بخشی از مقاله
چکیده:
در این تحقیق تاثیر کیلیت کنندگی کایتوزان جهت بهبود ویژگیهای نوری کاغذ بازیافتی حاصل از کاغذ روزنامه باطله بررسی شد. به این منظور چهار سطح کایتوزان شامل ./25، ./5، 0/75 و 1 درصد - براساس وزن خشک خمیرکاغذ - به کار برده شدند. نتایج بدست آمده نشان داد که کیلیت کنندگی کایتوزان موجب افزایش درجه روشنی و سفیدی - در سطوح پایین مصرف کایتوزان - و کاهش ماتی خمیرکاغذهای بازیافتی شده است هرچند بین درصدهای مختلف کایتوزان تفاوتی وجود نداشته است.
مقدمه
بازیافت کاغذهای باطله از طریق تامین مواد اولیه سلولزی که طی سال های اخیر به علل مختلف از قبیل محدودیت منابع اولیه سلولزی، هزینه زیاد و روز افزون تولید کاغذ و مقوا از مواد خام سلولزی و مصرف روز افزون فرآورده های کاغذی، هزینه زیاد انرژی، در جهان مورد توجه ویژه قرار گرفته است
خواص نوری از ویژگیهای مهم کاغذ است که در جریان بازیافت کاغذ کاهش مییابد. امروزه در صنعت کاغذسازی از ترکیبات مختلفی جهت بهبود ویژگی های نوری کاغذ استفاده می شود. پراکسید هیدروژن از جمله مواد متداول و مهم در بخش مرکبزدایی است که می-تواند پیوندهای موجود در شبکههای مرکب چاپ را شکسته و ذرات مرکب را به ذرات معلق در سوسپانسیون خمیرکاغذ تبدیل و به جداسازی آن از الیاف کمک کند. همچنین این ماده رنگبر بسیار متداول در صنعت خمیرکاغذ میباشد که به افزایش روشنی کاغذ کمک شایانی مینماید
حضور یونهای فلزی ازقبیل مس، آهن، روی و منگنز ممکن است باعث تسریع در خوردگی تجهیزات، وقوع واکنشهای اکسایش - کاهش و حتی تغییر رنگ محصول شوند. در مرحله رنگبری با H2O2 و O3 ، این فلزات، با تشکیل هرچه بیشتر رادیکال OH باعث تخریب سلولز الیاف و تجزیه عوامل رنگبری میشوند
برای جلوگیری از تاثیر یونهای فلزی بر عملکرد پراکسید هیدروژن از موادی به نام کیلیت کننده استفاده میشود. کیلیتکنندهها ترکیباتی هستند که دارای عناصری با جفت الکترون آزاد یا بار منفی میباشند و از طریق به اشتراک گذاشتن جفت الکترونها یا جذب - یونی قابلیت ایجاد پیوند کوئوردینانسی یا پیوند یونی با یونهای فلزی را دارند. عمده کاربرد آن در محیط آبی است و از طریق پساب به محیط آزاد میشود
کایتوزان از جمله کیلیتکنندههای گزینشپذیر طبیعی است که اخیرا در صنایع مختلف به ویژه تصفیه پساب مورد توجه قرار گرفته است. این محصول مشتق استیلزدایی شده دومین پلیساکارید طبیعی یعنی کیتین میباشد. کایتوزان پلیمر خطی با وزن مولکولی بالا متشکل از مونومرهای - 1 4 - -linked 2-amino-2-deoxy- - D-glucose میباشد
کیتین فراوانترین پلیساکارید آمینی است و تولید سالیانه آن تقریبا به اندازهی سلولز برآورد شده است. این ترکیب یک هتروپلیمر سفید، سخت، غیر انعطافپذیر و نیتروژندار است و به آسانی از پوست خرچنگ یا میگو و قارچ میسلیا بدست میآید. خواص ضد میکروبی، زیست سازگاری، تجزیهپذیری زیستی، غیر سمی بودن، ارزان و فراوان بودن کیتین و کایتوزان بر اهمیت کاربرد آنها افزوده - است.
در سالهای اخیر استفاده از کیتین و به ویژه کایتوزان در تحقیقات مرتبط با صنعت کاغذ مورد توجه بوده است. استفاده از کایتوزان به عنوان یک ماده تقویت کننده مقاومتهای تر و خشک کاغذ به خصوص الیاف بازیافتی، کمک کننده به آبگیری و ماندگاری، موثر در آهاردهی و ضد باکتری کردن سطوح کاغذ در تحقیقات مختلفی مورد توجه قرار گرفته است
این تحقیق در نظر دارد تا به بررسی عملکرد کایتوزان به عنوان یک کیلیت کننده در فرایند مرکبزدایی از خمیرکاغذ بازیافتی حاصل از روزنامه باطله بپردازد.
مواد و روش ها
در این تحقیق، از کاغذ روزنامه بشیر مازندران با چاپ افست سرد که از الیاف CMP کارخانه چوب و کاغذ مازندران تهیه میشود، استفاده شد. کاغذ روزنامه باطله به مدت 24 ساعت در آب تصفیه خیسانده شد و سپس پراکندهسازی و پالایش مخلوط حاصل توسط Valley Beater براساس استاندارد [17] T200 sp-01 تا حدود 300- 350ml CSF انجام گرفت. پس از ذخیره خمیرکاغذ حاصل به صورت سوسپانسیون و تعیین درصد خشکی آن، خمیرکاغذ به درصد خشکی 1.5% رسانده شد و مواد شیمیایی تحت شرایط ثابت و متغیری که در جداول 1و 2 ارائه شدهاند و در دستگاه بن ماری - حمام آب - به سوسپانسیون افزوده شد.
در مرحله بعد خمیرکاغذ حاصل به سلول شناورسازی منتقل شد و فرآیند حذف مرکب به روش شناورسازی انجام گرفت. در ادامه خمیر مرکبزدایی شده بر روی غربال 200مش که در زیر آن غربال 400مشی برای نگهداری نرمهها قرار داده شد، آبگیری و برای ساخت کاغذ جمعآوری شد.
کاغذهای دستساز با گراماژ 60 گرم بر متر مربع - تهیه شده از 1/2 گرم خمیر بر اساس وزن خشک خمیرکاغذ - بر اساس استاندارد T205 sp-02 [18] تهیه شد. سپس تستهای ویژگیهای نوری کاغذهای حاصل براساس دستورالعمل های استاندارد TAPPI تعیین شد. ویژگیهای نوری کاغذ شامل روشنی، ماتی، شاخص سفیدی و شاخص زردی به ترتیب طبق استانداردهای TAPPI 452 om-02، TAPPI 425 om-11، TAPPI 524 om-02 و TAPPI 562 om-05 اندازهگیری شدند
جدول : - 1 - عوامل ثابت در مرحله خمیرسازی و شناورسازی
