مقايسه ويژگي هاي كاغذ حاصل از كاه برنج با فرايندهاي خميركاغذسازي شيميايي- مكا نيكي بر پايه سديم و پتاسيم

Comparative analysis of paper properties from rice straw with sodium and potassium based chemimechanical pulping processes

در اين تحقيق مقايسه ويژگي هاي كاغذ حاصل از مخلوط كاه و كلش برنج با فرايندهاي خميركاغذسازي شيميايي- مكانيكي بر پايه سديم و پتاسيم مورد بررسي قرار گرفت. شرايط پخت در فرايند خميرسازي بر پايه پتاسيم شامل سولفيت پتاسيم 6، 8، 10 و 12 درصد، هيدروكسيد پتا سيم 3، 4، 5، 6، 8 و 12 درصد نسبت به جرم خشك كاه، زمان آغشته سازي 30 دقيقه، نسبت مايع پخت به جرم خشك كاه 7 به 1، زمان پخت 30 و 60 دقيقه و دماي پخت 165،160،150،130و170 درجه ي سانتي گراد و در فرايندهاي بر پايه سديم شامل سولفيت سديم 6 و 8 درصد، هيدروكسيد سديم 3 و 4 درصد، زمان آغشته-سازي 30 دقيقه، نسبت مايع پخت به جرم خشك كاه 7 به 1، زمان پخت 30 دقيقه و دماي پخت 130 و 150 درجه ي سانتي-گراد بود. بازده و وازده تيمار بهينه در فرايند بر پايه پتاسيم به‌ترتيب 19/65 و 22/4 درصد و در فرايند بر پايه سديم 75/69 و 68/3 درصد بدست آمد. پس از پالايش و رسيدن به درجه رواني ml CSF 25±300 كاغذ دست ساز با جرم پايه 60 گرم بر متر مربع تهيه و ويژگي‌هاي فيزيكي، مقاومتي و نوري آنها ارزيابي گرديد. نتايج نشان داد كه شاخص مقاومت در برابر كشش، طول پاره شدن و دانسيته ظاهري در كاغذهاي حاصل از فرايند بر پايه سديم و پتاسيم مشابه و كاغذهاي حاصل از فرايند بر پايه پتاسيم، مقاومت در برابر تركيدن، درجه روشني بالاتر و مقاومت در برابر پاره شدن و نسبت ضريب جذب نور به ضريب پخش نور كمتري داشتند. واژه‌هاي كليدي: خميرسازي شيميايي- مكا نيكي، پتاسيم، سديم، كاه برنج.

This research was carried out to compare the paper properties from rice straw applying sodium and potassium based Chemimechanical pulping processes. Cooking conditions in potassium based pulping were adjusted as; potassium sulfite 6, 8, 10 and 12%, potassium hydroxide 3, 4, 5, 6, 8 and 12% on oven dry weight of rice straw, impregnation time; 30 minutes, liquid to rice straw ratio of 7:1, cooking time 30 and 60 minutes and cooking temperature 130, 150, 160, 165 and 170 oC. In sodium- based pulping, cooking conditions were selected as; sodium sulfite 6 and 8%, sodium hydroxide 3 and 4 % on oven dry weight of rice straw, impregnation time 30 minutes, liquid to rice straw ratio of 7:1, cooking time 30 minutes and cooking temperature 130 and 150 oC. The selected treatment in potassium based pulping showed the average total yield of 65.19 and reject of 4.22% and in sodium based pulping showed the average total yield of 69.75 and reject percent of 3.68. After refining the selected pulp to reach the freeness of 300±25 ml CSF, 60 g/m2 hand sheets were made and physical, mechanical and optical properties were measured. Results showed that the tensile strength index, breaking length and apparent density of paper made from potassium based process was similar to paper made from sodium based process. The papers made from potassium based process had higher burst strength index and brightness compared to sodium based process and papers made from sodium based process had higher tear index and higher K/S values than potassium based paper. Key words: Chemimechanical pulping, potassium, sodium, rice straw.