نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار، گروه فناوری سلولز و کاغذ، دانشکده مهندسی فناوری‌های نوین، دانشگاه شهید بهشتی، تهران

2 دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه فناوری سلولز و کاغذ، دانشکده مهندسی فناوری‌های نوین، دانشگاه شهید بهشتی، تهران

چکیده

بهره‌گیری از پلیمرهای طبیعی و مصنوعی، میکروذرات و اخیراً نانو ذرات در شیمی پایانه تر کاغذسازی توسعه فراوانی یافته که بهره­برداری از مزایای آنها در راستای بهبود کیفیت کاغذهای بازیافتی و ویژگی­های فرایندی آن، مورد توجه ویژه‌ایست. در حضور پلیمر نشاسته کاتیونی به­عنوان عامل کاهنده بار آنیونی اجزای سوسپانسیون کاغذسازی، تأثیر ترکیب پلیمر پلی اکریلامید کاتیونی با نانوبنتونیت بر ویژگی­های کاغذ تولیدی از بازیافت کارتن­های کنگره­ای کهنه (OCC) و ماندگاری و آبگیری آن مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان­داد که کاربرد پلی اکریلامید کاتیونی به­تنهایی موجب افزایش شاخص­های مقاومتی ترکیدن، کشش و پارگی کاغذ شده و حضور نانوذره نیز به‌طور معنی­داری همگی مقاومت­های مورد پژوهش را ارتقا بخشیده است. نتایج میزان آبگیری سامانه مورد بررسی با دستگاه آبگیرنده دینامیکی و ماشین کاغذسازی آزمایشگاهی، کاهش زمان مورد نیاز را برای تشکیل کاغذ نشان داد. همچنین، درصد تبدیل مواد اولیه به فراورده نهایی (ماندگاری اجزاء) نیز از 7/96% به 7/98% افزایش یافت. این نتایج از این نظر جالب توجه می­باشد که پلی اکریلامید کاتیونی به­عنوان پلیمری با زنجیره بلند به­تنهایی و به‌ویژه توأم با نانوذره آنیونی بنتونیت، توانایی بالایی را در دلمه­سازی اجزای سوسپانسیون کاغذسازی، به‌ویژه ریزه الیاف­ها که در خمیرکاغذهای بازیافتی سهم بالایی را دارند، از خود نشان داد؛ بنابراین مشکلات ناشی از عدم نگهداشت آنها و ورود به چرخه آب­های فرایندی و نهایتاً پساب کارخانه کاهش می­یابد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

 
-Au, C. O., Johansson, K., Thorn, I., 1999. Applications of Wet End Paper Chemistry, Chapter 2, The Use of Retention and Drainage Aids in Wet End, Blackie Academic & Professional.
-Howard, R. C., and Jowsay, C. J., 1989. Effect of cationic starch on the tensile strength of paper, J. Pulp & Paper Science 15 (6): J225.
-Hubbe, M. A., 2005. Emerging technologies in wet-End Chemistry, Chapter 2: Nanotechnology in the Wet End, Pira International Ltd, 91 pp.
-Jalali Torshizi, H., Jahan- Latibari, A., Mirshokraei, S.A., Faezipour, M.M., 2009. Investigation on the performance of cationic starch and CMC addition on strength properties of fluting paper produced from OCC, Pajouhesh & Sazandegi No 81 pp: 69-76.
-Jalali Torshizi,H., Mirshokraie, S.A.,  Faezipour, M., Hamzeh, Y., Resalati, H., 2010. Application of Galbanum Gum Polysaccharide as a Natural Polymer to Improve Dry Strength Properties of Recycled Papers Obtained from Old Corrugated Cartons. J. Polym. Sci. Technol. Vol. 23, No. 4, 345-353.

-Jin, W., Kefu, C., Chuanshan, Z., Fushan, C., 2003. The Performance of Cationic Polyacrylamide/ Bentonite Microparticle System as Drainage and Retention Aids. Paper Science & Technology Journal, (6).

-Juntai, L.1995. Cationic polyacrylamide as a drainage aid in mechanical pulp, Tappi J. 78(4): 149-154.
-Khorasani, Z., Hamzeh,Y., Ashori, A., and Azadfallah, M., 2013. Effect of Cationic Starch and Chitosan on Dry Strength of Bleached Pulps Made of  Pre-Extracted and Non-Extracted Bagasse. J. Polym. Sci. Technol. Vol. 25, No. 5, 383-392.
-Li-zheng, S., Hui-feng, Z., 2010. Study of CPAM/Bentonite microparticle retention system on reducing pollution load of papermaking white water. 2nd conference on environmental science and information application technology, Hangzhou, China.
-Marton, J., 1996. Dry strength additives in paper chemistry (J.C. Roberts, Ed.) 2nd edn., Chapman & Hall, London, p. 83.
-Mokhtari Gorji, M., 2012. The effects of Bentonite Nanoparticle on CMP pulpproperties, M.Sc. Thesis, Shahid Beheshti University.
-Norell, M., Johansson, K., Persson, M., 2000. Papermaking Science and Technology, Book 4, Papermaking Chemistry, Chapter 3, Retention and Drainage , Finland, Fapet Oy.
-Rahmaninia, M., Mirshokraei, S. A., Ebrahimi, Gh.and Mohammad Nazhad, M., 2011. Effect of Cationic Starch-Nanosilica System on Retention and Drainage of Washed OCC Pulp. Journal of Forest and Wood Products (JFWP), Iranian Journal of Natural Resources, Vol. 64, No. 1, pp.15-22.
-Rudi, H.R., Ebrahimi, G., Hamzeh, Y., Behrooz, R., and Mohamad nazhad, M., 2012. The Effect of Degree of Substitution of Cationic Starch on Multi-layer Formation of Ionic Starches in Recycled Fibers. J. Polym. Sci. Technol, Vol. 25, No. 1, 11-18.
-Scott, W., E., 1996. Principles of Wet End Chemistry, Chapter 15, Colloidal Aspects of Retention and Drainage, Tappi Press, 111-134.
-Shen, J., Song, Zh., Qian, X., Yang, F., and Kong, F., 2010. Nano fillers for Papermaking Wet End Applications, BioResources 5(3), 1328-1331.
-Vipul, S. C., and Chakrabarti, S. K., 2011. Use of Nanotechnology for High Performance Cellulosic and Papermaking Products, Cellulose Chemistry and Technology Journal.
-Vishtal, A., Rousu, P., Hultholm, T., Turku, K., Paananen, P., and Käyhkö, J., 2011. Drainage and retention enhancement of a wheat straw-containing pulp furnish using microparticle retention aids. BioResources 6(1), 791-806.
-Wagberg, L., Zhao, X., Fineman, I., 1990. “Effects of retention aids on retention and dewatering of wheat-straw pulp” TAPPI Journal 73(4), 177-182.
-Web J. L., 1998. Comparision of dry strength additives on paper parameters. TAPPI Journal, Vol. 84(10).