نوع مقاله : مقاله پژوهشی
نویسنده
عضوهیات علمی واحد چالوس
چکیده
سابقه و هدف: کاغذ فلوتینگ و لاینر کرافت از جمله مهمترین کاغذهای تولیدی در صنعت کاغذ کشور هستند، که بهویژه در تولید کارتنهای مقوایی کاربرد دارند. کاغذ فلوتینگ معمولاً از مخلوط پهنبرگان و با استفاده از فرآیند خمیرسازی NSSC تولید میشود، در حالی که کاغذ لاینر کرافت از مواد مشابه با استفاده از فرآیند کرافت تولید میگردد. با این حال، بهدلیل محدودیتهای تأمین چوب و رقابت در منابع اولیه، بخش زیادی از این کاغذها در کشور از مواد بازیافتی مانند کاغذ باطله و آخال تولید میشوند. هدف این تحقیق شناسایی و مقایسه اجزای شیمیایی مواد آلی موجود در کاغذ فلوتینگ و لاینر کرافت با استفاده از روش کروماتوگرافی گازی-طیفسنجی جرمی (GC-MS) بوده است.
مواد و روش ها: در این مطالعه، نمونههای کاغذ فلوتینگ از تولیدات ماشین شماره دو کارخانه چوب و کاغذ مازندران و نمونههای کاغذ لاینر کرافت از تولیدات کارخانه چوکا گیلان انتخاب شد. ابتدا، طبق استانداردهای TAPPI، آرد نمونهها و درصد مواد استخراجی آنها اندازهگیری گردید. سپس، مواد استخراجی با استفاده از حلال استن از آرد نمونه های کاغذ جدا شده و باقیمانده مواد عصارهای به ویالهای شیشهای منتقل و به آنها واکنشگر BSTFA افزوده شد. نمونهها به مدت یک ساعت در حمام بنماری در دمای 70 درجه سانتیگراد قرار گرفتند و پس از آن برای آنالیز به دستگاه GC-MS تزریق شدند. شناسایی ترکیبات موجود با استفاده از دیاگرام زمان بازداری، ضریب کواتز و جدول آدامز انجام شد.
نتایج: نتایج حاصل از تحلیل دیاگرامهای GC-MS کاغذ فلوتینگ نشان داد که از مجموع 76 ترکیب شناساییشده، بنزآلدهید (20.44%)، بنزنمتانول (5.32%)، 9-اکتا دکانوئیک اسید (5.16%)، بیس(2-اتیلهگزیل) فتالات (4.33%)، گاما-سیتوسیترول (1.34%) و بتا-سیتوسیترول (1.01%) مهمترین ترکیبات موجود بودند. این ترکیبات شامل ترکیبات آروماتیک و اسیدهای چرب طبیعی هستند. در مقابل، در کاغذ لاینر کرافت از مجموع 28 ترکیب شناساییشده، بیس(2-اتیلهگزیل) فتالات (28.21%)، هگزادکانوئیک اسید (24.25%)، 9-اکتا دکانوئیک اسید (11.67%)، اکتادکانوئیک اسید (10.45%)، هگزادکان (7.12%)، پیماریک اسید (2.06%)، 2،1-بنزن دیکربوکسیلیک اسید (1.17%)، اسکوئلن (1.40%) و سرینجیل آلدئید (0.31%) بهعنوان مهمترین ترکیبات شناساییشده بودند. این ترکیبات عمدتاً به ترکیبات نرمکننده صنعتی و برخی ترکیبات چرب اشاره دارند، که در ساختار کاغذ لاینر کرافت نقش مهمی ایفا میکنند .در تجزیهوتحلیل GC-MS کاغذ فلوتینگ، ترکیباتی نظیر پارا-زایلن، بنزآلدهید، بیبنزیل، فورمیلمورفولین و بنزنمتانول شناسایی شدند، که در کاغذ لاینر کرافت حضور نداشتند. همچنین، آلکانهای سبک (مانند دکان، دودکان و نونادکان) و ترکیبات زیستی مانند بتا-و گاما-سیتوسترول بهطور مشخص در کاغذ فلوتینگ مشاهده شدند، که احتمال تفاوت در منابع الیاف یا افزودنیهای مورد استفاده در این کاغذ را تقویت میکند. از سوی دیگر، ترکیبات فنولیک و آروماتیک شناساییشده ممکن است ناشی از چسبها، جوهرها یا مواد جانبی فرآیند تولید باشند. در کاغذ لاینر کرافت، ترکیباتی مانند اسید آبتیک، اسید پیماریک و ایزوکونابیک اسید شناسایی شدند، که در کاغذ فلوتینگ وجود نداشتند. همچنین، ترکیبات با زنجیرههای بلند مانند تتراکوزان و اسکوالن بهطور خاص در این نمونه حضور داشتند، که احتمال استفاده از الیاف چوب سوزنی برگان و یا افزودنیهای غیر فیبری مانند روزینها را مطرح میسازد.
نتیجهگیری: مقایسه نتایج حاصل از آنالیز GC-MS در کاغذ فلوتینگ و لاینر کرافت نشان داد که ترکیبات مشترک شامل آلکانهای زنجیره بلند و اسیدهای چرب طبیعی در هر دو نوع کاغذ وجود دارند. علاوه بر این، بیس(2-اتیلهگزیل) فتالات بهعنوان نرمکننده صنعتی نقش مؤثری در بهبود خواص مکانیکی این کاغذها ایفا میکند. تفاوتهای مشاهدهشده در ترکیبات اختصاصی هر نمونه، از جمله حضور ترکیبات آروماتیک و آلکانهای سبک در کاغذ فلوتینگ و روزینها و آلکانهای بلند در کاغذ لاینر کرافت، نشاندهنده تفاوتهای منبع الیاف و فرآیندهای تولید است. این تفاوتها میتوانند به بهینهسازی فرمولاسیون و ارتقای کیفیت محصولات کاغذی کمک کنند.
کلیدواژهها
موضوعات
)