استفاده از پلي آميدوآمين اپيكلروهيدرين به همراه نانوالياف سلولزي و كربوكسي متيل سلولز براي بهبود مقاومت كششي تر ليوان كاغذي

Improving wet tensile strength of paper glass using PAE, CNF and CMC

امروزه با معرفي مواد افزودني جديد و نانوساختارها، تحقيقات در زمينه بهبود ويژگي‌هاي كاغذ به طور گسترده در جريان مي‌باشد كه با هدف كاهش هزينه‌ها و دستيابي به خواص مناسب‌تر انجام مي‌شود. از موادي كه براي بهبود مقاومت تر كاغذ استفاده مي‌شود پلي‌آميدوآمين‌ اپي‌كلرو‌هيدرين PAE)‌‌‌‌ (مي‌باشد كه استفاده از مقادير زياد آن علاوه بر اينكه از نظر اقتصادي به صرفه نمي‌باشد مي‌تواند مشكلاتي سيستمي نظير چسبندگي را ايجاد كند. به همين منظور جهت كاهش مصرف اين ماده و بهبود مقاومت تر كاغذ ساخته شده از باگاس در اين تحقيق از مواد كمكي مانند نانوالياف سلولزي (CNF) و كربوكسي متيل سلولز (CMC) استفاده شده و بهترين تيمارها كه بيشترين مقاومت تر را داشته اند معرفي شده اند.‌‌ براي اندازه‌گيري مقاومت تر، ابتدا كاغذهاي دست‌ساز به مدت 10 دقيقه در آب مقطر 25 درجه سانتيگراد غوطه‌ور شدند و سپس تست كشش روي نمونه‌هاي كاغذ دست ساز صورت گرفت. در اين تحقيق با بررسي 30 تيمار با افزودن CNF‌، CMC و PAE به طور مجزا و تركيبي مشخص شد افزودن اين مواد به صورت تكي تاثير بسيار كمتري بر مقاومت كششي تر مي‌گذارد اما افزودن CNF و CMC به همراه PAE باعث بهبود قابل توجهي در مقاومت كششي ‌تر كاغذ مي‌شود. يكي از بهترين تيمارها جهت دسترسي به شاخص مقاومت كششي تر بالا، تركيب 3 درصد PAE و 2 درصد CMC مي‌باشد كه باعث حفظ 18 درصدي مقاومت تر كاغذ دست ساز نسبت به حالت خشك آن شده است ضمن اينكه چسبندگي ناشي از PAE بر روي توري كاغذسازي و جداره مخزن كاغذساز در اين سطح مشاهده نشده است. همچنين تركيب 3 درصد PAE و 1 درصد CMC سبب حفظ 16 درصدي شاخص خشك در حالت تر شده و همچنين نسبت به افزودن 2 درصد CMC سبب افت كمتر درجه رواني شده است، بنابراين بهترين تيمار منتخب براي افزايش مقاومت كششي تر معرفي مي‌شود.

Today, with the introduction of new additives and nanostructures, investigations have been widely focused on improving paper properties while decreasing costs. One of the paper wet strengths is Polyamideamine Epichlorohydrin (PAE) that using high amounts of it is costly and may cause some systemic problems such as adhesion. In order to reduce the consumption of this material and improve bagasse paper wet strength, cellulosic nanofibers (CNF) and carboxymethyl cellulose (CMC) were used and the best treatments with the highest wet strength introduced. To measure paper wet strength, first, handsheets were immersed in 25ºC distillated water for 10 minutes, then tensile tests done. In this study, 30 treatments were evaluated including separate and combined addition of CNF, CMC and PAE. Results showed adding these materials separately has lower influence on wet tensile strength, while adding CNF and CMC together with PAE significantly improved wet tensile strength of handsheets. One of the best treatments with higher wet tensile index was the combination of 3% PAE and 2% CMC, which kept 18% of dry tensile index of paper in wet state, while no sign of adhesion of materials on paper handsheet maker screen and cylinder was observed. In addition, the combination of 3% PAE and 1% CMC kept 16% of dry tensile index of paper in wet state. This treatment decreased suspension freeness less than the former one. Thus, it is introduced as the best treatment which increases wet tensile strength.