پتانسیل استفاده از لینتر پنبه به عنوان الیاف بلند وارداتی در تولید کاغذ روزنامه

نویسندگان

1 استاد، گروه صنایع خمیر و کاغذ، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایران

2 دانشیار، گروه صنایع چوب و کاغذ، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه تربیت مدرس، نور، ایران

3 دانشیار گروه صنایع چوب و کاغذ، واحد چالوس، دانشگاه آزاد اسلامی، چالوس، ایران

doi
10.22092/ijwpr.2025.369326.1803
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.