تاثیر استفاده از لجن فعال و فورفورال بر ویژگی‌های فیزیکی و مقاومتی خمیر کاغذ بازیافتی

Abstract

سابقه و هدف: یکی از پسماند‌های مهم در صنعت خمیر و کاغذ، وجود لجن فعال است. در مجتمع صنایع چوب و کاغذ مازندران روزانه حدود 14 تن لجن فعال تولید می‌‌شود که آلودگی زیست محیطی زیادی را به دنبال دارد. بنابراین لزوم استفاده از این ماده در صنایع مختلف کاغذسازی بسیار ضروری است. یکی از روش‌های حذف آلودگی زیست محیطی و فلزات سنگین، تیمار شیمیایی با فورفورال است. این تحقیق با هدف تیمار شیمیایی لجن فعال کارخانه کاغذسازی با فورفورال و تاثیر آن بر ویژگی‌های فیزیکی و مقاومتی خمیرکاغذ بازیافتی انجام شد.<br /> مواد و روش‌ها: برای تهیه نمونه‌‌های آزمونی، لجن فعال با نسبت‌های 0، 10، 15 و 20 درصد با خمیر روزنامه باطله اختلاط و پالایش گردیدند. به همین منظور، ابتدا لجن فعال به مدت 30 دقیقه در فورفورال 3 درصد پیش تیمار و سپس در حمام بن ماری با دمای 100 درجه‌سانتی‌گراد و زمان‌ 90 دقیقه‏ تیمار شدند، و مجددا نمونه‌ها با نسبت‌‌های یاد شده با خمیر روزنامه باطله بر اساس استاندارد تاپی تهیه شدند. در نهایت جذب آب و خواص مکانیکی آن‌‌ها به خصوص مقاومت‌‌های کششی، پارگی، حلقه شدن، ترکیدن و تاه شدن اندازه‌گیری شدند.<br /> یافته ها: نتایج تجزیه و تحلیل آماری نشان داد که لجن فعال تاثیر معنی‌داری بر ویژگی‌های مقاومتی و جذب آب نمونه‌ها داشته است. اختلاف معنی‌دار در مقاومت به پارگی و جذب آب بین نمونه‌‌های تیمار شده و تیمار نشده مشاهده شده است. نتایج نشان داد که با افزایش لجن فعال تیمار نشده در نمونه‌ها ویژگی‌‌های مقاومتی کاهش و جذب آب افزایش یافت. با تیمار شیمیایی لجن فعال با فورفورال، افزایش در ویژگی‌‌‌های مقاومتی و کاهش در مقدار جذب آب مشاهده گردید. نتایج FT-IR نشان داد که تیمار فورفورال باعث تقویت و فعال شدن گروه‌‌های عاملی موجود در سطح الیاف لجن فعال شده است. همچنین تخریب نمونه‌‌های تیمار شده با فورفورال نسبت به نمونه‌های لجن فعال تیمار نشده و نمونه‌‌های ساخته شده از خمیر روزنامه باطله با سرعت کندتری صورت پذیرفت، به طوری-که نمونه‌‌های تیمار شده در طی زمان 120 روز به مقدار 26 درصد تخریب داشته است. نمونه‌‌های ساخته شده از خمیر روزنامه باطله و نمونه‌‌های لجن تیمار نشده در طی زمان 120 روز حدود 83 و 75 درصد کاهش وزن نشان داده است.<br /> نتیجه‌گیری: با توجه به نتایج به دست آمده، درصد اختلاط 5 درصد لجن تیمار شده با فورفورال از نظر ویژگی‌‌های مقاومتی و جذب آب مناسب‌تر بوده است. استفاده از لجن فعال در درصدهای بالاتر برای محصول ساخته شده به دلیل کاهش ویژگی‌های مقاومتی و افزایش مقدار جذب آب مناسب توصیه نمی‌شود.