پتانسیل استفاده از خمیرکاغذ ساقه گوجه فرنگی به عنوان الیاف بلند در تقویت خمیرکاغذ تجاری سودای سرد کاه گندم

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان

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

10.22034/ijwp.2024.2010071.1626

چکیده

در این تحقیق، تقویت خمیرکاغذ سودای سرد کاه گندم تولیدی در ایران با استفاده از الیاف ساقه گوجه فرنگی تهیه شده با فرآیند سودا-آنتراکینون مورد بررسی قرار گرفت. طول، قطر، قطر حفره سلولی، و ضخامت الیاف؛ نسبت رانکل، نسبت درهم رفتگی و ضریب انعطاف‌پذیری الیاف ساقه گوجه فرنگی اندازه‌گیری شدند. ترکیب شیمیایی ساقه گوجه فرنگی شامل درصد خاکستر، لیگنین، سلولز و همی‌سلولزها تعیین گردیدند. خمیرکاغذ رنگ‌بری نشده از ساقه گوجه فرنگی در مدت 180 دقیقه و با شرایط بهینه 170 درجه سانتی‌گراد، 20 درصد قلیاییت فعال و 1/0 درصد آنتراکینون تولید شد. میانگین درصد بازده پس از غربال و عدد کاپا خمیرکاغذ ساقه گوجه فرنگی به ترتیب 09/43 و 33/27 اندازه‌گیری گردیدند. کاغذ دست‌ساز ساخته شده از این خمیرکاغذ به ترتیب شاخص‌های کشش 75/34 (Nm/g)، پارگی 02/6 (mNm2/g) و ترکیدگی 16/2 (kPam2/g) را دارا می‌باشد. ترکیب خمیرکاغذ ساقه گوجه فرنگی با خمیرکاغذ سودای سرد کاه گندم موجود در بازار در سه سطح 75:25، 50:50 و 25:75 صورت پذیرفت. شاخص های کشش، پارگی و ترکیدگی پس از اختلاط به ترتیب 28، 63 و 36 درصد افزایش یافتند. بارزترین اثر اختلاط از نظر ویژگی‌های مکانیکی در افزایش شاخص پارگی مشاهده می‌گردد. نتایج نشان می‌دهد که افزودن خمیرکاغذ رنگ‌بری نشده سودا-آنتراکینون ساقه گوجه فرنگی به عنوان یک پسماند کشاورزی بلا استفاده به خمیرکاغذ رنگ‌بری نشده سودای سرد کاه گندم، می‌تواند با کاهش نقاط ضعف خمیرکاغذ سودای سرد به بهبود و افزایش شاخص‌های مکانیکی و همچنین گسترش کاربرد و تقاضا برای این خمیرکاغذ منجر شود

کلیدواژه‌ها

موضوعات


[1] Official newspaper, 4/10/2017. Law of the Sixth Five-Year Development Plan, 12 p. (In Persian).
[2] Ministry of Jihad Agriculture., 2022. Agricultural statistics of the year 2021. Volume II. (In Persian).
[3] Alizadeh, P., Hedjazi, S., Abdulkhani, A., and Zabihzadeh, S.M., 2015. A comparative study of the pulp properties of soda, soda-anthraquinone, and mono ethanolamine from soybean stalk. Forest and Wood Products (Natural Resources of Iran), 68(4), 887-902. (In Persian).
[4] Fazli, R., Kamrani, S. and Nazarnezhad, N., 2011. Estimating amount of agricultural residuals useable in wood and paper Industries (case study: Golestan province). Human & Environment, 9(4), pp.33-38(In Persian).
[5] Daneshvar, M.H., 2013. Vegetables growing (principles and applied), 7th edition. Shahid Chamran University of Ahvaz publisher. 161-164 p. (In Persian).
[6] Ministry of Jihad Agriculture. (2015). Statistical survey of harvest level and production rate of 36 years of crops (1978 to 2013), 64-192 p. (In Persian).
[7] Peyvast, Gh., 2018. Vegetable production, 2th edition. Gahwara-Ketabiran publisher. 264-274 p. (In Persian).
[8] Uner, B., Kombeci, K. and Akgul, M., 2016. The utilization of tomato stalk in fiber production: Naoh and Cao pulping process. Wood Res, 61(6), pp.927-936.
[9] Covino, C., Sorrentino, A., Di Pierro, P., Roscigno, G., Vece, A.P. and Masi, P., 2020. Lignocellulosic fibres from enzyme-treated tomato plants: characterisation and application in paperboard manufacturing. International Journal of Biological Macromolecules, 161, pp.787-796.
[10] Covino, C., Sorrentino, A., Roscigno, G., Vece, A.P., Masi, P. and Di Pierro, P., 2019. Enzymatic Study FOR Valorization of Plant Wastes. Italian Journal of Food Science.
[11] Zahedi Tabarestani, A.R., Saraeyan, A.R., Resalati, H., and Ghasemian, A., 2020. The product of pulp from hornbeam with alkaline sulfite-AQ process. Iranian Journal of Wood and Paper Industries, 10(4), pp.479-494
[12] Sheikhi, P., and Asadpour-Attoeii, Gh., 2019. Effect of addition of bagasse and imported long fiber chemical pulps on the properties of chemical-mechanical pulp produced from the mixture of hornbeam, beech and poplar. Iranian Journal of Wood and Paper Industries, 10(1), pp.143-152
[13] Sheorana, M., Kaurb, N., Chandra, A., Gautamc, A.K., and Aryad, R.K., 2020. Pilot-scale soda pulping of wheat straw using continuous pulp digester. J. Indian Chem. Soc, 97, pp.403-408.
[14] Paavilainen, L., and Torgilson, R., 1994. Reed canary grass-A new Nordic papermaking fibre. In TAPPI Pulping Conference (pp. 611-611). TAPPI PRESS.
[15] Ministry of Jihad Agriculture., 2022. Agricultural statistics of the year 2021. Volume I. (In Persian).
[16] Franklin, G.L., 1945. Preparation of thin sections of synthetic resins and wood-resin composites, and a new macerating method for wood. Nature, 155 (3924), 51-51.
[17] Oladi, R., 2014. Application of “Image J” for measuring vessel features of wood. the second national conference of new technologies in wood and paper industries. (In Persian).
[18] Kamrani, S., Saraeian, A.R., Resalati, H., and Ghasemian, A., 2012. Study of variation trends of fiber dimensions in longitudinal direction of Zagross wheat straw in Golestan province for papermaking. Iranian Journal of Wood and Paper Science Research, 27(3), 545-555.
[19] Smook, G.A., 1997. Handbook for Pulp and Paper Technologists, Angus Wilde Publications, Vancouver.
[20] Peiji, G., Yinbo, Q., Xin, Z., Mingtian, Z., & Yongcheng, D., 1997. Screening microbial strain for improving the nutritional value of wheat and corn straws as animal feed. Enzyme and Microbial Technology, 20(8), 581-584.
[21] Rowell, R.M., Young, R.A., and Rowell, J.K., 1996. Paper and Composites from Agro-Based Resources. 135-248 p.
[22] Saraeian, A.R., and Khalili, A., 2014. Technology of pulp producing with kraft process, 1th edition. Aeeizh publisher. 161-164 p. (In Persian).