تاثیر ماده تثبیت‌کننده کاتیونی بر پایه پلی‌دادمک بر ویژگی‌های مقاومتی خمیرکاغذ OCC

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 کارشناس ارشد گروه علوم و صنایع چوب و کاغذ، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه تهران، کرج، ایران

2 استادیار گروه علوم و صنایع چوب و کاغذ، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه تهران، کرج، ایران

3 استاد گروه علوم و صنایع چوب و کاغذ، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه تهران، کرج، ایران

4 دانشیار گروه علوم و صنایع چوب و کاغذ، دانشکده منابع طبیعی و علوم دریایی، دانشگاه تربیت مدرس، نور، ایران

چکیده

مواد چسبناک به عنوان یکی از چالش‌های اساسی در صنعت کاغذسازی و به ‌ویژه فرآیند بازیافت کارتن‌های کنگره‌ای کهنه (OCC) مطرح هستند. استفاده از پلیمرهای کاتیونی تثبیت ‌کننده یکی از مهمترین رویکردهای متداول کنترل این مواد مضر محسوب می‌شود. با این وجود، بدیهی است که علاوه بر ماهیت تثبیت‌کنندگی، بر ویژگی محصول نهایی نیز تاثیرگذار باشند. در این پژوهش، تاثیر استفاده از پلیمر کاتیونی صنعتیGL به عنوان عامل کنترل‌کننده مواد چسبناک در خمیرکاغذ OCC در سه سطح 4/0، 8/0 و 2/1 درصد و در دو محدوده pH 4 و 7 ویژگی‌های مقاومتی کاغذهای دست‌ساز بررسی شد. شناسایی GL توسط طیف‌سنجی FT-IR ثابت کرد که این ماده بر پایه پلی‌دادمک سنتز می‌شود. نتایج نشان داد که استفاده از این پلیمرکاتیونی در شرایط عملیاتی مناسب احتمالاً با متاثر ساختن شکل‌گیری و پیوندیابی بین الیاف با خنثی‌سازی و سپس تثبیت و دلمه کردن مواد چسبناک و نرمه‌ها به الیاف سبب بهبود ویژگی‌های مقاومتی کاغذ دست‌ساز شده است. این افزایش در 4=pH و7= pHبه ترتیب برای مقاومت به کشش 35 و 30 درصد، مقاومت به ترکیدن کاغذ 12 و 10 درصد، مقاومت به فشار لهیدگی لبه در حالت حلقه (RCT) 29 و 21 درصد، مقاومت به فشار لایه میانی (CMT) 19 و 32 درصد و مقاومت به پاره شدن کاغذ 10 و 13 درصد اندازه‌گیری شد. به عنوان یک نتیجه‌گیری کلی، استفاده از 4/0 درصد پلیمرکاتیونی در 7pH= به عنوان مقدار بهینه تثبیت‌کننده کاتیونیGL برای کاربردهای صنعتی پیشنهاد می‌شود.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


[1] Mirshokrai, A., 2008. Guide to waste paper. Tehran Aiezh Press. 2nd Edition, 140pp. (In Persian).

[2] Blanco, A., Miranda, R., negeo, C., Suarez, C., Prol, G.M.  and Sanchez, A., 2007. Full characterization of stickies in a newsprint mill: the need for a complementary approach. TAPPI Journal, 6 (1): 19-25.

[3] Bajpai, P., 2014. Recycling and deinking of recovered paper-control of stickies. Elsevie, Chapter 6: 75-88.

 [4] Chen, Q., Wang, P. and Yan, Y., 2011. Study on the high charge density polyamine system in controlling dissolved and colloidal substances of high-yield pulp. Trans Tech Publications, Switzerland, 1363-1366.

[5] Sarja, T., 2007. Screening and cleaning of pulp-a study to the parameters affecting separation. Finland, Department of Process and Environmental Engineering, University of Oulu.

[6] Wang, L., Chen, S. and Zhou, J., 2006. Performance of fixing agents in controlling micro stickies in recycled newsprint pulp. China Pulp & Paper, 25(7): 1-4.

[7] Miao, Q., Huang, L. and Chen, L., 2013. Advances in the control of dissolved and colloidal substances present in papermaking processes: a brief review. BioResources, 8(1): 1431-1455.

[8] Ahmadi Lajimi, A., Azadfallah, M., Rahmaninia, M. and  Hamzeh.,Y., 2017. The potential of GL as a cationic polymer to control the stickies of OCC pulp. Iranian Journal of Wood and Paper Science Research, 33(2): 258-269. (In Persian).

 [9] Mwangi, I.w., Ngila, J.C. and Ndungu, P., 2012. A new spectrophotometric method for determination of residual polydiallyldimethylammonium chloride flocculant in treated water based on a diazotization-coupled ion pair. Water SA, 38: 707-714.

[10] Gimåker, M.and Wågberg, L., 2009. Adsorption of polyallylamine to lignocellulosic fibres: Effect of adsorption conditions on localisation of adsorbed polyelectrolyte and mechanical properties of resulting paper sheets. Cellulose, 16: 87-101.

[11] Andalibian, M.A., Mahdavi, A., Kermaian, H. and Ramezani, O., 2013. Strength improvement of OCC by thermal and chemical treatments.Journal of Wood & Forest Science and Technology, 20(3): 139-151. (In Persian).

 [12] Ghaffari, M., Ghasemian, A., Resalati, A. and Asadpour, Gh., 2012. Determination of the optimum use of cationic starch on the basis of the mechanical strengths of mixed OCC and virgin NSSC pulps. Iranian Journal of Wood and Paper Industries, 2(2): 121-133. (In Persian).

[13] Mocchiutti, P.and Zanuttini M.A., 2005. A useful equation for estimating the surface charge of pulp fibers. TAPPI Journal, 4(5): 18-22.

[14] Jalali, F.T., Zarebeigi, S., Ramezani, O. and Roodi, H.R., 2015. The Effect of nanosilica and cationic polycaramide on the resilience of draining and resistance characteristics of recycled paper from container cartons, Journal of Forest and Wood Products, 68 (4): 771-784. (In Persian).

[15] Rahmani, S.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, 2(35): 387-397. (In Persian).

[16] Wang, L. and Zhan, Y., 2013. Influence of anionic trash catcher pretreatment on the effectiveness of dry strengthening agent. BioResources, 8(4): 6078-6086.

[17] Zanuttini, M., Mcdonough, T., Courchene, C. and Mocchiutti, P., 2007. Upgrading OCC and recycled liner pulps by medium-consistency ozone treatment. TAPPI Journal, 6(2): 3-8.

[18] Tahmasebi, F., Ghassemian, A., Mahdavi, S. and Sarayan, A., 2015. NSSC pulping of grain sorghum stalk to produce fluting paper. Journal of Wood & Forest Science and Technology, 22(3): 91-108. (In Persian).

[19] Mocchiutti, P., Galván, M.V., Inalbon, M.C. and Zanuttini, M.A., 2011. Improvement of paper properties of recycled unbleached softwood kraft pulps by poly (allylamine hydrochloride). BioResources, 6(1): 570-583.

[20] Hubbe, M.A., Jackson, T.L. and Zhang, M., 2003. Fiber surface saturation as a strategy to optimize dual-polymer dry-strength treatment. TAPPI Journal, 2(11):7-12.

[21] Hubbe, M.A., Sundberg, A., Mocchiutti, P., Ni, Y. and Pelton, R., 2012. Dissolved and colloidal substances (DCS) and the charge demand of papermaking process waters and suspensions: A review. BioResources, 7(4): 6109- 6193.

[22] Law, K.N., Lvalade, J. and Quan, J., 1996. Effect of recycling on papermaking properties of mechanical and high yield pulps, TAPPI Journal, 79(3): 167-174.