استفاده از پلی‌آمیدوآمین اپی‌کلروهیدرین به همراه نانوالیاف سلولزی و کربوکسی متیل سلولز برای بهبود مقاومت کششی تر لیوان کاغذی

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد صنایع خمیر و کاغذ، دانشگاه صنعتی خاتم‌الانبیا (ص) بهبهان، ایران

2 استادیار دانشگاه صنعتی خاتم‌الانبیا (ص) بهبهان، ایران

چکیده

امروزه با معرفی مواد افزودنی جدید و نانوساختارها، تحقیقات در زمینه بهبود ویژگی‌های کاغذ به طور گسترده در جریان می‌باشد که با هدف کاهش هزینه‌ها و دستیابی به خواص مناسب‌تر انجام می‌شود. از موادی که برای بهبود مقاومت تر کاغذ استفاده می‌شود پلی‌آمیدوآمین‌اپی‌کلرو‌هیدرین PAE)‌‌‌‌ (می‌باشد که استفاده از مقادیر زیاد آن علاوه بر اینکه از نظر اقتصادی به صرفه نمی‌باشد می‌تواند مشکلاتی سیستمی نظیر چسبندگی را ایجاد کند. به همین منظور جهت کاهش مصرف این ماده و بهبود مقاومت تر کاغذ ساخته شده از باگاس در این تحقیق از مواد کمکی مانند نانوالیاف سلولزی (CNF) و کربوکسی متیل سلولز (CMC) استفاده شده و بهترین تیمارها که بیشترین مقاومت تر را داشته اند معرفی شده اند.‌‌ برای اندازه‌گیری مقاومت تر، ابتدا کاغذهای دست‌ساز به مدت 10 دقیقه در آب مقطر 25 درجه سانتیگراد غوطه‌ور شدند و سپس تست کشش روی نمونه‌های کاغذ دست ساز صورت گرفت. در این تحقیق با بررسی 30 تیمار با افزودن CNF‌، CMC و PAE به طور مجزا و ترکیبی مشخص شد افزودن این مواد به صورت تکی تاثیر بسیار کمتری بر مقاومت کششی تر می‌گذارد اما افزودن CNF و CMC به همراه PAE باعث بهبود قابل توجهی در مقاومت کششی ‌تر کاغذ می‌شود. یکی از بهترین تیمارها جهت دسترسی به شاخص مقاومت کششی تر بالا، ترکیب 3 درصد PAE و 2 درصد CMC می‌باشد که باعث حفظ 18 درصدی مقاومت تر کاغذ دست ساز نسبت به حالت خشک آن شده است ضمن اینکه چسبندگی ناشی از PAE بر روی توری کاغذسازی و جداره مخزن کاغذساز در این سطح مشاهده نشده است. همچنین ترکیب 3 درصد PAE و 1 درصد CMC سبب حفظ 16 درصدی شاخص خشک در حالت تر شده و همچنین نسبت به افزودن 2 درصد CMC سبب افت کمتر درجه روانی شده است، بنابراین بهترین تیمار منتخب برای افزایش مقاومت کششی تر معرفی می‌شود.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


[1] Smok, Gray., 1934, Translated by Seyyed Ahmad Mirshokraei., 2003, pulp and Paper Technology, Ayyeg, Second Part. (In Persian).

[2] Crisp, m.t. and riehle, r.j., 2009. Applications of wet-end paper chemistry, thorn i. and au ch. (eds.), 2nd ed., springer, newYork, 57-63.(In persian).

[3] Braga, D., Kramer, G., Pelzer, R. and Halko, M., 2009. Recent Developments in Wet Strength Chemistry Targeting High Performance and Ambitious Environmental Goals, Professional .Papermaking, 3-4: 30-34.

[4] Gernand,t.r.,wågberg,l.,gärdlund,l.and dautzenberg,h.,2003polyelectrolytecomplexes for surface modification of wood fibres: i. preparation and charac-terisation of complexes for dry and wet strength improvement of paper. colloidsand surfaces a: pHysicochemical and engineering aspects, 213: 15–25.

[5] Hasan,oğrul., Nurhan, A., 2003 Production of carboxymethyl cellulose from sugar beet pulp cellulose and rheological behaviour of carboxymethyl cellulose. Carbohydrate Polymers, 54( 1): 73-82.

[6] Mitikka-Eklund, M., Halttunen, M., Melander, M., Ruuttunen, K. and Vuorinen, T.,1999. Fibre engineering. 10th international symposium on wood and pulping chemistry, 1 : 423-439.

[7] Blomstedt, M., 2007. Modification of cellulosic fibers by carboxymethyl cellulose: effects on fiber and sheet properties. Helsinki University of Technology, Helsinki, Picaset, Finland, Oy, 90 p.

[8] Behzadi, F, M.,  Sepidayedam, C., Jahan Latibari, A., Khaki Firouz, A., 1392. A Study of the Dual-Resistivity System for Flexible Paper Healthcare from Becker. Journal of Paper and Paper Research, 28(3): 451-452.(In persian).

[9] (a) Xhanari, K., Syverud, K. and Stenius, P., 2011. Emulsions stabilized by microfibrillated cellulose: the effect of hydrophobization, concentration. Dispersion Science and Technology, 32:447-452.

[10] Rezayati charani, p.,  dehghani-firouzabadi, m., afra, e., blademo, å.,  naderi, a. and lindström,t., 2013. production of microfibrillated cellulose from unbleached kraft pulp of kenaf and scotch pine and its effect on the Properties of hardwood kraft: microfibrillated cellulose paper. cellulose, 20(5): 2559-2567.

[11] Siqueira,j., 2015. carboxymethylcellulose (cmc)as a model compound of cellulose fibers and polyamideamine epichlorohydrin (pae)–cmc interactions as a model of pae–fibers interactions of pae- based wet strength papers. applied polymer , doi: 10.1002/app.42144.

[12] Obokata, t. and isogai, a.,2007. the mechanism of wet-strength developmentof cellulose sheets prepared with polyamideamine–epichlorohydrin (pae)resin. colloids and surfaces a: physicochemical and engineering aspects, 302: 525–531.

[13] Pelton, R., Ren, P., Liu, J. and Mijolovic, D., 2011. Polyvinylamine-graft-TEMPO adsorbs onto, oxidizes, and covalently bonds to wet cellulose. Biomacromolecules,12: 942– 948.

[14] Pourmosa, S.and Yadollahi, R. Optimization of Polymerization of the Effect of Epichloride Resin of Chlorohedrin on the Production of Paper Products with Ink Desiccated Application of Permanent and Carboxymethyl Cellulose. Scientific Journal of Paper and Paper Research, 28( 3): 497- 489.(In persian).

[15] Jahan Latibari, A., Khosravani, A., Nabavi, S.M.H., Micro. and Nanoparticles in Papermaking, AEEIZH press, By Papermaking Additive Committee, Editted by Roddrigues, 201 p, (In Persian).