تأثیر اختلاط گونه‌های پهن‌برگ جنگلی و غیرجنگلی بر ویژگی‌های خمیرکاغذ شیمیایی-مکانیکی CMP (مطالعه موردی: کارخانه چوب و کاغذ مازندران)

Abstract

سابقه و هدف:از محدودیت­هایی که کارخانجات خمیر و کاغذ در کشورها ی دارای کمبود چوب سوزنی برگ با آن مواجه اند می توان به مواردی نظیر: تخریب، کاهش سطح جنگل ها، عدم توسعه جنگل کاری­ها و نیز تأمین ارز مورد نیاز برای واردات خمیر کاغذ شیمیایی الیاف بلند، برای تأمین ماده اولیه اشاره کرد (2). کاغذ روزنامه مورد نیاز در کشور توسط صنایع داخلی همچون صنایع چوب و کاغذ مازندران تولید شده و یا از طریق واردات تامین می­گردد. طراحی خط تولید خمیرکاغذ شیمیایی-مکانیکی کارخانه چوب کاغذ مازندران جهت تولید کاغذ روزنامه بر پایه ی گونه­ ممرز (75%) و راش (25%) بوده است. دلایلی از قبیل کمبود این دو گونه و هزینه زیاد واردات خمیرکاغذ الیاف بلند سوزنی ­برگ سبب شده که این کارخانه قسمتی از ماده اولیه خود را با صنوبر جایگزین نماید. با توجه به کمبود گونه­های راش و ممرز، بررسی امکان کاربرد گونه­های چوبی دیگر برای جایگزینی بیشتر با دو گونه مذکور به عنوان ماده اولیه ضروری به نظر می رسد. زینلی و همکاران (2011) استفاده از چوب شاخه ممرز و راش به‌ جای بخشی از چوب تنه ممرز و راش در تولید خمیرکاغذ CMP را مورد تحقیق قرار دادند. سایر تحقیقات(5،8) نشان داد که می­توان خمیرکاغذ صنوبر و توس سفید را به عنوان بخشی از ماده اولیه صنایع چوب و کاغذ مازندران، جایگزین راش و ممرز نمود. هدف از این تحقیق، بررسی قابلیت اختلاط گونه­ها بر اساس موجودی جنگل­های تحت مدیریت شرکت صنایع چوب و کاغذ مازندران و گونه­های غیرجنگلی خریداری شده شرکت بود. از این رو، چهار گونه جنگلی شامل بلوط، افرا، توسکا و کلهو و دو گونه پهن ­برگ غیرجنگلی شامل بید و صنوبر جهت جایگزینی گونه‌های راش و ممرز کارخانه مورد تحقیق قرار گرفتند. مواد و روش‌ها: گونه­های چوبی مورد استفاده از جنگل­های طبیعی و دست­کاشت شمال کشور تهیه و با استفاده از خردکن صنعتی شرکت چوب و کاغذ مازندران خرده چوب­ها تهیه شدند. از مایع پخت مورد استفاده در کارخانه چوب و کاغذ مازندران برای تهیه خمیرکاغذ شیمیایی- مکانیکی در این تحقیق استفاده شد. شرایط خمیرکاغذسازی، شامل نسبت مایع به خرده چوب 7 به1 در دمای 170 درجه سانتی­گراد در زمان های پخت متفاوت (120-30 دقیقه) به منظور دستیابی به بازده بهینه (85 درصد) بود. رنگبری خمیرکاغذ با پروکسید هیدروژن انجام شد. سپس خمیرها تا درجه روانی 25±325 میلی لیتر(CSF) پالایش شدند. در ادامه کاغذ دست ساز با گراماژg/m2 60 طبق استاندارد تاپی تهیه و ویژگی­های نوری و مکانیکی آن طبق استاندارد های ISO تعیین شد. یافته‌ها:نتایج ارزیابی خواص مقاومتی و نوری کاغذ قبل و بعد از عمل رنگبری خمیرکاغذ نشان داد که بهترین ترکیب گونه­ها از نظر خواص مقاومتی و درجه روشنی مربوط به تیمار با مقدار درصد اختلاط حاوی ممرز(45%)، صنوبر(40%) و راش(15%) بوده است. ممرز با دیگر گونه ها مورد بررسی قرار گرفت. تهیه خمیرکاغذ از ترکیب گونه‌‌ها در قالب نه تیمار گونه‌های پهن ‌برگ جنگلی شامل بلوط، افرا، توسکا و کلهو، و گونه‌های پهن ‌برگ غیر جنگلی شامل بید و صنوبر جهت جایگزینی مواد اولیه مصرفی کارخانه انجام شد. شرایط خمیرسازی، شامل نسبت مایع به خرده چوب 7 به1 در دمای 170 درجه سانتی‌گراد و همچنین در زمان های متفاوت (30-120 دقیقه) به منظور دستیابی به بازده بهینه (85 درصد) بود. نتایج ارزیابی خواص مقاومتی و نوری کاغذ قبل و بعد از عمل رنگبری خمیرکاغذ نشان داد که بهترین ترکیب گونه‌ها از نظر خواص مقاومتی و درجه روشنی مربوط به تیمار با مقدار درصد اختلاط حاوی ممرز(45%)، صنوبر(40%) و راش(15%) بوده است

Keywords

• گونه‌های پهن‌برگ جنگلی و غیرجنگلی
• کاغذ روزنامه
• خمیر شیمیایی مکانیکی
• ویژگی‌های نوری و مکانیکی