مقایسه اثر نانوذرات سیلیکاسل و بنتونیت بر عملکرد نشاسته کاتیونی به لحاظ قابلیت آبگیری، ماندگاری و ویژگی های مقاومتی کاغذ بازیافتی

تولید انواع تست لاینر و فلوتینگ از کارتن های کنگره ای کهنه، یکی از رایج ترین فرآیندهای بازیافت کاغذ در ایران می باشد. این نوع کاغذ، دارای وزن پایه زیاد و حاوی مقادیر قابل توجهی قطعات ریز لیفی و غیرلیفی است و لذا معمولا آبگیری از این نوع مقوا و نیز ماندگاری ذرات ریز، از معضلات اینگونه کارخانجات به حساب می آید. از این رو در چنین مواردی استفاده از مواد کمک آبگیری/ماندگاری، مانند سیستم های برپایه نانوذرات می تواند راهگشا باشد. درهمین ارتباط از رایجترین و پرمصرف ترین انواع نانوذرات مورد استفاده در صنعت کاغذ، دو نوع نانوذره سیلیکای کلوییدی و بنتونیت هستند که به همراه پلی الکترولیت های کاتیونی در پایانه تر کاغذسازی قابل استفاده می باشند. بنابراین در این مطالعه، اثر نانوذرات بنتونیت و سیلیکاسل، بطور مقایسه ای، بر عملکرد نشاسته کاتیونی به لحاظ قابلیت آبگیری، ماندگاری و ویژگی های مقاومتی مقوای حاصل از بازیافت کارتن های کنگره-ای کهنه مورد بررسی قرارگرفت. نتایج بررسی ابعاد این دو نوع نانوذره نشان داد، هرچند میانگین ضخامت ورقه های بنتونیت (حداکثر ۲۲ نانومتر) از میانگین ابعاد نانوذره کروی سیلیکای کلوییدی (کمتر از ۵۰ نانومتر) کوچکتر بوده است اما به لحاظ شاخص ماندگاری، برخلاف نانوسیلیکا، اثر نانوبنتونیت- نشاسته کاتیونی معنی دار نبود. در خصوص قابلیت آبگیری، با افزودن هر دو نوع نانوذره نانوسیلیکا و نانوبنتونیت، این ویژگی بهبود قابل ملاحظه ای ( حتی تا مقدار ۱۸۶% در خصوص نانوسیلیکا) داشته است. از سوی دیگر، استفاده از نشاسته کاتیونی در کاغذ دست ساز، سبب بهبود شاخص های مقاومت به کشش و پاره شدن گردید، در حالی که این ویژگی ها با افزودن نانوذرات، کاهش یافت. همچنین مقاومت پیوند درونی کاغذ، با افزودن نشاسته کاتیونی و نانوسیلیکا افزایش فوق العاده ای (تا ۳۵۴%) نشان داد. در نهایت به طور کلی، در خمیر کاغذ OCC، سیستم نشاسته کاتیونی- نانوسیلیکا به لحاظ قابلیت آبگیری، ماندگاری ذرات ریز و همچنین ویژگی های مقاومتی، عملکرد بهتری نسبت به سیستم نشاسته کاتیونی- نانوبنتونیت داشته است.

Keywords:

نانوسیلیکا , نانوبنتونیت , نشاسته کاتیونی , کارتن کنگره ای کهنه , قابلیت آبگیری