การเพิ่มการกักเก็บของแคลเซียมคาร์บอเนตชนิดตกตะกอนและนาโนแคลเซียมคาร์บอเนตในกระดาษโดยใช้พอลิอะคริเลตและพอลิอะคริลาไมด์

Retention enhancement of precipitated calcium carbonate and nano calcium carbonate in paper using polyacrylate and polyacrylamide

Name: มนต์นภา ลัภนพรวงศ์

keyword: แคลเซียมคาร์บอเนต

; พอลิอะคริลาไมด์

; อนุภาคนาโน

Abstract: งานวิจัยนี้มุ่งศึกษาถึงผลจากการเติมแคตไอออนิกพอลิอะคริลาไมด์เป็นสารเพิ่มการตกค้างและโซเดียมพอลิอะคริเลตเป็นสารช่วยกระจายตัว เพื่อเพิ่มปริมาณการกักเก็บตัวเติม 2 ชนิด ได้แก่ แคลเซียมคาร์บอเนตชนิดตกตะกอนและนาโนแคลเซียมคาร์บอเนตภายในเนื้อกระดาษ โดยใช้เยื่อเคมีฟอกทางการค้าในอัตราส่วนเยื่อใยสั้นและเยื่อใยยาวเท่ากับ 70:30 ของน้ำหนักแผ่นทดสอบ นำไปบดเยื่อเพื่อให้มีค่าสภาพการระบายน้ำ 325 ± 25 mL CSF จากนั้นศึกษาถึงปริมาณการเติมแคตไอออนิกพอลิอะคริลาไมด์และโซเดียมพอลิอะคริเลตที่เหมาะสมสำหรับตัวเติมแคลเซียมคาร์บอเนตทั้งสองชนิด เพื่อให้มีปริมาณการกักเก็บภายในเนื้อกระดาษที่ร้อยละ 30 ของน้ำหนักแผ่นทดสอบ โดยพบว่าเมื่อเติมแคตไอออนิกพอลิอะคริลาไมด์ที่ร้อยละ 1.1 ของน้ำหนักเยื่อแห้งส่งผลให้มีปริมาณการกักเก็บสูงสุด แต่อย่างไรก็ตามพบว่าการเติมโซเดียมพอลิอะคริเลตในสารแขวนลอยแคลเซียมคาร์บอเนต ทำให้ปริมาณการกักเก็บตัวเติมภายในกระดาษลดลง โดยเฉพาะในภาวะที่เติมนาโนแคลเซียมคาร์บอเนตเนื่องจากมีการกระจายตัวของอนุภาคที่มากเกินไป ส่งผลให้อนุภาคเล็ก ๆ ลอดไปกับน้ำผ่านรูตะแกรงระหว่างทำการขึ้นแผ่น เมื่อได้ปริมาณที่เหมาะสมในการเติมสารเติมแต่งแล้วนั้นจึงได้ศึกษาถึงการใช้ร่วมกันระหว่างแคลเซียมคาร์บอเนตชนิดตกตะกอนและนาโนแคลเซียมคาร์บอเนตในสัดส่วนที่ต่างกัน ตั้งแต่ 100: 0 75:25 50:50 25:75 ถึง 0:100 ในการปรับปรุงสมบัติกระดาษโดยเทียบกับภาวะที่ไม่เติมสารเติมแต่งใด ๆ พบว่าแม้ว่าแคลเซียมคาร์บอเนตชนิดตกตะกอนและนาโนแคลเซียมคาร์บอเนตจะให้สภาพพิมพ์ได้และสมบัติทางทัศนศาสตร์ใกล้เคียงกัน แต่เมื่อสัดส่วนของนาโนแคลเซียมคาร์บอเนตเพิ่มขึ้นกลับทำให้ความเรียบของผิวกระดาษและความหนาแน่นของแผ่นทดสอบลดลง นอกจากนี้เมื่อนำไปทดสอบความแข็งแรงต่อแรงดึงและแรงฉีกพบว่าเกิดการฟุ้งกระจายของอนุภาคแคลเซียมคาร์บอเนตมากขึ้นเมื่อแผ่นทดสอบฉีกขาด

Abstract: The aim of this research is to study the effects of using cationic polyacrylamide (CPAM) as a retention aid and sodium polyacrylate (NaPA) as a dispersant (exhibiting dispersing ability) in order to enhance retention of 2 fillers, i.e. precipitated calcium carbonate (PCC) and nano calcium carbonate (NCC), in paper. The pulp was mixed commercial bleached kraft pulp, with a hardwood/softwood ratio of 70:30 by weight which was then beaten to 325 ± 25 mL CSF. The amount of CPAM and NaPA additions was individually optimized in order to get the total filler retention of 30%. The experimental results showed the addition of CPAM significantly offered filler retention, especially when using at 1.1 wt.% of dry pulp weight. Meanwhile, NaPA decreased filler retention particularly in NCC-containing suspension due to excessive deagglomeration. However, the dispersed NCC particles were generally too small to be entrapped in the sheet structure. It could be easily lost as white water during handsheet forming process. When the optimum amount of additives was determined, the effects of mixed PCC and NCC addition at five different ratios between 100:0 75:25 50:50 25:75 and 0:100 on paper properties compared with the controlled condition were observed. It was shown that PCC and NCC provided similar printability and optical properties. However, when the proportion of NCC was increased, the apparent density and smoothness of paper handsheets were decreased. During tensile and tear testing, it was found that there was some misting of filler particles in the handsheets with large amount of NCC.

จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย. สำนักงานวิทยทรัพยากร

Address: กรุงเทพมหานคร

Email: cuir@car.chula.ac.th

Name: กุนทินี สุวรรณกิจ

Role: ที่ปรึกษา

Name: วันทนีย์ พุกกะคุปต์

Role: ที่ปรึกษา

Created: 2560

Modified: 2567-11-14

Issued: 2567-11-14

วิทยานิพนธ์/Thesis

application/pdf

DOI: 10.58837/CHULA.THE.2017.585

tha

DegreeName: วิทยาศาสตรมหาบัณฑิต

Level: ปริญญาโท

Descipline: เทคโนโลยีเยื่อและกระดาษ

Grantor: จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย

©copyrights จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	5872122923.pdf	5.92 MB

ใช้เวลา

0.036474 วินาที