بهبود مقاومت لایه تر و خشک کاغذ حاصل از خمیرکاغذ شیمیایی- مکانیکی با استفاده از پلی‌آمید اپی‌کلروهیدرین و نانوالیاف سلولزی در مقایسه با خمیرکاغذ کرافت الیاف بلند وارداتی

مقاومت کششی لایه‌تر کاغذ هنگام تولید در تناوب پارگی و قابلیت حرکت آن در ماشین کاغذ تاثیر دارد. در این پژوهش، امکان استفاده از نانوالیاف سلولزی (nfc) و پلی آمیداپی‌کلروهیدرین (pae) در مقایسه با خمیرکاغذ کرافت الیاف بلند وارداتی (lf) برای بهبود خواص استحکامی لایه‌تر و ورق خشک کاغذ های دست ساز حاصل از خمیرکاغذ شیمیایی مکانیکی (cmp) مورد بررسی قرار گرفت. خواص استحکامی لایه‌تر کاغذهای هرگز خشک نشده با 35 درصد خشکی و کاغذهای هوا خشک، از طریق آماده سازی سوسپانسیون خمیرکاغذ با افزودن 0 و 20 درصد کربنات کلسیم رسوبی، nfc (در 2 سطح 2 و 3 درصد)، pae (در 3 سطح 0.5، 0.7 و 1 درصد) و 20 درصد lf مورد ارزیابی قرار گرفت. همچنین اثر تیمارهای حرارتی بر لایه‌تر کاغذهای حاوی 3 درصد nfc و 0.7 درصد  pae در دماهای 100 و 130 درجه سلسیوس مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد افزودن nfc همراه pae باعث بهبود در ویژگی های استحکامی لایه‌تر و ورق خشک کاغذها می شود. در مورد لایه‌تر کاغذهای با 35 درصد خشکی، تیمار مربوط به افزودن 3 درصد nfc همراه 1 درصد pae انرژی جذب کششی (tea) را 85 درصد افزایش داد اگرچه این مقدار در حد تاثیر استفاده از 20 درصد lf نبود (117 درصد). در مورد کاغذهای هوا خشک، تیمار مربوط به افزودن 3 درصد nfc  و 1 درصد pae انرژی جذب کششی و مقاومت کششی کاغذ را در مقایسه با تیمار 20 درصد lf به ترتیب 35 درصد و 18 درصد بیشتر بهبود داد. در اثر تیمارهای حرارتی کاغذهای حاصل از خمیرکاغذ حاوی 3 درصد nfc و 0.7 درصد pae، مقاومت کششی کاغذهای خشک شده در دماهای 100 و 130 درجه سلسیوس نسبت به کاغذ بدون تیمار حرارتی به ترتیب 22 و 22.5 درصد افزایش یافت. به‌طورکلی با توجه به افزایش عملکرد مثبت استفاده از nfc به همراه pae با اعمال تیمارهای حرارتی، استفاده توام از 3 درصد nfc و 1 درصد pae با خمیرکاغذcmp، قابلیت جایگزینی با 15 درصد lf برای بهبود مقاومت لایه‌تر و ورق خشک کاغذ حاصل از خمیرکاغذ شیمایی مکانیکی را می تواند داشته باشد.

Improvement of wet and dry layer strengths of paper from chemi-mechanical pulp using polyamide epichlorohydrin and cellulose nanofibers vs imported long fiber Kraft pulp

The wet layer tensile strengths of the paper during production affects the frequency of breaking and its runability in the papermachine. In this study, the possibility of using cellulose nanofibers (NFC) and polyamide epichlorohydrin (PAE) vs imported long fiber kraft pulp (LF) was investigated to improve the wet and dry layer strengths of handsheet papers made from chemimechanical pulp (CMP). Strength properties of neverdried wet layer of papers with 35% consistency and airdried papers were evaluated by pulp suspention and addition of 0 and 20% mineral calcium carbonate, NFC (at 2 levels, 2% and 3%), PAE (at 3 levels, 0.5%, 0.7% and 1%) and 20% of LF. Also, the effect of thermal treatments on the wet layer strength of papers containing 3% NFC and 0.7% PAE at 100 and 130 °C tempratures was evaluated. Results showed that the addition of NFC together with PAE improves the wet and dry layer strength properties of  papers. In the case of wet layers of papers with 35% consistency, the addition of 3% NFC together with 1% PAE increased the tensile absorption energy (TEA) to 85%, although this was not as effective as using 20% LF (117%). In the case of airdried papers, addition of 3% NFC and 1% PAE improved the papers TEA and tensile strength by 35% and 18%, respectively compairing with the addition of 20% LF. As a result of thermal treatments at 100 and 130 °C, the tensile strength of dried papers increased to 22 and 22.5%, respectively compared with the nonthermal treated papers. Overall, due to the positive performance of using NFC and PAE with thermal treatments, the combined use of 3% NFC and 1% PAE in CMP can be replaced by 15% LF to improve wet and dry papers strengths.