بررسی ویژگی‌های ساختاری، شیمیایی و خمیردهی ساقه گیاه مارتیغال (Silybum marianum)

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 کارشناس ارشد علوم و صنایع چوب و کاغذ، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه تهران

2 دانشیار گروه علوم و صنایع چوب و کاغذ، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان

چکیده

به‌منظور بررسی امکان استفاده از ساقه گیاه مارتیغال یا خارمریم (Silybum marianum)در صنعت کاغذسازی، قابلیت عملکرد، ترکیبات شیمیایی، زیست سنجی (بیومتری) الیاف و خمیردهی ساقه این گیاه مورد ارزیابی قرار گرفت. میانگین طول و قطر ساقه گیاه خودروی مارتیغال استحصال شده در اوایل خرداد ماه به ترتیب 178 و 5/3 سانتی متر محاسبه شد. وزن خشک کل ساقه این گیاه در مجموع 4710 کیلوگرم در هکتار برآورد شد. میانگین طول، قطر، قطر حفره و ضخامت دیواره الیاف آن نیز به ترتیب 1190، 06/16، 06/9 و  µm66/3 به دست آمد. ضرایب مقاومت به پارگی (رانکل)، انعطاف‌پذیری، درهم رفتگی الیاف این گیاه به ترتیب 83/80، 39/56 و 37/74 تعیین شد. نتایج تجزیه شیمیایی نشان داد که ساقه این گیاه دارای 35/70% هولوسلولز، 25/39% سلولز، 13/13% لیگنین، 09/3% مواد استخراجی محلول در استون، 18% مواد قابل حل در آب داغ و 85/11% خاکستر می‌باشد. در دمای پخت 165 درجه سلسیوس، قلیائیت 25٪ و نسبت مایع پخت به ماده اولیه 10 به 1، خمیر سودا تهیه شد. نتایج خمیرسازی نشان داد که با افزایش زمان پخت از 30 تا 210 دقیقه، عدد کاپای خمیر از 32/77 به 13/32 و بازده پخت از 6/43 به 5/36 درصد کاهش می‌یابد، اما بازده خمیر مورد قبول (عبور کرده از غربال با مش 20) از 4/17 به 5/35 درصد افزایش می‌یابد. کاغذ ساخته شده از خمیر با عدد کاپای32 دارای شاخص کششی Nm/g82/36 و طول پارگی km 76/3 و شاخص ترکیدن kpa.m2/g 75/1 می‌باشد.

کلیدواژه‌ها


Resalati., H., 2001. Sustainable development of resources and pulp and paper industry, Second International Conference of Forest and Industry, 1: 419-432. (In Persian).

  • Patt., R., Kordsachia, O., and Fehr, J., 2006. European Hardwoods versus Eucalyptus globulusas as a raw material for pulping, Wood Science and Technology, 40: 39–48.

  • Falah Hosseini, H., and Zareei  Mahmoudabadi, A.B., Babaei Zarch, A., and Heshmatm, R. 2004. The Effect of herbal medicine Silybum Marianum (L.) Gaertn. seed extract on Galactose induced Cataract formation in Rat, Medicinal Plants, 3(12): 58-62. (In Persian).

  • Ebdali mashhadi, A.R., and Fathi, G.H., 2002. Effects of different levels of density on yield and oil grain of medical plant Silybum Marianum in Ahwaz conditions, Research and development, 15(1): 28-32. (In Persian).

  • Batoli, H. 2005. Silybum Marianum Herb Farming Capabilities in Kashan, National Conference on Sustainable Development of Medicinal Plants. Mashhad (In Persian).

  • Rajabian, T., Karami, M., Rasouli, I., Falah Hosseini, H., and Zar pak, B. 2005. Effect of Silimarin, the Seed Extract of Cultivated and Endemic Silybum Marianum (L) Gaertn on Serum Lipid Levels and Atherosclerosis Development in Hypercholesterolemic Rabbits, Journal of Medicinal Plants, 4:33-41 (In Persian).

  • Kamrani, S., Sarayan, A.R and Akbarpour, I., 2010. Studying from the Properties of Chemi-Mechanical Pulping and Alkaline Peroxide Mechanical Pulping of Wheat Straw Golestan province, Iranian Journal of Wood and Paper Science Research Vol. 25 No. (1): 37-47 (In Persian).

  • Mollaee, M., Enayati, A., Hamzeh, Y., and Roostaee, M., Preparation of Bleached Soda Pulp from Canola Stalks, Iranian Journal of Wood and Paper Science Research, 25(1): 80-90. (In Persian).

  • Sanjuan, R., Anzaldo, J., Vargas, J., Turrado, J., and Patt, R., 2001. Morphological and chemical composition of pith and fibers from Mexican sugarcane bagasse. Holzals Rohund Werkstoff, 59: 447-450.

  • Ververis, C., Georghiou, K., Christodoulakis, N., Stantas, P., and Stantas, R., 2004., Fiber dimensions, lignin and cellulose content of various plant materials and their suitability for paper production, Industrial Crops and Products, 19: 245-254.

  • Robert, W., Hurter, P. and Eng., M.B.A., 2001. Extracted from "Agricultural Residues", TAPPI 1997 Nonwood Fibers Short Course Notes.

  • Enayati, A., Yahya, H., Mirshokraie, A., and Molaii, M., 2009. Papermaking potential of canola stalks, Bioresources, 4(1): 245-256.

  • Rowell, R.M., and Rowell, J., 2002. Paper and composites from agro-based resources, Translated by Faezipour, M., Kabeurani, A., Parsapajouh, D. first Printing, Tehran University Press, 573 p (In Persian).

  • Hemmasi, A.H. and Pirouz, M.M., 2006. Study of Anatomical and Chemical Properties of Colza Straw, Agricultural Sciences, Islamic Azad University, 3: 647-657 (In Persian).

  • Ali, M., Byrd, M. and Jameel, H. 2001. Soda-AQ Pulpingof cotton stalks. Presented at TAPPI Fall Technical Conference.

  • Mousavi, S.M.M., Mahdavi, S., Hosseini, S.Z., Resalati, H. and Yosefi, H., 2009. Investigation on Soda-Anthraquinone Pulping of Rapeseed Straw, Iranian Journal of Wood and Paper Science Research, 24 (1): 69-79 (In Persian).

  • Hamzeh, Y., Abyaz, A., Mirfatahi, S., and Abdulkhani, A., 2009. Application of Surfactants as Pulping Additives in Soda Pulping of Bagasse, Bioresources, 4(4): 1267-1275.

  • Sarkhosh Rahmani, F. and Talaeipoor, M., 2011. Study on production of fluting paper from wheat straw soda – AQ pulp and OCC pulp blends, Iranian Journal of Wood and Paper Science Research, 26 (2): 387-397 (In Persian).