بررسی پتانسیل ساقه کلزا در تولید کاغذ

نوع مقاله: علمی-پژوهشی

نویسندگان

1 تهران، دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات، گروه علوم و صنایع چوب و کاغذ

2 کرج، دانشگاه آزاد اسلامی واحد کرج، گروه علوم و صنایع چوب و کاغذ

چکیده

در این پژوهش ساخت خمیر کاغذ شیمیایی ـ مکانیکی از پسماند کلزا انجام گرفته است. فراوری شیمیایی در دو دمای 125 و 145 درجه سانتی‌ گراد و زمان‌های 15، 30 و 45 دقیقه و در مقدار مصرف ثابت 4 درصد سدیم هیدروکسید و 8 درصد سدیم سولفیت در یک محفظه پخت تحت فشار انجام شده است. بازده قابل‌قبول بین کمینه ‌ی 8 /53 درصد در شدیدترین شرایط پخت تا بیشینه ‌ی 63 درصد در ملایم ترین شرایط پخت اندازه گیری و  بازده کل بین 6 /57 درصد تا 9/68 درصد اندازه‎گیری شد. میزان لیگنین باقی مانده در خمیر کاغذ با بازده کمتر معادل 19 درصد و بازده زیادتر برابر با 4/20 درصد بود. هولوسلولز خمیر کاغذ نیز بین 5 /72 درصد تا 74 درصد و درجه روانی قبل از پالایش بین 520 تا 590 میلی لیتر استاندارد کانادایی اندازه ‌گیری شد. تحلیل کیفی الیاف با استفاده از دستگاه تحلیل‌ گر کیفیت الیاف (FQA) نشان داد که میانگین طول الیاف خمیر کاغذ بین 54/0 تا 65 /0 میلی متر، میزان نرمه‌ ها زیاد و زبری الیاف بین 21/0 تا 41/0 میلی‌گرم بر متر است. درجه روانی خمیر کاغذ پس از 500 دور پالایش در پالایشگر PFI به حدود 300 میلی ‌لیتر استاندارد کانادایی رسید، ولی تغییر چشمگیری در کیفیت الیاف آن دیده نشد. طبقه بندی الیاف با استفاده از غربال‌های بوئر- مکنت نیز نتیجه ‌های همانند تحلیل کیفی الیاف را نشان داد.روشنی خمیر کاغذ بین کمینه ‌ی 86 /31 درصد تا بیشینه ‌ی 38/43 درصد، ماتی بیش از 99 درصد و شفافیت بین 86 /4 تا 16/7 درصد متغیر بود، که در اثر پالایش تغییری در آن ایجاد نشد. شاخص مقاومت در برابر کشش خمیر کاغذهای پالایش شده بین N.m/g 47/15 تا 14/26 اندازه ‌گیری شد که بعد از پالایش به N.m/g 74/19 تا 19/35 افزایش یافت. شاخص مقاومت در برابر پاره شدن خمیر کاغذهای پالایش شده بین /g2m.Nm 91/2 تا 34/4 و پس از پالایش/g2m.Nm 21/3 تا 68/4 اندازه‎گیری شد.شاخص مقاومت در برابر ترکیدن خمیر کاغذهای پالایش نشده کمتر از /g2kPa.m 1 بود، که پس از پالایش به بیشترین مقدار یعنی /g2kPa.m 70/1 افزایش یافت. 

کلیدواژه‌ها

موضوعات


[1] McKeen W.S., Jacobs R.S., "Wheat Straw as Paper Fiber Source", Unpublished Report, Washington Clean Center (1997).

[2] Pande H., Non-Wood Fiber and Global Fiber Supply, Unasylva, 193, p. 9 (2009).

[3] McCoskey J.T., What about Non-Woods. In Proc. Tappi Global Fiber Supply Symposium. Pp:95-106. Tappi Press. ]Atlanta GA, USA (1995).

[4] Pan X.P., Leary G.J., Alkaline Peroxide Mechanical Pulping of Wheat Straw. Part 1: Factors Influencing the Brightness Response in Impregnation.,Tappi Journal Peer-Reviews Paper, 9 Pages (2001).

[5] Xu E.C., Rao N.N., APMP (Alkaline Peroxide Mechanical Pulps from Non wood Fibers. Part 3: Bagasse. In Proceeding of the Tappi 2001 Pulping Conference, 8 pages (2001). 

[6] Navaee S., Fatehi P., Influence of Rice Straw Cooking Conditions on Pulp Properties in the Soda- AQ -Ethanol Pulping. In Proc. 2005 Int.Conf. Simulation and Modeling.5 Pages (2005).

[7] Lewis M., Jackson M.,"Nalgrass : A Nonwood Fiber Source Suitable for Existing US Pulp Mills. Reprinted from Trends in New Crop and New Uses", ASHS Press, Alexandra, Va. pp. 371-376 (2002).

[8] Dinesh M., Dibyen du N., Phil W., Refiner Mechanical Pulp from Kenaf for Newsprint Manufacture, Tappi J., 3(4), p. 9 (2004).

[9] Chen R., Wang I.C., Ku Y.C.,Chemimechanical Pulping of Rice Straw (1) Liquid - Phase Cooking, China Forest Research Journal, 12(3), p. 235 (1997).

[10] Kristova P., Kordsachia O., Khider T., Alkaline Pulping with Additives of Date Palm Branches and Leaves from Sudan, Bioresources Technology, 9, p. 79 (2005).

[11] صالحی، ک.؛ "بررسی و تعین ویژگی­های خمیر کاغذ شیمیایی مکانیکی بازده بالا از باگاس. پایان نامه کارشناسی ارشد"، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه گرگان، 117ص.، (1377).

[12] رودی، ح.؛ "بررسی تولید خمیر کاغذ نیمه شیمیایی سولفیت خنثی از ساقه آفتابگردان و ارزیابی آن به منظور تولید کاغذ کنگره­ای در صنایع چوب و کاغذ مازندران"، پایان نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه تربیت مدرس.، 125 ص (1381).

[13] سراییان، ا.؛ "بررسی امکان تولید خمیر کاغذ پر بازده سفید با روش مکانیکی پراکسید قلیایی (APMP) از کاه گندم خراسان"، رساله دکتری، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه تهران، 228 ص.، (1382).

[14] سفیدگران، ر.؛ "بررسی ویژگی­های خمیر کاغذ کلزا به روش سودا"، پایان نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه تربیت مدرس. 130ص.، (1382).

[15] مرادیان، م. ه.؛ جهان لتیباری، ا.؛ رسالتی، ح.؛ فخریان، ع.؛ بررسی تولید خمیر کاغذ CMP از کاه گندم، مجله منابع طبیعی ایران، (4)56، ص. 469 (1382).

[16] رسالتی، ح.؛ پطرودی، س. ر.؛ بررسی تولید کاغذ روزنامه از خمیر کاغذ شیمیایی باگاس و خمیر کاغذ CMP پهن برگان. نهمین کنگره ملی مهندسی شیمی ایران. چکیده الکترونیکی مقالات. WWW.ECHEMICA.COM.، (1383).

[17] فخریان، ع.؛ گلبابائی، ف.؛ حسین خانی، ح.؛ صالحی، ک.؛ بررسی تولید خمیر کاغذ حاصل از ذرت دانه­ای  با روش CMP و APMP، دوفصلنامه علمی پژوهشی تحقیقات علوم چوب و کاغذ ایران. (2) 22، ص. 155 (1386).

[18] جهان لتیباری، ا.، حسینی، ا.؛ رسالتی، ح.؛ فخریان روغنی، ع.؛ تعیین شرایط بهینه پخت خمیر کاغذ از کاه گندم به روش NSSC برای ساخت کاغذ کنگره ای، مجله منابع طبیعی ایران، (4)59، ص. 903 (1385). 

[19] حجازی،س.؛ جهان لتیباری، ا.؛ رودلف، ک.؛ پارساپژوه، د.؛ چیرنر، ا.؛ بررسی رنگبری خمیر کاغذ سودا از کاه گندم با روش کاملاً بدون کلر (TCF)، مجله منابع طبیعی ایران، دانشگاه تهران، (4) 59، ص. 935 (1385).

[20] حمصی، ا.ه.؛ پیروز،م. م.؛ میرشکرایی، س.ا.؛ بررسی ویژگی های خمیر کاغذ نیمه شیمیایی سولفیت خنثی از ساقه کلزا، مجله علمی پژوهشی علوم کشاورزی، (4) 12، ص. 925 (1385).

[21] احمدی، م.؛ جهان لتیباری، ا.؛ فائزی پور، م.؛ حجازی، س.؛ ارزیابی ویژگی های مقاومتی خمیر کاغذ نیمه شیمیایی سولفیت خنثی از ساقه کلزا، نشریه جنگل و فرآوری چوب دانشکده منابع طبیعی، (2) 62، ص. 133 (1388).

[22] مظهری موسوی، س.م.؛ مهدوی، س.؛ حسینی، س.ض.؛ رسالتی، ح.؛ یوسفی، ح.؛ بررسی ویژگی­های خمیر کاغذ تولید شده به روش سودا- آنتراکینون از ساقه کلزا، تحقیقات علوم چوب و کاغذ ایران، (1) 24، ص. 69 (1388).

[23] درویش قدیما، ف.؛ جهان لتیباری، ا.؛ سپیده دم، س.م.ج.؛ تاجدینی، آ.؛ مرادبک، ا.؛ بررسی ویژگی­های خمیر پربازده از ساقه ذرت دانه­ای، فصلنامه تخصصی علوم و فنون منلبع طبیعی، (4) 3، ص. 27 (1387).

[24] ملائی، م.؛ عنایتی، ع. ا.؛ همزه، ی.؛ میرشکرایی، س. ا.؛ بررسی تولید خمیر کاغذ به روش سودا- آنتراکینون از پسماند کلزا، تحقیقات علوم چوب و کاغذ ایران، (2) 23، ص. 54 (1387).

[25] حسین پور، ر.، "بررسی تولید خمیر کاغذ شیمیایی- مکانیکی رنگبری شده (BCMP) از پسماند کلزا"، پایان­نامه کارشناسی ارشد. دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه آزاد اسلامی واحد کرج. 420 ص (1388).

[26] "Tappi Standard Test Methods", Tappi Press, Atlanta, Ga. USA (2009).

[27] Guay D., Sutherland N.R., Rantanen W., Malandri N., Stephens A., Mattingly K., Schneider M., Comparison of Fiber Length Analyzer Over a Range of Fiber Types.2005 Tappi Practical Paper Making Conference [electronic resource]: May 22-26, 2005. Milwaukee, Wisconsin.. Tappi Press. Atlanta: Ga. 30 pages (2005).

[28] حمصی، ا. ه.؛ ثمریها، ا.؛ بررسی اثر پالایش بر خواص مقاومتی کاغذ حاصل از باگاس به روش NSSC ، مجله علمی پژوهشی علوم کشاورزی، (3) 11، ص. 69 (1384).

[29] Ates S., Atik C.N.Y., Gumuskaya E., Comparison of different Chemical Pulps from Wheat Straw and Bleaching with Xylanase. Pre - Treated ECF Method, Turk. J. Agri: For, 32, p. 561 (2008).

[30] Robertson G., Olsan J., Allen P., Chan B., Seth R., Measurement of Fiber Length, Coarseness and Shape with the Fiber Quality Analyzer, Tappi J., 82 (10), p.93 (1999).