استفاده از پرکننده زئولیت به همراه بایوپلیمرکایتوزان در کاغذسازی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشیار، گروه علوم و صنایع چوب و کاغذ، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه تربیت مدرس

2 گروه علوم و صنایع چوب و کاغذ، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه تربیت مدرس

چکیده

به کارگیری مواد معدنی به‌جای الیاف بکر گران‌قیمت، یکی از روش‌های معمول برای کاهش هزینه­های تولید در ساخت بعضی انواع کاغذ می‌باشد. اما حضور پرکننده‌ها سبب کاهش ویژگی‌های مقاومتی کاغذ می‌شود. در این مطالعه، امکان استفاده از زئولیت به‌عنوان یک ماده معدنی فراوان و در دسترس به‌عنوان پرکننده در کنار زیست پلیمر کایتوزان بررسی گردید. زئولیت در سه سطح 10، 20 و 30 درصد (بر اساس وزن خشک خمیرکاغذ) جایگزین الیاف بکر گردید. نتایج نشان داد که حضور 1 درصد کایتوزان به‌عنوان افزودنی در خمیرکاغذ، سبب افزایش ماندگاری زئولیت در کاغذ چاپ و تحریر شد. اما حضور کایتوزان در کاغذهای حاوی پرکننده تأثیری بر ویژگی­های مقاومتی کاغذ تولیدی نداشت. به نظر می­رسد با افزایش میزان مصرف کایتوزان علاوه بر دستیابی به ماندگاری بیشتر، بتوان ویژگی­های مقاومتی را نیز بهبود بخشید.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


 
[1] Quanchang, Z., Mingdi, S., Changlu, D., Huarui, Y., Qixing, Z., & Zhiguo, Z. 1985. Use of clinoptilolite in paper industry as filler of paper. In Studies in Surface Science and Catalysis (Vol. 24, pp. 531-538). Elsevier.
[2] Mörseburg, K., & Chinga-Carrasco, G. 2009. Assessing the combined benefits of clay and nanofibrillated cellulose in layered TMP-based sheets. Cellulose16(5), 795-806.
[3] Chauhan, I., Chattopadhyay, S., & Mohanty, P. 2013. Fabrication of titania nanowires incorporated paper sheets and study of their optical properties. Materials Express3(4), 343-349.
[4] Qu, Z., & Liu, S. 2018. Effect of Filler on the Hue of Ink-jet Base Paper. In Applied Sciences in Graphic Communication and Packaging (pp. 617-622). Springer, Singapore.
[5] Manghooli, M. T., Asadpur, G. A., Nazarnejad, N., Zabihzadeh, S. M., 2016. The influence of type of calcium carbonate fillers on the performance AKD and mechanical properties of printing and writing paper. Iranian Journal of Wood and Paper Industries, 7 (1), 69-77. (In Persian).
[6] Chen, X., Qian, X., & An, X. (2011). Using calcium carbonate whiskers as papermaking filler. BioResources, 6(3), 2435-2447.
[7] Ko, S., Pekarovic, J., Fleming, P. D., & Ari-Gur, P. 2010. High performance nano-titania photocatalytic paper composite. Part I: Experimental design study for TiO2 composite sheet using a natural zeolite microparticle system and its photocatalytic property. Materials Science and Engineering: B166(2), 127-131.
[8] Jha, B., & Singh, D. N. 2016. Basics of zeolites. In Fly Ash Zeolites (pp. 5-31). Springer, Singapore.
[9] Rudi, H., Jalal Torshizi, H., Rasooly Garmaroudy, E., 2017. Comparison of the performance of filler type on paper properties in the presence of cationic rosin sizing agent. Iranian Journal of Wood and Paper Science Research, 32 (2), 215-226. (In Persian).
[10] Klass, C. P., & Sikora, M. D. 2007. U.S. Patent No. 7,201,826. Washington, DC: U.S. Patent and Trademark Office.
[11] Gregor-Svetec, D., Rozic, M., Muck, T., & Lozo, B. 2012. PRINTING. Natural zeolite as filler in base ink jet paper sheet. Nordic Pulp & Paper Research Journal27(4), 721-728.
[12] Dehghani Firouzabadi, M. R., Vaziri, V., 2014. Effect of using of zeolite and calcium carbonate fillers on newsprint paper properties. Iranian Journal of Wood & Forest Science and Technology, 21 (4), 86-175. (In Persian).
[13] Khosravani, A., & Rahmaninia, M. 2013. The potential of nanosilica–cationic starch wet end system for applying higher filler content in fine paper. BioResources8(2), 2234-2245.
[14] Hosseinian, Kh., Rahmaninia, M., Khosravani, A., 2016. Comparison of chitosan performance in a single or nanoparticle system as a wet end additive in recycled printing and writing papers. Journal of forest and wood products (jfwp) (iranian journal of natural resources), 68 (4), 815-827. (In Persian).
[15] Ashori, A., Cordeiro, N., Faria, M., & Hamzeh, Y. (2013). Effect of chitosan and cationic starch on the surface chemistry properties of bagasse paper. International journal of biological macromolecules58, 343-348.
[16] Rahmaninia, M., Rohi, M., Hubbe, M. A., Zabihzadeh, S. M., & Ramezani, O. (2018). The performance of chitosan with bentonite microparticles as wet-end additive system for paper reinforcement. Carbohydrate polymers179, 328-332.
[17] Nicu R. Bobu E. & Desbrieres J. 2011. Chitosan as cationic polyelectrolyte in wet-end papermaking systems. Cellulose Chemistry and Technology45(1), 105.
[20] Rohi, M., Ramezani, O., Rahmaninia, M., Zabihzadeh, S. M., & Hubbe, M. A. 2016. Influence of pulp suspension pH on the performance of chitosan as a strength agent for hardwood CMP paper. Cellul. Chem. Technol50, 873-878.
[21] Song Z. Li G. Guan F. & Liu W. 2018. Application of chitin/chitosan and their derivatives in the papermaking industry. Polymers10(4), 389.
[22] Khantayanuwong, S., Khemarom, C., & Salaemae, S. (2017). Effects of shrimp chitosan on the physical properties of handsheets. Agriculture and Natural Resources, 51(1), 53-56.
[23] TAPPI T 200 sp-01, 2007. Laboratory beating of pulp (Valley beater method).
[24] TAPPI T 494 om-01, 2007. Tensile properties of paper and paperboard (using constant rate of elongation apparatus).
[25] TAPPI T 414 om-04, 2007. Internal tearing resistance of paper.
[26] TAPPIT 211 om-02, 2007. Ash in wood, pulp, paper and paperboard: combustion at 525°C.
[27] Amiri, E., Rahmaninia, M., & Khosravani, A. 2019. Effect of Chitosan Molecular Weight on the Performance of Chitosan-silica Nanoparticle System in Recycled Pulp. BioResources14(4), 7687-7701.
[28] Kermanian, H., Razmpour, Z., Ramezani, O., Mahdavi, S., Rahmaninia, M., & Ashtari, H. 2013. The influence of refining history of waste NSSC paper on its recyclability. BioResources8(4), 5424-5434.