تأثير سطح مصرف آلوم – روزين كاتيوني بر ويژگي‌هاي كاغذ تهيه‌شده از بازيافت كناره‌بري ورقه‌هاي سفيد

Effect of alum-cationic rosin consumption level on the properties of papers made from recycled white sheets trimmings

امروزه الیاف بازیافتی منبع فیبری عمده برای تهیه كاغذهای بسته‌بندی می‌باشد. بسته به نوع كاربرد، آهاردهی این نوع كاغذها از اهمیت بسیار بالایی برخوردار است. در این تحقیق، اثر میزان مصرف آلوم-روزین كاتیونی در pH حدود 5/6 بر ویژگی‌های كاغذهای تهیه‌شده از كناره‌بری ورقه‌های سفید بررسی شده‌است. جهت بهینه‌سازی میزان مصرف، آهاردهی سوسپانسیون خمیركاغذ با آلوم در 6 سطح 0، 4، 5، 7، 8 و 10 درصد و روزین با نسبت 50 درصد آلوم در هر سطح برمبنای وزن خشك خمیركاغذ مطابق استاندارد TAPPI اعمال شد. سپس با تهیه كاغذهای با گراماژ g/m2 5±65، ویژگی‌های جذب آب (45 ثانیه)، ساختاری و مقاومتی آنها مورد ارزیابی قرار گرفت. تحلیل آماری نتایج نشان داد كه میزان مصرف آلوم و روزین به‌ترتیب 7 و 5/3 درصد بر مبنای خشك خمیركاغذ مناسب‌ترین سطح بكارگیری این تركیب برای آهاردهی داخلی الیاف ورقه‌های كناره‌بری‌ سفید می‌باشد. در این سطح آلوم-روزین، جذب آب كاغذها از g/m2 6/11±120 به كمترین مقدار و تا حدود g/m2 7/9±64 كاهش یافت. زاویه تماس قطره آب با سطح كاغذ از 81/24 درجه به 53/96 درجه افزایش یافت. شاخص كششی كاغذ تا این سطح آهاردهی تا حدود N.m/g 7/9±125 كاهش و سپس با افزایش سطح آلوم-روزین این مقاومت افزایش یافت. بنظر می‌رسد این پدیده به‌علت نقش آلوم در خنثی‌سازی بار آنیونی، ماندگاری نرمه‌های سلولزی و توسعه قابلیت پیوندیابی شبكه كاغذ باشد. كاهش معنی‌دار زبری سطح كاغذ از µm 54/0±34/10 در نمونه شاهد به µm 37/1±8/23 در كاغذ آهار شده در سطح بهینه تأییدكننده این فرضیه می-باشد.

Nowadays, recycled fibers are the main fiber source for manufacturing packaging papers. Sizing of such papers, based on the type of application, is of great importance. In this research, the effect of alum-cationic rosin consumption amount in pH of about 6.5 on the properties of papers made from white sheets trimmings was examined. In order to optimize consumption extent, pulp suspension sizing with alum in six level of 0, 4, 5, 7, 8, and 10 %, and rosin with the ratio of 50 % of alum based on oven dry (OD) pulp was done according to the TAPPI standard methods. Then by preparation of handsheets with basis weight of about 65±5 g/m2, their Cobb test (45 second), structural and strength characteristics were investigated. Statistical analysis of the results have shown that alum and rosin consumption amount of about 7 and 3.5 % based on OD pulp is the best suitable level for internal sizing of white sheets trimmings fibers. In these alum-rosin level, Cobb value of papers decreased from 120±11.6 g/m2 the lowest value of about 64±9.7 g/m2. Contact angle of water droplet with the paper surface increased from 24.81º to 96.53º. Paper tensile index decreased up to 125±9.7 N.m/g by such sizing level and again increased with increasing alum-rosin level. Seemingly, such phenomena can be attributed to the alum role in charge neutralizing, cellulosic fines retention and improving bonding-ability of paper network. Meaningful decrease of paper surface roughness from 10.34±0.54 µm in control sample to 8.23±1.37 µm in sized papers in optimized level confirmed this assumption.