در این تحقیق، کلش برنج به عنوان ماده ای فراوان و ارزان قیمت برای تولید خمیرکاغذ با روش سودا-آنتراکینون انتخاب شد. برای بهبود مقاومت های این خمیرکاغذ، از نانوالیاف سلولزی کلش برنج، نشاسته کاتیونی و پلی آکریل آمید کاتیونی استفاده شد. اختلاط نانوالیاف با سوسپانسیون خمیرکاغذ کاتیونی شده در سه سطح 2، 5 و 10 درصد و در مدت زمان 5 دقیقه انجام شد. برای تثبیت نانوالیاف سلولزی از نشاسته کاتیونی و پلی آکریل آمید کاتیونی به ترتیب با مقدار ثابت 1.5 و 0.2 درصد وزن خشک خمیرکاغذ استفاده شد. نتایج نشان داد که مدت زمان زهکشی آب سوسپانسیون و مقاومت های کاغذ با توجه به مقادیر نانوالیاف اضافه شده به همراه نشاسته کاتیونی و پلی آکریل آمید کاتیونی، به طور خطی تغییر کرده است. با افزودن 10 درصد نانوالیاف سلولزی به سوسپانسیون خمیرکاغذ کاتیونی شده با پلی آکریل آمید کاتیونی، شاخص مقاومت کششی و ترکیدن کاغذ به ترتیب 18.66 و 18.12 درصد افزایش یافته است. همین شاخص ها در خمیرکاغذ کاتیونی شده با نشاسته کاتیونی، در بیشترین سطح افزودن نانوالیاف سلولزی (10 درصد) به ترتیب 19.35 و 19.24 درصد بهبود یافته است. نتایج کلی، حاکی از تاثیر مثبت نانوالیاف سلولزی در بهبود مقاومت های خمیرکاغذ بدون پالایش و پالایش شده کلش برنج می باشد.

مقاومت به کشش تر در برخی از فراورده های بهداشتی سلولزی بسیار مهم می باشد و هنگامی که این فراورده ها با فرایندهای بازیافت تولید می شود به علت عدم ثبات برخی از ویژگی های سوسپانسیون خمیرکاغذ دستیابی به حدود مطلوب ویژگی های کیفی دشوار است. در این تحقیق با استفاده از انواع و مقادیر مختلف پلیمرهای کاتیونی و با روش های آزمایشگاهی، ابتدا بار آنیونی سوسپانسیون خمیرکاغذ به تدریج کاهش و بعد با اضافه کردن پلیمر افزاینده مقاومت به کشش تر و عامل تثبیت کننده آن مقادیر متفاوتی از مقاومت های فیزیکی کاغذهای دست ساز حاصل شد. نوع و مقدار مصرف پلیمرهای کاتیونی تاثیر معنی داری بر میزان کاهش بار آنیونی سوسپانسیون خمیرکاغذ و در نتیجه افزایش مقاومت به کشش تر و سایر مقاومت های فیزیکی کاغذهای دست ساز داشت. تاثیر پلیمرها در بهترین شرایط باعث شد بار آنیونی از 237m/L در نمونه شاهد به 32meq/L بهبود یابد. مقاومت به کشش تر 13N/m به 121 N/m، مقاومت به کشش در حالت خشک از 2730 N/m به 2860 N/m و مقاومت به ترکیدگی از 146KPa به 160KPa در تیمار برتر با استفاده از 135 میلی گرم بر لیتر پلیمر Gfloc F10 افزایش یافتند. نتایج رگرسیون گام به گام ارتباط میزان بار آنیونی خمیر و کاغذ با ویژگی های کاغذهای دست ساز را تایید کرد، بنابراین با استفاده از پلیمرهای کاتیونی مختلف می توان میزان بار آنیونی سوسپانسیون خمیر و کاغذ را کاهش داد و به ویژگی های بهتر کیفی در محصولات تولیدی دست یافت.

این تحقیق با هدف توسعه مقاومت های خمیرکاغذ کرافت لاینر با نانوفیبر سلولزی تهیه شده از ساقه برنج انجام گرفت. در این تحقیق، چوب صنوبر دلتوئیدس (P. deltoides) رقم 55-69 به عنوان گونه ای موفق، تندرشد و زودبازده برای تولید خمیرکاغذ انتخاب شد. عوامل متغیر پخت کرافت شامل سولفیدیته، قلیا، درجه حرارت و مدت زمان، هر کدام در سه سطح و نسبت مایع پخت به ماده چوبی 4 به 1 در نظر گرفته شد. پخت بهینه بر اساس عدد کاپای 17.2 و بازده 53.94 درصد خمیرکاغذ با شرایط زیر شامل سولفیدیته 23 درصد، قلیای فعال 18 درصد، زمان 180 دقیقه و دمای 170 درجه سانتی گراد انتخاب شد. سپس این خمیرکاغذ برای دستیابی به درجه روانی 333 میلی لیتر درجه کانادایی پالایش شد و از آن کاغذهای دست ساز با جرم پایه 60 گرم بر سانتی متر مربع ساخته شد. افزودن نانوفیبر با سوسپانسیون خمیرکاغذ در سه سطح 5، 10 و 15 درصد بر اساس وزن خشک خمیرکاغذ انجام گرفت و در مدت زمان 5 دقیقه هم زده شد، سپس از خمیرهای تیمارشده، کاغذهای دست ساز با جرم پایه مذکور تهیه شد. نتایج نشان داد که همه مقاومت های کاغذ کرافت با افزایش مصرف نانوفیبرسلولزی افزایش یافت. با افزودن 15 درصد نانوفیبر سلولزی به سوسپانسیون خمیرکاغذ، شاخص کشش 26.31 درصد، شاخص ترکیدن 20.08 درصد، شاخص پارگی 10.07 درصد، مقدار سفتی خمشی 24.48 درصد و مقاومت به لهیدگی حلقوی 52.38 درصد افزایش یافت. نتایج کلی، حاکی از تاثیر مثبت افزودن نانوفیبر سلولزی به خمیرکاغذ کرافت صنوبر دلتوئیدس، در بهبود مقاومت های کاغذ کرافت لاینر است.

این پژوهش با هدف بررسی اثر شرایط رنگ بری خمیرکاغذهای باطله بر خواص کاغذ انجام شد و از خمیرکاغذ بازیافتی جوهرزدایی شده و پراکنده سازی شده شرکت محصولات کاغذی لطیف که مخلوطی از پوشال چاپخانه ها و کاغذهای باطله اداری و درصدی از الیاف مکانیکی است، استفاده شد. برای بهینه سازی شاخص مقاومت کششی تر، بهینه سازی شش متغیر اصلی فرآیند رنگبری (میزان پراکسید هیدروژن، میزان هیدروکسید سدیم، میزان سیلیکات سدیم، مدت زمان رنگ بری، دمای رنگ بری و pH نهایی) و هر یک در پنج سطح مورد بررسی قرار گرفت که برای این کار از نرم افزار  Design Expert 8.0.6.1استفاده شد. نتایج در قالب طرح مرکب مرکزی (CCD) بررسی و با روش سطح پاسخ (RSM) مدلسازی و تجزیه و تحلیل شد. نقطه بهینه شاخص مقاومت کششی تر در مقادیر پراکسید هیدروژن، هیدروکسید سدیم و سیلیکات سدیم 1.55 درصد، مدت زمان رنگبری 90 دقیقه، دمای رنگ بری 83 درجه سانتی گراد و pH نهایی 8.5، برابر با 1.39 (Nm/g) بدست آمد. نتایج این تحقیق نشان می دهد که متغیرهای فرآیند رنگ بری علاوه بر اثرگذاری روی ویژگی های نوری مانند درجه روشنی می توانند بر روی مقاومت های مکانیکی کاغذ از جمله شاخص مقاومت کششی تر و خشک کاغذ نیز اثرگذار باشند و با بهینه سازی آنها می توان خواص مقاومتی کاغذ را نیز بهبود داد.

لطفا برای مشاهده چکیده به متن کامل (PDF) مراجعه فرمایید.

مقاومت کششی لایه تر کاغذ هنگام تولید در تناوب پارگی و قابلیت حرکت آن در ماشین کاغذ تأثیر دارد. در این پژوهش، امکان استفاده از نانوالیاف سلولزی (NFC) و پلی آمیداپی کلروهیدرین (PAE) در مقایسه با خمیرکاغذ کرافت الیاف بلند وارداتی (LF) برای بهبود خواص استحکامی لایه تر و ورق خشک کاغذ های دست ساز حاصل از خمیرکاغذ شیمیایی-مکانیکی (CMP) مورد بررسی قرار گرفت. خواص استحکامی لایه تر کاغذهای هرگز خشک نشده با 35 درصد خشکی و کاغذهای هوا-خشک، از طریق آماده سازی سوسپانسیون خمیرکاغذ با افزودن 0 و 20 درصد کربنات کلسیم رسوبی، NFC (در 2 سطح 2 و 3 درصد)، PAE (در 3 سطح 5/0، 7/0 و 1 درصد) و 20 درصد LF مورد ارزیابی قرار گرفت. همچنین اثر تیمارهای حرارتی بر لایه تر کاغذهای حاوی 3 درصد NFC و 7/0 درصد PAE در دماهای 100 و 130 درجه سلسیوس مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد افزودن NFC همراه PAE باعث بهبود در ویژگی های استحکامی لایه تر و ورق خشک کاغذها می شود. در مورد لایه تر کاغذهای با 35 درصد خشکی، تیمار مربوط به افزودن 3 درصد NFC همراه 1 درصد PAE انرژی جذب کششی (TEA) را 85 درصد افزایش داد اگرچه این مقدار در حد تأثیر استفاده از 20 درصد LF نبود (117 درصد). در مورد کاغذهای هوا خشک، تیمار مربوط به افزودن 3 درصد NFC و 1 درصد PAE انرژی جذب کششی و مقاومت کششی کاغذ را در مقایسه با تیمار 20 درصد LF به ترتیب 35 درصد و 18 درصد بیشتر بهبود داد. در اثر تیمارهای حرارتی کاغذهای حاصل از خمیرکاغذ حاوی 3 درصد NFC و 7/0 درصد PAE، مقاومت کششی کاغذهای خشک شده در دماهای 100 و 130 درجه سلسیوس نسبت به کاغذ بدون تیمار حرارتی به ترتیب 22 و 5/22 درصد افزایش یافت. به طورکلی با توجه به افزایش عملکرد مثبت استفاده از NFC به همراه PAE با اعمال تیمارهای حرارتی، استفاده توأم از 3 درصد NFC و 1 درصد PAE با خمیرکاغذCMP، قابلیت جایگزینی با 15 درصد LF برای بهبود مقاومت لایه تر و ورق خشک کاغذ حاصل از خمیرکاغذ شیمایی-مکانیکی را می تواند داشته باشد.

سابقه و هدف: بازیافت کاغذ علاوه بر کاهش مصرف منابع مختلف مانند آب، انرژی و نیز چوب درختان در کشورهای مختلف، به­دلیل آلایندگی­ کمتر همواره رو به افزایش است. یکی از نقاط ضعف اصلی خمیرکاغذ کارتن کهنه، ویژگی­های مقاومتی آن است که سبب محدود شدن کاربرد آن در بخش­های مختلف صنعت بسته­بندی شده است. در این مطالعه، به بررسی تأثیر استفاده از مواد افزودنی برای بهبود ویژگی­های مقاومتی خمیرکاغذ کارتن کهنه در دو حالت تر و خشک به منظور ساخت کاغذ لاینر رویه کارتن پرداخته شده است.مواد و روش ­ها: خمیرکاغذ کارتن کهنه از کارتن­های تولید داخل کشور تهیه شد. به منظور بررسی عملکرد و تعیین مقدار بهینه مواد افزودنی، ابتدا از نشاسته کاتیونی ذرت (با سطوح 1، 4/1 و 2 درصد)، رزین بهبوددهنده مقاومت تر کاغذ (با سطوح 1، 2 و 3 درصد)، AKD (با سطوح 1، 2 و 3 درصد) و خمیرکاغذ الیاف بلند بازیافتی لفاف چای وارداتی (با سطوح 10، 15 و 20 درصد) بر اساس وزن خشک خمیرکاغذ به عنوان مواد افزودنی و به صورت جداگانه به خمیرکاغذ کارتن کهنه استفاده شد و کاغذهای دست ساز آزمایشگاهی با جرم پایه 120 گرم بر مترمربع ساخته شد. برای مقایسه اثر مستقل افزودنی­ها، مقاومت کششی، مقاومت به ترکیدن و مقاومت به پاره شدن در دو حالت تر و خشک و مقدار جذب آب (کاپ) بر روی نمونه­های آزمونی اندازه­گیری شد. بر این اساس، سطح بهینه مواد افزودنی مشخص شد و بعد از تیمار ترکیب بهینه شامل خمیر کارتن کهنه و سطوح مناسب همه افزودنی­ها، کاغذهای دست­ساز ساخته شد و خواص مختلف آنها مقایسه آماری گردید.  نتایج: مقدار جذب آب (کاب) کاغذهای دست­ساز با افزودن AKD، نسبت به نمونه تا حدود 90 درصد کاهش یافت و این افزودنی توانست مقدار جذب آب کاغذ دست­ساز تهیه شده از کارتن کنگره­ای کهنه را تا محدوده مناسبی (حدود 20 گرم بر مترمربع) کاهش دهد. بیشترین افزایش مقاومت کششی در حالت تر کاغذ با استفاده از 3 درصد رزین مقاومت تر نسبت به شاهد حاصل شد. این رزین مقاومت کششی، ترکیدن و پاره شدن باقیمانده در کاغذ بازیافتی را در حالت تر به­ترتیب در حدود 25، 46 و 58 درصد نسبت به حالت خشک حفظ کرده است و عملکرد مناسبی داشته است. نتایج نشان داد که با افزودن نشاسته کاتیونی و خمیرکاغذ الیاف بلند بازیافتی، همه مقاومت­­های کاغذ دست­ساز در حالت خشک نسبت به نمونه شاهد، به­صورت مستقل افزایش یافتند. تیمار ترکیب بهینه براساس نتایج حاصل از استفاده افزودنی­ها به­طور مستقل در خمیرکاغذ OCC، شامل استفاده از 1 درصد نشاسته کاتیونی، 1 درصد AKD و 3 درصد رزین مقاومت تر براساس ملاحظات فنی- اقتصادی انتخاب شد. استفاده از این تیمار باعث شد که میانگین مقاومت­های کششی و ترکیدن در حالت خشک کاغذهای دست­ساز، با افزودن 20 درصد خمیرکاغذ الیاف بلند بازیافتی اختلاف معنی­داری نداشته باشد و میانگین آنها در یک گروه آماری قرار بگیرد.نتیجه­ گیری: استفاده از 20 درصد خمیرکاغذ الیاف بلند بازیافتی لفاف چای، موجب بهبود قابل ­توجه مقاومت­های خمیرکاغذ کارتن کهنه در حالت خشک شده است، اما افزودن 1 درصد نشاسته کاتیونی ذرت موجب بهبود ناچیزی در مقاومت­های خشک خمیرکاغذ کارتن کهنه شد. استفاده از 3 درصد رزین مقاومت تر نیز موجب بهبود معنی­دار مقاومت­های خمیرکاغذ کارتن کهنه در حالت تر شده است و افزودن 1 درصد AKD موجب کاهش معنی­دار جذب آب خمیرکاغذ کارتن کهنه تا حدود 14 گرم بر مترمربع شد. تیمار بهینه اختلاط افزودنی­های شیمیایی شامل 1 درصد نشاسته کاتیونی ذرت، 1 درصد AKD و 3 درصد رزین مقاومت تر برای بهبود مقاومت­های تر و خشک کاغذ لاینر ساخته شده از خمیرکاغذ کارتن کهنه برای استفاده برای بسته­بندی­ فراورده­های سردخانه­ای و فریزری توصیه می­شود.

در این پژوهش به بررسی اثر جزء جزء سازی خمیرکاغذ OCC بر بهبود ویژگی های مقاومتی کاغذ به دست آمده پرداخته شده است. خمیرکاغذ OCC به وسیله یک غربال فشاری و تحت شرایط عملیاتی بهینه کارآیی جزء جزء سازی بر اساس مطالعات قبلی، به دو جزء خمیرکاغذ عبوریافته (خمیر الیاف کوتاه) و خمیرکاغذ وازده غربال (خمیر الیاف بلند) تفکیک گردید. سپس جزء الیاف بلند خمیرکاغذ پالایش و با نسبت های مختلف با جزء الیاف کوتاه آن بازترکیب شده و از خمیرکاغذ با نسبت های ترکیبی مختلف، خمیرکاغذ ورودی اولیه و خمیرکاغذ خالص الیاف بلند پالایش شده نمونه های کاغذ دست ساز تهیه گردید. نتایج به دست آمده از آزمون های فیزیکی و مقاومتی نشان داد که با افزودن تا 50 درصد خمیرکاغذ الیاف کوتاه به خمیرکاغذ الیاف بلند پالایش شده، مقاومت های مکانیکی کاغذهای به دست آمده از خمیرهای کاغذ بازترکیبی از مقاومت های خمیرکاغذ OCC اولیه بیش تر خواهد شد. این واقعیت بیانگر اثر مثبت عمل جزء جزء سازی در افزایش قابلیت پالایش پذیری خمیرکاغذ و بهبود مشخصه های مقاومتی کاغذ می باشد. از طرفی با حذف 50 درصد از خمیرکاغذ اولیه (خمیرکاغذ الیاف کوتاه) از دور پالایش، ظرفیت عملیاتی فرایند پالایش در واحد زمان افزایش قابل ملاحظه و انرژی مصرفی پالایش نیز کاهش قابل ملاحظه ای خواهد یافت.

در این تحقیق، تاثیر اختلاط گونه غان با دو گونه جنگلی ممرز و راش بر ویژگی های نوری و مکانیکی خمیرکاغذهای شیمیایی مکانیکی تهیه شده مورد بررسی قرار گرفت. شرایط ثابت پخت شامل درجه حرارت 170 درجه سانتی گراد، نسبت مایع پخت به خرده چوب 7 به 1 و درصد ماده شیمیایی 20% بر اساس وزن خشک خرده چوب بودند. خمیرکاغذهای شیمیایی مکانیکی بر اساس رسیدن به بازده ثابت 85% (بازده خمیرکاغذ کارخانه)، در زمان های متفاوت پخت از30 تا120 دقیقه با 10، 20، 30 و 100 درصد غان در ترکیب با دو گونه جنگلی راش و ممرز تهیه شد. پس از جداسازی الیاف و پالایش آنها تا درجه روانی کانادایی 300ml، کاغذهای دست ساز 60 گرمی ساخته شد و مقاومت ها و ویژگی های نوری آنها مورد ارزیابی قرار گرفت. تجزیه و تحلیل آماری نتایج نشان داد که با افزایش میزان اختلاط چوب غان، بین میانگین ویژگی های مورد بررسی خمیرکاغذ CMP، اختلاف معنی داری وجود دارد و همه این ویژگی ها به جز ماتی کاغذ بهبود یافته اند. مقایسه مقاومت های کاغذهای ساخته شده با کاغذهای روزنامه و چاپ و تحریر چوب و کاغذ مازندران نشان می دهد که به ترتیب با افزودن 10 و 20 درصد چوب غان به دو گونه جنگلی مورد استفاده می توان به مقاومت های مورد نیاز دست یافت که از نظر اقتصادی برای واردات چوب غان نیز قابل توجه است.