نشریه شیمی و مهندسی شیمی ایران

نشریه شیمی و مهندسی شیمی ایران

تأثیر نوع و میزان عامل آهاردهی بر ویژگی های کاغذ دارای پرکننده کلسیم کربنات آسیابی

نوع مقاله : علمی-پژوهشی

نویسندگان
حمیدرضا رودی 1
حسین جلالی ترشیزی 2
اسماعیل رسولی گرمارودی 3
مجتبی آزاد سروستانی 2
1 زیراب، دانشگاه شهید بهشتی، دانشکده مهندسی انرژی و فناوری های نوین، گروه مهندسی فناوری سلولز و کاغذ
2 زیراب، دانشگاه شهید بهشتی، دانشکده مهندسی انرژی و فناوری‌های نوین، گروه مهندسی فناوری سلولز و کاغذ
3 زیراب دانشگاه شهید بهشتی، دانشکده مهندسی انرژی و فناوری‌های نوین، گروه مهندسی فناوری سلولز و کاغذ
چکیده
این پژوهش با هدف مقایسه تأثیر آهاردهی آلکیل کتون دیمر، روزین کاتیونی و روزین صابونی بر ویژگی‌ های کاغذ دارای پرکننده کلسیم کربنات آسیایی انجام شد. بدین منظور ابتدا خمیر کاغذ شیمیایی مکانیکی (CMP) با درجه روانی 25±300 میلی‌لیتر (CSF) توسط آهارهای آلکیل کتون دیمر، روزین کاتیونی و روزین صابونی در سطوح (0، 5/0، 1 و 5/1 درصد براساس وزن خشک الیاف) تیمار شد. در ادامه، پرکننده معدنی کلسیم کربنات آسیایی و سرانجام پلیمر کمک نگهدارنده اکریل آمید کاتیونی به ترتیب در سطوح ثابت 25 درصد و 3/0 درصد براساس وزن خشک کاغذ به سوسپانسیون الیاف افزوده شد. ساخت کاغذ دست‌ ساز استاندارد با وزن پایه2g/m 3±60 و ارزیابی ویژگی‌ های گوناگون آن مانند جذب آب و ویژگی‌ های مقاومتی و نوری مطابق روش‌ های استاندارد TAPPI انجام گرفت. نتیجه‌ ها نشان داد که آهار روزین کاتیونی در حضور پرکننده ‌های کلسیم کربنات نسبت به عامل‌های آهار دیگر عملکرد بهتری داشته است. زیرا در ویژگی‌های به تقریب برابر جذب آب و مقاومت‌ها، ویژگی‌های نوری کاغذهای تهیه شده از خمیر آهار شده با روزین کاتیونی به طور معنی ‌داری بیش تر از زمانی است که از آهارهای آلکیل کتون دیمر و روزین صابونی استفاده شده است.
کلیدواژه‌ها
عامل آهاردهی
پرکننده
کلسیم کربنات آسیابی
ویژگی‌های کاغذ
خمیر شیمیایی ـ مکانیکی

موضوعات

[1] Roberts J.C., Chemical Control of Water Penetration in Paper, Proc. SPIE-Iont. Soc. Optical Engineering, 3227: 20-39 (1997).
[2] Neimo L., “Internal Sizing of Paper. In Papermaking Chemistry” Fapet Oy, Helsinki, Finland(1999).
[3] Hubbe M.A., Acidic and Alkaline Sizing for Printing, Writing and Drawing Papers, The Book and Paper Group Annual, 23: 139-151 (2005).
[4] Hansen C.M., Bjorkman A., The Ultrastructure of Wood from a Solubility Parameter Point of View, Holzforschung., 52: 335-344 (1998).
[5] Eklund D., Linstrum T., "Paper Chemistry, An Introduction", DT Paper Science Publ. Grankulla, Finland (1991).
[6] Hubbe M., Paper‘s Resistance to Wetting- A Review of Internal Sizing Chemicals and Their Effects, BioResources, 2: 106-145 (2006).
[7] Yang L., Pelton R., McLellan F., Fairbank M., Factors Influencing the Treatment of Paper with Fluorochemicals for Oil Repellency, Tappi J., 82: 128-135 (1999).
[8] Zeno E., Crre B., Maurret E., Influence of Surface Active Substances on AKD Sizing, Nordic Pulp Paper Res. J., 20: 253-258 (2005).
[9] Cao S., Song D., Deng Y., Ragauskas A., Preparation of Starch-Fatty Acid Modified Clay and Its Application in Packaging Papers, Ind. Eng. Chem. Res., 50: 5628-5633 (2011).
[10] Bown R., “Physical and Chemical Aspects of the Use of Fillers in Paper, in Paper Chemistry”, 2nd Ed. J.C. Roberts (Ed.). Blackie Academic & Professional, London, UK (1996).
[11] Riebeling U., Jeurissen H.F.M., de Clercq A., Prinz M., A New Internal Sizing Concept-Enhance Performance of AKD Through Use of Hydrophobically Modified Amphoteric Polymers, Wochenbl. Papierfabr, 124: 997-1002 (1996).
[12] Petander L., Ahlskog T., Juppo A.J., Strategies to Reduce AKD Deposits on Paper Machine, Paperi Puu., 80: 100-103 (1998).
[13] Ozment J.L., Colasurdo A.R., AKD Sizing with Blended PCC Morphologies at High Filler Loading, Proc. "TAPPI 1994 papermaking Conf." TAPPI Press, Atlanta, USA (1994).
[14] Ramamurthy P., Vanerek A., Van de ven T., Efficiency of AKD Sizing in Mixed Hardwood-Softwood Furnishes, J. pulp paper Sci., 26: 72-75 (2000).
[15] Moyers B.M., Diagnostic Sizing Loss Problem Solving in Alkaline Systems, Tappi J., 94: 111-115 (2000).
[16] Chauhan V., Bhardwaj N., Effect of Particle Size of Talc Filler on Structural and Optical Properties of Paper, Lignocellulose, 1: 241-259 (2012).
[17] Elyasi Bakhtyari S., Jalali Torshizi H., Resalati H., Alkyl Ketene Dimer (AKD) Sizing of Recycled-Virgin Cardboard with Engineered Heterogeneous Layers under Neutral and Alkaline Condition, J. of Wood & Forest Science and Technology, 23: 1-20 (2016).
[18] Zhang M., Hao N., Song S., Wang J., Wu Y., Li L., Investigation of the Mixed Refining of a Novel Fly Ash-Based Calcium Silicate Filler with Fber, Bioresources, 9: 5175-5183 (2014).
[19] Mohammadzade-Saghavaz K., Resalati H., Mehrabi E., Investigation on Effect of Filler Type and Sizing Agent (AKD) on Printing and Writing Paper, J. of Wood & Forest Science and Technology, 21: 133-148 (2014).
[20] Shen J., Song Z., Qian X., Liu W., Modification of Papermaking Grade Fillers: A Brief Review, BioResources, 4: 1190-1209 (2009).
[21] Page D.H., Theory for the Tensile Strength of Paper, Tappi.J, 52: 674-681 (1969).
[22] Hubbe M., Bonding between Cellulosic Fibers in the Absence and Presence of Dry-Strength Agent-A Review, Bioresource, 1: 281-318 (2006).
[23] Mohamadzadeh-Saghavaz K., Resalati, H.,Investigating the Effect of Using Ground Calcium Carbonate (GCC) and Clay Fillers on the Paper Properties, J. of Wood & Forest Science and Technology, 20: 111-124 (2013).
[24] Varshoei A., Javid E., Rahmaninia M., Rahmany F., The Performance of Alkyl Ketene Dimer (AKD) for the Internal Sizing of Recycled OCC Pulp, Lignocellulose, 2: 316-326 (2013).
نشریه شیمی و مهندسی شیمی ایران
دوره 35، شماره 2 - شماره پیاپی 80
تابستان 1395
صفحه 131-138