استفاده از نانوالیاف لیگنوسلولزی به‌جای الیاف بلند وارداتی در کاغذهای بادوام تهیه‌ شده از خمیرکاغذ کاغذ ضایعات لیفی پنبه

این تحقیق به‌منظور جایگزینی خمیرکاغذ الیاف بلند شیمیایی وارداتی با افزودن نانوالیاف لیگنوسلولزی (nlcf) و سیستم‌های دوترکیبی نانونشاستۀ کاتیونی و نانوپلی‌آکریل‌ آمید کاتیونی (cpam) به خمیرکاغذ تهیه‌شده از ضایعات لیفی پنبه (زیرشانه) برای تهیۀ کاغذهای بادوام انجام گرفت. خمیرکاغذ شیمیایی وارداتی در سه سطح 10، 20 و 30 درصد، nlcf در سطح 5 درصد و همراه با نشاستۀ کاتیونی در سطح 1 درصد یا همراه با cpam در سطح 0.1درصد به خمیرکاغذ زیرشانه افزوده شدند. همچنین نشاسته و cpam در سه سطح به‌صورت مجزا در خمیرکاغذ زیرشانه استفاده شدند. کاغذهای دست‌ساز 60 گرمی از 13 ترکیب خمیرکاغذ ساخته شدند و خواص فیزیکی، مکانیکی و نوری آنها طبق استاندارد اندازه‌گیری شد. براساس نتایج، افزودن 1 درصد نشاستۀ کاتیونی به خمیرکاغذ زیرشانه می‌تواند خواص مناسبی (به‌جز زردی کاغذ) را نسبت به استفاده از الیاف بلند به‌دست دهد. همچنین افزودن nlcf رنگبری‌نشده موجب افت روشنی و افزایش زردی کاغذها شده و در مقایسه با افزودن خمیرکاغذ الیاف بلند، موجب کاهش مقاومت به تاخوردگی و صافی کاغذ شده است که ممکن است به‌دلیل تجمع ذرات نانو در سطح کاغذ طبق عکس‌های میکروسکوپ روبشی باشد. افزودن 0.05 درصد cpam به‌جز مقاومت به تاخوردگی، در مقایسه با استفاده از خمیرکاغذ الیاف بلند در خمیرکاغذ ضایعات لیفی پنبه، سبب بهبود خواص کاغذ شد. پراکنش ذرات در سیستم دوترکیبی نانونشاستۀ کاتیونی تا حدودی بهبود یافت که موجب بهبود مقاومت‌های کاغذ نسبت به افزودن nlcf و نیز نانوcpam در خمیرکاغذ زیرشانه شد.

Utilization of nanolignocellulose to be replaced with the imported long fiber pulp in durable paper made from waste lint pulp

This study was done to replace the imported longfiber chemical pulp (LFCP) by adding nano lignocellulose fiber (NLCF) and dual composition of nanocationic starch (CS) and nano cationic polyacrylamide (CPAM) for preparing durable paper made from waste lint recycling combing machine. For this purpose, 5% unbleached NLCF and 1% CS or 0.1% CPAM were mixed to waste lint pulp (WLP) as the control. The LFCP was added to the WLP in three amounts of 10%, 20%, and 30%. Also, CS and CPAM at three levels were used separately in WLP. Handsheets were made from 13 types of pulp compositions in grammage of 90 g/m2 and their physical, mechanical and optical properties were measured according to the relevant standards. Based on the results, addition of 1% CS to the control pulp (except for the paper yellowness) could be a good substitution for the LFCP. Also, the addition of NLCF resulted in a significantly decrease of handsheet’s brightness and an increase of handsheet’s yellowness. Furthermore, double fold endurance and softness of handsheets decreased compared with the LFCP, which might be due to the accumulation of NLCF on the surface of the paper according to SEM images. The addition of 0.05% CPAM except for double fold endurance could improve the paper properties compared with using LFCP in WLP. Nanoparticle dispersion somewhat improved using dual composition systems and the addition of nanoCS revealed that the paper strength improved compared with using NLCF alone and nanoCPAM.