تاثیر پیش استخراج همی سلولزهای کاه گندم با آب داغ بر ویژگی‌های خمیر کاغذهای مونواتانول آمین-آنتراکینون و سودا-آنتراکینون

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانش آموخته کارشناسی ارشد صنایع خمیر و کاغذ، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه تهران، کرج، ایران

2 دانشیار گروه علوم و صنایع چوب و کاغذ، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه تهران، کرج، ایران

3 استاد گروه علوم و صنایع چوب و کاغذ، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه تهران، کرج، ایران

چکیده

در این تحقیق پیش‌استخراج کاه گندم با آب داغ و سپس خمیر کاغذسازی مونواتانول آمین-آنتراکینون و سودا-آنتراکینون مورد مطالعه قرار گرفت. پیش استخراج همی‌سلولز‌ها با متغیرهای فرآیندی درجه حرارت 150 درجه سانتی‌گراد، زمان 45 دقیقه و نسبت آب به کاه 4 به 1 به عنوان تیمار بهینه انتخاب گردید. در میان خمیرکاغذهای حاصل از کاه گندم پیش استخراج نشده (شاهد) و پیش‌استخراج-شده، خمیرکاغذ مونواتانول‌آمین-آنتراکینون از کاه پیش‌استخراج‌شده بیشترین بازده را دارد. زیادترین افت بازده در خمیرکاغذهای حاصل از سودا-آنتراکینون از کاه پیش‌استخراج شده مشاهده می‌گردد. در شرایط مشابه فرآیندی اعداد کاپای خمیر کاغذهای سودا-آنتراکینون و مونواتانول‌آمین-آنتراکینون از کاه شاهد مقدار کمتری نسبت به خمیرکاغذهای حاصل از کاه پیش استخراج شده نشان می‌دهند و کمترین عدد کاپا متعلق به خمیر کاغذ مونواتانول‌آمین-آنتراکینون از کاه شاهد است. شاخص مقاومت به کشش در خمیرکاغذهای حاصل از کاه پیش‌استخراج‌شده هر دو فرآیند افت معنی‌داری پیدا می‌کنند. شاخص مقاومت به ترکیدن خمیرکاغذهای سودا-آنتراکینون از کاه پیش‌استخراج‌شده بهبود اندکی نسبت به نمونه شاهد آن دارند اما کاهش اندکی در شاخص مقاومت به ترکیدن خمیرکاغذهای مونواتانول‌آمین-آنتراکینون از کاه پیش‌استخراج‌شده مشاهده می‌شود. شاخص مقاومت به پارگی در خمیرکاغذهای مونواتانول‌آمین-آنتراکینون از کاه پیش‌استخراج شده افزایش آشکاری می‌یابد. درجه روشنی در هر دو فرآیند خمیرکاغذسازی پس از پیش استخراج کاه دچار افت اندکی می‌شود. میزان ماتی در خمیرکاغذهای سودا-آنتراکینون و مونواتانول‌آمین-آنتراکینون از کاه پیش استخراج شده به ترتیب با کاهش و افزایش روبرو می‌شود.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


[1] Carvalheiro, F., Duarte, L. C. and Gírio, F. M., 2008.  Hemicellulose biorefineries: a review on biomass pretreatments. Journal of Scientific & Industrial Research, 67: 849-864.
[2] Hedjazi, S., Heidari, a. Adli, A., Jahan Latibari, A., Hamazeh, Y., kordsachia, O.  and Ahmadi, M. ,2011. Ethanolamine Pulping- As A Novel Opportunity to Overcome Rice Straw Pulping Challenges.Proceedings of the 16th, ISWFPC.
[3] Hedjazi, S., Kordsachia, O., Patt, R. and Kreipl, A., 2010. MEA/water/AQ-pulping of wheat straw. Holzforschung, 63(5): 505-512.
[4] Zhang, S. F. and Yang, H., 2011. Effect of hot-water pre-extraction on alkaline pulping properties of wheat straw. In Advanced Materials Research, 236: 1174-1177.
[5] Mohammadi Yanghagh, N., Hedjazi, S., Abdulkhani, A. and Hamzeh, Y., 2016. Hot water pre-extraction of barely straw and its effect on soda and monoethanolamine pulps properties. Iranian Journal of Natural Recource, 69 (3): 535-549 (In Persian).
[6] Alizadeh, P., Hedjazi, S., Abdulkhani, A. and Zabihzadeh, S. M.,.2016.Comparative study of soda, soda-AQ and monoethanolamine pulps from soybean straw. Iranian Journal of Natural Recource, 68 (4): 887-902 (In Persian).
[7] Mousavi, S. M., Hosseini, S. Z., Resalati, H., Mahdavi, S. and Garmaroody, E., 2013. Papermaking potential of rapeseed straw, a new agricultural-based fiber source. Journal of Cleaner Production, 52(1): 420-424.
[8] Fakhrian, A., Latibari, A., Hosein­zadeh, A., Golbabaee, F. and Mahdavi, S., 1989. Potential of rice straw in paper industry. Iranian Journal of Wood and Paper Science Research, 6: 1-77 (In Persian).
[9] Sanjuan, R., Anzaldo, J., Vargas, J., Turrado, J. and Patt, R., 2001. Morphological and chemical composition of pith and fibers from Mexican sugarcane bagasse. Holz als Roh-und Werkstoff, 59(6): 447-450.
[10] Patt, R., Kordsachia, O.  and Fehr, J., 2006. European hardwoods versus Eucalyptus globulus as a raw material for pulping. Wood Science and Technology, 40(1): 39-48.
[11] Law, K. N., Kokta, B. V. and Mao, C. B., 2001. Fibre morphology and soda–sulphite pulping of switchgrass. Bioresource technology, 77(1): 1-7.
[12] Lei, Y., Liu, S., Li, J. and Sun, R., 2010. Effect of hot-water extraction on alkaline pulping of bagasse. Biotechnology Advances, 28(5): 609-612.
[13] Jahan, M. S., Saeed, A., Ni, Y.  and He, Z., 2009. Pre-extraction and its impact on the alkaline pulping of bagasse. Journal of Biobased Materials and Bioenergy, 3(4): 380-385.
[14] Lu, H., Hu, R., Ward, A., Amidon, T. E., Liang, B. and Liu, S., 2012. Hot-water extraction and its effect on soda pulping of aspen wood chips. Biomass and Bioenergy, 39: 5-13.
[15] Duarte, G. V., Ramarao, B. V., Amidon, T. E. and Ferreira, P. T., 2011. Effect of hot water extraction on hardwood kraft pulp fibers (Acer saccharum, sugar maple). Industrial & Engineering Chemistry Research, 50(17):9949-9959.
[16] Al-Dajani, W. W. and Tschirner, U. W., 2010. Pre-extraction of hemicelluloses and subsequent ASA and ASAM pulping: Comparison of autohydrolysis and alkaline extraction. Holzforschung, 64(4): 411-416
[17] Cheng, H., Zhan, H., Fu, S. and Lucia, L. A., 2010. Alkali extraction of hemicellulose from depithed corn stover and effects on soda-AQ pulping. BioResources, 6(1): 196-206.