تعداد نشریات | 161 |
تعداد شمارهها | 6,573 |
تعداد مقالات | 71,036 |
تعداد مشاهده مقاله | 125,507,365 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 98,771,095 |
بهینهسازی روشنی و مقاومتهای مکانیکی خمیرکاغذ جوهرزداییشدۀ تیشو با استفاده از پلیمرهای طبیعی پروتئین سویا ایزوله و کیتوزان با روش سطح پاسخ | ||
نشریه جنگل و فرآورده های چوب | ||
دوره 73، شماره 4، بهمن 1399، صفحه 491-502 اصل مقاله (3.16 M) | ||
نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22059/jfwp.2020.304726.1114 | ||
نویسندگان | ||
سید سجاد سازمند1؛ یحیی همزه2؛ سحاب حجازی* 3؛ حمیدرضا رودی4 | ||
1فارغالتحصیل کارشناسی ارشد، گروه علوم و صنایع چوب و کاغذ، دانشکدة منابع طبیعی دانشگاه تهران، کرج، ایران | ||
2استاد، گروه علوم و صنایع چوب و کاغذ، دانشکدة منابع طبیعی دانشگاه تهران، کرج، ایران | ||
3دانشیار، گروه علوم و صنایع چوب و کاغذ، دانشکدة منابع طبیعی دانشگاه تهران، کرج، ایران | ||
4استادیار، گروه مهندسی پالایش زیستی، دانشکدۀ مهندسی فناوریهای نوین، دانشگاه شهید بهشتی، پردیس زیرآب، سوادکوه، ایران | ||
چکیده | ||
مقاومتهای مکانیکی کمتر کاغذ بازیافتی بهواسطة ماهیت الیاف بهکاررفته در تولید آنهاست. برای جبران کاهش مقاومتهای کاغذ بازیافتی حاصل از الیاف بازیافتی و بهبود آنها از پلیمرهای مختلفی مانند نشاستة کاتیونی استفاده میشود. امروزه تمایل جهانی، استفاده از مواد طبیعی و تجدیدپذیر است. در این تحقیق، از دو پلیمر نوع طبیعی شامل کیتوزان و پروتئین سویا بههمراه گلوتارآلدهید بهعنوان پیونددهندة عرضی برای بهینهسازی خواص مقاومتی کاغذهای تیشو حاصل از الیاف جوهرزداییشده استفاده شد. هنگام تهیۀ کاغذهای دستساز، بهترتیب محلولهای کیتوزان به مقدار 0 تا 2 درصد، سپس گلوتارآلدهید به مقدار 2 تا 6 درصد و در نهایت پروتئین سویا به مقدار 1 تا 3 درصد برحسب وزن خشک کاغذ به سوسپانسیون خمیرکاغذ اضافه شد. پس از ساخت کاغذها، خواص آنها با روشهای استاندارد اندازهگیری و نتایج با استفاده از نرمافزار Design Expert.10 و روش سطح پاسخ (RSM) مدلسازی شد. نتایج و مدلهای حاصل از نرمافزار نشان داد که این مواد، اثرهای مستقل و متقابل دارند و با افزودن آنها درجۀ روشنی کاغذ دستساز نسبت به نمونۀ شاهد تفاوت معنیداری مییابد. افزودن محلول کیتوزان، پروتئین سویا و گلوتارآلدهید سبب افزایش شاخص مقاومت کششی خشک و تر و شاخص مقاومت به پارگی شد (در حالت بهینه بهترتیب افزایش 145، 35 و 70 درصدی نسبت به نمونۀ شاهد) که این افزایش مقاومتها در مقایسه با افزودنیهای رایج مانند نشاستة کاتیونی بیشتر بود. | ||
کلیدواژهها | ||
پروتئین سویا؛ خمیرکاغذ بازیافتی جوهرزدایی شده؛ کیتوزان؛ گلوتارآلدهید؛ ویژگیهای مقاومتی؛ ویژگیهای نوری | ||
مراجع | ||
[1]. Bahrami, B., and Jafari, P. (2020). Paper recycling, directions to sustainable landscape. International Journal of Environmental Science and Technology, 17(1): 371-382. [2]. De Assis, T., Reisinger, L. W., Pal, L., Pawlak, J., Jameel, H., and Gonzalez, R. W. (2018). Understanding the effect of machine technology and cellulosic fibers on tissue properties-A review. BioResources, 13(2): 4593-4629. [3]. Fu, Q.J., Liu, Q., Dun, X-J., and Yao, Ch.L. (2020). Improving mechanical properties of recycled paper via surface spraying carboxymethyl starch-grafted-polyacrylamide. Nordic Pulp & Paper Research Journal, Accepted. [4]. Tayeb, A. H., Hubbe, M. A., Tayeb, P., Pal, L., and Rojas, O. J. (2017). Soy proteins as a sustainable solution to strengthen recycled paper and reduce deposition of hydrophobic contaminants in papermaking: A bench and pilot-plant study. ACS Sustainable Chemistry & Engineering, 5(8): 7211-7219. [5]. Song, Z., Li, G., Guan, F., and Liu, W. (2018). Application of chitin/chitosan and their derivatives in the papermaking industry. Polymers, 10(4): 389. [6]. Jalali, H., Chiaani, E., Rudi, H., and Nabid, M. R. (2017). Performance of chitosan and polyamide epichlorohydrin (PAE) on wet strength and water absorption of deinked pulp. Forest and Wood Products, 70(4): 709-717. [7]. Hamzeh, Y., Sabbaghi, S., Ashori, A., Abdulkhani, A., and Soltani, F. (2013). Improving wet and dry strength properties of recycled old corrugated carton (OCC) pulp using various polymers. Carbohydrate Polymers, 94(1): 577-583. [8]. Jin, H., Lucia, L. A., Rojas, O. J., Hubbe, M. A., and Pawlak, J. J. (2012). Survey of soy protein flour as a novel dry strength agent for papermaking furnishes. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 60(39): 9828-9833. [9]. Brentin, R. P. (2014). Soy-based chemicals and materials: growing the value chain. In Soy-Based Chemicals and Materials (pp. 1-23). American Chemical Society. [10]. Rafati, M., Mohammadi Roozbahani, M., and Pirmoradi, Z. (2020). Bioaccumulation of some heavy metals by the soil and leaves of Ziziphus spina-christi in Khouzestan Oxin Steel Company. Iranian Journal of Forest and Range Protection Research, 17(2): 173-184. [10]. Wu, T., and Farnood, R. (2015). A preparation method of cellulose fiber networks reinforced by glutaraldehyde-treated chitosan. Cellulose, 22(3): 1955-1961. [11]. Gu, W., Liu, X., Gao, Q., Gong, S., Li, J., and Shi, S. Q. (2020). Multiple hydrogen bonding enables strong, tough, and recyclable soy protein films. ACS Sustainable Chemistry & Engineering, accepted. [12]. Xu, G. G., Yang, C. Q., and Den, Y. (2006). Mechanism of paper wet strength development by polycarboxylic acids with different molecular weight and glutaraldehyde/poly (vinyl alcohol). Journal of Applied Polymer Science, 101(1): 277-284. [13]. Wang, Y., Mo, X., Sun, X. S., and Wang, D. (2007). Soy protein adhesion enhanced by glutaraldehyde crosslink. Journal of Applied Polymer Science, 104(1): 130-136. [14]. Yadollahi, R., Hamzeh, Y., Mahdavi, H., and Pourmousa, S. (2014). Synthesis and evaluation of glyoxalated polyacrylamide (GPAM) as a wet and dry-strengthening agent of paper. Iranian Journal of Polymer Science and Technology, 27(2): 121-129. [15]. Xu, G. G., Yang, C. Q., and Deng, Y. (2002). Applications of bifunctional aldehydes to improve paper wet strength. Journal of Applied Polymer Science, 83(12): 2539-2547. [16]. Wu, T., Du, Y., Yan, N., and Farnood, R. (2015). Cellulose fiber networks reinforced with glutaraldehyde-chitosan complexes. Journal of Applied Polymer Science, 132(33): 42375-42383. [17]. Laleg, M., and Pikulik, II. (1991). Wet-web strength increase by chitosan. Nordic Pulp and Paper Research Journal, 6(3): 99-103. [18]. Sharifi Taskouh, H., Hamzeh, Y., and Pourmousa, Sh. (2016). Optimization process variables of deinked pulp bleaching - improvement of wet tensile strength of tissue paper. Iranian Journal of Wood and Paper Science Research, 30(4): 705-716. [19]. Sharifi, S., and Nazarnezhad, N. (2018). Optimization of effective parameters on ultrasonic pre-treatment in chemical deinking of old newspaper by the response surface methodology. Forest and Wood Products, 71(3): 253-262. [20]. Rudi, H., Ghorbannazhad, P., and Hubbe, M. A. (2018). Optimizing the mechanical properties of papers reinforced with refining and layer-by-layer treated recycled fibers using response surface methodology. Carbohydrate Polymers, 200: 391-399. [21]. Li, Z., Qi, X., Lan, S., Wang, H., Chen, N., Lin, J., Lin, M., and Rao, J. (2019). Optimizing properties of ultra-low-density fiberboard via response surface methodology and evaluating the addition of a coupling agent. BioResources, 14(2): 4373-4384. [22]. Jalali Torshizi, H., Aabedi Bafraajerd, A., and Shidpour, R. (2019). Surface coating of acrylic acid-chitosan nano hydrogel on water uptake, strengths and optical properties of paper. Iranian Journal of Wood and Paper Science Research, 34(1), 1-11. [23]. Urreaga, J. M., and De la Orden, M. U. (2006). Chemical interactions and yellowing in chitosan-treated cellulose. European Polymer Journal, 42(10): 2606-2616. [24]. Linke, W. F. (1968). Retention and bonding of synthetic dry strength resins. Tappi Journal, 51(11): 59A-65A. [25]. Yang, C. Q., and Xu, G. (2002). U.S. Patent No. 6,379,499. Washington, DC: U.S. Patent and Trademark Office. [26]. Salam, A., Lucia, L. A., and Jameel, H. (2014). A preliminary assay of the potential of soy protein isolate and its hydrolysates to provide interfiber bonding enhancements in lignocellulosic furnishes. Reactive and Functional Polymers, 85: 228-234. [27]. Flory, A. R., Requesens, D. V., Devaiah, S. P., Teoh, K. T., Mansfield, S. D., and Hood, E. E. (2013). Development of a green binder system for paper products. BMC Biotechnology, 13(1), 28-42. [28]. Fahmy, Y., El-Wakil, N. A., El-Gendy, A. A., Abou-Zeid, R. E., and Youssef, M. A. (2010). Plant proteins as binders in cellulosic paper composites. International Journal of Biological Macromolecules, 47(1), 82-85. | ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 504 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 334 |