تأثیر استفاده از ساکارز بر ویژگی‌های خمیرکاغذ سودای باگاس

Abstract

سابقه و هدف: صنعت کاغذسازی در سطح دنیا با محدودیت‌های منابع ماده اولیه سلولزی مواجه است. در بسیاری از کشورها، چوب در مقادیر کافی برای نیازهای صنعت خمیرکاغذ وجود ندارد. رشد سریع مصرف کاغذ، باعث ایجاد کمبود مواد اولیه در صنایع خمیر و کاغذ سازی شده است. اهداف کلی صنعت خمیرکاغذ در جهت افزایش کارآیی، کاهش هزینه‌ها، تکامل فرآیندهای دوست‌دار محیط زیست و بهبود کیفیت محصولات است. سرعت تغییر و تحول در صنایع خمیر و کاغذ در حال افزایش است. گزارش‌ها نشان می‌دهد قندها به دلیل فراوانی، ابعاد کوچک (نانو) و امکان تشکیل پیوند هیدروژنی می‌توانند به عنوان ماده‌ای مناسب در صنعت کاغذسازی مطرح ‌باشند. از طرفی افزایش مقاومت کاغذ با نوع قند، مقدار قند در کاغذ و سطح پالایش الیاف متغیر است. این تحقیق با هدف استفاده از ساکارز به عنوان یک ماده افزودنی آلی و بررسی تأثیر آن بر ویژگی‌های خمیرکاغذ سودای باگاس انجام شد.مواد و روش‌ها: برای اینکار، خمیرکاغذ سودای باگاس کارخانه هفت تپه پارس و محلول ساکارز (در غلظت‌های 5، 10، 15 و 20 درصد بر اساس وزن خشک الیاف) مورد استفاده قرار گرفت. خمیرها با محلول ساکارز در غلظت‌های مختلف ترکیب و به مدت 20 دقیقه با یکدیگر هم‌زده شدند. سپس مطابق با استاندارد TAPPI کاغذهایی با وزن پایه 3±60 گرم بر متر مربع ساخته شدند. در این تحقیق تأثیر استفاده از ساکارز بر روی ویژگی‌های فیزیکی، مکانیکی و نوری کاغذ دست ساخت بررسی و با نمونه شاهد یعنی نمونه فاقد ساکارز مقایسه شد. یافته‌ها: نتایج نشان داد که بین نمونه شاهد (نمونه فاقد ساکارز) و نمونه‌های تیمار شده با ساکارز به لحاظ ویژگی‌های فیزیکی، مکانیکی و نوری در سطح اعتماد آماری 99 درصد اختلاف معنی داری وجود دارد. با افزودن ساکارز تا غلظت 15 درصد؛ دانسیته، مقاومت به عبور هوا، مقدار ماندگاری آب ، مقاومت به کشش، مقاومت به ترکیدن، افزایش ولی مقاومت به پارگی، درجه ماتی و درجه روشنی کاهش یافت. ساکارز تا غلظت 15 درصد به دلیل تشکیل پیوند هیدروژنی بین گروه‌های هیدروکسیل قند و سلولز دیواره سلولی، باعث بهبود مقاومت‌های کاغذ شد.نتیجه‌گیری: به‌طور کلی، زمانی که مقدار ساکارز باقی مانده در کاغذ به حدود 4 درصد وزن خشک الیاف برسد، پیوندهای هیدروژنی زیادی بین ساختار الیاف اشباع شده با قندهای دی ساکارید تشکیل می‌شود و این منجر به تقویت شبکه لیفی الیاف در خمیرکاغذ و در نتیجه بهبود ویژگی‌های کاغذ خواهد شد. کاغذهای تولید شده در این تحقیق، به علت دارا بودن مقدار ماندگاری آب زیاد می‌توانند برای کاغذهای جاذب مورد استفاده قرار گیرند.

Keywords

• خمیرکاغذ سودای باگاس
• ساکارز
• اتصالات هیدروژنی
• مقدار ماندگاری آب
• کاغذ جاذب