انجمن علوم و صنایع چوب و کاغذ ایران مجله صنایع چوب و کاغذ ایران 2008-9066 10 3 2019 11 22 Investigation on pulp production using γ-valerolactone organosolv process from birch wood بررسی تولید خمیرکاغذ با استفاده ازفرآیند حلال آلی گاماوالرولاکتون (GVL) از چوب توس 429 443 35695 FA شکوفه شکری دانش آموخته دکتری صنایع خمیر و کاغذ، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه تهران، کرج، ایران سحاب حجازی دانشیار گروه علوم و صنایع چوب و کاغذ، دانشکده منابع طبیعی دانشگاه تهران، کرج، ایران 0000-0003-1986-1794 علی عبدالخانی دانشیار گروه علوم و صنایع چوب و کاغذ، دانشکده منابع طبیعی دانشگاه تهران، کرج، ایران 0000-0001-8669-3722 هربرت سیکستا پروفسور گروه محصوالت و سیستمهای زیستی، دانشکده مهندسی شیمی، دانشگاه آلتو، اسپو، فنلاند Journal Article 2018 06 25 In this study, the possibility of using γ-valerolactone as a green organic solvent for production of pulp from birch wood was investigated. The variables of cooking condition were different L/W (3 and 5), temperature (170 and 180°c), and time (60, 120 and 180 minutes) in the constant ratio of γ-valerolactone to water 50/50.The amount of yield, rejects, kappa number, viscosity and degree of polymerization of different cooking conditions were determined. Based on the results, the L/W ratio 5, temperature 170 ° C and time 180 minutes with 59.58% yield, 0% rejects, 45.06 kappa number, 1158 viscosity and 3633 degree of polymerization was selected as the optimal treatment for γ-valerolactone cooking. After measuring the insoluble and soluble lignin in acid, the mono saccharides in the pulp and spent liquor were ascertained by high-performance anion-exchange chromatography (HPAEC-PAD) and the hydroxy methyl furfural, furfural and organic acids in liquor measured by high performance liquid chromatography (HPLC) and the mass balance of the pulp compositions produced by the γ-valerolactone-water process was calculated based on the dry weight of wood and pulp. The molar mass distribution of pulp was measured by gel permeation chromatography (GPC). The 50,100 and 2000 degree of polymerization of optimum treatment were 1.536, 7.690 and 55.683. Also degree of polymerization index were calculated 12.53. The results of this research show the success in the production of pulp from birch wood by clean γ-valerolactone process and increasing in cooking time compare to temperature has been advantage. در این تحقیق امکان استفاده از گاماوالرولاکتون به عنوان یک حلال آلی سبز برای تولید خمیرکاغذ از چوب توس مورد بررسی قرار گرفت. عوامل متغیر پخت شامل نسبت های مختلف مایع پخت به خرده چوب توس(3 و 5)، دما(170 و 180 درجه سانتی‌گراد)، و زمان(60 و 120 و 180 دقیقه) در نسبت ثابت گاماوالرولاکتون به آب 50 /50 بودند. میزان بازده، وازده، عدد کاپا ،گرانروی و درجه پلیمریزاسیون پخت های مختلف تعیین گردیدند. بر اساس نتایج به دست آمده، نسبت مایع پخت به خرده چوب 5، دمای 170 درجه سانتیگراد و زمان 180 دقیقه با بازده 59.58 % ، وازده 0% ، عدد کاپا 45.06 ، گرانروی 1158 و درجه پلیمریزاسیون 3633 بعنوان تیمار بهینه پخت گاماوالرولاکتون تعیین شد. پس از اندازه گیری لیگنین غیر قابل حل و قابل حل در اسید، اندازه گیری قندهای مونوساکارید در خمیرکاغذ با استفاده از دستگاه کروماتوگرافی مبدل آنیونی با کارایی بالا(HPAEC-PAD) و اندازه گیری هیدروکسی متیل فورفورال، فورفورال و اسیدهای آلی در مایع پخت با استفاده از دستگاه کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا(HPLC) توازن ترکیبات خمیرکاغذ تولیدی با فرآیند گاماوالرلاکتون- آب از چوب توس بر اساس وزن خشک چوب و خمیرکاغذ محاسبه گردید. اندازه‌گیری توزیع وزن ملکولی خمیرکاغذ با استفاده از دستگاه کروماتوگرافی نفوذ ژلی(GPC) انجام شد. درجه پلیمریزاسیون 50، 100 و 2000 پخت بهینه به ترتیب 1.536، 7.690، 55.683 بوده است. همچنین ضریب بسپارش در پخت بهینه 12.53 محاسبه گردید. نتایج این تحقیق حاکی از آن است که تولید خمیرکاغذ از چوب توس با استفاده از فرآیند پاک گاماوالرولاکتون موفقیت-آمیز میباشد و طبق نتایج افزایش زمان پخت نسبت به افزایش دما تاثیر بهتری در خمیرکاغذ حاصله داشته است. https://www.ijwp.ir/article_35695_cc11d15b3f413bf76897f2b8cff222fa.pdf