ارزيابي تاثير دماي اختلاط خميركاغذ شيميايي مكانيكي و نانوفيبر سلولز بر ويژگي‌هاي كاغذ

Effect of Mixing Temperature of CMP Pulp and Cellulose Nanofiber on Paper Properties

عامل های فرآیندی بسیاری بر چگونگی عملكرد نانوفیبر سلولز به عنوان یك تقویت­كنندۀ سلولزی دوست­دار محیط زیست تأثیرگذارند. یكی از عامل های بالقوه تأثیرگذار، دمای اختلاط سوسپانسیون خمیر با نانوفیبر سلولز بوده كه در این تحقیق به آن پرداخته شده است. به منظور بررسی تأثیر این مشخصه شتاب آبگیری اختلاط به دست آمده و ویژگی های مقاومتی كاغذ نهایی تولیدشده مورد آزمون و بررسی قرار گرفت. بدین منظور سوسپانسیون­های (غلظت 2/0%) با 5% وزنی نانوفیبر سلولز و خمیر شیمیایی­مكانیكی با درجۀ روانیml, CSF250 تهیه و پس از اختلاط بر روی همزن مغناطیسی به مدت ­1ساعت و در دمای 25، 50 و◦C70 همزنی شدند. سوسپانسیون به دست آمده با پالایش (فیلتراسیون) خلاء آبگیری شد. پس از آبگیری، كاغذ تولیدی پرس و در آون به مدت 24ساعت در دمای ◦C100 خشك شد. نتایج آزمایش­ها نشان دادند كه افزایش دمای اختلاط موجب كاهش زمان آبگیری، بهبود ویژگی­های مقاومتی و كاهش میزان نفوذپذیری ­به ­هوای كاغذ نهایی شدند. میزان شاخص مقاومت كششی افزایش چشم­گیری داشته و با افزایش دما تا◦C70، مقاومت به­ پارگی كاغذ در حدود دو برابر افزایش یافت.

Several processing parameters affect the function of cellulose nanofiber as an environmentally friend cellulosic reinforcer. One of the potential parameters can be the mixing temperature of pulp and cellulose nanofiber that has been investigated in this study. In order to study the influence of this parameter, mixing drainage velocity and the air permeability and strength properties of resulting paper were measured. A mixture of chemi-mechanical pulp suspensions (with concentration of 0.2 wt% and freeness of 250 ml, CSF) containing 5 wt% cellulose nanofiber were prepared. This mixture was then stirred at 25, 50, and 70 ◦C using a magnetic stirrer for 1 hour followed by draining using vacuum filtration to make wet handsheet. The wet handsheet was first pressed, and then dried in oven at 100 ◦C for 24 hours. The test’ results showed that the increase of mixing temperature led to decreasing drainage time and air permeability. The strength properties of paper reinforced by nanofibers were positively affected by mixing temperature (i.e. the more mixing temperature, the higher strength). The data of tensile strength index was considerably increased. The tear strength of paper increased approximately by 200% over rising mixing temperature.