بررسی ویژگی های نوری و مقاومتی خمیرکاغذ سودای باگاس رنگبری شده با روش کاملا بدون کلر(TCF)

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسنده

عضو هیات علمی دانشگاه آزاد اسلامی واحد چالوس

10.22069/jwfst.2019.12503.1653

چکیده

سابقه و هدف: سالانه حدود 60000 تن کاغذ چاپ و تحریر در کارخانه پارس هفت تپه- اهواز و از باگاس تولید می شود. در این کارخانه خمیر سودای باگاس قبلا با توالی CEH و در حال حاضر با توالی EH( استخراج قلیایی(E) و هیپوکلریت(H)) رنگبری می‌شود. با توجه به این که در مرحله کلرزنی(C) درصد خشکی خمیر‌کاغذ حدود 3 درصد است و مقادیر زیادی پساب و ترکیبات کلرینه شده لیگنین (AOX) تولید می شود که از نظر زیست محیطی بسیار مهم می باشد. به همین دلیل در این کارخانه و همچنین در سیستم‌های متداول جهانی، مرحله کلرزنی(C) و برخی توالی های رنگبری با ترکیبات کلر همانند هیپوکلریت (H) و دی اکسید کلر(D) نیز حذف می‌شوند و به جای آنها از اکسیژن (O)، ازن(Z)، پروکسید هیدروژن(P)، دی تیونیت سدیم(Y) و یا ترکیبی از آنها استفاده می گردد، در این شرایط، به این سیستم، رنگبری با روش بدون کلر (TCF) گفته می شود. به همین منظور این تحقیق با هدف تاثیر استفاده از رنگبری با روش کاملا بدون کلر بر ویژگی های نوری و مقاومتی کاغذ حاصل از خمیرکاغذ سودای باگاس انجام شد.
مواد و روش‌ها: برای انجام این تحقیق خمیرکاغذ رنگبری نشده سودای باگاس(قبل از بخش رنگبری) به صورت تصادفی از کارخانه پارس اهوازانتخاب شد. سپس این خمیرکاغذ ها با توالی‌های یک، دو و سه مرحله ای P، OP ، OPY و P(PE)O و با استفاده از اکسیژن(O)، پروکسید هیدروژن(P)، استخراج قلیایی با پروکسید هیدروژن(PE) و دی تیونیت سدیم (Y) رنگبری شدند. از خمیرکاغذ های ساخته شده، کاغذهای دست ساز با وزن پایه gr/m2 70 تهیه و خواص نوری و مقاومتی آن ها طبق آزمونهای استاندارد TAPPI اندازه گیری و ویژگی-های کاغذ داده های حاصل مقایسه شدند.
یافته های تحقیق: نتایج این تحقیق نشان داد که در اثر رنگبری با روش کاملاً بدون کلر (TCF) روشنی، سبز رنگی، مقاومت های به پارگی، کششی، ترکیدن، طول پارگی و تاه شدن افزایش و ماتی و فاکتورa* کاغذ های حاصل از خمیرکاغذ سودای باگاس کاهش یافتند. در این تحقیق استفاده از پروکسید هیدروژن به عنوان یک رنگبر اکسایشی نیز نقش موثری را در بهبود سبز رنگی، مقاومت های به پارگی، کششی، طول پارگی و تاه شدن کاغذ داشته، ولی تاثیر محسوسی در بهبود روشنی کاغذ حاصل در مقایسه با نمونه شاهد (توالی EHکارخانه) نداشته است. نتایج تجزیه تحلیل آماری داده ها نیز نشان داد که بین میانگین ویژگی های نوری و مقاومتی خمیرکاغذ‌های حاصل در بین تیمارها تفاوت معنی داری در سطح اطمینان آماری 99% وجود دارد.
نتیجه‌گیری: به طور کلی، نقش توالی رنگ‌بری سه مرحله ای OPY و همچنین توالی های رنگبری دو مرحله ای OP در سفید سازی خمیرکاغذ و بهبود روشنی و مقاومت های کاغذ حاصل موثرتر از توالی دو مرحله ای EH (شاهد) و خمیرکاغذ رنگبری نشده سودای باگاس کارخانه بوده است.
واژه های کلیدی :خمیرکاغذ سودا، باگاس، توالی رنگبری ، رنگبری کاملا بدون کلر (TCF)، خواص نوری و مقاومتی

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Investigation on Optical and Mechanical Properties of Bagasse Soda Pulp Bleached With Total Chlorine Free (TCF)

نویسنده [English]

  • Ramin Veysi
چکیده [English]

Background and aim: About 60,000 tons of printing papers are annually produced in Ahvaz's Haft-Tapeh Pars factory. In this factory, bagasse soda pulp was already bleached with the CEH sequence and is currently bleached with the EH sequence ((alkaline extraction (E) and hypochlorite (H))‎. ‎ The chlorination stage (C) due to dryness of about 3% and the production of‏ large amounts of effluents and absorbable organic X-halid (AOX) of ‎lignin is significantly important in terms of the environmentally.‎ Therefore, in the Pars factory and in universal conventional systems, the chlorinated (C) ‎stage and some of the bleaching sequences are ‎eliminated by chlorine ‎compounds such as hypochlorite (H) and chlorine dioxide (D). On the other hand, oxygen (O), ozone (Z), hydrogen peroxide (P), disodium ‎hydrosulfite (Y) or ‎a combination of them as a system of total chlorine-free (TCF) are used rather than hypochlorite and chlorine dioxide.‎ Therefore, this study was conducted to evaluate the effect of bleaching on optical ‎and ‎mechanical properties of paper from bagasse soda pulp using TCF method.‎
Materials and methods: In this research, the amount of the unbleached pulp of bagasse ‎soda (before the bleaching) was randomly selected from the Ahvaz’s Pars factory. In addition, the selected pulp with 1, 2 and 3 step sequences of P, OP, OPY and O(Ep)P were bleached using the oxygen (O), hydrogen peroxide (P), and also alkaline ‎extraction by hydrogen peroxide (PE) and di-sodium hydrosulfite (Y). ‎ Hand-sheets were provided using the pulp made with a basic weight of 70 gr/m2. After that, ‎optical and mechanical properties of the samples were measured according to TAPPI standard test‎ and then the paper properties were compared.
Results: The results showed that some properties such as the brightness, greenness, tear strength, tensile, ‎burst, tear length, and folding ‎strength were increased due to bleaching‎ by total chlorine free (TCF) method. On the other hand, ‎the opacity and factor a* of papers resulting from ‎bagasse soda pulp were ‎decreased.‎ In the current study, hydrogen peroxide as an oxidative bleach had an effective role in improving the greenness, tear strength, tensile, tear length and folding strength. However, no significant effect was observed on improving the made paper’s brightness ‎compared to the control sample (sequences EH Factory). Furthermore, statistical analysis results showed that there are significant differences at 1% level between the averages of the optical and mechanical properties of the modified pulps, as well.
Conclusion: In general, the role of the three-stage bleaching sequences of OPY and also the two-stage bleaching sequences of OP were more effective in bleaching of pulp paper ‎and improve the brightness and strength of the made papers compared to the two-stage ‎sequences of EH (control) and unbleached pulp paper of the factory of bagasse soda.‎

Key words: Bagasse Soda pulp, Bleaching stage, TCF bleaching, Optical and Mechanical properties.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Bagasse soda pulp
  • Bleaching stage
  • TCF bleaching
  • optical and mechanical properties