مجله صنایع چوب و کاغذ ایران

مجله صنایع چوب و کاغذ ایران

تاثیر سامانه پلی دادمگ و نانوبیوپلیمری‌کیتوزان بر ویژگی‌های نوری و مقاومتی خمیرکاغذ شیمیایی- مکانیکی(CMP )

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 چالوس
2 دانشگاه آزاد اسلامی چالوس
3 مدیر گروه/علوم و صنایع چوب و کاغذ/دانشکده کشاورزی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد چالوس
4 عضو هیات علمی دانشگاه ازاد اسلامی واحد چالوس
5 گروه صنایع چوب و کاغذ، واحد چالوس، دانشگاه آزاد اسلامی، چالوس، ایران
چکیده
این تحقیق با هدف تاثیر افزودن نانوکیتوزان و پلی دادمگ بر ویژگی‌های مقاومتی خمیرکاغذ شیمیایی- مکانیکی(CMP) انجام شد. به همین منظور، ابتدا مقداری ازخمیرشیمیایی- مکانیکی(CMP) رنگبری شده کارخانه چوب و کاغذ مازندران به عنوان نمونه شاهد انتخاب شد. سپس پلی دادمگ در 4 سطح 0، 3/0، 5/0و 7/0 درصد استفاده گردید. همچنین کیتوزان در 3 سطح 0، 1و2 درصد به سوسپانسیون خمیر کاغذ CMP حاصل اضافه شد. از خمیرکاغذ‌های مذکور کاغذهایی با وزن پایه gr/m2 60 تهیه و خواص نوری و مقاومتی آن ها طبق آزمون های استاندارد TAPPI اندازه گیری و مقایسه گردید. نتایج نشان داد که با افزودن پلی دادمگ به خمیرکاغذ CMP روشنی، فاکتورa*، طول پارگی، مقاومت کششی و مقاومت به ترکیدن افزایش و زردی، سبز رنگی و جذب آب کاهش یافته، اما تغییرات محسوسی در ماتی، مقاومت به پارگی و مقاومت به عبور هوا در کاغذ حاصل مشاهده نشده است. با افزودن نانوکیتوزان به خمیرکاغذ CMP نیز روشنی، فاکتورa*، ماتی، مقاومت به پارگی، طول پارگی، مقاومت به ترکیدن و مقاومت به عبور هوا در کاغذ حاصل افزایش یافته، اما جذب آب و سبز رنگی در کاغذ حاصل کاهش را نشان می دهد، در این حالت، مناسب ترین ویژگی ها در کاغذ حاصل از افزودن و 1و2 درصد کیتوزان به خمیرکاغذ CMPمشاهده شده است. با افزودن هم‌زمان پلی دادمگ و کیتوزان به خمیرکاغذ CMP روشنی، ماتی، فاکتورa*، مقاومت به ترکیدن، مقاومت به پارگی و مقاومت به عبور هوا افزایش مناسبی را نشان داده، اما زردی، جذب آب و سبز رنگی کاغذ حاصل کاهش داشته است. به‌طوری کلی افزودن 2 درصد نانو کیتوزان(جداگانه) و همچنین افزودن هم‌زمان2درصد کیتوزان و 5/0 و 7/0درصد پلی دادمگ به خمیرکاغذ CMP باعث بهبود اکثر ویژگی ها درکاغذ حاصل از خمیرکاغذ CMP شده است، که می‌توان آن‌ها را بعنوان تیمار برتر انتخاب و معرفی کرد.
کلیدواژه‌ها

موضوعات


[1] Barzan, A., and Soraki, S., 2002. Procedure of experimental for pulp and paper, Mazandaran Wood and Paper Industries, Sari, Iran, 111-121, (in Persian).
[2] John W., Buckley,C. A., Jacobs,E.,P. and  Sanderson,R.D., 2002. Synthesis and use of poly-DADMAC for water purification paper presented at the Biennial Conference of the water Institute of Southern Africa (WISA), 19-23 May, Duban, South Africa.
[3] Rahmaninia, M., Rohi, M., Ramezani,O., and Zabihzadeh, S.M., 2015. The effect of pulp suspension pH on the performance of chitosan-nanobentonite as a dry strength additive in hardwood CMP pulp, Journal of Forest and Wood Products, 68(2), 347-357.
[4] Steckel, H., and Nogly, F.M., 2003. Production of chitosan pellets by extrusion/Herinization, European Journal. PHarm.BiopHar, 46, 1-6.
[5] Vanerek, A., Alince, B., and Van de ven, T.G.M., 2006. Bentonite delamination induced by pulp fibers under high shear monitored by calcium carbonate deposition, colloids and surfaces A: Physicochemical and engineering aspects, 280(1-3):1-8.
[6] Pariser, E. R., and Lombardi, D. P. 1988. Chitin Sourcebook: A Guide to the Research Literature, Plenum Press, New York, NY.
[7] Mohseni Tavakoli, S., Resalati H., Afra, E., Imani , R., Liimatainen, H., 2014.Effect of chitosan-nanosilica sehf-assembly layers chitosan on cotton liner fiber and the paper properties, Iranian Journal of Wood and Paper Science Industries, 5)2), 81-92.
[8] Ahmadi Lajimi, A., Azadfallah, M.,Hamzeh.,Y., and Rahmaninia, M., 2020. Effect of cationic poly-DADMAC based fixing agent on strength properties of OCC pulp, 10(4): 605-616. (In Persian).
[9] Pourkarim Dodangeh, H., Jalali Torshizi,H., Rudi,H., and Ramzani,O., 2016. Performance of nano fibrillated cellulose(NFC) and chitosan bio-polymeric system on recycled and paper properties of old corrugated containers, Iranian Journal of Wood and Paper Science Industries,7)2),297-309.
[10] Rasoulpour Hedayati, N., Nazarnezhad, N., and Omid Ramezani, O., 2012. Fiber Surface Modification of Kraft Pulp in Presence of Chitosan Polymer, Journal of Forest and Wood Products, 67(2), 489-501.
[11] Rezazadeh, E.,Vaysi, R., and Ebadi, S.E. Soltani, M., and Najafi, A. ,2022.Comparison of the internal functionalization and surface modification methods of chemi-mechanical pulp handsheets using cellulose-chitosan nano-biopolymers and DTPA. BioResources, 17: 2810-2826.
[12] Ashoori, A., Harun, J., Raverty, J.D., Zin, W. Md., and Nor, M., 2005. Effect of chitosan addition on the surface properties of kenaf (Hibiscus cannabinus) paper, Iranian polymer journal, 9, 807-814.
[13] Nicu, R., Bobu,E.., and Desbrieres, J.,2010, Chitosanas cationic polyelectrolyte in wet-end papermaking system, Cellulose chemistry and technology journal,10:102-108.
[14] Technical association of pulp and paper industry, 2009. Standard test methods. Tappi press, Atlanta. GA. USA.
[15] Vaysi, R. and Yossofi Golordi, Y., 2020. Effect of nano-fibrillated cellulose and chitosan bio-polymeric system on the optical and mechanical properties of chemi-mechanical pulp (CMP), Iranian Journal of Wood, Paper Sci., and Technology 35(1), 61-75.
[16] Vaysi, R., and Kord, B., 2013.The effects of H2O2 bleaching and DTPA spraying on the brightness stability of hornbeam CMP pulp following accelerated irradiation aging, BioResource Journal,8(2),1909-1917.
[17] Nada, A. M. A., El-Sakhawy, M., Kamel, S., and Eid, M.A.M.,2005. Effect of chitosan and its derivatives on the mechanical and electrical properties of paper sheets. Egyptian journal of solids, 28(2):202-208.
[18] Li, H., Du, Y., and Xu, Y., 2004. Interaction of cationized chitiosan with components in a chemical pulp suspension, carbohydrate polymers journal, 58, 205-214.
[19] Nasir, N., and Daud, Z., 2014. Performance of aluminum sulphate and polyaluminium chloride in biodiesel wastewater. Journal of Mechanical Engineering and Sciences (JMES) 7: 1189-1195.
[20] Wagberg, L., Forsberg,S., Johansson, A., and Juntti, P., 2002. Engineering of fiber surface properties by application of polyelectrolyte multilayer concept, Part 1. Modification of paper strength. Journal of Pulp and Paper Science, 28(7):222-228.
[21] Syverud, K. and Stenius, P., 2009. Strength and barrier properties of MFC films, Cellulose, (16):75-85.
[22] Nikolaeva, M., 2010, Measurement and improvement of wet paper web strength, Master Degree program in chemical and process engineering, Lappeenranta University of Technology:38-40
[23] Hadilam,M., Afra, E., and Yousefi, H., 2013. Effect of cellulose nano-fibers on the properties of bagasse paper, Journal of Forest and Wood Products, 66(3), 351-366.