دو روش اقتصادی برای بالا بردن مقاومت خمیر بازیافتی OCC

الیاف بازیافتی با هر بار مصرف کوتاه‌تر و شکننده‌تر می‌شوند و مقاومت ترکیدن، کشش و فشردگی کارتن افت می‌کند. دو راه کم‌هزینه بیشترین اثر را دارند: نشاستهٔ کاتیونی در وت‌اند و پالایش هوشمند به‌جای پالایش شدید. این راهنما را لیگنین (شرکت تندیس تجارت پایدار، شیراز) برای کارخانه‌های تست‌لاینر، فلوتینگ و شانه تخم مرغ نوشته است؛ فروش رنگ: 09177009923.

چرا خمیر بازیافتی ضعیف است؟

در هر بار بازیافت، الیاف خشک و سخت می‌شوند (پدیدهٔ هورنیفیکیشن)، کوتاه‌تر می‌شوند و نرمه و آلاینده‌ها زیاد می‌شود؛ نتیجه، پیوند کمتر بین الیاف و مقاومت پایین‌تر کاغذ است. هدف دو روش زیر، بیشتر کردن پیوند بین الیاف بدون افزایش زیاد هزینه است.

روش اول: نشاستهٔ کاتیونی در وت‌اند چقدر اثر دارد؟

نشاستهٔ کاتیونی بار مثبت دارد و جذب الیاف آنیونی می‌شود؛ هم پیوند بین الیاف را بیشتر می‌کند و هم نرمه و پرکننده را بهتر نگه می‌دارد. در پژوهشی که در مجلهٔ علوم و فناوری چوب و جنگل (۲۰۱۳) منتشر شده، افزودن ۱٪ نشاستهٔ کاتیونی همراه با ۱۵٪ خمیر کرافت بکر به خمیر OCC، مقاومت ترکیدن و کشش را حدود ۴۰٪ و مقاومت پارگی را حدود ۳۰٪ نسبت به نمونهٔ شاهد بالا برد؛ ۱٫۵٪ نشاسته در خمیر پالایش‌شده هم مقاومت به عبور هوا را ۴۵٪ افزایش داد.

اثر بر رنگ: نشاستهٔ کاتیونی بار سیستم را مثبت‌تر می‌کند؛ این برای جذب رنگ آنیونی خوب است ولی ممکن است دوز فیکساتیو یا آلوم را تغییر دهد. ترتیب افزودن رنگ و نشاسته را با تست تعیین کنید؛ توضیح بیشتر در مقالهٔ فیکساتیو و آلوم.

روش دوم: پالایش هوشمند به‌جای پالایش شدید

پالایش زیاد، الیاف بازیافتی را کوتاه‌تر می‌کند و تکه‌های الیاف پیوند را ضعیف می‌کنند. در پتنت آمریکایی US6187135 (۲۰۰۱) برای کاغذ کرافت بازیافتی گزارش شده که با حذف مرحلهٔ پالایش، مقاومت کششی حتی بدون افزودنی مقاومت خشک، ۱٫۰ کیلوگرم‌نیرو بهتر شد؛ این پتنت به‌جای پالایشگر، همزن و جداکنندهٔ تکه‌های الیاف را پیشنهاد می‌کند.

پالایش با کمک آنزیم: پژوهش‌های منتشرشده در مجلهٔ BioResources نشان می‌دهد آنزیم‌ها (مثل سلولاز و زایلاناز) می‌توانند مقاومت کاغذ بازیافتی را بالا ببرند و انرژی پالایش را کم کنند؛ ولی نتیجه به نقطهٔ افزودن آنزیم بستگی دارد. در یکی از این پژوهش‌ها، بهبود زهکشی و مقاومت وقتی دیده شد که آنزیم روی خمیرِ بدون پالایش صنعتی اثر داده شد و روی خمیری که پالایش صنعتی شده بود بهبودی دیده نشد.

چه چیزهای دیگری کمک می‌کند؟

• پلیمرهای مقاومت خشک: پلی‌وینیل‌الکل و پلی‌آکریل‌آمید کاتیونی، و در پژوهش‌ها کیتوسان، مقاومت خشک و تر خمیر OCC را بالا برده‌اند؛ گران‌تر از نشاسته‌اند و وقتی نشاسته کافی نیست به کار می‌آیند.
• مدیریت نرمه و آب برگشتی: رتنشن خوب یعنی هم مقاومت بیشتر و هم مصرف کمتر رنگ.
• کنترل سختی آب و pH: هم روی عملکرد نشاسته اثر دارد و هم روی شید رنگ؛ راهنمای کنترل pH و سختی آب.

ارتباط مقاومت و رنگ کاغذ

هر تغییر در شیمی وت‌اند (نشاسته، پلیمر، آلوم) جذب رنگ را هم تغییر می‌دهد. بهترین کار این است که پس از تغییر برنامهٔ مقاومت، شید را دوباره روی خمیر واقعی همان خط بسازید. لیگنین شید را طبق نمونهٔ ارسالی روی خمیر و آب خود کارخانه می‌سازد؛ رنگ مناسب تست‌لاینر و فلوتینگ را در صفحهٔ رنگ تست‌لاینر و فلوتینگ ببینید.

لیگنین نشاسته یا آنزیم نمی‌فروشد؛ این مقاله برای کمک فنی به کارخانه‌ها نوشته شده است.

منابع

• Comparative investigation on different methods for improving strength properties of OCC pulp — Journal of Wood and Forest Science and Technology (2013)
• US6187135B1 — Process for making recycled paper having improved strength properties (2001)
• Influence of the enzyme addition point on recycled industrial pulp properties — BioResources
• Improving wet and dry strength properties of recycled OCC pulp using various polymers — Carbohydrate Polymers (2013)

پرسش‌های پرتکرار