آهاردهی مقوای بازیافتی- بکر با مهندسی ناهمگن لایه ای توسط الکیل کتین دایمر (AKD) در شرایط خنثی و قلیایی

Abstract

سابقه و هدف: در بسیاری از مصارف کاغذ و مقوا، مقاومت در برابر جذب مایعات دارای اهمیت است که این ویژگی از طریق اعمال موادی شیمیایی برای آبگریزکردن ساختار کاغذ میسر می‌گردد. به این فرایند، آهاردهی اطلاق می‌شود که به دو صورت درونی و سطحی قابل انجام است که آهاردهی درونی به مراتب رایج‌تر است. لزوم و مشوق‌های استفاده از الیاف بازیافتی و نیز تامین ویژگی‌های مورد نیاز در محصول، ایده لایه‌ای کردن مهندسی تولید کاغذ و مقوا برای تامین و تطبیق شرایط و الزامات را برجسته نموده‌است. هدف از این پژوهش، تاثیر آهاردهی درونی مقوای چندلایه با آلکیل کتن دیمر بر ویژگی‌های مقوائی است که در لایه‌های مختلف آن از ترکیب متنوع و ناهمگنی از الیاف استفاده شده‌است. <br>مواد و روش‌ها: مقوای چندلایه‌ای (گراماژ gr/m2‌330‌) با الگوی لایه‌گذاری مهندسی ناهمگن خمیرکاغذهای بکر و بازیافتی، توسط آهار آلکیل کتین دایمر (AKD‌) به‌میزان یک درصد براساس جرم خشک خمیرکاغذ؛ در دو شرایط کاغذسازی خنثی و قلیایی آهاردهی درونی گردید. سپس تاثیر شرایط مورد بررسی بر ویژگی‌های جذب آب لایه‌های روئی و پشتی (آزمون کاب)، حجیمی، درخشش، زبری سطح و مقاومت‌های مقوای بازیافتی-بکر مورد پژوهش قرار گرفت.<br>یافته‌ها: بطور کلی ماهیت واکنش‌پذیری مستقیم آلکیل کتن دیمر کاتیونی با سلولز، منجر به بهبود ویژگی‌های مقاومتی و نیز جذب آب مقوا در مقایسه با عدم کاربرد AKD شده است. ایجاد مقاومت به جذب آب در شبکه الیاف پس از پیوندیابی الیاف روی داده و مانع موثری در پیوندیابی الیاف نبوده‌است. در شرایط قلیایی تمامی ویژگی‌های مورد بررسی بویژه جذب آب و مقاومت‌های مقوا در مقایسه با شرایط خنثی، بهبود قابل توجهی را تجربه نموده‌است. در شرایط قلیایی، به‌دلیل یونیزه‌شدن بیشتر گروه‌های کربوکسیل سطح الیاف، اتصال بهتر و بیشتر الیاف با ‌AKD که عامل آهاردهی کاتیونی است، پدید آمده و کاهش جذب آب و همچنین امکان پیوندیابی بیشتر اجزای دوغاب را فراهم ساخته‌است. از طرفی نیز واکشیدگی بیشتر اجزای دوغاب و همچنین افزایش نیاز کاتیون‌خواهی سطح الیاف در شرایط قلیایی، ماندگاری نرمه‌ها و پیوندیابی بین الیاف را افزایش داده و صافی سطح بهتری را نیز در ورقه کاغذ رقم زده‌است. <br>نتیجه گیری: آهاردهی مقوای چندلایه با AKD منجر به کاهش جذب آب لایه‌های روئی و پشتی و نیز زبری سطح مقوا گردید. افزایش حجیمی و ویژگی‌های مقاومتی کشش، سفتی خمشی و پیوندیابی بین لایه‌های مقوا ناشی از آهاردهی مزبور مشاهده گردید، درحالیکه تاثیری در درخشش مقوای دوپلکس نداشته‌است. بهبودهای اشاره‌شده به افزایش پیوندیابی الیاف و نیز لایه‌های مقوا با یکدیگر توسط AKD نسبت داده‌شد که سپس پرورده‌شدن این عامل آهاردهی در محیط خشک‌کن منجر به ایجاد ماهیت آبگریزی در ساختار مقوا و جذب آب کمتر آن می‌گردد.<br>واژه‌های کلیدی: آهاردهی، مقوای بازیافتی چندلایه مهندسی،‌ AKD، جذب آب، ویژگی‌های مقاومتی.