درای استرنت (Dry Strength)

آهار زنی در صنعت کاغذ سازی
28 نوامبر 2018

درای استرنت (Dry Strength)

از سالیان پیش افزودنی‌هایی تحت عنوان افزایش دهنده مقاومت خشک در صنایع کاغذسازی رواج داشته است یکی از متداولترین آنها استفاده از نشاسته چه بصورت نشاسته معمولی (Native) و یا چه بصورت نشاسته اصلاح شده به روشهای شیمیائی، دسترسی آسان به آن و پائین بودن قیمت نشاسته موجب انگیزه و تمایل به مصرف مقادیر زیادتری از نشاسته در تولید کاغذ بوده است. با پیشرفت تکنولوژی مواد شیمیائی پلیمری که در مقایسه با نشاسته حتّی نشاسته کاتیونی 5 تا 10 بار بیشتر مقاومت مکانیکی کاغذ را افزایش می‌دهند به بازار عرضه شدند، این مواد شیمیائی پلیمری تمایل بیشتری در ایجاد پیوند و اتصال با الیاف سلولزی دارند. به علاوه مصرف نشاسته باعث افزایش بار آلودگی آب در گردش فرآیند تولید کاغذ می‌شود. و مقادیر زیادی از نشاسته بصورت محلول در چرخه آب ماشین کاغذ باقی می‌ماند که خود ماده غذائی مناسبی برای رشد میکرو ارگانیزم‌ها در محیط می‌گردد.

یکی از اولین مواد شیمیائی سنتتیک پلیمری که به عنوان «درای استرنت» در صنعت کاغذسازی مورد استفاده واقع گردید کوپلیمری‌های اکریل آمید بوده‌اند که دارای بار الکتریکی آنیونی می‌باشند و امروزه نیز این مواد که غالباً با پلیمرهایی با بار الکتریکی کاتیونی تقویت و اصلاح شده‌اند استفاده می‌شوند که به سهولت و بهتر جذب الیاف سلولزی می‌گردند.

تکنولوژی جدید ساختار شیمیائی پلی آکریل آمیدها را با افزودن عوامل آلدئیدی تقویت و اصلاح کرده است، از جمله این سری از آلدئیدها گلی اکسال را می‌توان نام برد که به عنوان یک ماده «فعال نهان» عمل می‌کند که در درجه حرارتهای  بین 80 تا 100 درجه سلسیوس به صورت پلیمرهای درونی با پلیمرهای دیگر بصورت زنجیزه‌ای هنگام خشک شدن کاغذ در قسمت درایرها ایجاد می‌کند و موجب افزایش مقاومت و استحکام کاغذ می‌گردد دسته دیگری از پلیمرهای سنتتیک مانند پلیمرهای پلی آمید – آمین‌ها که غالباً با ماده شیمیائی دیگر بنام اپی کلرئیدرین تقویت و اصلاح می‌شوند با موفقیت از سالهای قبل به عنوان وت استرنت استفاده می‌شوند این مواد شیمیائی بسیار راکتیو بوده و بخصوص در PH بالاتر از 6 و در حرارتهای بالاتر از 80 درجه سلسیوس عمل کرد بهتری دارند.

امروزه معلوم شده است که پلی آمیدهای «درهم رفته» به عنوان «درای استرنت» که خواص عالی‌تری هم دارا می‌باشند در تولید کاغذ نقش مهمی را ایفا می‌کنند.

محلول آماده شده پلیمرهای پلی‌آمیدی که می‌توانند متناسب با ساختار شیمیائی خود بار الکتریکی کاتیونی و یا آنیونی داشته باشند را ممکن است در داخل خمیر کاغذ و یا بصورت پاششی روی الیاف در سایز پرس و یا در فیلم پرس اسپری کرد.

عمر نگهداری این پلیمرها زیاد است و معمولاً درصد جامد آنها حدود 20٪ می‌باشد.

در میان سایر مشخصات کیفی کاغذ، مقاومت مکانیکی کاغذ غالباً به چسب «مقاومت خشک» و «مقاومت‌تر» تعریف می‌شود.

«مقاومت خشک» کاغذ تابعی است از مقاومت کششی کاغذ برپایه ورق کاغذ خشک که قبل از انجام آزمایش، نمونه کاغذ را در اطاق مخصوص تهویه با رطوبت و درجه حرارت استاندارد برای 24 ساعت نگهداری می‌کنند و سپس با دستگاه کشش «Tensile Tester» مقاومت کشش آن را اندازه می‌گیرند.

ولی برای اندازه‌گیری «مقاومت‌تر» کاغذ، ابتدا نمونه کاغذ را کاملاً خشک و سپس آن را دوباره مطابق دستورالعمل استاندارد خیس می‌کنند و بعد مقاومت کششی آن را اندازه‌گیری می‌کنند.

بیشتر محصولات کاغذهای بهداشتی مانند کاغذ تیشو که «مقاومت‌تر» زیادتری دارند نبایستی از رزین‌های مقاومت‌ دهندة کاغذ بر پایه «PAE» پلی آمید- اپی کلرئیدرین که مقاومت دائمی «PWS» را موجب می‌شوند زیاد استفاده کنند، زیرا این نوع کاغذهای بهداشتی بایستی به سهولت قابلیت دیسپرس شدن در آب را داشته باشند تا مشکلاتی در مسیر فاضلاب‌های بهداشتی و مسیر فلاش‌تانک‌ها ایجاد نکنند. رزین‌های مقاومت دهنده بر پایه PAE «مقاومت‌تر» کاغذ را افزایش می‌دهند و فقط تأثیر کمی بر افزایش مقاومت خشک کاغذ دارند. هم چنین کاغذی که در حین تولید و به دلیل مشکلات فنی و یا به دلیل کیفیت بد «Reject» که دوباره به فرآیند تولید کاغذ برگشت داده می‌شوند «Broke» بایستی دارای «مقاومت‌تر» کمتری باشند که قابلیت دوباره خمیر شدن «Re-Pulping» را به راحتی داشته باشند.

برای افزایش مقاومت خشک کاغذ اغلب از مواد افزودنی «دارای استرنت» DSR استفاده می‌شود که به فرآیند تولید کاغذ اضافه می‌کنند، این رزین‌ها پلیمرهای تقویت شده و اصلاح شده اکریل آمید هستند که معمولاً با بار الکتریکی آنیونی، کاتیونی و یا آمفوتر به بازار عرضه می‌شوند. و در واقع پلی الکترولیت محلول در آب هستند. و می‌توانند هم زمان Retention و Drainage را آسان‌تر کنند و در نتیجه سرعت ماشین کاغذ را افزایش می‌دهند. گاهی برای این منظور از نشاسته کاتیونی استفاده می‌کنند که «مقاومت‌تر» کاغذ را افزایش نمی‌دهد و همانطور که قبلاً هم اشاره شد. نشاسته در مقایسه با DSR 5 تا 10 بار کمتر مقاومت کاغذ را افزایش می‌دهد و از طرفی بار آلودگی آب در گردش فرآیند تولید را افزایش می‌دهد، تحقیقات زیادی انجام گرفته است تا جایگزینی برای نشاسته پیدا کنند و امروزه پلیمرهای سنتتیک مناسب‌ترین و بهترین مقاومت دهندة کاغذ هستند

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *