تاثیر پیش تیمار با آب داغ و قلیا بر بازده و خواص نوری و مقاومتی خمیرکاغذ CMP گونه ممرز

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی

2 کارشناس ارشد

3 دانشگاه علوم کشاورزی ومنابع طبیعی ساری

چکیده

سابقه وهدف:
برخی مواد استخراجی چوب مواد چسبندهای هستند که به سختی در مراحل شستشو حذف میشوند و رسوبات چسبندهای بر روی تجهیزات فرآیند ایجاد میکنند. هنگام تهیه خمیر کاغذ از چوب پهن برگان این ترکیبات، منشاء مشکلات بیشماری مانند تشکیل مواد چسبناک، باقی ماندن ناخالصی‌ها در خمیر کاغذ و پارگی کاغذ در ماشین کاغذ می‌شوند . به علاوه، در صورت باقی ماندن این ترکیب‌ها روی کاغذ مشکلاتی مانند ایجاد لکه‌های تیره و چسبیدن الیاف کاغذ به سطح سیلندر، پارگی ورقه و گرفتگی توری و نمدها ایجاد می‌شود. همچنین مواد استخراجی ممکن است با مواد شیمیایی رنگبری واکنش داده و فرآورده‌های تغییر یافته و اکسید شده‌ای را ایجاد کنند. مواد استخراجی تغییر یافته باعث بروز مشکل قیر شده و بر روی روشنی خمیر کاغذ تاثیر منفی دارند. در این تحقیق تاثیر پیش‌تیمار با آب داغ و پیش‌تیمار با قلیا بر قابلیت رنگبری خمیر CMP گونه ممرز بررسی شد
مواد و روش‌ها:
خرده چوب‌های گونه ممرز از کارخانه چوب و کاغذ مازندران تهیه شد. تیمار با آب داغ و تیمار با قلیا در سه سطح 5/0، 2 و 5/3 درصد با هدف خارج ساختن مواد استخراجی پیش از فرآیند خمیرسازی، انجام و سپس از خرده ‌چوب‌های شاهد و خرده‌ چوب‌های پیش‌تیمار شده، و بافرایند CMP و در شرایط یکسان، خمیرکاغذ تهیه و با پروکسید هیدروژن رنگبری شد. از خمیرکاغذ حاصله، کاغذهای دست ساز تهیه و خواص نوری کاغذهای حاصل قبل و بعد از رنگبری و خواص مقاومتی کاغذهای حاصل قبل از رنگبری بررسی گردید.
یافته ها:
در نمونه‌های پیش‌تیمار شده در دما و زمان ثابت، مقدار کاهش جرم طی پیش‌تیمار با آب داغ کمتر از پیش‌تیمار با قلیا شده و در پیش‌تیمار قلیایی با افزایش درصد قلیا مقدار کاهش جرم افزایش یافته است. در هر دو حالت پیش‌تیمار بازده خمیرکاغذ حاصل از خرده‌ چوب‌های ممرز پیش‌تیمار شده نسبت به نمونه شاهد بیشتر است. تعداد دور پالایش و انرژی مصرفی خمیرکاغذهای حاصل از خرده‌ چوب‌های پیش-تیمارشده با قلیا بیشتر از خمیر کاغذهای حاصل از خرده‌ چوب‌های پیش‌تیمارشده با آب داغ است. درجه‌روشنی نمونه‌های پیش‌تیمار شده با آب داغ و قلیا قبل و بعد از رنگبری نسبت به نمونه شاهد افزایش یافت. طی پیش‌تیمار با قلیا با افزایش درصد قلیایی، درجه‌روشنی نمونه‌های پیش‌تیمار شده نیز افزایش نشان داد. قبل از رنگبری، ماتی نمونه‌های پیش‌تیمار شده با آب داغ به مقدار کمی افزایش یافت و در کل اختلاف معنی‌داری بین نمونه‌های پیش‌تیمار شده با آب داغ و شاهد در سطح 5 درصد مشاهده نشد.
در نمونه‌های پیش‌تیمار شده با آب داغ در دما و زمان ثابت، شاخص مقاومت در برابر کشش گونه ممرز افزایش یافت. پیش‌تیمار با قلیا نیز سبب افزایش شاخص مقاومت در برابر کشش شد. شاخص مقاومت در برابر ترکیدن در اثر پیش‌تیمار با آب داغ افزایش یافت. پیش‌تیمار با قلیا نیز سبب افزایش شاخص مقاومت در برابر ترکیدن شد.نمونه‌های پیش‌تیمار شده با آب داغ و قلیا نشان داد که شاخص مقاومت در برابر پاره شدن افزایش یافت و با افزایش درصد قلیایی سیر صعودی داشت.
نتیجه گیری:
پیش‌تیمار شده خرده‌ چوب‌های ممرز با آب داغ و قلیا باعث کاهش جرم خرده چوبها و افزایش بازده خمیرکاغذ CMP نسبت به نمونه شاهد شده است. درجه‌ روشنی نمونه‌های پیش‌تیمار شده قبل و بعد از رنگبری نسبت به نمونه شاهد افزایش یافت. ماتی در نمونه‌های پیش‌تیمار شده با آب داغ افزایش و طی پیش‌تیمار با محلول قلیایی کاهش یافت. در نمونه‌های پیش‌تیمار ‌شده با آب داغ و محلول قلیایی نسبت به نمونه شاهد، شاخص مقامت در برابر کشش خمیرکاغذ گونه ممرز افزایش ولی در شاخص‌های مقاومت در برابر ترکیدن و مقاومت در برابر پاره شدن تفاوت معنی‌داری مشاهده نشد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Effects of hot water and alkali pretreatment on yield and optical and resistance properties of Beech CMP pulp

چکیده [English]

Some extractive compounds from wood, adhesives which are difficult to remove during pulp washing and cause adhesive residues on process equipment. In preparing pulp from hardwoods, These compounds are the source of numerous problems such as the formation of sticky materials, impurities remain in the paper pulp and paper break in paper machine. In addition, remain these compounds on paper caused problems such as creation dark spots and paper fibers stick on the cylinder surface, paper breaks and clogging with and felt. Also the extractives may react with chemical bleaching and produce changed and oxidized products. Changed extractives are causing pitch problem and have a negative impact on pulp brightness. In this study, the effect of hot water and alkali pretreatment on bleach ability of hornbeam CMP pulp was studied.

Methods and materials:
Hornbeam wood chips prepared from Mazandaran wood and paper mill. Treated with hot water and alkali done in three levels of 0.5, 2 and 3.5 percent with the aim of removing the extractives before pulping process and then prepared pulp from control and pre-treated wood chips with the same conditions and CMP process and bleached with hydrogen peroxide. Handmade paper produced from the resulting pulp and papers optical properties before and after bleaching and strength properties of produced papers before bleaching was examined.


Results:
The sample pre-treated with stable temperature and time, the mass loss during pretreated with hot water is less than pre-treated with alkali and in the alkali treatment, the mass loss increased with increasing alkali percent. In both pretreated cases, pre treated hornbeam chips pulp yield is more than control sample. The refining rounds and energy consumption of paper pulp produced from alkali pretreated chips is more than pulp from wood chips pre-treated with hot water. The brightness of hot water and alkali pre-treated samples before and after bleaching Increased compared to the control sample. During alkali pre-treated, with increasing the percentage of alkaline, pre-treated samples also showed an increase brightness. Before bleaching, opacity of sample pre-treated with hot water had low increase and in general, significant differences between the samples treated with hot water and control at the level of 5% was no observed. The sample pre-treated with stable temperature and time, the hornbeam tensile index increased. Pretreatment with alkali also increases the tensile index. Burst index increased by hot water pretreatment. Pre-treated with alkali also increase burst index. Samples pre-treated with hot water and alkali showed that tear index increased and rised with the alkaline percentage increase.

Conclusion:
Hornbeam wood chips pre-treated with hot water and alkali caused wood chips mass reduce and increase CMP wood pulp yield compared to the control. Brightness of pretreatment samples before and after bleaching increased than the control sample. Opacity in the samples pretreated with hot water increased and decreased during the treatment with alkaline solution. In those pre-treated with hot water and alkaline solution than the control sample, hornbeam paper pulp tear index increased but in burst index and tear strength was no difference significant.

کلیدواژه‌ها [English]

  • alkaline pre-treatment
  • hornbeam
  • Brightness
  • Extractives
  • CMP Pulp