آهاردهی مقوای بازیافتی- بکر با مهندسی ناهمگن لایه ای توسط الکیل کتین دایمر (AKD) در شرایط خنثی و قلیایی

در بسیاری از مصارف کاغذ و مقوا، مقاومت در برابر جذب مایعات دارای اهمیت است که این ویژگی از طریق اعمال موادی شیمیایی برای آبگریزکردن ساختار کاغذ میسر می گردد. به این فرایند، آهاردهی اطلاق می شود که به دو صورت درونی و سطحی قابل انجام است که آهاردهی درونی به مراتب رایج تر است. لزوم و مشوق های استفاده از الیاف بازیافتی و نیز تامین ویژگی های مورد نیاز در محصول، ایده لایه ای کردن مهندسی تولید کاغذ و مقوا برای تامین و تطبیق شرایط و الزامات را برجسته نموده است. هدف از این پژوهش، تاثیر آهاردهی درونی مقوای چندلایه با آلکیل کتن دیمر بر ویژگی های مقوائی است که در لایه های مختلف آن از ترکیب متنوع و ناهمگنی از الیاف استفاده شده است.
مقوای چندلایه ای (گراماژ gr/m2 330 ) با الگوی لایه گذاری مهندسی ناهمگن خمیرکاغذهای بکر و بازیافتی، توسط آهار آلکیل کتین دایمر (AKD ) به میزان یک درصد براساس جرم خشک خمیرکاغذ؛ در دو شرایط کاغذسازی خنثی و قلیایی آهاردهی درونی گردید. سپس تاثیر شرایط مورد بررسی بر ویژگی های جذب آب لایه های روئی و پشتی (آزمون کاب)، حجیمی، درخشش، زبری سطح و مقاومت های مقوای بازیافتی-بکر مورد پژوهش قرار گرفت.
بطور کلی ماهیت واکنش پذیری مستقیم آلکیل کتن دیمر کاتیونی با سلولز، منجر به بهبود ویژگی های مقاومتی و نیز جذب آب مقوا در مقایسه با عدم کاربرد AKD شده است. ایجاد مقاومت به جذب آب در شبکه الیاف پس از پیوندیابی الیاف روی داده و مانع موثری در پیوندیابی الیاف نبوده است. در شرایط قلیایی تمامی ویژگی های مورد بررسی بویژه جذب آب و مقاومت های مقوا در مقایسه با شرایط خنثی، بهبود قابل توجهی را تجربه نموده است. در شرایط قلیایی، به دلیل یونیزه شدن بیشتر گروه های کربوکسیل سطح الیاف، اتصال بهتر و بیشتر الیاف با AKD که عامل آهاردهی کاتیونی است، پدید آمده و کاهش جذب آب و همچنین امکان پیوندیابی بیشتر اجزای دوغاب را فراهم ساخته است. از طرفی نیز واکشیدگی بیشتر اجزای دوغاب و همچنین افزایش نیاز کاتیون خواهی سطح الیاف در شرایط قلیایی، ماندگاری نرمه ها و پیوندیابی بین الیاف را افزایش داده و صافی سطح بهتری را نیز در ورقه کاغذ رقم زده است.
آهاردهی مقوای چندلایه با AKD منجر به کاهش جذب آب لایه های روئی و پشتی و نیز زبری سطح مقوا گردید. افزایش حجیمی و ویژگی های مقاومتی کشش، سفتی خمشی و پیوندیابی بین لایه های مقوا ناشی از آهاردهی مزبور مشاهده گردید، درحالیکه تاثیری در درخشش مقوای دوپلکس نداشته است. بهبودهای اشاره شده به افزایش پیوندیابی الیاف و نیز لایه های مقوا با یکدیگر توسط AKD نسبت داده شد که سپس پرورده شدن این عامل آهاردهی در محیط خشک کن منجر به ایجاد ماهیت آبگریزی در ساختار مقوا و جذب آب کمتر آن می گردد.