغذ در کاغذهای NSSC و OCC کاملاً متفاوت و در جهت عکس هم عمل میکنند. ولی در تیمارهای ترکیبی CMT بیشتری حاصل میشود. اثر هر دو اکسیدکننده بر ویژگی مقاومت به لهیدگی حلقهای (RCT) در کاغذهای NSSC و OCC در تیمارهای خالص سیر صعودی داشته و در حالت ترکیبی باعث کاهش RCT در کاغذها میشود. اثر اکسیداسیون با هیپوکلریت در ویژگی مقاومت به لهیدگی لبه کاغذ (CCT) در مقایسه با پروکسید بیشتر بوده است.
نتیجه گیری: استفاده از تیمار اکسیداسیون با پروکسید برای کلیه خمیرها باعث میشود که کاغذهای حاصله از شاخص پارگی بالاتری برخوردار باشند؛ اما در استفاده از هیپوکلریت ویژگیهای مقاومتی متأثر از پیوند بین الیاف نظیر مقاومت کشش و مقاومت به تا شدن بیشتر بهبود پیدا کردهاند. ازنظر ویژگیهای مقاومتی نظیر مقاومت CMT، RCT و CCT، ترکیب تیمارهای پروکسید و هیپوکلریت به همراه الیاف بلند اثرگذاری بیشتری داشته‌اند. لذا، با توجه به اهمیت این ویژگیها در تولید کاغذ کنگرهای پیشنهاد میشود این تیمارها در اولویت توجه قرار گیرند.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

خمیر کاغذ و کاغذ

مراجع

-Andalibian, M.A., Mahdavi, S., Kermanian, H. and Ramezani, O., 2013. The influence of OCC pulp refining to improve the properties of test liner board, Iranian Journal of Wood and Paper Science Research, 28(1): 77-88. (In Persian)

-Dence, Carlton W. and Douglas W. Reeve, 1996. Pulp Bleaching: Principles and Practice, Technical Association of the Pulp and Paper Industry,

-Esmaeili, O., Rasooly Garmaroody, E. and Djafari Petroudy, S.R., 2023. Effect of Alkali Oxidation of fiber on characteristic of virgin and recycled pulp, Iranian Journal of Wood and Paper Science Research, 38(4): 316-329. (In Persian)

-Kim, U.J., 2000 Periodate Oxidation of Crystalline Cellulose. Biomacromolecules 1(3):488–492.

-Mao, L., Law, L., Claude, D. and Francois B., 2008. Effects of Carboxyl Content on the Characteristics of TMP Long Fibers, Industrial & Engineering Chemistry Research, 47, 3809–3812.

-Martinsson, A., Hasani, M and Theliander, H., 2022. Physical properties of kraft pulp oxidized by hydrogen peroxide under mildly acidic conditions, Nordic Pulp & Paper Research Journal, 37(2): 330–337.

-Rasoulpour Hedayati, N., Nazarnezhad, N. and Ramezani, O., 2014, Fiber Surface Modification of Kraft Pulp in Presence of Chitosan Polymer, 67(3): 489-501.

-Roy, D., Semsarilar, M., Guthrie, J.T. and Perrier, S., 2009. Cellulose modification by polymer grafting. Preview of Chemical Society Review, 38(7):18252148.

-Saito, T., Hirota, M, Tamur, N. and Isoga, A., 1994. Oxidation of bleached wood pulp by TEMPO/NaClO/NaClO2 system: effect of the oxidation conditions on carboxylate content and degree of polymerization. Journal of Wood Science, 56:227–232.

-Sarkhosh Rahmani, F. and Talaeipoor, M., 2011. Study on production of fluting paper from wheat straw soda – AQ pulp and OCC pulp blends, Iranian Journal of Wood and Paper Science Research, 26(2): 387-397. (In Persian).

-Sharma, N., Bhardwaj, N.K., Bhushan, R. and Singh, P., 2020. Environmental issues of pulp bleaching and prospects of per acetic acid pulp bleaching: A review, Journal of Cleaner Production, 256, 120338.

-Talaipour M. and Qorbhani Kurdkhali R., 2012. The fractionation of OCC pulp and the effect of mixing it with kraft pulp on the physical and mechanical properties of paper. Renewable natural resources research, 2(2): 72-86. (In Persian)

-Xian, L. J., Geng, B.J., Aidawati, W. N. Nadhari, W. and Peng, L.C., 2020. Optimal Hypochlorite Bleaching Duration for Sesbania grandiflora Pulp. IOP Conf. Series: Earth and Environmental Science 596, 012011

-Zeb, H., Hussain, M.S., Ahmed, I. Akram, M.S., Haider, B., Haider, R, Babar, Z. B., Saleem, R. M., Ahsan, A., Aziz, I. and Arif, M., 2021. Study of bleaching of old newsprint recycled paper: reproduction of newspaper material. Materials Research Express, 085305.

-Zhang, D., Pu, Y., Courchene, C.E., Chai, X. S. and Ragauskas, A., 2006. Total fiber charge of fully bleach SW Kraft pulps. A Comparative study. Journal of pulp and paper Science, 32 (4):231-237.

-Zhang, D.C., Kim,D., Allisem, A., Dang, Z., and Raguskas, A.J., 2005. The fate of fiber charge during peroxide bleaching and oxygen delegnification. Pulp bleaches Conf. Stockholm, Sweden.

-Zhang, Y., Sjögren, B., Engstrand, P. and Htun, M., 1994 Determination of Charged Groups in Mechanical Pulp fibers and Their Influence on Pulp Properties, Journal of Wood Chemistry and Technology, 14:1, 83-102.

تحقیقات علوم چوب و کاغذ ایران

تاثیر اکسیداسیون قلیایی الیاف بر ویژگیهای مقوای کنگره ای

مراجع

مراجع

دوره 40، شماره 1 - شماره پیاپی 90
فروردین 1404
صفحه 67-80

تاثیر اکسیداسیون قلیایی الیاف بر ویژگیهای مقوای کنگره ای

مراجع

مراجع

دوره 40، شماره 1 - شماره پیاپی 90فروردین 1404صفحه 67-80

دوره 40، شماره 1 - شماره پیاپی 90
فروردین 1404
صفحه 67-80