استفاده از نانو الياف سلولزي به‌جاي خميركاغذ الياف بلند در ساخت كاغذ از باگاس

Application of cellulosic nanofibers to replace with imported long fiber pulps in paper made from bagasse

در اين پژوهش، استفاده از افزودني‌هاي نانو الياف سلولزي و ليگنوسلولزي، نشاسته كاتيوني و پلي‌اكريل‌آميد كاتيوني به خميركاغذ باگاس و تاثير آنها بر مقاومت‌هاي مكانيكي كاغذ دست‌ساز با هدف جايگزيني آن‌ها با خميركاغذ الياف بلند سوزني برگ وارداتي در كارخانه كاغذ پارس مورد بررسي قرار گرفت. به اين منظور ابتدا نمونه‌هاي خميركاغذ باگاس با افزودن 3 درصد نانو الياف سلولزي، 3 درصد نانو الياف ليگنو سلولزي، نشاسته كاتيوني در سه سطح 5/0، 7/0 و ۱ درصد و پلي‌اكريل‌آميد كاتيوني نيز در سه سطح 03/0، 05/0 و 1/0 درصد به طور مجزا بررسي شد. در مرحله بعد 3 درصد نانو الياف سلولزي و 3 درصد نانو الياف ليگنوسلولزي به همراه 5/0 درصد نشاسته و يا 05/0 درصد پلي‌اكريل‌آميد كاتيوني مخلوط شد. نتايج نشان داد كه افزودن نانو الياف سلولزي به همراه پلي‌اكريل‌آميد و نشاسته كاتيوني باعث افزايش مقاومت‌ها به صورت معني‌دار شد. بهترين تيمار مربوط به افزودن 3 درصد نانو الياف ليگنوسلولزي به همراه 5/0 درصد نشاسته كاتيوني بود كه مقاومت كششي و تركيدن آن بيش‌تر و مقاومت به پارگي و تا خوردگي آن كمتر از تيمار حاوي 5/12 درصد خميركاغذ الياف بلند بود. به‌طوري‌كه اين تيمار در مقايسه با كاغذ ساخته شده از خميركاغذ باگاس خالص شاهد رشد شاخص‌هاي مقاومت كششي، مقاومت به تركيدن، مقاومت به پارگي و مقاومت به تا خوردگي به ترتيب 57/16، 47/8 ، 77/9 و 85/168 درصد را نشان داد.

In this research, different additives of cellulose nanofibers, cationic starch and polyacrylamide to bagasse pulp and their impact on the handsheet strengths were investigated aiming to replace with imported longfiber softwood pulp in Pars paper factory. For this purpose, first 3% bleached bagasse cellulose nanofibers, 3% unbleached nanolignocellulosic fibers, 0.5, 0.7 and 1% cationic starch, and 0.03, 0.05 and 0.1% cationic polyacrylamide were added separately to bagasse pulp. In the next stage,3% bleached bagasse cellulose nanofibers and 3% unbleached nanolignocellulosic fibers along with 0.5% cationic starch or 0.05% cationic polyacrylamide were used. The results showed, adding nanocellulose fibers along with cationic polyacrylamide or starch have increased handsheet strengths significantly. Yet, the best treatment was the addition of 3% nanolignocellulose along with 0.5% cationic starch which resulted in the higher tensile and burst strengths and lower tear and fold strengths than that of adding 12.5% long fibers to bagasse pulp. So that, comparing with paper made from pure bagasse pulp it showed the increase of 16.57% in tensile index, 8.47% in burst index, 9.77% in tear index, and 168.85% in folding strength.