پديد آورندگان :
صفي زاده، علي دانشگاه شهيد بهشتي - دانشكده مهندسي فناوري هاي نوين , جلالي ترشيزي، حسين دانشگاه شهيد بهشتي - دانشكده مهندسي فناوري هاي نوين , رودي، حميدرضا دانشگاه شهيد بهشتي - دانشكده مهندسي فناوري هاي نوين , پرتوي نيا، علي دانشگاه شهيد بهشتي - دانشكده مهندسي فناوري هاي نوين
چكيده فارسي :
سابقه و هدف: كاغذ به‌عنوان كامپوزيتي از الياف ليگنوسلولزي، افزودني‌هاي معدني و آلي شناخته مي‌شود. كمبود الياف ليگنوسلولزي و نيز جنبه‌هاي فني، زيست محيطي و اقتصادي، بطور روزافزوني مصرف پركننده‌هاي معدني در كاغذسازي را افزايش داده‌است. افزودن پركننده‌ها به خميركاغذهاي بازيافتي، مضاعف‌شدن مزايا را دربر داشته؛ كه اخيراً مورد توجه قرار گرفته‌است. در اين راستا، تأثير كربنات كلسيم رسوبي (PCC) و نيز پيش‌اختلاط آن با پروتئين سويا ايزوله بر ويژگي‌هاي كاغذ بازيافتي از كاغذهاي باطله چاپ و تحرير بررسي‌شد.
سابقه و هدف: كاغذ به‌عنوان كامپوزيتي از الياف ليگنوسلولزي، افزودني‌هاي معدني و آلي شناخته مي‌شود. كمبود الياف ليگنوسلولزي و نيز جنبه‌هاي فني، زيست محيطي و اقتصادي، بطور روزافزوني مصرف پركننده‌هاي معدني در كاغذسازي را افزايش داده‌است. افزودن پركننده‌ها به خميركاغذهاي بازيافتي، مضاعف‌شدن مزايا را دربر داشته؛ كه اخيراً مورد توجه قرار گرفته‌است. در اين راستا، تأثير كربنات كلسيم رسوبي (PCC) و نيز پيش‌اختلاط آن با پروتئين سويا ايزوله بر ويژگي‌هاي كاغذ بازيافتي از كاغذهاي باطله چاپ و تحرير بررسي‌شد.
مواد و روش‌ها: خميركاغذ بازيافتي از كاغذهاي باطله چاپ و تحرير و فاقد افزودني از نقطه قبل از ارسال به ماشين كاغذ در كارخانه اترك تهيه‌شد. پركننده كربنات كلسيم رسوبي در سطوح 10، 12 و 15 درصد جرم كاغذ و پروتئين سويا در سطوح 10 و 15 درصد جرم PCC بطور منفرد و نيز بصورت پيش‌اختلاط يافته به دوغاب خميركاغذ بازيافتي اضافه‌شد. كاغذهاي دست‌ساز با گرماژ g/m23 ±60 تهيه‌شد و تصاوير ميكروسكوپ الكتروني روبشي، ويژگي‌هاي روشني، ماتي، ضخامت، گرماژ، حجيمي و شاخص مقاومت به تركيدن در كاغذهاي آزمايشگاهي مورد مقايسه قرارگرفت.
يافته‌ها: تصاوير SEM حضور پركننده در ساختار كاغذ و نيز دلمه‌شدن آنها بر اثر كاربرد پليمر پروتئين را تائيدنمود. افزايش كاربرد پركننده كربنات كلسيم رسوبي بجاي الياف بازيافتي منجر به كاهش پيوسته ضخامت، گرماژ و مقاومت تركيدن و افزايش پيوسته حجيمي و روشني كاغذ گرديد. كاربرد منفرد پروتئين سويا بدون پركننده منجر به افزايش گرماژ و ضخامت و كاهش شاخص تركيدن گشته و تاثيري بر ديگر ويژگيها نداشته‌است. پيش‌اختلاط پركننده-پروتئين بهبود چشمگير ضخامت، حجيمي و گرماژ كاغذ را درپي داشته، ليكن روشني و ماتي كاغذ در مقايسه با عدم كاربرد پروتئين بدون تاثير بوده‌است.
نتيجه‌گيري: پيش‌اختلاط پروتئين سويا با پركننده منجر به افزايش حجيمي، ضخامت، گرماژ و روشني و در برخي موارد شاخص تركيدن در خميركاغذ بازيافتي چاپ و تحرير گرديد. نقش نگهدارندگي پليمر پروتئيني علاوه بر ويژگي‌هاي فيزيكي، توسط مشاهدات ميكروسكوپ الكتروني نيز تائيدگرديد كه مزيت مهمي از جنبه‌هاي اقتصادي بواسطه افزايش بهره‌وري توليد، زيست محيطي بواسطه كاهش اتلاف مواد زيستي؛ و فراوري بواسطه كاهش انسدادها و افزايش سرعت توليد مي‌تواند محسوب‌گردد. بخش چربي‌دوست پروتئين احتمالاً منجر به اختلال در پيونديابي و عدم افزايش يكنواخت مقاومت است.
چكيده لاتين :
Background and Objectives: Paper is considered as a composite produced of lignocellulosic
fibers and mineral and/or organic additives. The lignocellulosic fibers shortage together with
economical, technical and environmental aspects ever increased mineral fillers application in
papermaking. In order to improve the recycled pulp properties, the filler consumption is highly
considered, recently. Therefore, effects of precipitated calcium carbonate (PCC) and its
premixing with isolated soy protein (ISP) on paper properties recycled from writing and printing
papers were investigated.
Materials and Methods: Pulp recycled from printing and writing papers was supplied from
Atrak Pulp and Paper Co. stock preparation point without any additives. PCC (10, 12 and 15%
based on O.D paper mass) and ISP (10 and 15% based on PCC mass) were added individually
and as the premixed composite to the recycled pulp. Laboratory hand sheets (60 g/m2) were
made and have been compared according to SEM images, opacity, brightness, caliper,
grammage, bulk and burst strength.
Results: SEM images revealed fillers presence in paper structure and its flocculation due to the
ISP polymer usage. Increasing of filler addition replacing the recycled fibers reduced caliper,
grammage and burst index of paper and also increased the bulk and brightness, continuously.
Individually addition of ISP and without filler increased grammage and caliper and reclined
burst index, without effect on the other properties. PCC-ISP premixing drastically improved
caliper, bulk and the paper grammage, but opacity and brightness were stable compared to
ISP-free samples.
Conclusion: PCC-ISP premixing enhanced bulk, caliper, grammage, brightness and in some
cases burst strength of paper from recycled printing and writing papers. Retention behavior of
ISP polymer was proved by scanning electron microscopy observations, in addition to the
physical properties. The retention role is an important benefit regarding to several aspects of
economical and environmental due to higher productivity and the biomaterial loss reduction,
resp. Processing features also take benefits because of blockage and shutdown decrease and
production rate increment. Lipophilic part of ISP is probably hindered fiber bonding, resulted in
structure strengthening, unevenly.
