تاثیر استفاده از لجن فعال تیمار شده با اسید استیک بر ویژگی‌های مقاومتی خمیرکاغذ بازیافتی

نویسندگان

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

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

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

4 گروه صنایع چوب و کاغذ واحد چالوس، دانشگاه ازاد اسلامی ، چالوس، ایران

doi
10.22034/ijwp.2025.2054651.1702
چکیده

بیان مساله و اهداف: این تحقیق، با هدف تأثیر افزودن لجن فعال کارخانه کاغذسازی بر ویژگی‌های مقاومتی خمیرکاغذ بازیافتی انجام شد. روزانه حدود 14 تن لجن کاملاً خشک در این کارخانه تولید می­گردد، که عملاً بدون استفاده است و فعلاً دفن می­گردد. برخی از کارخانه­ها نیز برای کاهش حجم لجن کارخانه کاغذ، آن­‌‌ را می­سوزانند، اما این عمل می‌تواند مشکلاتی را برای محیط زیست به وجود می­آورد. در سیستم‌های نوین صنعتی می­توان از این پسماند­ها و حتی کاغذهای باطله موادی همانند کامپوزیت­های سبز و یا دوستدار محیط زیست تهیه کرد. از جمله روش‌های بازیافت می­توان به پالایش بیشتر، افزودن الیاف بکر و استفاده از مواد افزودنی کاتیونی، استفاده از پسماندهای صنعتی همانند لجن فعال کارخانه کاغذسازی، به همراه انواع افزودنی‌های رایج و در حال توسعه با هدف بهبود مقاومت‌ها و خواص کاغذ اشاره کرد. افزودن مواد شیمیایی می‌تواند باعث افزایش و بهبود برخی از ویژگی‌های کاغذهای بازیافتی حاصل و استفاده بهینه از آن‌ها شود. به همین منظور، از افزودنی­هایی همانند لجن فعال که پسماند کارخانه کاغذسازی است می­توان در این ارتباط استفاده کرد.مواد و روشها: در این تحقیق ابتدا لجن فعال در زمان 30 دقیقه با اسید استیک 3% پیش تیمار و سپس در حمام بن ماری با دمای 100 درجه سانتی­گراد و زمان­ 90 دقیقه‏ تیمار شد و با نسبت­­های مختلف با خمیر روزنامه باطله، مخلوط و پالایش گردید. نمونه­های آزمونی مطابق با استانداردTAPPI با وزن پایه 120 گرم بر مترمربع تهیه شد و ویژگی‌های مقاومتی آن‌ها اندازه­گیری و مقایسه گردید.نتایج: نتایج نشان داد که با افزایش لجن فعال تیمار نشده به خمیرکاغذ بازیافتی، مقاومت به پارگی، مقاومت به حلقه شدن، مقاومت به ترکیدن و تعداد تا شدن کاهش یافت. با تیمار شیمیایی لجن فعال با اسید استیک افزایش قابل ملاحظه­ای در تمامی ویژگی­های مقاومتی نمونه­ها مشاهده شد. بررسی طیف FT-IR نمونه‌های تیمار شده نشان داد که تیمار اسید استیک باعث تقویت و فعال شدن گروه‌های عاملی موجود در سطح الیاف لجن فعال شده است.نتیجه ­گیری: مناسب‌ترین ویژگی­های مقاومتی در سطح 20 درصد لجن تیمار شده در دمای 100 درجه سانتی­گراد و زمان 90 دقیقه بوده است. همچنین با توجه به این که لجن فعال و کاغذ روزنامه باطله هر دو به عنوان مواد ضایعاتی، پسماند و دورریز هستند، می­توان کامپوزیتی ساخت، که در فضای سبز شهری و گلخانه­ای از آن‌ها به صورت فرآورده­های کاربردی تحت عنوان بیوکامپوزیت­های دوستدار محیط زیست استفاده کرد.