تاثير بار الكتروستاتيكي كايتوزان بر عملكرد سيستم كايتوزان- نانو سيليكا در خميركاغذ بازيافتي كارتن هاي كنگره اي كهنه

Effffectt off chiittosan ellecttrosttattiic charge on tthe perfformance off chiittosan--nanosiilliica iin recyclled pullp ffrom olld corrugatted conttaiiner

اخيرا استفاده از سيستم كايتوزان-نانوسيليكا در كاغذسازي، در تحقيقات مورد توجه قرار گرفته است. در اين راستا پژوهش حاضر با تاييد نتايج عملكرد اين سيستم نانوذره در فرآيند توليد مقوا از خميركاغذ بازيافتي كارتن هاي كنگره اي كهنه، به بررسي عملكرد الكتروستاتيكي پلي الكتروليت كايتوزان در ويژگي هاي مربوط به فرآيند توليد و كيفيت محصول توليدي پرداخته است. بر اين اساس تغيير pH خميركاغذ به عنوان يكي از اصلي ترين عوامل موثر بر بار الكتروستاتيكي كايتوزان در سوسپانسيون خميركاغذ درنظر گرفته شد. نتايج نشان داد، ويژگي هاي فرايندي (آبگيري از ورقه الياف و ماندگاري نرمه در گذر اول) تحت تاثير بار الكتروستاتيكي كايتوزان در محيط خنثي و قليايي وضعيت بهتري داشته اند. به نظر مي سد، با تغيير هرچه بيشتر pH سوسپانسيون به سمت خنثي و قليايي، ازشدت بار مثبت الكتروستاتيكي كايتوزان و انحلال كاسته شده و به عكس بر بار منفي الياف افزوده مي شود. احتمالا اين وضعيت بر نحوه اتصال پليمر كايتوزان روي الياف (حالت دم و لوپ) - به صورتي كه در تشكيل فلاك موثرتر عمل نمايد- تاثير داشته است؛ به طوري كه در شرايط خنثي ميزان آبگيري و ماندگاري به ترتيب به ميزان هركدام 37/5 و 36/8 درصد نسبت به تيمار شاهد، 34 و 7 درصد نسبت به حالت اسيدي افزايش نشان داده است. همچنين هرچند سيستم مزبور در افزايش ويژگي هاي مقاومتي نسبت به تيمار شاهد كاملا موفقيت آميز بوده است، اما تغييرات بار الكتروستاتيكي توسط pH بر ويژگي هاي مقاومتي (جز افزايش در مقاومت پيوند دروني) تاثير مثبت اندكي داشته است.

Recently, using chitosan-nanosilica system in papermaking has been considered in several investigations. In the present research, confirming the performance of this nanoparticle system in producing paperboard from recycled old corrugated container pulp, the electrostatic performance of chitosan polyelectrolyte in process and product properties was investigated. In this respect, pH of pulp suspension, as one of the main factors affecting the chitosan electrostatic charge, was considered. The pH adjustment (5, 7 and 9) was done by hydrogen chloride and sodium hydroxide. The results indicated that the process properties (drainage and first pass retention) have been experienced better situation affected by chitosan electrostatic charge in neutral and alkaline conditions. It seems that by changing the pulp suspension pH to neutral and alkaline conditions, the chitosan positive electrostatic charge and its solubility decreases and in contrast, the fiber's negative charge increases. This condition probably affected the chitosan polymer attachment and adsorption status on fibers surface (loop and tail position) in a way that they performed more effectively in floc formation. Therefore, drainage and retention increased about 37.5 and 36.5%, respectively, compared with the control sample and 34 and 7%, respectively, in comparison with the acidic condition. Although the mentioned system was successful in increasing the mechanical strength compared with the control samples, but the electrostatic charge changes in different pH conditions had less positive impact on these properties (except internal bonding strength).