بررسی ویژگی های نوری و مکانیکی خمیرکاغذ مرکب زدایی شده باطله اداری به روش خنثی

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان

2 دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، دانشکده مهندسی چوب و کاغذ

چکیده

چکیده
سابقه و هدف: مرکب‌زدایی قلیایی متداول دارای محدودیت‌هایی مثل زرد شدن الیاف مکانیکی در محیط قلیایی (تیره شدن قلیایی)، بازده کمتر به علت انحلال بیشتر مواد در محیط به شدت قلیایی، افزایش هزینه‌ها و بار آلودگی پساب به علت استفاده از موادی مانند هیدروکسید سدیم و سیلیکات سدیم می‌باشد. این محدودیت‌ها موجب شده تا روش جدیدی به نام مرکب‌زدایی خنثی با هدف کاهش pH محیط مرکب زدایی تا سطح خنثی ابداع گردد. این تحقیق با هدف بررسی امکان جایگزینی مرکب‌زدایی کاغذ باطله اداری به روش خنثی به‌جای مرکب‌زدایی متداول در pH قلیایی انجام شده است.
مواد و روش‌ها: مخلوط کاغذ باطله اداری با استفاده از سولفیت سدیم در سه سطح 1، 2 و 3 درصد وزن خشک خمیرکاغذ و مدت زمان 15، 30 و 45 دقیقه تیمار شده و ویژگی‌های نوری و مکانیکی خمیرکاغذ مرکب‌زدایی شده براساس روش‌های استاندارد آئین نامه تاپی اندازه-گیری شدند.
یافته‌ها: نتایج حاصل از معادله نرمال سازی نشان داد که تیمارهای A، B، C، D، E، F، G، H و I به ترتیب دارای امتیازهای 5095/1، 4517/1، 4735/1، 407/1، 4875/1، 4843/1، 5416/1، 5266/1 و 4963/1 بوده‌اند و تیمار شاهد دارای امتیاز 5821/1 بوده که در بین همه تیمارها دارای امتیاز بالاتری بود. ولی از بین تیمارهای مرکب‌زدایی خنثی تیمار G و H دارای بالاترین امتیازات بوده‌اند که بترتیب دارای 3 درصد سولفیت سدیم و زمان‌های 15 و 30 دقیقه می‌باشند. بنابراین استفاده از 3 درصد سولفیت سدیم به عنوان مقدار بهینه برای مرحله تیمار شیمیایی معرفی می‌شود که می‌تواند جایگزین مواد شیمیایی روش متداول مثل هیدروکسید سدیم، پراکسید هیدروژن، سیلیکات سدیم و غیره شود. زمان‌های 15 و 30 دقیقه دارای شرایط بهتری نسبت به زمان 45 دقیقه داشتند که می‌توان از این دو زمان جهت تیمار شیمیایی مرحله خمیرسازی مجدد استفاده کرد.
نتیجه‌گیری: نتایج نشان داد تیمار سولفیت سدیم 3 درصد در زمان‌های 15 و 30 دقیقه دارای شرایط بهتری نسبت به سایر تیمارها می‌باشد. همچنین، رتبه‌بندی تیمارهای آزمایشی نشان داد که تیمار حاوی 3 درصد سولفیت سدیم و زمان30دقیقه در مقایسه با سایر تیمارها و همچنین تیمار انجام شده به روش قلیایی، از امتیاز بیشتری برخوردار بوده و به عبارت دیگر بهترین تیمار از نظر مجموع خواص نوری و مقاومتی می-باشد. نتایج ارزیابی نوری و مکانیکی خمیر کاغذ حاصل از این تیمار به تیمار شاهد قلیایی خیلی نزدیک بوده و هر دو تیمار دارای درجه-روشنی نزدیک به هم و با اختلاف خیلی کمی می‌باشند. ارزیابی‌ها نشان داد مرکب‌زدایی به روش خنثی می‌تواند جایگزین مناسبی برای روش متداول قلیایی باشد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Investigation on Optical and Mechanical Properties of MOW Deinked Pulp by Neutral Deinking

نویسنده [English]

  • Mohammad Hadi Aryaie Monfared 2
2 Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources, Faculty of Wood and Paper Engineering
چکیده [English]

Literature and purpose: conventional alkaline deinking has some limitations such as yellowing mechanical fibers in alkali environment (alkaline darkening), low yield due to the dissolution of most of the material in the presence of chemicals, increasing costs and water effluent result from chemicals such as sodium hydroxide and sodium silicate. These limitations caused trends to reduce the pH of repulping to a neutral level, which is known as neutral deinking. This study was done to investigate the possibility of using neutral deinking as an alternative for alkaline conventional deinking of mixed office waste papers, to reduce the problems like alkaline darkening and waste waters pollution load.
Materials and methods: Mixed office waste papers was treated using sodium sulfite at three levels of 1, 2 and 3 percent (base on oven dry weight of pulp) at treatment times of 15, 30 and 45 min. The physical, mechanical and optical properties of deinked pulp were measured according to standard TAPPI test methods.
Results: The results of the Scoring equation shown that treatments A, B, C, D, E, F, G, H and I, have scores of 5095/1, 4517/1, 4735/1, 407/1, 4875/1, 4843/1, 5416/1, 5266/1 and 4963/1 respectively, And blank treatment with 5821/1score among all treatments was rated higher. But among neutral deinking treatments, G and H are the highest ratings. Which has 3% sodium sulfite and time are 15 and 30 minutes respectively. So, the use of 3% sodium sulfite as the optimal value for the chemical treatment that can replace for chemicals in conventional methods, such as sodium hydroxide, hydrogen peroxide, sodium, etc. Times 15 and 30 had a better condition than 45 minutes; it can be used as chemical treatment time in the re-pulping stage.
Conclusion: The results showed that treatment with 3% sodium sulfite for 15 and 30 min had better results than other treatments. Also scoring method indicated that treatment by 3% sodium sulfite for 30 min which used for deinking of MOW pulp had higher score compared with other treatments and also conventional alkaline deinking treatment. In other words, it has the best results in both optical and mechanical properties. The results of optical and mechanical investigations of this treatment were close to the conventional alkali treatment and can be suitable alternative for conventional method.
Conclusion: The results showed that treatment with 3% sodium sulfite for 15 and 30 min had better results than other treatments. Also scoring method indicated that treatment by 3% sodium sulfite for 30 min which used for deinking of MOW pulp had higher score compared with other treatments and also conventional alkaline deinking treatment. In other words, it has the best results in both optical and mechanical properties. The results of optical and mechanical investigations of this treatment were close to the conventional alkali treatment and can be suitable alternative for conventional method.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Waste paper
  • Recycling
  • Conventional alkaline deinking
  • Neutral deinking