تأثير الياف خميركاغذ كاتيوني به‌عنوان ماده افزودني پايانه‌اي‌تر كاغذسازي

The performance of cationized pulp fiber as paper making wet-end additive

در این تحقیق برای تهیه الیاف خمیركاغذ كاتیونی (3-كلرو-2-هیدروكسی پروپیل)، تری متیل آمونیوم كلراید (CHTMA) در سه سطح صفر، 2 و 4 درصد و در سه سطح دمای 40، 60 و 80 درجه سانتی‌گراد بر روی الیاف خمیركاغذ بكر افزوده شد. نتایج نشان داد كه اثر مستقل دما و CHTMA و همچنین اثر متقابل دما – CHTMA بر كاتیونی شدن الیاف در سطح اعتماد آماری 99% معنی‌دار بوده و بیشترین میزان جذب ماده كاتیونی CHTMA بر روی الیاف (میانگین 33/53 درصد) در دمای60 درجه سانتی‌گراد و 2 درصد CHTMA بود. برای تهیه كاغذ دست‌ساز، از اختلاط 70 درصد خمیركاغذ الیاف بلند و 30 درصد خمیركاغذ الیاف كوتاه به همراه یك درصد الیاف كاتیونی شده (CPF) و 5 درصدPCC  و سه سطح صفر، 05/0 و 1/0 درصد C-PAM استفاده شد. درجه روانی تركیب خمیركاغذ، شاخص مقاومت به كشش، شاخص مقاومت به پاره شدن و شاخص مقاومت به تركیدن كاغذ دست‌ساز اندازه‌گیری شد. نتایج نشان داد كه اثر تیمارهای اعمال شده در سطح 99% معنی‌دار بود و بیشترین مقدار درجه روانی و خواص مكانیكی به‌ترتیب در درجه روانی 669 میلی‌لیتر تحت شرایط: 1 درصدCPF ، 05/0 درصد C – PAM و 5 درصد PCC؛ شاخص مقاومت به كشش به میزان  N.m/g25/15 تحت شرایط: 1 درصد CPF، 1/0 درصد C – PAM و 5 درصد PCC؛ شاخص مقاومت به پاره شدن به میزان mN.m2/g 3/12 تحت شرایط: 1 درصد CPF، 1/0 درصد C – PAM و 5 درصد PCC؛ و شاخص مقاومت به تركیدن به مقدار kPa.m2/g 68/0 تحت شرایط: 1 درصد CPF، 05/0 درصد C – PAM و 5 درصد PCC اندازه‌گیری گردید.

In this study, Cationic Pulp Fiber (CPF) was prepared using three levels of 0, 2, 4% (3-chloro-2-hydroxy propyl) trimethyl ammonium chloridein and three temperatures of 40, 60 and 80 °C. Then the CPF fibers were blended with virgin pulp fibers to make handsheets.The results showed that the effect of temperature, CHTMA and CHTMA*temperature interaction on cationizing the fibers was statistically significant. Maximum absorption of cationic CHTMA on pulp fibers with the average of 53.33%was obtained by application of 2% CHTMA at 60 °C temperature. The mixture of 70% long  fibers , 30% short fibers, 1% cationized pulp fiber, 5% PCC and three levels of C-PAM (0, 0.05 and 0.1%) was used to prepare handsheets. Freeness of blended pulp and mechanical properties of produced paper such as tensile index, tear index and burst index was determined. Statistical analysis of results showed that the effect of applied treatments was statistically significant. The highest freeness and mechanical properties obtained in different conditions were as follow;  freeness (669 mlCSF): CPF 1%, C-PAM 0.05%, PCC 5%; tensile index (15.25 N.m/g): CPF 1%, C-PAM 0.1%, PCC 5%; tear index (12.3 mN.m2/g): CPF 1%, C-PAM 0.1%, PCC 5%; burst index (0.68 kPa.m2/g): CPF 1%, C-PAM 0.05%, PCC 5%.