پديد آورندگان :
جلالي ترشيزي، حسين انشگاه شهيد بهشتي - گروه مهندسي پالايش زيستي , پوركريم دودانگه، حسين دانشگاه شهيد بهشتي - گروه مهندسي پالايش زيستي , رودي، حميدرضا دانشگاه شهيد بهشتي - گروه مهندسي پالايش زيستي
چكيده فارسي :
سوسپانسيون هاي الياف گياهي بواسطه بار آنيوني نيازمند پليمرهايي با بار الكترواستاتيكي كاتيوني براي تشكيل ساختاري مناسب و مستحكم مي باشند. تاجاييكه پليمرهاي باردار (پلي الكتروليت) سنتزي و طبيعي جزو مواد پركاربرد كارخانجات فراورده هاي سلولزي قلمدادشده كه بهبود ويژگي هاي سوسپانسيون و شبكه الياف را سبب مي گردند. در اين راستا، افزودن پليمر كاتيوني اكريلاميد (CPAM) و نانوفيبريل سلولز آنيوني در چهار سطح صفر، 1/0، 15/0 و 2/0 درصد جرم خشك سوسپانسيون بصورت منفرد و تلفيقي به سوسپانسيون الياف بازيافتي كاغذهاي بسته بندي قهوه اي، بهبود ويژگي هاي سوسپانسيون مشتمل بر ماندگاري، رواني و اتلاف مواد به هنگام شكل گيري و نيز شبكه ليفي خشك شده شامل دانسيته، مقاومت هاي كششي و تركيدن را در مقايسه با تيمار شاهد نشان داد. كاربرد منفرد پلي اكريلاميد كاتيوني و نانوفيبريل سلولز آنيوني به ترتيب تا %8 و %2 ماندگاري كل (بهره وري) را افزايش داد. رواني سوسپانسيون الياف و ميزان اتلاف مواد با افزايش كاربرد منفرد CPAM بطور پيوسته و به ترتيب تا %47 افزايش و كاهش يافته كه مزاياي چشمگير فني و اقتصادي را به همراه دارد. دانسيته (5%+) و مقاومت هاي كشش (% 17+) و تركيدن (% 27+) كاغذ نيز بهبود چشمگيري را نسبت به نمونه شاهد نشان داد. با اينحال، مقاومت پارگي شبكه ليفي كاهش يافت (% 4-) كه به افزايش سهم ذرات ريز بواسطه نگهداشت بيشتر آنها توسط پلي الكتروليت اكريلاميدي مربوط مي گردد. نانوفيبريل سلولزي نيز در كاربرد منفرد منجر به افزايش ماندگاري سوسپانسيون، دانسيته، شاخص هاي كشش و تركيدن كاغذ؛ كاهش رواني و اتلاف مواد از خميركاغذ و نيز افت مقاومت پارگي گرديد. ماهيت آنيوني، سطح ويژه بالا و واجد پتانسيل پيوندهاي فراوان هيدروژني؛ دليل اين نتايج هستند. افزودن نانوفيبريل سلولز پس از CPAM، منجر به افزايش ماندگاري (تا بيش از %10) و رواني سوسپانسيون (حداقل %20)، تراكم و مقاومت هاي كشش (تا %20) و تركيدن (تا %50) و كاهش مقاومت پارگي (تا %8) گرديد. افزودن نانوفيبريل سلولزي پس از CPAM در سطوح %2/0 و %15/0 به سوسپانسيون الياف، عمدتا موجب بهبود مقاومت كششي كاغذ در مقايسه با كاربرد منفرد پليمر كاتيوني گشت. كاربرد توام پليمرهاي CPAM و نانوفيبريل سلولزي در مقاومت تركيدن نيز بسته به تعامل نانوذره با پليمر كاتيوني و سوسپانسيون الياف، اثرات متفاوتي را برجاي گذارده است.
چكيده لاتين :
Plant fibrous suspensions require electrostatically cationic polymers to provide proper and strong structures during papermaking. The charge bearing naturally and synthetically polymers (Polyelectrolytes), are considered as the most chemicals used in cellulosic products mills, due to improvement in the fibrous suspension and network properties. For this, cationic acrylamide polymer (CPAM) and anionic nano cellulose (ANC) were added individually and in combination forms into the fibrous suspension recycled from brown packaging papers. Compared to the blank sample without any the polymeric additive, the polymeric contained suspensions and networks revealed improvements in fibrous suspension properties; i.e., retention, freeness and the solid materials loss during the network formation; and in the fibrous dried network, include density, tensile and burst strengths. Individually application of each CPAM and ANC increased the suspension retention (productivity) as 8% and 2%, resp. Fibrous suspension freeness and loss materials content continuously increased and decreased up to 47%, respectively that could provide significant technologically and economically benefits. Paper density (+5%), tensile (+17%) and burst (+27%) properties improved drastically compared to the blank. But, tear strength of fibrous network decreased (-4%) which could be attributed to the network higher fines contents and retention, originated from the acrylamide polyelectrolyte flocculation effect. Individually application of ANC also enhanced suspension retention, network density, tensile and burst strengths and declined network tear strength with lesser suspension freeness and loss. Anionic nature, high specific surface area and huge hydrogen bonding potential of ANC are the main reasons of the obtained results. ANC post addition to CPAM contained suspension resulted in tear reduction, but higher suspension retention and freeness, together with higher density, tensile and burst strength of cellulosic network.
