آهاردهی سطحی کاغذ تست لاینر با لیگنین سودای آمین‎دار شده و ارزیابی ویژگی‌های سطحی، ممانعتی و مکانیکی کاغذهای تولیدی

نویسندگان

1 گروه علوم و صنایع چوب و کاغذ، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران.

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

3 گروه علوم و صنایع چوب و کاغذ، دانشگاه تهران، کرج، ایران.

4 پژوهشگاه علوم و فناوری رنگ، تهران، ایران.

5 گروه فرآوری زیستی منابع، دانشگاه بوروس، بوروس، سوئد.

doi
10.22059/jfwp.2023.357826.1248
چکیده

استفاده از نشاسته به‌دلیل رقابت غذایی در آیندة صنایع کاغذسازی با محدودیت‌هایی مواجه خواهد شد. در این پژوهش لیگنین حاصل از فرآیند خمیرکاغذسازی سودا به‌عنوان یک جایگزین، جهت بهبود ویژگی‌های واکنش‌پذیری و افزایش قابلیت انحلال در آب با استفاده از فرآیند آمین‌دار کردن تحت اصلاح شیمیایی قرار گرفت. محلول‌های آهاردهی بر پایة لیگنین اصلاح نشده و لیگنین آمین‌دار شده، به‌طور خالص و نیز به‌صورت ترکیبی با نشاسته در نسبت‌ 25 به 75 روی کاغذهای تست لاینر اعمال شدند و ویژگی‌های سطحی، ممانعتی و مکانیکی کاغذ‌های آهاردهی شده مورد بررسی قرار گرفتند. ارزیابی ریزنگار‌ه‌های میکروسکوپ الکترونی از سطح کاغذهای آهاردهی شده نشان داد که لیگنین‌های اصلاح نشده/آمین‌دار، هر دو، با پر کردن فضاهای خالی و منافذ، توانایی تشکیل فیلم‌های همگن و یکنواخت در سطح کاغذ را دارند. میزان زبری در کاغذ آهاردهی شده با لیگنین اصلاح نشده و نیز در نمونة حاوی لیگنین آمین‌دار بیشتر از نمونة کاغذ شاهد گزارش شد. اعمال یک لایه آهار بر پایة لیگنین اصلاح نشده در سطح کاغذ، باعث افزایش شدت جریان هوای عبوری از مقطع عرضی کاغذهای آهاردهی شد؛ اما آمین‌دار شدن لیگنین، باعث کاهش فشار عبور هوا شد. نتایج آزمون زاویة تماس بیانگر از بهبود قابل توجه میزان آب‌گریزی در کاغذ آهاردهی شده با محلول لیگنین آمین‌دار شده (با و بدون نشاسته) است. همچنین آهاردهی سطحی با لیگنین آمین‌دار، حتی در عدم حضور نشاسته، موجب افزایش میزان سفتی، شاخص ترکیدن و مقاومت به خردشدگی حلقوی کاغذهای تست لاینر در مقایسه با کاغذهای شاهد شد.