| تعداد نشریات | 285 |
| تعداد نشریات سازمان | 83 |
| تعداد شمارهها | 3,115 |
| تعداد مقالات | 34,682 |
| تعداد مشاهده مقاله | 49,903,227 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 80,223,283 |
شناسایی و مقایسه اجزای شیمیایی مواد آلی موجود در کاغذ فلوتینگ و لاینر کرافت با روش کروماتوگرافی گازی- طیف سنجی جرمی MS) /(GC | ||
| تحقیقات علوم چوب و کاغذ ایران | ||
| مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده، انتشار آنلاین از تاریخ 14 دی 1404 | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22092/ijwpr.2026.371055.1818 | ||
| نویسنده | ||
| رامین ویسی* | ||
| عضوهیات علمی واحد چالوس | ||
| چکیده | ||
| سابقه و هدف: کاغذ فلوتینگ و لاینر کرافت از جمله مهمترین کاغذهای تولیدی در صنعت کاغذ کشور هستند، که بهویژه در تولید کارتنهای مقوایی کاربرد دارند. کاغذ فلوتینگ معمولاً از مخلوط پهنبرگان و با استفاده از فرآیند خمیرسازی NSSC تولید میشود، در حالی که کاغذ لاینر کرافت از مواد مشابه با استفاده از فرآیند کرافت تولید میگردد. با این حال، بهدلیل محدودیتهای تأمین چوب و رقابت در منابع اولیه، بخش زیادی از این کاغذها در کشور از مواد بازیافتی مانند کاغذ باطله و آخال تولید میشوند. هدف این تحقیق شناسایی و مقایسه اجزای شیمیایی مواد آلی موجود در کاغذ فلوتینگ و لاینر کرافت با استفاده از روش کروماتوگرافی گازی-طیفسنجی جرمی (GC-MS) بوده است. مواد و روش ها: در این مطالعه، نمونههای کاغذ فلوتینگ از تولیدات ماشین شماره دو کارخانه چوب و کاغذ مازندران و نمونههای کاغذ لاینر کرافت از تولیدات کارخانه چوکا گیلان انتخاب شد. ابتدا، طبق استانداردهای TAPPI، آرد نمونهها و درصد مواد استخراجی آنها اندازهگیری گردید. سپس، مواد استخراجی با استفاده از حلال استن از آرد نمونه های کاغذ جدا شده و باقیمانده مواد عصارهای به ویالهای شیشهای منتقل و به آنها واکنشگر BSTFA افزوده شد. نمونهها به مدت یک ساعت در حمام بنماری در دمای 70 درجه سانتیگراد قرار گرفتند و پس از آن برای آنالیز به دستگاه GC-MS تزریق شدند. شناسایی ترکیبات موجود با استفاده از دیاگرام زمان بازداری، ضریب کواتز و جدول آدامز انجام شد. نتایج: نتایج حاصل از تحلیل دیاگرامهای GC-MS کاغذ فلوتینگ نشان داد که از مجموع 76 ترکیب شناساییشده، بنزآلدهید (20.44%)، بنزنمتانول (5.32%)، 9-اکتا دکانوئیک اسید (5.16%)، بیس(2-اتیلهگزیل) فتالات (4.33%)، گاما-سیتوسیترول (1.34%) و بتا-سیتوسیترول (1.01%) مهمترین ترکیبات موجود بودند. این ترکیبات شامل ترکیبات آروماتیک و اسیدهای چرب طبیعی هستند. در مقابل، در کاغذ لاینر کرافت از مجموع 28 ترکیب شناساییشده، بیس(2-اتیلهگزیل) فتالات (28.21%)، هگزادکانوئیک اسید (24.25%)، 9-اکتا دکانوئیک اسید (11.67%)، اکتادکانوئیک اسید (10.45%)، هگزادکان (7.12%)، پیماریک اسید (2.06%)، 2،1-بنزن دیکربوکسیلیک اسید (1.17%)، اسکوئلن (1.40%) و سرینجیل آلدئید (0.31%) بهعنوان مهمترین ترکیبات شناساییشده بودند. این ترکیبات عمدتاً به ترکیبات نرمکننده صنعتی و برخی ترکیبات چرب اشاره دارند، که در ساختار کاغذ لاینر کرافت نقش مهمی ایفا میکنند .در تجزیهوتحلیل GC-MS کاغذ فلوتینگ، ترکیباتی نظیر پارا-زایلن، بنزآلدهید، بیبنزیل، فورمیلمورفولین و بنزنمتانول شناسایی شدند، که در کاغذ لاینر کرافت حضور نداشتند. همچنین، آلکانهای سبک (مانند دکان، دودکان و نونادکان) و ترکیبات زیستی مانند بتا-و گاما-سیتوسترول بهطور مشخص در کاغذ فلوتینگ مشاهده شدند، که احتمال تفاوت در منابع الیاف یا افزودنیهای مورد استفاده در این کاغذ را تقویت میکند. از سوی دیگر، ترکیبات فنولیک و آروماتیک شناساییشده ممکن است ناشی از چسبها، جوهرها یا مواد جانبی فرآیند تولید باشند. در کاغذ لاینر کرافت، ترکیباتی مانند اسید آبتیک، اسید پیماریک و ایزوکونابیک اسید شناسایی شدند، که در کاغذ فلوتینگ وجود نداشتند. همچنین، ترکیبات با زنجیرههای بلند مانند تتراکوزان و اسکوالن بهطور خاص در این نمونه حضور داشتند، که احتمال استفاده از الیاف چوب سوزنی برگان و یا افزودنیهای غیر فیبری مانند روزینها را مطرح میسازد. نتیجهگیری: مقایسه نتایج حاصل از آنالیز GC-MS در کاغذ فلوتینگ و لاینر کرافت نشان داد که ترکیبات مشترک شامل آلکانهای زنجیره بلند و اسیدهای چرب طبیعی در هر دو نوع کاغذ وجود دارند. علاوه بر این، بیس(2-اتیلهگزیل) فتالات بهعنوان نرمکننده صنعتی نقش مؤثری در بهبود خواص مکانیکی این کاغذها ایفا میکند. تفاوتهای مشاهدهشده در ترکیبات اختصاصی هر نمونه، از جمله حضور ترکیبات آروماتیک و آلکانهای سبک در کاغذ فلوتینگ و روزینها و آلکانهای بلند در کاغذ لاینر کرافت، نشاندهنده تفاوتهای منبع الیاف و فرآیندهای تولید است. این تفاوتها میتوانند به بهینهسازی فرمولاسیون و ارتقای کیفیت محصولات کاغذی کمک کنند. | ||
| کلیدواژهها | ||
| کاغذ فلوتینگ؛ لاینر کرافت؛ ترکیبات شیمیایی؛ کروماتوگرافی گازی؛ طیف سنجی جرمی؛ MS / GC | ||
| عنوان مقاله [English] | ||
| Identification and comparative of organic chemical components in fluting and kraft liner papers using gas chromatography–mass spectrometry (GC-MS) | ||
| نویسندگان [English] | ||
| Ramin Vaysi | ||
| چکیده [English] | ||
| Background and aim: Fluting paper and Kraft liner paper are among the most important grades of paper produced in the pulp and paper industry, particularly for the manufacture of corrugated board. Fluting paper is typically made from a mixture of hardwood fibers using the Neutral Sulfite Semi-Chemical (NSSC) pulping process, while kraft liner paper is produced from similar raw materials through the Kraft pulping process. However, due to limitations in wood supply and competition for primary raw materials, a significant portion of these papers in the country is produced using recycled fibers, such as waste paper and paper mill rejects. The objective of this study was to identify and compare the chemical components of the organic substances present in fluting and Kraft liner papers using Gas Chromatography-Mass Spectrometry (GC-MS). Materials and Methods: In this study, fluting paper samples were collected from the production line of machine No. 2 at Mazandaran Wood and Paper Mill, and kraft liner paper samples were obtained from Chooka paper mill in Gilan. Initially, the ash content and extractable substances in the samples were quantified according to TAPPI standards. The extractable substances were then separated from the paper pulp using acetone as a solvent. The remaining extracts were transferred to glass vials, to which BSTFA (N,O-Bis(trimethylsilyl)trifluoroacetamide) reagent was added. The samples were heated in a water bath at 70°C for one hour before being injected into the GC-MS system for analysis. Compound identification was performed using retention time chromatograms, the Quats index and Adams table. Results: GC-MS analysis of the fluting paper identified a total of 76 compounds, with the most abundant being benzaldehyde (20.44%), benzene methanol (5.32%), 9-octadecenoic acid (5.16%), bis(2-ethylhexyl) phthalate (4.33%), gamma-sitosterol (1.34%), and beta-sitosterol (1.01%). These compounds primarily consisted of aromatic hydrocarbons and natural fatty acids. In contrast, GC-MS analysis of kraft liner paper identified 28 compounds, with the major components being bis(2-ethylhexyl) phthalate (28.21%), hexadecanoic acid (24.25%), 9-octadecenoic acid (11.67%), octadecanoic acid (10.45%), hexadecane (7.12%), pimaric acid (2.06%), 1,2-benzenedicarboxylic acid (1.17%), squalene (1.40%), and syringyl aldehyde (0.31%). These substances were predominantly industrial plasticizers and fatty acids, which play an important role in the composition and functional properties of Kraft liner paper. The GC-MS analysis of fluting paper also revealed the presence of compounds such as p-xylene, benzaldehyde, dibenzyl, formylmorpholine, and benzyl alcohol, which were not detected in kraft liner paper. Additionally, light alkanes (such as decane, dodecane, and nonadecane) and phytosterols, specifically beta- and gamma-sitosterol, were uniquely present in fluting paper, supporting the hypothesis of differences in fiber sources or the use of specific additives in fluting paper production. In contrast, phenolic and aromatic compounds detected in fluting paper may be derived from adhesives, inks, or residual chemicals in the manufacturing process. For kraft liner paper, compounds such as abietic acid, pimeric acid, and isocunabic acid were identified, which were absent in fluting paper. Additionally, long-chain hydrocarbons such as tetracosane and squalene were found specifically in this sample, indicating the potential use of softwood fibers or non-fibrous additives like rosin. Conclusion: The comparison of GC-MS profiles between fluting paper and kraft liner paper revealed that both grades of paper share common chemical constituents, including long-chain alkanes and natural fatty acids. Furthermore, bis(2-ethylhexyl) phthalate, an industrial plasticizer, plays a significant role in improving the mechanical properties of both paper types. The observed differences in specific compounds, such as the presence of aromatic compounds and light alkanes in fluting paper and long-chain hydrocarbons and resins in kraft liner paper, suggest variations in fiber sources, pulping processes, and the use of additives. These differences could provide valuable insights for optimizing paper formulations and enhancing the quality of paper products. | ||
| کلیدواژهها [English] | ||
| Fluting paper, Kraft liner paper, chemical composition, gas chromatography, mass spectrometry | ||
| مراجع | ||
|
| ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 7 |
||