امکان سنجی استفاده از افزودنی‌های طبیعی کتیرا با پلی آلومینیوم کلراید(pac) در بهبود فرایند بازیافت کاغذ

بیان مساله و اهداف: یکی از مهم‌ترین منابع آلایندگی در صنعت کاغذ سازی، استفاده از افزودنی های مختلف می باشد. لذا استفاده و معرفی افزودنی های دوست دار محیط زیست در این صنعت و همچنین تحقیقات اخیر بسیار مورد تاکید و توجه بوده است. در این راستا تحقیقات گذشته نشان داده است که استفاده از پلی آنیون طبیعی کتیرا به‌عنوان یک منبع سرشار همی سلولزی (دارای ساختاری شاخه دار و با وزن مولکولی خیلی زیاد)، ویژگی های مقاومتی کاغذ بازیافتی چاپ و تحریر را به‌طور چشم‌گیری بهبود می بخشد، اما به دلیل خاصیت آب‌دوستی فراوان این پلی آنیون، استفاده از این افزودنی، سرعت آبگیری از سوسپانسیون خمیرکاغذ را کاهش می دهد. با توجه به مشکل ذکر شده و همچنین وجود مقدار زیاد پرکننده در کاغذ چاپ و تحریر بکار بردن یک سازوکار مناسب به‌منظور بهبود ویژگی های فرایندی به‌ویژه آبگیری و ماندگاری موثر می باشد.مواد و روشها: در این راستا پلی آلومینیوم کلراید عنوان یک پلی کاتیون معدنی ارزان به‌منظور آماده سازی الیاف و خنثی سازی بار منفی سطح آن ها برای جذب بهتر کتیرا مورد استفاده قرار گرفت. به‌منظور تحلیل دقیق شرایط، در این پژوهش تیمارهای مختلفی تعریف گردید تا بر اساس آن ها به درک بهتری رسید. بر این اساس سیستم منفرد کتیرا (2 درصد وزن خشک خمیرکاغذ)، سیستم منفرد پلی آلومینیوم کلراید (سطوح مختلف 0.25، 0.5 و 1 درصد بر اساس وزن خشک خمیرکاغذ) و سیستم ترکیبی پلی آلومینیوم کلراید و کتیرا موردبررسی قرار گرفت.نتایج: نتایج نشان داد که کتیرا به تنهایی توانست با بهبود پیونددهی، سبب افزایش شاخص کشش (حدود 15 درصد) و افزایش ماندگاری نرمه (حدود 27 درصد) نسبت به تیمار شاهد گردد؛ اما آبگیری را (62 واحد ml csf) نسبت به تیمار شاهد کاهش دهد. در مقابل افزودن پلی آلومینیوم کلراید به تنهایی تاثیری بر شاخص کشش نداشت، اما آبگیری و ماندگاری نرمه را در سطح مصرف 0.25 درصد افزایش داد. افزودن پلی آلومینیوم کلراید و سپس کتیرا به سوسپانسیون خمیرکاغذ توانست نسبت به سایر تیمارها، همه ویژگی ها را افزایش دهد.نتیجه گیری: به نظر می رسد افزودن پلی آلومینیوم کلراید در ابتدا باعث خنثی‌سازی آشغال های آنیونی و در نتیجه کاهش بار منفی الیاف گردد و آمادگی جذب اتصال کتیرای آنیونی روی الیاف را تسهیل نماید. نتایج این تحقیق می تواند در استفاده از محصولات طبیعی مانند کتیرا با فرایند آماده سازی راحت تر نسبت به بسیاری از افزودنی های دیگر در آینده راهگشا باشد.

feasibility of using tragacanth gum and poly aluminum chloride (pac) for improving the paper recycling process

problem definition and objectives: in the papermaking industry, the use of various additives can be a main source of pollution. so, using environmentally friendly additives can be a proper solution for reducing the problem of pollutions in papermaking and paper recycling industries. previous investigations have shown that using natural poly-anions like tragacanth as a hemicellulose source significantly improves the strength properties of recycled printing and writing paper, but due to its high hydrophilicity, it reduces the drainage of pulp suspension. considering the mentioned problem and the presence of a high amount of filler in the printing and writing paper, implementing a mechanism to enhance process characteristics, especially drainage and retention, is effective.methodology: in this regard, poly aluminum chloride (pac) as an inexpensive mineral poly-cation was used for pulp suspension treatment and neutralizing the negative surface charge of fibers for better tragacanth gum absorption. for analyzing the mentioned system, 2% tragacanth gum (based on dry weight of pulp), the individual poly aluminum chloride system (at levels of 0.25%, 0.5%, and 1% based on dry weight of pulp), and the combined poly aluminum chloride and tragacanth gum were examined.results: the results showed that applying the tragacanth gum alone improved bond strength, tensile strength (about 15 percent), and fine retention (about 27 percent), but decrease the pulp drainage significantly (about 62 ml csf). in contrast, the addition of poly aluminum chloride alone did not affect tensile strength but increased drainage and fine retention specially at the 0.25% consumption level. addition of poly aluminum chloride and tragacanth gum increased all mechanical and process properties compared to the mentioned treatments.conclusion: it seems that the addition of poly aluminum chloride at the beginning of process can neutralize the anionic trashes of recycled pulp suspension and also will reduce the negative charge of the fibers suspended in the pulp in the next step and will facilitate and increase the absorption of anionic tragacanth gum on the fibers suspended in the pulp. the results of current research can help to future attempts for considering and applying the environmentally friendly additives for clean production in papermaking and paper recycling industries.