| تعداد نشریات | 282 |
| تعداد نشریات سازمان | 80 |
| تعداد شماره‌ها | 3,262 |
| تعداد مقالات | 36,058 |
| تعداد مشاهده مقاله | 55,184,447 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 94,183,892 |
پتانسیل استفاده از لینتر پنبه به عنوان الیاف بلند وارداتی در تولید کاغذ روزنامه | ||
| تحقیقات علوم چوب و کاغذ ایران | ||
| مقاله 7، دوره 40، شماره 3 - شماره پیاپی 92، مهر 1404، صفحه 263-279 اصل مقاله (1.11 M) | ||
| نوع مقاله: خمیر کاغذ و کاغذ | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22092/ijwpr.2025.369326.1803 | ||
| نویسندگان | ||
| رامین ویسی* 1؛ حسین رسالتی2؛ ربیع بهروز3 | ||
| 1دانشیار، گروه صنایع چوب و کاغذ، واحد چالوس، دانشگاه آزاد اسلامی، چالوس، ایران | ||
| 2استاد، گروه صنایع خمیر و کاغذ، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایران | ||
| 3دانشیار، گروه صنایع چوب و کاغذ، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه تربیت مدرس، نور، ایران | ||
| چکیده | ||
| سابقه و هدف: در حال حاضر، در ایران خمیرکاغذ CMP و کاغذ روزنامه از حدود 50 درصد غان، 20 درصد صنوبر و حدود 30 درصد مخلوط سایر گونههای چوبی تولید میشود. برای بهبود خصوصیات مقاومتی کاغذ حاصل و بهبود قابلیت حرکت‌پذیری کاغذ در هنگام تولید و چاپ، نیاز به به‌کارگیری حدود 17 درصد الیاف بلند وارداتی است. این خمیرکاغذ وارداتی که معمولاً خمیرکاغذ کرافت سوزنی‌برگ است و از سایر کشورها وارد ایران میشود، ضمن ایجاد وابستگی، سالیانه باعث خروج مقادیر زیادی ارز از کشور نیز میگردد. از سوی دیگر، در کارخانه لینتر پاک بهشهر که در فاصله حدود 50 کیلومتری چوب و کاغذ مازندران قرار دارد، سالیانه بیش از 10000 تن لینتر خالص‌سازی شده تولید میگردد که با توجه به قابلیت دسترسی مناسب، سهولت و هزینه پایین حمل‌ونقل مواد، بسیار حائز توجه و اهمیت است. به همین منظور، این تحقیق باهدف امکان استفاده از لینتر پنبه بجای خمیر الیاف بلند وارداتی در کاغذ روزنامه انجام شد. مواد و روش‌ها: برای انجام این تحقیق، نمونههای آزمونی لینتر پنبه خالص‌سازی شده از کارخانه لینتر پاک بهشهر، خمیر الیاف بلند وارداتی و خمیرکاغذ CMP از کارخانه چوب و کاغذ مازندران به‌صورت تصادفی انتخاب گردید. در مرحله اول، درجه روانی، ردهبندی الیاف و ویژگیهای بیومتری الیاف آنها اندازه‌گیری شد. سپس با استفاده از دستگاه پالاینده آزمایشگاهی PFI mill خمیر الیاف بلند وارداتی و لینتر پنبه تا درجات روانی 500، 450 و 400 میلیلیتر و خمیرکاغذ CMP تا درجات روانی 450، 400 و 350 میلیلیتر پالایش گردید. در مرحله بعد، خمیر پالایش‌شده الیاف بلند وارداتی و لینتر پنبه به‌صورت مخلوط و جداگانه و با نسبت‌های 10، 15، 20 و 25 درصد با خمیرکاغذ CMP کارخانه چوب و کاغذ مازندران مخلوط شد. از نمونههای انتخابی و طبق آزمون‌های استاندارد TAPPI کاغذ دست‌ساز با وزن پایه g/m260 تهیه گردید. سپس خواص نوری کاغذهای تهیه شده به‌ویژه درجه روشنی، زردی و ماتی و ویژگیهای مقاومتی به‌ویژه مقاومت به پارگی، ترکیدن، کششی و طول پارگی کاغذهای حاصل با استفاده از آزمون‌های استاندارد TAPPI اندازه‌گیری و مقایسه گردید. نتایج: نتایج ردهبندی الیاف لینتر پنبه، الیاف بلند وارداتی و خمیرکاغذ CMP نشان داد که درصد وزنی الیاف بلند (مشهای 14 و 48) لینتر پنبه و پراکنش آن بیشتر و ذرات ریز (نرمه‌ها) آن کمتر از الیاف بلند وارداتی است. ویژگیهای بیومتری الیاف لینتر پنبه و الیاف بلند وارداتی نشان داد که متوسط طول الیاف، ضرایب درهم‌رفتگی، انعطاف‌پذیری الیاف لینتر پنبه بیشتر و قطر کلی، قطر حفره، ضخامت دو دیواره و ضریب رانکل آن کمتر از الیاف بلند وارداتی است. همچنین، با افزایش دورهای پالایش درجه روانی در الیاف بلند و لینتر پنبه روند کاهشی را نشان داد. با افزایش درصد اختلاط لینتر پنبه و الیاف بلند وارداتی و از 10 تا 25 درصد، روشنی و زردی کاغذ حاصل بهبود و ماتی آن کاهش یافت. با افزودن و اختلاط الیاف بلند، لینتر پنبه و مخلوط لینتر پنبه و الیاف بلند و از 10 تا 25% به خمیرکاغذ CMP، مقاومت کششی، مقاومت به ترکیدن، مقاومت به پارگی و طول پارگی افزایش را نشان داد. این افزایش با افزودن لینتر به خمیرکاغذ CMP، ملایم‌تر است. کاغذ حاصل از افزودن لینتر پنبه به خمیرکاغذ CMP همواره دارای کمترین ویژگیهای مقاومتی و کاغذ حاصل از افزودن الیاف بلند وارداتی به خمیرکاغذ CMP دارای بیشترین ویژگیهای مقاومتی بوده است. نتیجه‌گیری: با عنایت به اینکه لینتر پنبه به علت ساختار کریستالین به پالایش واکنش مطلوبی نشان نمیدهد، برای آمادهسازی الیاف لینتر پنبه، بیتر (کوبنده) به علت پالایش طولانی‌تر و ملایم‌تر میتواند مناسب‌تر باشد. دراین‌ارتباط، ویژگیهای مقاومتی کاغذ حاصل از لینتر پنبه همواره کمتر از الیاف بلند وارداتی بوده است. اما استفاده از مخلوط لینتر پنبه + الیاف بلند، به‌ویژه در درجات روانی 400 و 450 میلیلیتر به دلیل داشتن ویژگیهای نوری و مقاومتی مناسب و قابل مقایسه با الیاف بلند وارداتی را میتوان جایگزین بخشی از الیاف بلند وارداتی در کاغذ روزنامه کرد. | ||
| کلیدواژه‌ها | ||
| لینتر پنبه؛ الیاف بلند وارداتی؛ پالایش؛ بیومتری الیاف؛ خواص نوری و مقاومتی | ||
| عنوان مقاله [English] | ||
| The potential of using cotton linter as imported long fiber in newsprint production | ||
| نویسندگان [English] | ||
| Ramin Vaysi1؛ Hossien Resalati2؛ Rabi Behrooze3 | ||
| 1, Associate Prof., Dept. of Wood and Paper Science and Technology, Cha. C., Islamic Azad University, Chalous, Iran | ||
| 2Professor, Department of Pulp and Paper Industries, Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources. Faculty of Wood and Paper Engineering - Department of Pulp and Paper Industries. Gorgan, Iran | ||
| 3Associate Prof., Dept. of Wood and Paper Science and Technology, Tarbiat-Modares University, Faculty of Natural Resources, Noor, Iran | ||
| چکیده [English] | ||
| Background and aim: Currently, in Iran, CMP pulp for newsprint production is produced from a mixture of about 50% birch, 20% poplar, and 30% mixtures of other wood species. To improve the strength properties and runability of the papers during production and printing, it is necessary to use about 17% imported long fibers. This imported pulp, which is usually coniferous kraft pulp and is imported from other countries (Finland), creates dependency and causes large amounts of foreign exchange to be spent and withdrawn from the country annually. On the other hand, in the Behshahr Linter-Pak factory, which is located at a distance of about 50 kilometers from Mazandaran Wood and Paper industries (MWPI), more than 10,000 tons of purified cotton linter are produced annually. Which is of great importance due to its convenient availability, ease and low cost of transporting the material. For this purpose, this research was conducted with the aim of using cotton linter instead of imported long fiber pulp in newsprint. Materials and methods: To conduct this research, test samples of purified cotton linter from the Behshahr Linter-Pak factory, imported long fiber pulp and CMP pulp from the MWPI were randomly selected. In the first stage, freeness, fiber classification and biometric properties of their fibers were measured. Then, using a PFI mill laboratory refiner, the imported long fiber pulp and cotton linter were refined to the freeness of 500, 450, and 400 CSF, and CMP pulp was refined to freeness of CSF450, 400, and 350 CSF. In the next step, the refined imported long fibers and cotton linters was mixed separately and in proportions of 10, 15, 20, and 25 percent with the CMP pulp of MWPI. The handsheets with the basis weight of 60 gr/m2 were prepared from selected samples and tested according to TAPPI test procedures. A spectrophotometer was used to measure the optical properties of the prepared papers, accordingly, the brightness, yellowness and opacity of handsheets was determined. Then, the strength properties, especially the tear strength, burst, tensile and breaking length of the handsheets were measured and compared using standard TAPPI tests. Results: The results of the fiber classification of cotton linter. and imported long pulp showed that the weight percentage of long fibers (14 and 48 meshes) of cotton linter and its dispersion were higher and its fine particles (fines) were lower than imported long fibers. Biometric characteristics of cotton linter fibers and imported long fibers showed that the average fiber length, felting and flexibility coefficients of cotton linter fibers were higher, and their total diameter, lumen diameter, double wall thickness, and Runkel coefficient were lower than those of imported long fibers. Also, with increasing refining revolutions (rpm), the freeness in long fibers and cotton linter showed a decreasing trend. By increasing the percentage of cotton linter and imported long fibers mixed from 10 to 25 percent, the brightness and yellowness of the handsheets improved and its opacity decreased. By adding long fibers and cotton linter and a mixture of cotton linter + long fibers from 10 to 25% to CMP pulp, tensile, burst, tear strengths, and breaking length increased. This increase is milder with the addition of cotton linter to CMP pulp. The paper made from adding cotton linter to CMP pulp has always had the lowest strength properties, and paper made from adding imported long fibers to CMP pulp has had the highest strength properties. Discussion: Given that cotton linter does not respond well to refining due to its crystalline structure, beater may be more suitable due to its longer and gentle refining. In this regard, the strength properties of paper made from cotton linters have always been lower than those of imported long- fibers. However, the use of a mixture of cotton linter + long fibers, especially in freeness of 400 and 450 CSF, can replace a portion of imported long fibers in newsprint due to its suitable optical and strength properties comparable to imported long fibers. | ||
| کلیدواژه‌ها [English] | ||
| Cotton linter, imported long fibers, refining, fiber biometry, optical and strength properties | ||
| مراجع | ||
|
-Barzan, A. and Soraki, S., 2002. Procedure of experimental for pulp and paper, Mazandaran Wood and Paper Industries, Sari, Iran, 111-121, (in Persian).
-Dehghani Firouzabadi, M., Tvasoli, A. and Mahdavi, S., 2008. Replacing imported long fiber pulp with kenaf bast fiber soda pulp to improve quality of paper made from bagasse soda pulp, Iranian Journal of Wood, Paper Sci., and Technology 23(2), 157-168. https://doi.org/10.1007/bf02933598
-Ebrahimpour Kasmani, J., Samariha, A. and Khakifirooz, A., 2021. Investigation of replacement of imported long fiber pulp with cellulose nanofibers and cationic materials in the production of durable paper, Iranian Journal of Wood, Paper Sci., and Technology 36(2), 157-169. https://doi.org/10.22092/ijwpr.2021.342727.1608
-Heidari Emamverdikhan, H., Hedjazi, S. and Aryaie Monfared, M.H., 2024.The potential of using tomato stalk pulp as long fibers in reinforcement of wheat straw commercial cold soda pulp, Iranian Journal of Wood and Paper Industries, 14(4), 433-444. https://doi.org/10.22034/ijwp.2024.2010071.1626
-Krassig, H.A.,1993. Cellulose: structure, accessibility, and reactivity, Gordon and Breach Science, Yverdon, 14-15.
-Larsson, P.T., Lindström, T., Carlsson, L.A. and Fellers, C., 2018. Fiber length and bonding effects on tensile strength and toughness of kraft paper. Journal of Materials Science, 53(4): 3006-3015. https://doi.org/ 10.1007/s10853-017-1683-4
-Mehri, E. and Ghasemian, A., 2014. Fiber dimensions and chemical properties of bamboo phyllostachys pubescens, Iranian Journal of Wood and Paper Science Research, 29 (2), 335-345.
-Golbabaie, F., Jahan Latibari, A., Hossinzadeh A., Karkar-far, A. and Habibi, M.R., 2006, Study and possibility of replacing Eldar pine kraft paper pulp with imported long fiber pulp, Research and Construction Journal, No.34,6-12.
-Mirshokraei, S.A., 2003. Pulp and Paper technologists. Aieg edition.Tehran, press. 53-77. (In Persian)
-Mirshokraei, S.A., 2002. Wood chemistry. Aieg edition.Tehran, press. 88-89. (In Persian)
-Mousavi, S.F., Rezayati Charani, P., Moradian, M.H. and Asadpour. Gh., 2021. Improvement of wet and dry layer strengths of paper from chemi-mechanical pulp using polyamide epichlorohydrin and cellulose nanofibers vs imported long fiber Kraft pulp, Iranian Journal of Wood and Paper Industries, 11(4), 627-643.
-Rezazadeh, E.,Vaysi, R., Ebadi, S.E., Soltani, M. and Najafi, A., 2022. Comparison of the internal functionalization and surface modification methods of chemi-mechanical pulp handsheets using cellulose-chitosan nano-biopolymers and DTPA. BioResources, 17: 2810-2826. https://doi.org/ 10.15376/biores.17.2.2810-2826
-Seth, R.S., 1995. The effects of fiber length & coarseness on the tensile strength of webs, TAPPI J., N0:3, 25-28.
-Tappi, 2009. Technical association of pulp and paper industry, 2009. Standard test methods. Tappi press, Atlanta. GA. USA.
-Vaysi, R., 2008. Investigation and comparative of the paper properties from imported long-fiber and bamboo kraft pulps, international conference, and tropical forestry change in a changing world, Bangkok, Thailand, 76-94.
-Vaysi, R. and Amani -Bishegah, N., 2023. The effect of DTPA and complementally bleaching on the optical properties of hornbeam and beech CMP pulps, Journal of Forest and Wood Products,75 (4),365-375. http//doi.org/ 10.22059/jfwp.2022.346580.1218
-Vaysi, R. and Ebadi, S.E., 2021. Thermal yellowing of hornbeam chemi-mechanical pulps bleached with hydrogen peroxide and sodium dithionite, BioResources, 16(4), 7635-7647. https://doi.org/10. 15376/biores.16.4.7635-7647
-Vaysi, R. and Kord, B., 2013.The effects of H2O2 bleaching and DTPA spraying on the brightness stability of hornbeam CMP pulp following accelerated irradiation aging, BioResource Journal,8(2),1909-1917. https://doi.org/10.15376/ biores.8.2.1909-1917
-Vaysi, R., 2015. An investigation and comparison of newsprint properties from bamboo and reed CMP pulps, Iranian Journal of Wood and Paper Science Research, 30 (2), 256-265. https://doi.org/10. 22092/ijwpr.2015.10782
-Vaysi, R., Behroz, R. and Iman Khajeh Ali, I., 2016. The effect of ECF bleaching on optical and mechanical properties of bagasse soda pulp, Iranian Journal of Wood and Paper Science Research,31 (2),349-361. https://doi.org/10.22092/ijwpr.2016.105981
| ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 444 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 246 |
||