پتانسیل جایگزینی نشاسته با لیگنین‌های سودا و فرماسل در آهاردهی سطحی و ارزیابی ویژگی‌های فیزیکی و مکانیکی کاغذهای لاینر تولیدی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه تهران

2 دانشیار دانشگاه تهران

3 دانشیار، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه تهران

چکیده

در این تحقیق ویژگی­های فیزیکی و مکانیکی کاغذهای لاینر آهاردهی شده سطحی، با ترکیب فرمولاسیون نشاسته با لیگنین­های سودا و فرماسل موردبررسی قرارگرفته است لیگنین­های سودا و فرماسل از مایع سیاه باقی‌مانده از پخت­های مربوطه جداسازی شده و سپس با مقادیر 30، 50، 70 و 100 درصد با نشاسته آنیونی جایگزین گردید. همچنین به‌صورت مجزا به مقدار 3/0 گرم بر مترمربع آلوم به‌عنوان عامل کاتیونی به سوسپانسیون آهار اضافه گردید. نتایج این تحقیق نشان می‌دهد که با جایگزینی هر دو نوع لیگنین با نشاسته، حتی به‌صورت صد در صد خواص فیزیکی) مقاومت به نفوذ هوا، جذب آب کب، زبری) و ویژگی‌های مکانیکی کاغذهای آهار سطحی شده نسبت به کاغذ شاهد بهبودیافته است. با توجه به نتایج ترکیب با نسبت 50 به 50 لیگنین با نشاسته ازنظر بهبود ویژگی‌های مکانیکی و فیزیکی عملکرد بهتری داشته است. برای لیگنین سودا بدون آلوم شاخص کشش (N.m/g 21/36) و ترکیدگی (Kpa.m2/g 58/1) نسبت به نمونه شاهد به ترتیب 55 درصد و 35 درصد افزایش داشته است. در خصوص لیگنین فرماسل بدون آلوم با نسبت 50 به 50 با نشاسته، شاخص کشش47 درصد و شاخص ترکیدگی 27 درصد بهبودیافته است. با توجه به نتایج امکان جایگزینی حداقل 50 درصد نشاسته با لیگنین های فوق‌الذکر وجود دارد که این امر نقش مهمی را در امنیت غذایی و ایجاد ارزش‌افزوده برای کارخانه‌های خمیرکاغذ خواهد داشت.

کلیدواژه‌ها


[1] Molaei, M., 1393. Investigating the effect of packaging on the export of Iranian industrial products over the years 1373 to 1390. Journal of Marketing Management, First Year, Second Issue. (In Persian).
 [2] Honnold, V., 2009. Developments in the Sourcing of Raw Materials for the Production of Paper. J. Int. Commer. Econ., 1−26
[3] Maurer, H. W., 1998. Opportunities and challenges for starch in the paper industry. Starch‐ Stärke, 50(9): 396-402.
[4] Bajpai, P., 2018. Enzymatic Modification of Starch for Surface Sizing. In Biotechnology for Pulp and Paper Processing. 431-442
[5] Haklae. L, Jaeyoung.sh, Chang heon.K., Hoon.R, Lee.D., and Changman. S., 2002. Surface sizing with cationic starch: its effect on paper quality and papermaking process. Tappi Journal. (1). 34-40
 [6] Lu, D., C., 2009. Starch-based completely biodegradable polymer materials. (3): 366-375.
[7] Anwunobi, A. P., 2011. Recent applications of natural polymers in nanodrug delivery. J Nanomedic Nanotechnol S, (002): 4
[8].  Antonsson., S., 2007. The use of lignin derivatives to improve selected paper properties. Licentiate Thesis.
[9] Benjelloun-Mlayah, B., and Delmas, M., 2010. Process for the separation of lignins and sugars from an extraction liquor. Patent, publication number 1,054,478.
[10] Jeroen, S., and Emmie, D., 2014. Biorefining of wheat straw using an acetic and formic acid based organosolv fractionation process. Bioresource Technology 156: 275–282
[11] Kyoung., 2016. Effect of surface sizing of black liqur onproperties of corrugated medium. BioResources 11(4). 10391-10403
[12] Maxim ova, N., and Österberg, M., 2001. Lignin adsorption on cellulose fibre surfaces: Effect on surface chemistry, surface morphology and paper strength. Cellulose (8): 113–125.
[13] Amjath Khan. F, A. Zahir, H., and Noorul, H., 2018. Carboxymethyl Lignin Bio Polymer and Microcrystalline Cellulose as a Surface Coating Additive to Improve the Properties of Paper on Starch Surface Sizing. International Journal of Research in Advent Technology. 6(6): 1282-1289
[14] Melton, S., Kuys, K., Parker, I., and Vanderhoek, N., 1997. The influence of fiber properties on the adsorption of cationic starch by eucalypt pulps. 51 stAppita Ann. Gen. conf. proc., vol. 1: 37-44.
[15] Paula, S., 2010. Precipitation of lignin from Kraft black liquor. Bioresources, 4(3): 3547-3568.
[16] Kopacic, S., Ortner, A., Guebitz, G., Kraschitzer, T., Leitner, J., & Bauer, W. (2018). Technical lignins and their utilization in the surface sizing of paperboard. Industrial & Engineering Chemistry Research, 57(18), 6284-6291.
[17] Elyasi, Sh., and Jalali Torshizi, H., 1395. The effect of concentration of anionic starch solution in paper surface sizing on physical and strength properties of recycled paper. Iranian Journal of Wood and Paper Industries, 7(4): 487-497. (In Persian).