اصلاح الياف وازده خميركاغذ NSSC با روش لايه نشاني و بررسي تأثير آن بر خواص كاغذ

Modification of NSSC pulp broke fibers using layering method and investigating its effect on paper properties

در اين تحقيق، اصلاح الياف وازده خميركاغذ نيمه شيميايي سولفيت خنثي (NSSC) با استفاده از روش لايه نشاني لايه به لايه و با تشكيل چندلايه‌هاي پليمري نشاسته انجام گرفت. پس از جداسازي الياف و تهيه سوسپانسيون الياف با درصد خشكي 5/0درصد و ايجاد هدايت الكتريكي حدود 437 µS/cm با افزودن محلول آبي يك ميلي مول كلريد سديم، آزمايش‌هاي تيمار الياف براي تشكيل لايه‌هاي پليمري (تا 5 لايه متوالي) انجام شد. در ادامه، شاخص نگهداري آب (WRV) در نمونه‌ها جهت ارزيابي تأثير اين روش بر ميزان آبدوستي الياف اندازه‌گيري شد. سپس از اين الياف كاغذهاي دست ساز استاندارد (3±60 گرم بر مترمربع) تهيه و ويژگي هاي فيزيكي و مقاومتي آنها به‌عنوان تابعي از تعداد لايه هاي لايه نشاني شده بر روي الياف مورد ارزيابي قرار گرفت. نتايج نشان داد كه با تيمار الياف وازده خميركاغذ NSSC با روش لايه به لايه، به‌علت افزايش جذب الكترواستاتيكي نشاسته، شاخص نگهداري آب الياف افزايش يافت. تغييرات متوالي بصورت افزايش دانسيته ظاهري و كاهش ضخامت كاغذ نيز تشكيل چندلايه هاي پليمر نشاسته بر روي الياف وازده را تأييد مي‌كند. تشكيل اين چندلايه‌ها بر روي الياف وازده سبب توسعه قابل ملاحظه شاخص‌هاي مقاومت به كشش (از N.m/g21/13 به N.m/g65/30) و مقاومت به تركيدن (ازkPa.m2/g 1/23 به kPa.m2/g 36/2) شده است. تصاوير الكتروني تهيه شده نيز فشرده شدن بافت كاغذ و توسعه مقاومت‌هاي كاغذ را در اثر افزايش قابليت پيونديابي بين الياف تأييد مي‌كند.

In the current study, modification of NSSC pulp broke fibers was done by forming starch polymeric multilayers, using LayerbyLayer (LbL) layering method. After fiber slushing and preparation of pulp suspension with 0.5% consistency and conductivity formation of about 437 µS/cm, adding water solution of 1 mM NaCl, the experiments of fibers treatment were conducted to build the polymeric layers (up to 5 consecutive layers). Afterward, water retention value (WRV) of fibers was calculated in samples to evaluate the influence of this method on fibers hydrophilicity. The fibers were then used to prepare standard handsheets (60±3g/m2) and the physical and strength properties of sheets were evaluated as a function of the number of layers deposited on the fibers. The results showed that the WRV index of the fibers was improved by the LbL treatment of NSSC broke pulp fibers, due to the increase in starch electrostatic absorption. Successive variation in paper apparent density increase and paper thickness decrease confirmed the construction of starch multilayers on the surface of broke fibers. Formation of such multilayers on broke fibers has led to considerable improvement in tensile index (from 13.21 N.m/g to 30.65 N.m/g) and burst index (from 1.23 kPa.m2/g to 2.36 kPa.m2/g). Also, the prepared SEM micrographs approve the sheet web compaction and paper mechanical improvement resulted due to an increase in interfiber bonding.