تاثیر بکارگیری نانوالیاف سلولزی بر ویژگی‌های کاغذ چندلایه تهیه شده از الیاف بازیافتی

استفاده از نانوالیاف سلولزی به‌عنوان افزودنی مقاومت‌دهنده در بخش پایانه تر ماشین کاغذ مقاومت‌های کلی کاغذ را افزایش می‌دهد. امّا افزایش قابل ملاحظه زمان آبگیری از سوسپانسیون خمیرکاغذ و کاهش تخلخل و ماتی کاغذ از جمله محدودیت‌های اساسی بکارگیری از آن در این بخش کاغذسازی گزارش شده است. در این پژوهش، تاثیر استفاده از نانوالیاف سلولزی در بخش شکل‌گیری کاغذ بر روی ویژگی‌های کاغذ سه‌لایه تهیه شده از الیاف بازیافتی مورد بررسی قرار گرفت. نمونه های الیاف بازیافتی از صنایع خمیر و کاغذ اترک تهیه شد. بدین منظور خمیرکاغذ پالایش شده و پراکنده نشده بترتیب برای تهیه کاغذ لایه رویی و دو لایه دیگر استفاده شدند. از هر یک از خمیرکاغذهای بازیافتی کاغذهای دست ساز استاندارد با گراماژ 2±40 گرم بر مترمربع تهیه شد. سپس پاشش نانوالیاف سلولز در چهار سطح 1، 2، 4 و 6 درصد (براساس وزن خشک الیاف) بر روی یک سطح ورقه تر و متعاقباً مکش ملایم آن با استفاده از دستگاه پاشش نانوالیاف سلولز که در پردیس علمی تحقیقاتی زیراب طراحی و ساخته شد، انجام گرفت. با استفاده از کاغذهای تیمارشده، کاغذ سه‌لایه با گراماژ حدود 5±120 گرم بر مترمربع تهیه و ویژگی‌های آن موردارزیابی قرار گرفت. نتایج کلی نشان داد که پاشش نانوالیاف سلولز بر روی ورقه در حال شکل‌گیری، بترتیب باعث افزایش شاخص‌های کششی و ترکیدن کاغذ بمیزان 33.59 و 26.29 درصد شده است. این فرآیند بویژه تاثیر قابل ملاحظه‌ای در بهبود مقاومت بین لایه‌های کاغذ چندلایه دارد که در این نوع کاغذها بسیار مهم است. بطوری‌که مقدار این مقاومت از حدود j/m^2 116 به j/m^2 217 افزایش معنی‌داری یافته است. تصاویر sem تهیه‌شده از ضخامت کاغذ، اتصال بیشتر بین لایه‌ها و فشردگی کاغذ چندلایه را تایید می‌کند.

Effect of Applying Cellulose Nanofibers on the Properties of Multiply Paper Made from Recycled Fibers

The use of cellulose nanofibers as strengthenhancing additive in the wet end section of paper machine increases the general strengths of paper. Nevertheless, considerable increase in draining time from pulp suspension and decrease in paper porosity and opacity has been reported as substantial restriction of its application in this section of papermaking. In this study, the effect of applying cellulose nanofibers in the forming section of paper on the properties of threeply paper made from recycled fibers has been examined. Samples of recycled fibers has been prepared from Atrak pulp and paper industries. To do, the refined and not dispersed pulp were respectively used to form top layer and other two layer. Standard sheets with 40±2 g/m2 basis weight were prepared from each of recycled pulps. Then, cellulose nanofibers spray in 1, 2, 4 and 6 levels (based on oven dry fibers) on one sheet surface and subsequently mild suction was done applying cellulose nanofibers spraying machine which designed and fabricated in Zirab research campus. Finally, threeply paper with 120±5 g/m2 basis weight were prepared using treated sheets and its properties were evaluated. The overall results revealed that spraying cellulose nanofibers on the forming sheet has led to increase in tensile and burst indices of the paper about 33.59 and 26.29 percent respectively. This process particularly had a considerable effect on the strength improvement between layers in multiply paper which is most important in these kind of papers. Thereby, the value of this strength has been significantly increased from roughly 116 J/m2 to 217 J/m2. SEM micrographs prepared from paper thickness confirm larger link between layers and multiply condensation.