بررسی امکان استفاده از بنتونیت به عنوان کمک نگهدارنده پرکننده در کاغذهای چاپ و تحریرکاغذسازی

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری صنایع کاغذ دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری

2 عضو هیأت علمی گروه صنایع چوب و کاغذ دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری

چکیده

یکی از روش ­های مدیریت مواد و کاهش هزینه­ها در صنعت کاغذسازی، تلاش برای ماندگاری بیشتر اجزای ریز خمیرکاغذ مانند نرمه­ های الیاف، مواد افزودنی معدنی(پرکننده­ ها) است. این تحقیق به منظور جایگزینی بنتونیت به عنوان کمک نگهدارنده به دلیل بومی، ارزان ­تر و در دسترس تر بودن نسبت به پلی­اکریل­آمید، انجام شد. در این تحقیق، تأثیر پلی­اکریل­آمید، بنتونیت و ترکیب نشاسته کاتیونی و بنتونیت بر کاغذ چاپ و تحریر حاوی 20 درصد پرکننده در یکی از کارخانه­ های کاغذسازی مورد ارزیابی قرار گرفت و روند تغییر در قابلیت آبگیری، ماندگاری، ویژگی­ های مقاومتی و نوری بررسی شدند. کاهش زمان آبگیری به طور مشخص در ترکیب نشاسته کاتیونی و بنتونیت همانند پلی­اکریل­آمید کاتیونی اتّفاق افتاد و علت آن را توانایی بالای ترکیب پلیمر کاتیونی نشاسته با ذرّه معدنی بنتونیت در ایجاد لخته در سوسپانسیون و قابلیت آبگیری بیشتر می ­توان عنوان نمود. با افزایش درصد خاکستر در حضور بنتونیت، تغییر محسوسی در ماندگاری اجزا مشاهده نشد؛ اما ماندگاری اجزا در حضور نشاسته کاتیونی و بنتونیت افزایش یافت و تقریباً مشابه ماندگاری در استفاده از پلی­اکریل­آمید بوده است. شاخص مقاومت به کشش به دلیل شکل­ گیری ضعیف کاهش داشته و این کاهش نسبت به پلی­اکریل آمید هم کمتر بوده است؛ اما در مقاومت به پارگی، روند افزایشی مشاهده شد و باز هم نسبت به پلی­اکریل آمید کمتر بوده است. ماتی کاغذهای حاوی بنتونیت و نشاسته کاتیونی به دلیل حضور نشاسته کاتیونی کاهش اندکی داشته ولی کاغذهایی که فقط از بنتونیت استفاده شد، ماتی بالاتری را نشان دادند. در مورد درجه روشنی هم در کلیه تیمارها، تغییر محسوسی نسبت به تیمار پلی­اکریل آمید مشاهده نگردید.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Investigating the Possibility of Using Bentonite as a Retention Aid for Filler Printing and Writing Paper

نویسندگان [English]

  • Seideh Najmeh Mousavi 1
  • Zeinolabedin Akhlaghi Amiri 1
  • Norodin Nazarnezhad 2
1 Department of wood and paper, Agriculture and natural resources university, Sari, Iran. PhD candidate of papermaking
2 Department of wood and paper, Agriculture and natural resources university, Sari, Iran. Associate professor
چکیده [English]

One of the methods for material management and cost reduction in paper industry is the attempt to maintain a longer shelf-life of fine paper pulp components such as fiber fines, mineral additive(fillers).This research was carried out to replace bentonite as a retention aid due to the native, it was cheaper and more accessible than polyacrylamide. In this research, the effect of polyacrylamide, bentonite and blending of bentonite and cationic starch on paper printing and writing containing 20% ​​filler paper was evaluated in one of the paper mills, and the trend of change in water drainage, retention and characteristics resistance and light were investigated. Decreasing dewatering time was happened in the combination of cationic starch and bentonite, such as cationic polyacrylamide, due to the high ability of a cationic polymer of starch composition to be combined with bentonite minerals in the formation of the flock in the suspension and more water absorption potential.
With increasing percentage of ash in the presence of bentonite, no significant change was observed in the components' durability, but the components remained more in the presence of cationic starch and bentonite, and were approximately the same as in the use of polyacrylamide. The stretch strength index was decreased due to weak formation, this decrease was also lower than that of polyacrylamide; however, in the tear resistance, an increasing trend was observed and was still lower than that of polyacrylamide. The opacity of papers containing bentonite and cationic starch showed a slight decrease in the presence of cationic starch, but only bentonite paper showed a higher opacity. There was no significant change in the degree of brightness in all treatments compared to polyacrylamide treatments.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Bentonite
  • Cationic Starch
  • Retention
  • Printing and Writing Paper
1. Aloi, F and Trsksak, R., )1996(. “Retention in neutral and alkalinepaper making,” USA, chapter5, 86 p.

2. Wagberg, L., Zhao, X., Fineman, I., (1990). “Effect of retention aids on retention and dewatering of straw pulp.” TAPPI Journal, Vol 73(4),177-182.

3. Vishtal, A., Rousu, P., Hultholm, T., Turku, K ., (2011). “Dranage and retention enhancement of a wheat straw-containing pulp furnish using microparticle retention aid.” BioResources 6(1), 791-806.

4. Jin, W., Kefu,  C., Chuanshan, Z., FusgaN,C ., (2003). “The performance of cationic polyacrylamide/bentonite microparticle system as drainage and retention aid.” Paper Science & Technology Journal, (6).

5. Hubbe , M. A., (2005). “Emerging technologies in wet end chemistry , chapter 2: Nanotechnology in the wet end,” Pira International Ltd, 91 pp.

6. Norell, M., Johansson , K., Persson, M .(2000). Papermaking Science and Technology, Book 4, Paper making Chemistry, Chapter 3, retention and drainage, finland , fapet Oy.”

7. On, C., and Thorn ,I (1995). “Progress in the use of colloidal silica in dual- component system.” European papermaker.Vol3.28-39.

8. Langley, J. G., and Batelson , P.G., (1995). “Dewatering aids for paper application.” In Proceeeding TAPPI 1986 papermaker conferencr., 89-99.    

9. Khosravani, A., Jahan Latibari,S.,  Mirshokraei, S.A., Rahmaninia, M., and Mohamad Nazhad, M., (2010). “Studying the effect of cationic starch- anionic nanosilica system on retention drainage.” Bio Resources 5(2).939-950.

10. Rahmaninia, M., Mirshokraei, S.A., Ebrahimi, Gh ., and Mohamad Nazhad, M., (2011). “Effect of cationic starch- nanosilica system on retention and drainage of washed occ pulp.” Journal of forest and wood product, 64(1), 15-22.

11. Kawabata, A. (2007). “Carbohydrate polymers.” 67,375-389.

12. Cauley, T.A. (2000), “The Hydrocol micro particle system comes to standard news production.” Proc.TAPPI 2000 papermaker conf. trade Fair, 545.

13. Unbehend, J.E. (1992). “Wet End Chemistry of retention, Drainage and formation aids, in pulp and paper manufacture, Vol(6), R.V. Hagemeyer(Ed).” 3 edition. TAPPI PRESS, Atlanta, p. 137.

14. Urick J.M., Fischer, B.D., (1976). “TAPPI”. journal.59(10):78.

15. Lodzinski. F.P., (1975). “In retention of fine solids during paper manufacture,” TAPPI CA report NO.57,1975.P.3.

16. Moffett, R.H., (1994). “TAPPI” J.77(12).133.

17. Moberg, K., (1993). “TAPPI papermaker conf.” proc.,TAPPI PRESS, Atlanta, p.161.

18. Hubbe , MA. (2005). “Microparticle programs for Drainage and retention, in Micro and Nanoparticles in papermaking.” Rodriguuez JM(Ed).TAPPI PRESS. Georgia. Atlanta, 1-3.