
تعداد نشریات | 13 |
تعداد شمارهها | 626 |
تعداد مقالات | 6,517 |
تعداد مشاهده مقاله | 8,746,576 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 8,317,350 |
بررسی مقایسهای ویژگیهای خمیرکاغذ و کاغذ تهیهشده به روش دی اکسید گوگرد- اتانول- آب (SEW) و سودا از الیاف باگاس | ||
پژوهشهای علوم و فناوری چوب و جنگل | ||
مقاله 16، دوره 24، شماره 3، آذر 1396، صفحه 221-240 اصل مقاله (342.21 K) | ||
نوع مقاله: مقاله کامل علمی پژوهشی | ||
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22069/jwfst.2017.11163.1583 | ||
نویسندگان | ||
علی اصغر تاتاری1؛ محمدرضا دهقانی فیروزآبادی2؛ احمدرضا سرائیان2؛ محمدهادی آریائی منفرد3 | ||
1دانش آموخته کارشناسی ارشد، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان | ||
2دانشیار گروه صنایع خمیر و کاغذ، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان | ||
3استادیار گروه صنایع خمیر و کاغذ، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان | ||
چکیده | ||
چکیده سابقه و هدف: در مقیاس جهانی تولید کاغذ روزنامه و چاپ و تحریر از خمیرکاغذ پسماندهای کشاورزی مانند الیاف باگاس به دلیل محدودیتهای منابع چوبی و دسترسی به فناوری تولید مناسب، مورد توجه جدی قرار گرفته است. در حال حاضر باگاس نیشکر میتواند بهعنوان مهمترین و مناسبترین پسماند کشاورزی ایران جهت استفاده در سرمایهگذاریهای جدید با تکنولوژی مناسب و نوین مورد توجه قرار گیرد. مطالعه حاضر با هدف بررسی مقایسهای ویژگیهای خمیرکاغذ تهیهشده به روش دی اکسید گوگرد- اتانول- آب (SEW) و سودا از الیاف باگاس انجام شده است. مواد و روشها: با استفاده از فرآیندهای سودا و SEW تحت شرایط فرآیندی مختلف، مانند دمای بیشینه پخت (135 درجه سانتیگراد) و زمانهای خمیرسازی (از 30 تا 100 دقیقه)، پختهای متعددی با هدف رسیدن به عدد کاپای حدود 20 انجام گردید. برای خمیرهای سودا ابتدا از آب تصفیه شده برای حذف مایع پخت سیاه خمیر استفاده گردید و سپس خمیرها با اعمال فشار مجددا توسط آب تصفیهشده شستشو داده شدند. در فرآیند SEW، خمیر جمعآوری شده پس از زهکشی کامل از مایع پخت بر روی مش 200 ابتدا بر اساس روش مشخص با استفاده از اتانول 40 درصد با دمای 60 درجه سانتیگراد و سپس توسط آب تصفیهشده شستشو داده شد. پس از انتخاب فرآیند خمیرسازی به لحاظ عدد کاپا، پالایش خمیرها تا حصول درجه روانی 380 میلیلیتر (CSF) انجام شد. در نهایت ویژگیهای خمیرکاغذ تولیدشده به روش SEW براساس دستورالعملهای آئیننامه TAPPI مورد ارزیابی قرار گرفت و با فرآیند رایج سودا به لحاظ مقاومتهای فیزیکی، مکانیکی و نوری کاغذ مقایسه گردید. یافتهها: نتایج ارزیابیها نشان داد که دانسیته کاغذهای SEW بیشتر از کاغذ سودا میباشد و ضخامت، بالک و مقاومت به عبور هوای آن کمتر است. کاغذهای SEW دارای مقاومت به ترکیدن، پارگی و کششی کمتری نسبت به کاغذهای سودا بودند. همچنین نتایج حاصل از ارزیابی ویژگیهای نوری نشان داد کاغذهای SEW درجه روشنی بیشتر و زردی کمتری نسبت به کاغذهای سودا داشتند. ماتی کاغذهای SEW نسبت به کاغذهای سودا کمتر بود. نتیجهگیری: با توجه به اینکه شیمی لیگنینزدایی فرآیند SEW مشابه سولفیت اسیدی است؛ از این رو انتظار میرود ویژگیهای خمیرکاغذ آن مشابه سولفیت اسیدی باشد. بنابراین با توجه به مقاومت کم الیاف خمیرهای حاصل از فرآیند SEW و نیاز به دور پالایش کم این خمیرها به نظر میرسد این فرآیند از پتانسیل مطلوبی برای تولید طیفی وسیعی از خمیرکاغذهای ویژه (خمیر حل شونده، کاغذ ضدچربی، نانوسلولز) در کنار سایر فرآوردههای با ارزش افزوده زیاد برخوردار باشد. همچنین درجه روشنی زیاد قبل از رنگبری، یک مزیت آشکار فرآیند SEW است. این امر باعث جلوگیری از ایجاد توالیهای رنگبری طولانی و کاهش مصرف مواد شیمیایی رنگبری در راستای توسعه پایدار صنایع خمیرکاغذ میشود. واژههای کلیدی: خمیرسازی، دی اکسید گوگرد- اتانول- آب (SEW)، سودا، لیگنینزدایی، کاغذهای ویژه | ||
کلیدواژهها | ||
خمیرسازی؛ دی اکسید گوگرد- اتانول- آب (SEW)؛ سودا؛ لیگنینزدایی؛ کاغذهای ویژه | ||
مراجع | ||
1. Afra, E. 2006. Properties of paper an introduction. Aiij Press. 392 pages. (Translated In Persian) 2. Bai, L., Hu, H., and Xu, J. 2012. Influences of configuration and molecular weight of hemicelluloses on their paper-strengthening effects. Journal of carbohydrate polymers. 88(4): 1258–1263. 3. Blomstedt, M. 2007. Modification of cellulosic fibers by carboxymethyl cellulose (CMC), effects on fiber and sheet properties. Doctoral Dissertation, Helsinki University of Technology, Laboratory of Forest Products Chemistry. 4. Carvalho, D.M.D., Perez, A., Garcia, J.C., Colodette, J.L., Lopez, F., and Diaz, M.J. 2014. Ethanol-soda pulping of sugarcane bagasse and straw. Cellulose Chem. Technol., 48(3-4): 355-364. 5. Ghasemian, A., and Khalili, A. 2011. Principle and methods of paper recycle. Tehran: Aiij press, 184p. (In Persian) 6. Gulsoy, S.K., Kustas, S., and Erenturk, S. 2013. The effect of old corrugated container (OCC) pulp addition on the properties of paper made with virgin softwood kraft pulps. BioResources., 8(4): 5842-5849. 7. Hamzeh, Y., Abyaz, A., Mirfatahi Niaraki, M.S., and Abdulkhani, A. 2009. Application of surfactants as pulping additives in soda pulping of bagasse. Bioresources., 4(4): 1267-1275. 8. Hubbe, M. 2006. Bonding between cellulosic fibers in the absence and presence of dry strength agent, A review. BioResource. 1(2): 37. 9. Iakovlev, M., Paakkonen, T., and Heiningen, A.V. 2009. Kinetics of SO2-ethanol-water pulping of spruce. Holzforschung. 63(6): 779-784. 10. Iakovlev, M., Hiltunen, E., and Heiningen, A.V. 2010. Paper technical potential of spruce SO2-Ethanol-Water (SEW) pulp compared to kraft pulp. Nordic pulp and paper research journal. 25(4): 428-433. 11. Iakovlev, M. 2011. SO2-ethanol-water (SEW) fractionation of lignocelluloscis, Doctoral Dissertation, Department of forest products technology, Aalto University. 12. Iakovlev, M., and Heiningen, A.V. 2011. SO2-Ethanol-Water (SEW) Pulping: I. Lignin Determination in Pulps and Liquors. Journal of Wood Chemistry and Technology. 31: 233- 249. 13. Iakovlev, M., Sixta, H., and Heiningen, A.V. 2011. SO2-Ethanol-Water (SEW) Pulping: II. Kinetics for Spruce, Beech and Wheat Straw. Journal of Wood Chemistry and Technology. 31: 250-266. 14. Iakovlev, M., and Heiningen, A.V. 2012a. Kinetics of fractionation by SO2-ethanol-water (SEW) treatment: understanding the deconstruction of spruce wood chips. RSC Advances. 2: 3057-3068. 15. Iakovlev, M., and Heiningen, A.V. 2012b. Efficient fractionation of spruce by SO2-Ethanol- Water treatment: closed mass balances for carbohydrates and sulfur. ChemSusChem. 5: 1625-1637. 16. Iakovlev, M., You, X., Heiningen, A.V., and Sixta, H. 2014a. SO2–ethanol–water (SEW) fractionation of spruce: kinetics and conditions for paper and viscose-grade dissolving pulps. RSC Adv., 4: 1938-1950. 17. Iakovlev, M., You, X., Heiningen, A.V., and Sixta, H. 2014b. SO2–ethanol–water (SEW) fractionation process: production of dissolving pulp from spruce. Cellulose. 21(3): 1419- 1429. 18. Ibrahim, H., Bugaje, I.M., Famuyide, O.O., and Mohammed, I.A. 2011. Utilization of bagasse as raw material for the production of pulp and paper in Nigeria. International Journal of Engineering and Mathematical Intelligence. 2(1-3): 26-33. 19. Sheikhi, P., Asadpour, G., Zabihzadeh, M., and Amoee, N. 2013. An optimum mixture of virgin bagasse and recycled pulp (OCC) for manufacturing fluting paper. BioResources, 8(4): 5871-5883. 20. Shoub chari, H., Saraeian, A.R., and Ghasemian, A. 2011. Investigation of the properties of alkaline peroxide mechanical pulp (APMP) from cotton stalk. Iranian Journal of Wood and Paper Science Research, 26(1): 98-116. (In Persian) 21. Sixta, H., Iakovlev, M., Testova, L., Roselli, A., Hummel, M., Borrega, M., Van Heiningen, A., Froschauer, C., Schottenberger, H. 2013. Novel concepts of dissolving pulp production. Cellulose, 20: 1547-1561. 22. Sklavounos, E. 2014. Conditioning of SO2-ethanol-water (SEW) spent liquor from lignocellulosics for ABE fermentation to biofuels and chemicals, Doctoral Dissertation. Department of Forest Products Technology, Aalto University. 23. Sousa, S., De Sousa, A.M., Reis, B., and Ramos, A. 2014. Influence of binders on inkjet print quality. Material Science, 20(1): 55-60. 24. Tatari, A., and Zeynali, F. 2013. Hemicelluloses: effects, types and their applications as dry strength polymers of paper. Iranian Journal of Polymerization. 3(4): 13-25. (In Persian) 25. Tatari, A., Dehghani Firouzabadi, M.R., Yadollahi, R., and Ghaffari, M. 2014. A brief review on biorefinery of natural polymers (hemicelluloses and lignin) in pulp and paper industry. Iranian Journal of Polymerization. 4(4): 32-43. (In Persian) 26. Wan, J., Wang, Y., and Xiao, Q. 2010. Effects of hemicellulose removal on cellulose fiber structure and recycling characteristics of eucalyptus pulp, Journal of Bioresource Technology, 101(12): 4577-4583. 27. Worathanakul, P., Payubnop, W., and Muangpet, A. 2009. Characterization for post-tretment effect of bagasse ash for silica extraction. World Academy of Science, Engineering and Technology. 3(8):339-341. 28. Yamamoto, M., Iakovlev, M., and Heiningen, A.V. 2011. Total mass balances of SO2- ethanol-water (SEW) fractionation of forest biomass. Holzforschung. 65: 559-565. 29. Yamamoto, M. 2014. SO2 -ethanol-water fractionation and enzymatic hydrolysis of forest biomass, Doctoral Dissertation, Department of forest products Technology. Aalto University. 30. Yamamoto, M., Iakovlev, M., and Heiningen, A.V. 2014. Kinetics of SO2-ethanol-water (SEW) fractionation of hardwood and softwood biomass, Bioresource Technology. 155: 307-313. 31. Zhou, J., Ouyang, J., Zhang, M., and Yu, H. 2014. Simultaneous saccharification and fermentation of bagasse sulfite pulp to lactic acid by Bacillus coagulans CC17. BioResources, 9(2): 2609-2620. | ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 848 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 381 |