تاثیر درجه جایگزینی نشاسته کاتیونی بر کارایی سیستم نانوذره در بازیافت کارتن های کنگره ای کهنه

نشاسته کاتیونی به طور گسترده ای به همراه انواع نانوذرات معدنی مانند نانوسیلیکا در پایانه تر کاغذسازی کاربرد دارد. در این مطالعه تلاش شد تا اثر درجه جایگزینی های نشاسته کاتیونی (018/0 و 045/0) در سیستم نانوذره حاوی نانوسیلیکا در خمیر بازیافتی حاصل از کارتن های کنگره ای کهنه بررسی شود. در ابتدا به منظور بررسی ویژگی های نانوذرات، شکل، اندازه و پراکنش ابعاد ذرات نانوسیلیکاسل مصرفی، با استفاده از میکروسکوپ نیروی اتمی و نیز میکروسکوپ الکترونی عبوری مطالعه شد که میانگین ابعاد نانوذرات کمتر از 50 نانومتر اندازه گیری شد. همچنین، در بررسی شاخص های فرایندی در تولید کاغذ، نتایج نشان از تعامل و اثرگذاری بیشتر نشاسته کاتیونی با درجه جایگزینی زیاد به همراه نانوذرات سیلیکا دارد، به نحوی که با استفاده از نشاسته کاتیونی با درجه جایگزینی 045/0، قابلیت آبگیری از 300 میلی لیتر (CSF) در نمونه شاهد به حدود 560 میلی لیتر (CSF) افزایش یافت. به علاوه، با توجه به اینکه ویژگی پیوند درونی کاغذ، شاخص مناسبی از کارایی نشاسته است، اثر درجه جایگزینی نشاسته کاتیونی در این ویژگی مقاومتی مشهودتر بود. چنانکه با استفاده از نشاسته کاتیونی با درجه جایگزینی زیاد، مقاومت درونی کاغذ نسبت به شاهد به بیش از دوبرابر افزایش یافت. از سوی دیگر، هرچند به طور کلی در فرایند جذب نشاسته کاتیونی، به لحاظ الکتروسینتیکی، معکوس شدن بار عمومی سیستم کاغذسازی به عنوان یک عامل محدودکننده در استفاده از نشاسته کاتیونی با DS زیاد است، اما نتایج نشان داد در تولید کاغذ بازیافتی از کارتن های کنگره ای کهنه، استفاده از نشاسته کاتیونی با DS زیاد موثرتر بوده است.