پرکننده‌های معدنی از نظر مقداری دومین مواد مورد استفاده در کاغذسازی هستند که همواره تمایل زیادی به افزایش مقدار آنها برای بهبود خواص نوری و کاهش قیمت کاغذهای چاپ و تحریر وجود داشته است. در این تحقیق، برای افزایش مقدار پرکننده در کاغذ، سیلیکات کلسیم با روش رسوب‌گذاری درجا در الیاف رنگ‌بری شدة باگاس بارگذاری شد. اثر دمای واکنش بر مقدار بارگذاری و رسوب سیلیکات کلسیم در سطح و داخل الیاف با استفاده از اندازه‌گیری میزان خاکستر، طیف‌سنجی XRD، تصویربرداری SEM و آنالیز EDX بررسی و تحلیل شد و در پایان، اثر این روش استفاده از پرکننده‌ها بر خواص فیزیکی و مقاومتی خمیرکاغذ بررسی شد. نتایج اندازه‌گیری خاکستر نشان داد که با روش استفاده‌شده سیلیکات کلسیم به خوبی در سطح و حفرات الیاف رسوب کرده است و با افزایش دمای واکنش، مقدار بارگذاری سیلیکات کلسیم در الیاف بیشتر شده است. طیف-سنجی XRD تشکیل رسوبات سیلیکات کلسیم و کربنات کلسیم را تاًیید کرد و تصویربرداری SEM نشان داد که مواد معدنی در سطح و در حفرات داخلی الیاف رسوب کرده‌اند. آنالیز EDX حضور عناصر سیلیس و کلسیم در الیاف تیمارشده را تاًیید و نشان داد ذرات معدنی رسوب‌گذاری شده در سطح الیاف ابعادی از 100 نانومتر تا 3 میکرون دارند. در یک گراماژ ثابت 80 گرم بر متر مربع، افزایش مقدار الیاف تیمارشده در کاغذ دست‌ساز سبب افزایش روشنی و دانسیتة ظاهری و کاهش ماتی و مقاومت‌های کاغذ شده است.

یکی از راهکارهای مهم تأمین مادۀ خام لیگنوسلولزی صنایع سلولزی کشور، توسعۀ زراعت چوب در نقاط مستعد ایران است. در میان گونه‌های بومی جنگل‌های شمال کشور، پلت با توجه به تطابق اکولوژیکی و تندرشد بودن می‌تواند در کنار دیگر گونه‌های تندرشد به‌عنوان یک گونه مستعد در زراعت چوب مدنظر قرار گیرد. این تحقیق با هدف بررسی ویژگی‌های خمیرکاغذهای ساخته‌شده از گونۀ افرا پلت با استفاده از فرایندهای مونو‌اتانول‌آمین، مونواتانول‌آمین/آنتراکینون، سودا و سودا/آنتراکینون و ارزیابی ویژگی‌های آنها انجام گرفت. عوامل متغیر پخت در فرایند مونواتانول‌آمین شامل سه سطح غلظت مونواتانول‌آمین (50، 75 و 100 درصد) و همچنین در فرایند سودا سه سطح قلیاییت (22، 24 و 26 درصد) در سه سطح زمان (180، 240 و 300 دقیقه) و دو سطح آنتراکینون (0 و 0/1 درصد) استفاده شدند. پخت‌های بهینۀ فرایندهای مونواتانول‌آمین/آنتراکینون، سودا/آنتراکینون و سودا به بازده کل 67/93 ، 50/97 و 52/36 درصد و عدد کاپای 27/7، 1/19 و 29/23 منجر شدند. در خمیرکاغذهای بهینه، بیشترین شاخص کشش (Nm/g 61/36)، شاخص ترکیدن (‌kPam2/g 3/341)، شاخص پارگی (‌mN.m2/g 6/382) و درجۀ روشنی (20/81 درصد)، به‌ترتیب مربوط به خمیرکاغذ سودا، مونواتانول‌آمین/آنتراکینون و سوداست. براساس نتایج این تحقیق فرایند خمیرکاغذسازی سودا اثرهای چشمگیری بر مقاومت کششی، پارگی و درجۀ روشنی نمونۀ چوب پلت در مقایسه با فرایند مونواتانول‌آمین داشته است. فرایند مونواتانول‌آمین به‌دلیل مصرف انرژی زیاد و زمان بیشتر برای لیگنین‌زدایی از خمیرکاغذها برای منابع چوبی قابل استفاده نیست.

در این پژوهش اثر ماده لیگنوسلولزی بر ویژگی های فیزیکی و مکانیکی چند سازه های چوب پلاستیک مورد بررسی قرار گرفت. برای این منظور ماده لیگنوسلولزی در چهار نوع آرد خمیر کاغذ های سولفیت قلیایی- آنتراکینون، مونو اتانول آمین، سودا - آنتراکینون و شیمیایی - مکانیکی با پلی اتیلن سنگین (HDPE) مخلوط گردید و مالئیک انیدرید پلی پروپیلن به عنوان ماده سازگار کننده (جفت کننده) در یک سطح ثابت و برابر با 5% وزنی مورد استفاده قرار گرفت. نسبت ماده زمینه (پلی اتیلن سنگین) به ماده لیگنوسلولزی 60 به 40 در نظر گرفته ‎شد. نمونه های نهایی پس از ترکیب در یک اکسترودر دو ماردونه، گرانول گیری و در ادامه با استفاده از روش قالبگیری تزریقی تهیه و برای انجام آزمایشات آماده شدند. مقاومت های مکانیکی چند سازه های تولید شده شامل مدول خمشی و کششی، مقاومت خمشی و کششی، مقاومت به ضربه فاق دار و خواص فیزیکی شامل جذب آب و واکشیدگی ضخامت پس از 24 ساعت طبق استاندارد های ASTM اندازه گیری شدند. نتایج نشان داد که تیمارهای شیمیایی در مقایسه با ماده لیگنوسلولوزی خام به ترتیب باعث افزایش و کاهش مدول الاستیسیته خمشی در چندسازه های تقویت شده با باگاس و کلش برنج شدند. درحالیکه تیمارهای اشاره شده منجر به افزایش مدول الاستیسیته کششی در چندسازه های تقویت شده با هر دو نوع ماده لیگنوسلولوزی شد. مقاومت خمشی و کششی چندسازه های حاوی باگاس بیشتر از چند سازه های تقویت شده با کلش برنج بود و تاثیر تیمارها نیز بر روی باگاس بیشتر از کلش برنج بود. چندسازه های حاوی کلش برنج مقادیر مقاومت به ضربه، جذب آب و واکشیدگی ضخامت بیشتری را در مقایسه با چند سازه های تقویت شده با باگاس از خود نشان دادند. همچنین تیمارهای انجام شده باعث کاهش جذب آب و واکشیدیگی ضخامت در چندسازههای حاوی هر دو نوع ماده لیگنوسلولوزی شد.

در این تحقیق، کلش برنج به عنوان ماده¬ای فراوان و ارزان قیمت برای تولید خمیر کاغذ با روش سودا-آنتراکینون انتخاب شد. برای بهبود مقاومت‌های این خمیرکاغذ، از نانوالیاف سلولزی کلش برنج، نشاسته کاتیونی و پلی آکریل آمید کاتیونی استفاده شده است. اختلاط نانو الیاف با سوسپانسیون خمیرکاغذ کاتیونی شده در سه سطح 2، 5 و 10 درصد در مدت زمان 5 دقیقه انجام شد. نشاسته کاتیونی و پلی آکریل آمید کاتیونی به ترتیب به مقدار ثابت 5/1 و 2/0 درصد وزن خشک خمیر کاغذ، به عنوان تثبیت کننده نانوالیاف سلولزی اضافه شده به سوسپانسیون خمیرکاغذ، استفاده شد. زمان زهکشی سوسپانسیون و مقاومت مکانیکی کاغذ با توجه به مقادیر نانو الیاف اضافه شده همراه با نشاسته کاتیونی و پلی اکریل آمید کاتیونی بطور خطی تغییر کرده است. با افزودن 10 درصد نانو الیاف سلولزی به سوسپانسیون خمیر کاغذ کاتیونی شده با پلی آکریل آمید کاتیونی، شاخص مقاومت کششی و ترکیدن به ترتیب 66/18 و 12/18 درصد افزایش مقاومت داشته است. همین شاخص¬ها در خمیرکاغذ کاتیونی شده با نشاسته کاتیونی، در بیشترین سطح افزودن نانو الیاف سلولزی (10 درصد) به ترتیب 35/19 و 24/19 درصد بهبود یافته است. نتایج حاکی از موفقیت در به بکارگیری نانو الیاف سلولزی می¬باشد.

در این پژوهش اثر افزودن سه نوع سورفکتانت غیریونی با نام‌های تجاری PEG-1000، KELA-2 و KECA-20 در چهار سطح 1%، 2%، 3% و 4%به‌عنوان افزودنی فرایند خمیرسازی CMP بر ویژگی‌های خمیرکاغذ CMP به ‌دست آمده از اکالیپتوس کاملدولنسیس، رنگبری اکسایشی خمیر و ویژگی‌های کاغذ دست‌ساز مورد بررسی قرار گرفت. خمیرکاغذهای دارای بیشترین بازده و کمترین وازده به دست آمده از سورفکتانت‌ها به‌همراه پخت شاهد (بدون سورفکتانت) انتخاب و طی دو مرحله با هیدروژن پراکسید رنگبری شدند. نتیجه ‌های تهیه خمیرکاغذ نشان داد که KECA-20 در سطح کاربرد 1 درصد موجب افزایش بازده خمیرسازی به مقدار 5 /2 درصد شد. سورفکتانت KECA-20 در سطح کاربرد 1 درصد وPEG-1000 در سطح کاربرد 4 درصد منجر به افزایش بازده بعد از الک، کاهش مصرف هیدروژن پراکسید در رنگبری، افزایش روشنی و کاهش ماتی و زردی کاغذهای به دست آمده شدند. همچنین کاغذهای به دست آمده از افزودن همة سورفکتانت‌ها نسبت به کاغذهای شاهد از ویژگی‌های مقاومتی بهتری برخوردار بودند.