بررسی پوشش‌دهی کاغذهای صنعتی با کائولن بازیافتی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه مهندسی صنایع چوب و فرآورده‌های سلولزی، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ساری، ایران، صندوق‌پستی: ۴۸۱۸۱۶۸۹۸۴

2 گروه پژوهشی نانوفناوری رنگ، پژوهشگاه رنگ، تهران، ایران، صندوق پستی: ۶۵۴-۱۶۷۶۵

چکیده

فرآیند پوشش‌دهی کاغذ در راستای کاهش هزینه‌های تولید و ارتقا کیفیت، درصنعت کاغذ جایگاه ویژه‌ای دارد. در این تحقیق، ابتدا کائولن از ضایعات کاغذ استخراج شده است سپس به منظور بررسی خواص ریزساختاری کائولن بازیافت شده از ضایعات کاغذ، آنالیزهای XRD، FTIR،EDX/SEM وXRF مورد استفاده قرار میگیرد. در نهایت پوششی از کائولن بازیافت شده در چهار سطح با ضخامت‌های۳۰، ۶۰، ۹۰، و ۱۲۰ میکرومتر برروی کاغذ پایه پوششدهی شد. با بررسی نتایج خواص نفوذپذیری و خواص مکانیکی نمونه بهینه، کاغذ پوشش‌دهی شده با ضخامت ۱۲۰ میکرومتر انتخاب گردید.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Investigation of Industrial Paper Coating with Recycled Kaolin

نویسندگان [English]

  • F. Mortazavi 1
  • H. Resalati 1
  • S. Rasouli 2
  • Gh. Asadpour 1
1 Department of Wood and Paper Science and Engineering, Sari Agricultural Sciences and Natural Resources University, P. O. Box: 4818168984, Sari, Iran
2 Department of Nano Materials and Nano Coatings, Institute for Color Science and Technology, P. O. BOX: 16765-654, Tehran, Iran
چکیده [English]

The paper coating process has a special place in the paper industry in order to reduce production costs and improving quality. In this study, kaolin was first extracted from waste paper and XRD, FTIR, SEM/EDX analysis are used to investigate the microstructural properties of kaolin recycled from waste paper. Then, the coating solution of Recycled kaolin was coated on paper at four levels of thickness 30, 60, 90, and 120 micrometers. Based on the study of permeability properties and mechanical properties, the superior treatment was related to coated paper with 120 micrometers thickness.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Kaolin recycling
  • microstructural properties
  • paper coating
  • mechanical strength
  • permeability properties
  1. N. H. Astuti, N. A. Wibowo, M. R. S. S. N. Ayub, The porosity calculation of various types of paper using image analysis. J. Pendidikan Fisika Indonesia. 14(2018), 46-51.
  2. ه. غلامیان. بهبود چسبندگی پوششهای رنگی به چوب با استفاده از آمایش سطحی پلاسما. نشریه علمی پژوهشی علوم و فناوری رنگ. (1399)14، 47-41.
  3. H. Hamada, T. Enomae, I. Shibata, A. Isogai, F. Onabe. Effects of water-soluble cellulosic polymers on coating development and quality. Proceedings of PITA Coating Conference. Edinburgh, Great Britain, March 4-5, 2003, 91-95.
  4. M. A. Hubbe, R. A. Gill. Fillers for papermaking: a review of their properties, usage Practices, and their mechanistic role. Bioresour. 11(2016), 2886-2963.
  5. P. Raghavan, S. Chandrasekhar, V. Vogt, E. Gock, N. Suresh. Additional investigations on the separation of titanoferrous impurities from kaolin by high shear pretreatment and froth flotation - Part II. Appl. Clay Sci. 42(2008), 50-56.
  6. R. Sarbatly, C. P. Yee, T.S Fong, D. Krishnaiah. Particle Size Distribution and Purification of Red Clay for Industrial Use . J. Appl. Sci. 9(2009), 2344-2347
  7. M. Haydn, J, Kogel, Engineered clay products for the paper industry. Appl. Clay Sci. 29(2005), 199-206.
  8. P. Komadel. Chemically modified smectites. Clay Miner. 38(2003), 127-138.
  9. J. Gullichsen, Pigment coating and surface sizing of paper, Book 11, Making Science and Technology, Fapet / Tappi Series, Helsinki, Finland (2000), 280-320 .
  10. M. S. Karmous. Theoretical study of kaolinite structure; energy minimization and crystal properties. WJNSE. 1(2011), 62-66.
  11. H. Murray. Applied Clay Mineralogy: Occurrences, processing and applications of kaolins. 1st Edition Elsevier Science (2007), 7-30.
  12. W. Gates J. Theo kloprogge jana madejova faïza bergaya. Infrared and Raman Spectroscopies of Clay Minerals. 1st Edition, Elsevier, 2017, 20-40
  13. W. M.Bundya , J. N.Ishleyb , Kaolin in paper filling and coating . Appl. Clay Sci. 5(1991), 397-420
  14. C. Tournassat, C. Steefel, I. Bourg, F. Bergaya. Natural and engineered clay barriers. 1st Edition Elsevier 2015, 50-60
  15. A. A. AL-Shameri, L. X. Rong. Characterization and evaluation of algaof kaolin deposits of yemen for industrial application. J. Eng. Appl. Sci. 2(2009), 292-296
  16. R. N. Gurram, M. Al-Shannag, N. J. Lecher, S. M. Duncan, E. L.Singsaas, M. Alkasrawi. Bioconversion of paper mill sludge to bioethanol in the presence of accelerants or hydrogen peroxide pretreatment. Bioresour. Technol. 192(2015), 529–539.
  17. Standard conditioning and testing atmospheres for paper, board, pulp handsheets, and related products (Revision of T 402 sp-08), Standard Specific Interest Group for this Test Method TAPPI, TAPPI Test Methods, T 402 sp-08, 2013.
  18. Standard Forming handsheets for physical tests of pulp, Standard Specific Interest Group for this Test Method Tappi, Tappi Test Methods, T 205 sp-02, 2002.
  19. Standard Tensile properties of paper and paperboard (using constant rate of elongation apparatus) (Revision of T 494 om-01), Standard Specific Interest Group for this Test Method Tappi, Tappi Test Methods, T 494 om-01, 2006.
  20.  Standard Air resistance of paper (Gurley method) (Revision of T 460 om-02), the Standard Specific Interest Group for this Test Method Tappi, Tappi Test Methods, T 460 om-96, 2006.
  21.  Standard Bursting strength of paper, the physical properties committee of the process and product quality division Tappi, Tappi Test Methods, T 403 om-97, 1997
  22. M. Khale, M. Kleber, R. Jahn. Review of XRD-based quantitative analyses of clay minerals in soils: The suitability of mineral intensity factors. Geoderma. 109(2002), 191–205.
  23. L. Moritz, A. Gabrielsson. Temperature effect on the properties of clay. Geotech. Spec. Publ. 112(2001), 304–314.
  24. S. Zen, F. X Berrichi, N. Abidi, J. Duplay, A. Jada, B. Gasmi. Activated kaolin’s potential adsorbents for the removal of Derma Blue R67 acid dye: kinetic and thermodynamic studies. Desalin. Water Treat. 112(2018), 196–206.
  25. E. S. Ameh, A review of basic crystallography and x-ray diraction applications. Int. J. Adv. Manuf. Technol. 105(2019), 3289–3302.
  26. E. R. E. Mark, Jr. C. C. Habeger, J. Borch, M.B. Lyne. M. Decker,(2002). Handbook of physical testing of Paper. 1(2002), 562-873
  27.  KH. Khwaldia. Physical and mechanical properties of hydroxypropyl methylcellulose–coated paper as affected by coating weight and coating composition. BioResour. 8 (2013), 3438-3452
  28. I. J. Castvan, S. Lazarevic, D. Stojanovic, P. Z. ivkovic , R. Petrovic, D. J .kovi. Improvement of the mechanical properties of paper by starch coatings modified with sepiolite nanoparticles. Starch. 67(2015) 373–380
  29.  پ. کاظمی، ش. سالم. حذف عامل رنگزا از پساب به کمک فوتوکاتالیزور آناتاز تثبیت شده بر پایه متاکائولن. نشریه علمی علوم و فناوری رنگ. (۱۳۹7)12، ۲92-۲81
  30. J. M. Yeh, Sh. J. Liou, M. Ch. Lai, Y.W. Chang, Ch. Yu. Huang, C. P. Chen, J. H. Jaw, T. Y. Tsai, Y. H. Yu. Comparative studies of the properties of poly(methylmethacrylate)–clay nanocomposite materials prepared byin situemulsion polymerization and solution dispersion. J. Appl. Clay Sci. 94(2004), 1936–1946