تاثير كاربرد همزمان نانوالياف سلولزي و نرمه هاي كاغذسازي بر خواص خميركاغذ بازيافتي مركب زدايي شده

Effect of using cellulose nanofibers and cellulosic papermaking fines simultaneously on the properties of de-inked recycled pulp

هدف اين پژوهش، بهبود ويژگي هاي خميركاغذ بازيافتي مركب زدايي شده با استفاده از كاربرد همزمان نانوفيبرهاي سلولزي و نرمه هاي حاصل از پالايش خميركاغذ بازيافتي مركب زدايي شده به همراه يك ماده كاتيوني شامل نشاسته كاتيوني (گروه الف) ، پلي آلومينيوم كلريد (گروه ب) و پلي آكريل آميد كاتيوني (گروه ج) بود. از نرم افزار طراحي آزمايش براي تهيه طرح آزمايش ها و تحليل نتايج استفاده شد. خواص مقاومتي كاغذ دست ساز شامل شاخص هاي مقاومت كششي و تركيدگي و خواص فيزيكي خميركاغذ شامل ميزان نگهداري آب الياف و زمان آبگيري از خميركاغذ ارزيابي شد. نتايج نشان داد كه افزايش نرمه به ميزان 16 درصد و نانوفيبرسلولزي به ميزان 7 درصد به همراه نشاسته كاتيوني (گروه الف) ، سبب افزايش شاخص هاي مقاومت كششي و مقاومت تركيدگي كاغذ و ميزان نگهداري آب الياف به ترتيب تا 44، 53 و 35 درصد شد. افزايش اين مقادير براي گروه ب (پلي آلومينيوم كلريد) به ترتيب 41، 48 و 22 درصد و براي گروه ج (پلي اكريل آميد كاتيوني) به ترتيب 40، 42 و 27 درصد شد. اين تيمارها سبب افزايش زمان آبگيري از خمير كاغذ شد كه بيشترين افزايش زمان آبگيري به مقدار 46 درصد در اثر استفاده از 16 درصد نرمه و 7 درصد نانوفيبر سلولزي به همراه نشاسته كاتيوني به دست آمد. افزايش زمان آبگيري براي تيمارهاي گروه ب (پلي آلومينيوم كلريد) و تيمارهاي گروه ج (پلي آكريل آميد كاتيوني) به ترتيب 41 و 30 درصد بود. با توجه به اثرهاي مطلوب و نامطلوب، كاربرد همزمان نرمه هاي كاغذسازي و با نانوالياف سلولزي همراه با ماده كاتيوني پلي اكريل آميد كاتيوني مي تواند به عنوان تيمار مناسب براي افزايش خواص مكانيكي كاغذهاي بازيافتي در نظر گرفته شود.

The aim of this study was to enhance the physical and mechanical properties of deinked recycled paper by using the cellulose nanofibers (CNFs) and obtained fine fibers from pulp refining. The process was conducted in the presence of a cationic additive including cationic starch (group A), poly aluminum chloride (group B), or cationic polyacrylamide (group C). The Design Expert software was used to prepare the experimental design and analyzed the results. The results showed that by using fine fraction up to 16 wt% and cellulose nanofibers up to 7 wt%) with cationic starch (group A) the tensile strength was increased almost 44%, burst strength 53%, and water retention value of pulp (WRV) 35%. These values for treated pulp with group B were 41%, 48%, and 22% while, , for treated pulp with group C were 40%, 42% and 27%, respectively. However, those treatments increased the dewatering time from pulp and the highest increase in dewatering time was 47% when 16 wt% fine and 7 wt% cellulose nanofibers were used along with cationic starch. In addition, increasing of dewatering time for treated pulp with group B and group C were 41% and 30%, respectively. The evaluation and comparison between different treatments indicated that the treatment of deinked recycled pulp with group C would be a suitable treatment, due to minimum adverse effect on pulp drainage time and considerable improvement of dry strengths.