بهینه‌سازی روشنی و مقاومت‌های مکانیکی خمیرکاغذ جوهرزدایی‌شدۀ تیشو با استفاده از پلیمرهای طبیعی پروتئین سویا ایزوله و کیتوزان با روش سطح پاسخ

نویسندگان

1 فارغ‌التحصیل کارشناسی ارشد، گروه علوم و صنایع چوب و کاغذ، دانشکدة منابع طبیعی دانشگاه تهران، کرج، ایران

2 استاد، گروه علوم و صنایع چوب و کاغذ، دانشکدة منابع طبیعی دانشگاه تهران، کرج، ایران

3 دانشیار، گروه علوم و صنایع چوب و کاغذ، دانشکدة منابع طبیعی دانشگاه تهران، کرج، ایران

4 استادیار، گروه مهندسی پالایش زیستی، دانشکدۀ مهندسی فناوری‌های نوین، دانشگاه شهید بهشتی، پردیس زیرآب، سوادکوه، ایران

doi
10.22059/jfwp.2020.304726.1114
چکیده

مقاومت­های مکانیکی کمتر کاغذ بازیافتی به­واسطة ماهیت الیاف به‌کاررفته در تولید آنهاست. برای جبران کاهش مقاومت‌های کاغذ بازیافتی حاصل از الیاف بازیافتی و بهبود آنها از پلیمرهای مختلفی مانند نشاستة کاتیونی استفاده می­شود. امروزه تمایل جهانی، استفاده از مواد طبیعی و تجدیدپذیر است. در این تحقیق، از دو پلیمر نوع طبیعی شامل کیتوزان و پروتئین سویا به­همراه گلوتارآلدهید به‌عنوان پیوند‌دهندة عرضی برای بهینه­سازی خواص مقاومتی کاغذهای تیشو حاصل از الیاف جوهرزدایی‌شده استفاده شد. هنگام تهیۀ کاغذهای دست­ساز، به­ترتیب محلول­های کیتوزان به مقدار 0 تا 2 درصد، سپس گلوتارآلدهید به مقدار 2 تا 6 درصد و در نهایت پروتئین سویا به مقدار 1 تا 3 درصد برحسب وزن خشک کاغذ به سوسپانسیون خمیرکاغذ اضافه شد. پس از ساخت کاغذها، خواص آنها با روش‌های استاندارد اندازه­گیری و نتایج با استفاده از نرم­افزار Design Expert.10 و روش سطح پاسخ (RSM) مدل­سازی شد. نتایج و مدل­های حاصل از نرم­افزار نشان داد که این مواد، اثرهای مستقل و متقابل دارند و با افزودن آنها درجۀ روشنی کاغذ دست­ساز نسبت به نمونۀ شاهد تفاوت معنی‌داری می‌یابد. افزودن محلول کیتوزان، پروتئین سویا و گلوتارآلدهید سبب افزایش شاخص مقاومت کششی خشک و تر و شاخص مقاومت به پارگی شد (در حالت بهینه به­ترتیب افزایش 145، 35 و 70 درصدی نسبت به نمونۀ شاهد) که این افزایش مقاومت­ها در مقایسه با افزودنی­های رایج مانند نشاستة کاتیونی بیشتر بود.