تأثير سامانه پلي‌آكريلاميد كاتيوني- نانوبنتونيت بر ماندگاري، آبگيري و ويژگي‌هاي كاغذ بازيافتي از OCC

Effect of cationic poly acrylamide - nano bentonite system on retention, drainage and properties of recycled paper from OCC

بهره‌گیری از پلیمرهای طبیعی و مصنوعی، میكروذرات و اخیراً نانو ذرات در شیمی پایانه تر كاغذسازی توسعه فراوانی یافته كه بهره­برداری از مزایای آنها در راستای بهبود كیفیت كاغذهای بازیافتی و ویژگی­های فرایندی آن، مورد توجه ویژه‌ایست. در حضور پلیمر نشاسته كاتیونی به­عنوان عامل كاهنده بار آنیونی اجزای سوسپانسیون كاغذسازی، تأثیر تركیب پلیمر پلی اكریلامید كاتیونی با نانوبنتونیت بر ویژگی­های كاغذ تولیدی از بازیافت كارتن­های كنگره­ای كهنه (OCC) و ماندگاری و آبگیری آن مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان­داد كه كاربرد پلی اكریلامید كاتیونی به­تنهایی موجب افزایش شاخص­های مقاومتی تركیدن، كشش و پارگی كاغذ شده و حضور نانوذره نیز به‌طور معنی­داری همگی مقاومت­های مورد پژوهش را ارتقا بخشیده است. نتایج میزان آبگیری سامانه مورد بررسی با دستگاه آبگیرنده دینامیكی و ماشین كاغذسازی آزمایشگاهی، كاهش زمان مورد نیاز را برای تشكیل كاغذ نشان داد. همچنین، درصد تبدیل مواد اولیه به فراورده نهایی (ماندگاری اجزاء) نیز از 7/96% به 7/98% افزایش یافت. این نتایج از این نظر جالب توجه می­باشد كه پلی اكریلامید كاتیونی به­عنوان پلیمری با زنجیره بلند به­تنهایی و به‌ویژه توأم با نانوذره آنیونی بنتونیت، توانایی بالایی را در دلمه­سازی اجزای سوسپانسیون كاغذسازی، به‌ویژه ریزه الیاف­ها كه در خمیركاغذهای بازیافتی سهم بالایی را دارند، از خود نشان داد؛ بنابراین مشكلات ناشی از عدم نگهداشت آنها و ورود به چرخه آب­های فرایندی و نهایتاً پساب كارخانه كاهش می­یابد.

      Bio and synthetic polymers; micro and recently nano particles have been applied in wet end section of papermaking industry. Very special attention is focused toward their advantages for controlling the process variables and improving the product quality made from recycled papers. In the presence of cationic starch polymer as an anionic trash reducer in the pulp slurry, the effects of cationic polyacrylamide (CPAM)-bentonite nanoparticle complex on retention, drainage and paper properties made from old corrugated container (OCC) was evaluated. The results showed that addition of CPAM polymer individually enhanced burst, tensile and tear strength indices. The application of nano bentonite following CPAM has significantly increased all of mentioned pulp and paper properties. Dewatering rate analysis by Dynamic Drainage Jar and laboratory handsheet maker revealed that the time for the paper manufacturing can be reduced.  Moreover, raw material to final product ratio (total retention) increased from 96.7% up to 98.7%. Long chain cationic polyacrylamide shows high capability as the flocculation of papermaking ingredients, individually and particularly in combination with nano bentonite, especially for fines which is a high portion in the recycled pulps. Thus the problem resulting from not retaining sufficient ingredients and the pollution load of the paper mill effluent will be reduced.