کاربرد الیاف معدنی پشم سنگ بر ویژگی‌های مقاومتی و ماندگاری خمیر کاغذ NSSC

Abstract

رشد مصرف کاغذ و کمبود منابع لیفی، راهکارهای متنوعی را برای تأمین ملزومات ضرورت بخشیده است؛ و کاربرد الیاف معدنی در این زمینه، روشی نوین و رو به رشد است. بنابراین در این پژوهش و با هدف کاهش نیاز به الیاف گیاهی، کاربرد آن در سامانه کاغذسازی بررسی گردید. کاربرد الیاف معدنی پشم سنگ در سطوح صفر، 10، 20 و 30 درصد به­همراه 1 درصد نشاستۀ کاتیونی در خمیر کاغذ NSSC بر مقاومت­های کاغذ دست­ساز آزمایشگاهی ( 60 گرم بر متر مربع)، ماندگاری الیاف معدنی و ماندگاری کل دوغاب نشان ­داد که جایگزینی و افزایش سهم الیاف پشم سنگ به­علت قابلیت ایجاد اتصالات ضعیف­تر در مقایسه با پیوندهای بین لیفی الیاف لیگنوسلولزی، موجب کاهش شاخص‌های مقاومتی وابسته به پیوند، نظیر کشش و ترکیدن می­شود؛ در بالاترین سطح افزودن، بیشترین کاهش مقاومتی مشاهده­ شد. الیاف پشم سنگ به­علت طول و مقاومت ذاتی بیشتر، تا حدی سبب افزایش شاخص مقاومت به پارگی شد، اما در سطح جایگزینی 30 درصد و به‌سبب برتری کاهش مقاومت پیوندی بر افزایش ناشی از مقاومت ذاتی الیاف معدنی، کاهش شاخص پارگی کاغذ را در پی داشت. ایجاد شبکۀ درهم­رفتۀ الیاف آلی- معدنی در حین شکل­گیری کاغذ، ماندگاری الیاف پشم سنگ و ماندگاری کل را افزایش داد، اما تفاوت آماری معنی­داری بین سطوح 20 و 30 درصد الیاف پشم­سنگ مشاهده نشد. بنابراین و با توجه به افت شدید مقاومت­ها، سطح بهینۀ جایگزینی 20 درصد الیاف پشم سنگ در خمیر کاغذ NSSC، شایان گزارش است. افزایش ماندگاری علاوه‌بر مزایای فنی و اقتصادی، به‌طور غیرمستقیم از جنبه­های زیست‌محیطی همچون کاهش مواد جامد آلی معلق در آب­های فرایندی، سهولت فرایندهای تصفیه و کاربرد کمتر منابع الیاف گیاهی و جنگل­ها، نیز حائز اهمیت است.