تاثیر به کارگیری زئولیت سنتزی 4A به عنوان رنگدانه روی ویژگی های فیزیکی کاغذ

استفاده از کاغذهای پوشش دهی شده به انتخاب و کاربرد پوشش نهایی کاغذ بستگی دارد. به دلیل اینکه رنگدانه بین 80 تا 95 درصد وزن پوشش را تشکیل می دهد واضح است که نوع و ویژگی های ذرات نقش مهمی در ساختار پوشش، ویژگی های نوری و ویژگی های کیفی چاپ نهایی کاغذ بازی می کند. یکی از موادی که اخیرا وارد عرصه تحقیقات مرتبط با پوشش دهی شده زئولیت است. هدف از انجام این تحقیق بررسی تاثیر زئولیت سنتزی 4A به عنوان رنگدانه روی ویژگی های فیزیکی کاغذهای پوشش دهی شده با رنگدانه های زئولیت سنتزی به صورت خالص و به صورت ترکیب شده با کربنات کلسیم رسوبی و کائولینیت می باشد.
کاغذ مورد نیاز برای این مطالعه از نوع چاپ تحریر 75 گرمی تولید شده توسط کارخانه کاغذ کائوتا کشور فنلاند، رنگدانه ی زئولیت سنتزی از نوع A4 از شرکت آسی اس متریال آمریکا، کربنات کلسیم رسوبی از شرکت اوی نوردیک متریال اسپیشلتی واقع در فنلاند، کائولینیت دی جی از شرکت ایمری واقع در بلژیک، چسب مورد نیاز از نوع استایرن بوتا دی ان و از یک شرکت آلمانی به نام ترینسئو تهیه شد. وزن پوشش 14 و 30 گرم در یک طرف کاغذ و شرایط اتوزنی مختلف (دمای 70 و 90 درجه سانتی گراد، فشار اعمال شده و تعداد عبور کاغذ ثابت ) برای نمونه ها در نظر گرفته شد. برخی از ویژگی های فیزیکی کاغذهای پوشش دهی شده مانند ضخامت، زبری سطح، درخشش، تغییرات درخشش، ماتی، درجه روشنی، ضریب تفرق نور، سفیدی و زردی بررسی شد.
استفاده از زئولیت سبب می شود میزان زردی به طرز چشمگیری کاهش پیدا کند همچنین کاغذهای پوشش دهی شده با زئولیت از سفیدی بسیار بالائی در حد کاغذ پوشش دهی شده با کربنات کلسیم برخوردار هستند. درجه روشنی کاغذهای پوشش دهی شده با زئولیت حتی از کاغذ پوشش دهی شده با کربنات کلسیم نیز بالاتر است و اتوزنی سبب کاهش اندکی در میزان درجه روشنی شد. قبل از اتوزنی، کاغذهای پوشش دهی شده با کربنات کلسیم از بالاترین مقدار ضریب تفرق نور برخوردار است و بعد از اتوزنی نیز علیرغم کاهش زیاد در مقدار ضریب تفرق نور همچنان دارای بالاترین مقدار ضریب تفرق نور هستند و به همین دلیل از ماتی بسیار بالایی نیز برخوردارند. نتایج نشان داد افزودن مقدار اندکی کربنات کلسیم و کائولینیت به زئولیت ها سبب بهبود ضریب تفرق نور و بهبود ماتی آنها شده است. همچنین کاغذ پوشش دهی شده با زئولیت از درخشش کمی برخوردار است. اتوزنی سبب افزایش درخشش تمامی تیمارها می شود و این افزایش در کربنات کلسیم و کائولینیت بیشتر مشهود است. افزودن کربنات کلسیم و کائولینیت به زئولیت ها سبب بهبود میزان درخشش کاغذ پوشش دهی شده با آنها خواهد شد و به نظر می رسد به دلیل سختی بالاتر زئولیت ها نسبت به دیگر رنگدانه ها بهتر است از فشاری بیشتر از فشار به کار رفته در این تحقیق برای اتوزنی استفاده شود.
در مجموع باید گفت زئولیت 4A به لحاظ ویژگی های فیزیکی می تواند جایگزین مناسبی برای کربنات کلسیم رسوبی و کائولینیت باشد. ایده آل ترین شرایط برای استفاده از زئولیت سنتزی و کاهش میزان نقایص آن ترکیب زئولیت با کربنات کلسیم و کائولینیت است.