بررسی پتانسیل استفاده از الیاف باقی مانده از جزءجزءسازی ساقه کلزا با گلیسرول در تولید خمیرکاغذ

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه تهران

2 دانشیار، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان- دانشکده مهندسی چوب و کاغذ- گروه علوم و مهندسی کاغذ

3 دانشیار، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه تهران

10.22034/ijwp.2023.2004056.1616

چکیده

در این تحقیق، جزءجزء شدن ساقه کلزا با گلیسرول به عنوان یک حلال سبز و همچنین کاریرد الیاف باقی مانده برای تولید خمیرکاغذ مورد بررسی قرار گرفتند. جزءجزء شدن ساقه کلزا با گلیسرول در دماها و زمانهای مختلف با افزودنی‌های قلیایی و یا با افزودنی‌های اسیدی و همچنین کاتالیزور کلرید کلسیم با در نظر گرفتن L/S به نسبت های مختلف و همچنین درصد های متفاوت گلیسرول به آب انجام شد. نتایج نشان می دهند که افزایش دما پس از 170 درجه سانتی گراد درصد بازده بعد از غربال را ثابت نگه داشته یا کاهش می دهد. افزایش زمان جزءجزءسازی بعد از 3 ساعت تاثیر منفی بر روی درصد بازده بعد از غربال دارد . اثر افزودنی اسیدی بر روی درصد بازده بعد از غربال به‌طور چشمگیری بیشتر از افزودنی قلیایی بود. . افزایش نسبت L/S تا 1/12، درصد بازده بعد از غربال را افزایش و بیشتر از آن، بازده را ثابت یا نزولی می نماید. . از الیاف باقی مانده تیمار بهینه کاغذ دست‌ساز ساخته شد. شاخص پارگی، شاخص کشش و مقاومت به لهیدگی درحالت حلقوی، به ترتیب mN.m2/g 07/2 ، Nm/g 38/14 و N 4/135 اندازه‌گیری شدند. با توجه به نتایج، از الیاف باقی مانده می توان خمیرکاغذی با ویژگی‌های مقاومتی مشابه خمیرکاغذ های شیمی مکانیکی تولید کرد. نتایج نشان دادند که گلیسرول برای جزءجزءسازی ساقه کلزا مناسب بوده و 88 درصد از همی سلولزها، 42 درصد از سلولز و 30 درصد از لیگنین در مایع پخت سیاه باقی مانده وجود دارند که می‌توانند به عنوان مواد شیمیایی سکویی در یک پالایشگاه زیستی استفاده شوند.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


[1] Yazdani, A., Adibi, M., 2015. Challenges of production and use of biodiesel as an alternative to fossil fuels. Scientific Quarterly Journal of Process Promotion, 51: 5-24. (In Persian)
[2] Ramadhas, A.S., Jayaraj, S., Muraleedharan, C., 2005. Biodiesel production from high FFA rubber seed oil, Fuel, Vol. 84, pp 335–340.
[3] Kalia, V. C., Prakash, J. and Koul, S., 2016. Biorefinery for glycerol rich biodiesel industry waste. Indian journal of microbiology, 56(2), 113-125.
[4] Majdian, K., Mohebi, S., 2010. Production and use of biofuels and conversion of biomass to gas in the floating bed of the first conference on bioenergy in Iran, Tehran. (In Persian(
[5] Agricultural Jihad statistics, crop year 2017-2018, first volume: Crops., 2020. Publications of the Ministry of Agricultural Jihad - Vice President of Planning and Economics - Information and Communication Technology Center. (In Persian)
[6] Novo, L. P., Gurgel, L. V. A., Marabezi, K. and Da Silva Curvelo, A. A., 2011. Delignification of sugarcane bagasse using glycerol–water mixtures to produce pulps for saccharification. Bioresource technology, 102(21), 10040-10046
[7] Saberikhah, E., Mohammadi Rovshandeh, J. and Rezayati-Charani, P., 2011. Organosolv pulping of wheat straw by glycerol. Cellulose Chemistry and Technology, 45(1), 67.
[8] Romaní, A., Ruiz, H. A., Pereira, F. B., Domingues, L. and Teixeira, J. A., 2013. Fractionation of Eucalyptus globulus wood by glycerol–water pretreatment: optimization and modeling. Industrial & Engineering Chemistry Research, 52(40), 14342-14352.
[9] Ebrahimian Pourbazari, A., Mohammadi Roshandeh, J., Sabirikhah, A., 2015. Kinetic study of wheat stem lignin removal in papermaking pulp process with glycerol. Iranian Journal of Chemistry and Chemical Engineering, 34 (1): 51-57.
[10] Chotirotsukon, C., Raita, M., Yamada, M., Nishimura, H., Watanabe, T., Laosiripojana, N. and Champreda, V., 2020. Sequential fractionation of sugarcane bagasse using liquid hot water and formic acid-catalyzed glycerol-based organosolv with solvent recycling. BioEnergy Research, 1-18
[11] Hamasi, A. H., Pirouz, M. M., Mirshkarabi, A., 2006. Investigating Mechanical properties of neutral sulfite semi-chemical pulp from rapeseed residues. Journal of Agricultural Sciences, 12 (4): 295-938. (In Persian)
[12] Ahmadi, M., Faizipour, M.M., Jahan Letibari, A. Hedjazi, S., 2010. Mechanical properties of neutral sulfite semi-chemical pulp from rapeseed residues. Biannual scientific-research journal of wood and paper sciences in Iran, 25 (1): 113-125. (In Persian)
[13] Samariha, A., Ibrahim Pourkasmani, J., Mahdavi, S., 2012. Comparison of the NSSC pulp characteristics from Mazandaran wood and paper mill and rapeseed straw NSSC pulp. Iranian Journal of Wood and Paper Sciences, 27(2): 326-337. (In Persian(
[14] Sefigaran, R., Resalati, H., Kazemi Najafi, S., 2006. A Study of the Potentials of Producing Soda Pulps from Colza Straw for Making Fluting Paper. Journal of Natural Resources, 59(2): 433-446. (In Persian(
[15] Mazhari Mousavi, M., Mahdavi, S., Hosseini, Z., Resalati, H., Yousefi, H., 2008. Investigation on Soda-Anthraquinone Pulping of Rapeseed Straw. Iranian Journal of Wood and Paper Science, 24 (1): 69-79. (In Persian(
[16] Molayi, M., Enayati, A. A., Hamzeh, Y., Rustai, M., 2010. Preparation of Bleached Soda Pulp from Canola Stalks. biannual scientific-research journal of Iranian wood and paper sciences, 25 (1): 80-90. (In Persian(
[17] Jahan Latibari, A., Hosseinpour, R., Farnoud, R., Tajdini, A., Sepideh Dem, J., 2010. Investigation on The Effect of Chemical Treatment on The Properties of Chemi-Mechanical Pulp from Rapeseed Stem. Journal of Wood and Forest Science and Technology, 17 (2): 1-20. (In Persian(
[18] Jahan Letibari, A., Tajdini, A., Sepidehdem, M. J., Ali-Hossein, M., Hosseinpour, R., 2011. Investigating the potential of rapeseed in paper production. Iranian Journal of Chemistry and Chemical Engineering, 3 (4): 83-95. (In Persian)
[19] Ahmadi, M., Latibari, A. J., Faezipour, M., & Hedjazi, S., 2010. Neutral sulfite semi-chemical pulping of rapeseed residues. Turkish Journal of Agriculture and forestry, 34(1), 11-16.
[20] Tatari, A. A., Dehghani Firouzabadi, M. R., 2013. Methods of extraction and application of hemicelluloses in pulp and paper industries. The first national conference on natural resource management. (In Persian)
[21] Hassanzadeh, J., Abdulkhani, A., Khodabandeh, H., 2014. Applications of cellulose and its derivatives in the pharmaceutical industry, the second national conference of new technologies in wood and paper industries, Chalos, https://civilica.com/doc/321281. (In Persian)
[22] Behboudhi, G., Shaishte, K., and Bakshi, L., 2019. An overview of the properties and applications of lignin, the first international conference and the fourth national conference on the protection of natural resources and environment, Ardabil, https://civilica.com/doc/961371. (In Persian)