مجله صنایع چوب و کاغذ ایران

مجله صنایع چوب و کاغذ ایران

بررسی قابلیت تولید خمیرکاغذ رنگ‌بری شده از نرمه های خردکن چوب (مطالعه موردی: شرکت صنایع چوب و کاغذ مازندران)

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 دانشجوی دکتری، گروه علوم و مهندسی کاغذ، دانشکده مهندسی چوب و کاغذ، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، ایران.
2 گروه صنایع خمیر و کاغذ، دانشکده مهندسی چوب و کاغذ، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، ایران
3 دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان
4 استادیار – گروه تحقیقات پالایش زیستی در توسعه مواد لیگنوسلولزی
چکیده
کمبود منابع سلولزی در کشور، قوانین طرح صیانت جنگل و سخت‌گیری‌های محیط زیستی مرتبط با واردات چوب آلات خام، کارخانه‌های مصرف کننده مواد اولیه فیبری را با مشکل تأمین مواد اولیه سلولزی روبه‌رو کرده و این شرکت‌ها تلاش می‌کنند تا از منابع جایگزین با حداکثر بازده استفاده نمایند. در این تحقیق قابلیت تولید خمیرکاغذ رنگ‌بری شده از نرمه‌های خردکن چوب در شرکت صنایع چوب و کاغذ مازندران (ضخامت 4-2 میلی‌متر و پهنای کمتر از 8 میلی‌متر) بررسی می‌شود. بدین منظور نرمه‌های خردکن طی فرآیند خمیر سازی سودا-آنتراکینون پخته‌شده و در ادامه با توالی بدون کلر عنصری D0ED1P و توالی بدون کلر HEP رنگ‌بری شدند. جهت خمیر سازی از سه متغیر فرایندی شامل: قلیای فعال ( در چهار سطح: 14، 16، 18 و 20 درصد)، زمان پخت در درجه حرارت بیشینه ( درسه سطح: 60، 90 و 120 دقیقه) و نسبت مایع پخت به وزن خشک چوب (دو سطح: 5 و 6 به 1) در درجه حرارت بیشینه ثابت 165 درجه سانتی‌گراد و مقدار مصرف ثابت 2/0 درصد آنتراکینون استفاده‌شد.متغیرهای فرایند خمیرسازی بر روی بازده، عدد کاپا و گرانروی خمیرکاغذها با استفاده از طرح آزمایش فاکتوریل در قالب بلوک‌های کامل تصادفی تجزیه‌وتحلیل شدند. همچنین درصد لیگنین، بازده، گرانروی، درجه پلیمریزاسیون و وزن مولکولی نمونه خمیرکاغذها، در هر یک از توالی‌های رنگ‌بری مذکور موردبررسی قرارگرفته است. نتایج نشان داد با تشدید شرایط پخت، عدد کاپا، بازده و گرانروی کاهش می‌یابد و افزایش قلیایی فعال نسبت به دو متغیر دیگر، تأثیر بیشتری برشدت افت نتایج داشته است (مؤثرترین عامل به ترتیب درصد قلیا، زمان پخت و نسبت مایع پخت به وزن خشک چوب می‌باشد). بهینه‌ترین شرایط پخت (بازده: 5/49%؛ عدد کاپا: 45/49 و گرانروی: ml/g 1096) در قلیایی فعال 20 درصد، زمان پخت 120 دقیقه و نسبت مایع پخت به وزن خشک چوب 6 به 1 به‌دست‌آمده است.
کلیدواژه‌ها

موضوعات


[1] Iroegbu, A.O.C., Ray, S.S., Mbarane, V., Bordado, J.C., and Sardinha, J.P. 2021. Plastic pollution: a perspective on matters arising: challenges and opportunities. ACS Omega, 6: 19343−19355.
[2] Lucia, L.A., Argyropoulos, D.S., Adamopoulos, L., and Gaspar, A.R. 2007. Chemicals, materials, and energy from biomass: A review. Materials, Chemicals, and Energy from Forest Biomass. Chapter 1, Pp: 2-30.
[3] https://www.fao.org/forestry/statistics/80571/en/
[4] Bhardwaj, S., Bhardwaj, a.b., and Negi, N.K.a. 2019. Cleaner approach for improving the papermaking from agro and hardwood blended pulps using biopolymers. Journal of Cleaner Production. Volume 213, Pp 134-142.
 [5] Tewari, P.K., Batra, V., and Balakrishnan, M. 2009. Efficient water use in industries: cases from the Indian agro-based pulp and paper mills. Journal of Environmental Management. 90(1): Pp 265-73.
[6] Afiqah, A.N., Sapuan, S.M., and Ilyas, R.A. 2021.Pulp and paper production: A review. Seminar on Advanced Bio- and Mineral based Natural Fibre Composites. Pp 10-13.
[7] Huang, G.T. 2011. Dental pulp and dentin tissue engineering and regeneration: Advancement and challenge. Front. Biosci. Elite Ed., 3, Pp 788–800.
[8] Sharma, P., Sood, C., Singh, G., and Capalash, N. 2015. An eco-friendly process for biobleaching of eucalyptus kraft pulp with xylanase producing bacillus halodurans. Journal of Cleaner Production. 87, Pp 966-970
[9] Zhang, X., Li, J., Gong, J., Kuang, Y., He, S., Xu, J., Mo, L., Man, Y., Zhu, W., Song, J., and Song, T. 2020. Cleaner approach for medium consistency eucalyptus slab pulp production using ozone bleaching under turbulent mixing. Journal of Cleaner Production. Volume 276, Pp 124-201.
[10] Chen, H., Wang, Y., Qiu, J., Song, J., Wang, J., Liu, M.,Wo, Q., Jiang, L., and Yang, T. 2022. Properties and application of kraft pulp prepared from waste bamboo powder, BioResources 17(4), Pp 6262-6276.
[11] Xu, Y., and Li, X. (2013). “Recent advance in non-wood fiber pulping technology for desilication,” Journal of Shaanxi University of Science and Technology. 3(1), Pp 18-22.
[12] Mossello, A.A.,Jalaluddin, H., Tahir, P.M., Resalti, H., Ibrahim, R., Fallah Shmsi, S.R., and Mohmamed, A.Z. 2010. “A review of literatures related of using kenaf for pulp production (beating, fractionation, and recycled fiber) Modern Applied Science., vol. 4, no. 9, Pp 21-29.
[13] Jiménez, L., Serrano, L., Rodríguez, A., and Sánchez, R. 2009. Soda-anthraquinone pulping of palm oil empty fruit bunches and beating of the resulting pulp. Bioresource Technology. Volume 100, Issue 3, Pp 1262-1267
[14] Yue, W., Cai, Y., Rong, Q., Cao, L., and Wang, X. 2014.A hybrid MCDA-LCA approach for assessing carbon foot-prints and environmental impacts of China’s paper producing industry and printing services. Environmental Systems Research. 3(1): 4
[15] Chinga-Carrasco, G., and Syverud, K. 2014. Pretreatment-dependent surface chemistry of wood nano cellulose for pH-sensitive hydrogels. Journal of Biomaterials Applications. 29(3). Pp 423-432.
[16] Li, X., Ye, J., Chen, J., Yu, J., Ding, M. and Hong, J., 2015. Dissolution of wheat straw with aqueous NaOH/Urea solution. Fibers and Polymers, 16(11), Pp 2368-2374.
[17] Jour,P., Halldén, K., and Wackerberg, E. 2013. Environmental systems analysis of alternative bleaching sequences with focus on carbon footprint. The 46th ABTCP International Pulp and Paper Congress, 8-10. Sao Paulo, Brazil.
[18] CPI. 2021. Environmental aspects of ecf and tcf chemical woodpulp bleaching. https://thecpi.org.uk/library/PDF/Public/Publications/Fact%20Sheets/FS_ECF_TCF.pdf
[19] Requejo, A., Rodríguez, A., Colodette, J.L., and Jiménez, L. 2012. TCF bleaching sequence in kraft pulping of olive tree pruning residues. Bioresource Technology. 117(8). Pp117-23.
[20] Mirshokraei, S.A. 2003. Pulp and paper technologists. Ayije press. Second edition. 501p. (In Persian)
[21] Goli, M., Zabihzadeh, M., Asadpour, G., and Barzan, A. 2016. Evaluation alternative in mwpi's newsprint production with mixture of species on the properties of cmp paper. J. of Forest and Wood. 39: 3. 625-635. (In Persian)
[22] Saraeian, A.R., Khalili, A., Aliabadi, M., and Dahmardeh, M. 2008. Comparison of Soda and Kraft Pulp Properties of Populus deltoids Sapwood and Heartwood. Journal of Wood and Forest Science and Technology, 17(4). Pp125-137. (In Persian)
[23] Copar, Y., and Tozluglu, A. 2007. A comparison of kraft, kraft-AQ, kraft NaBH pulp of brutia pine. Bioresources technology, 63. Pp 536-542.
[24] Ghasemian, A., and Armand, Kh. 2020. CMP pulp bleaching using hydrogen peroxide and sodium hypochlorite. Iranian Journal of Wood and Paper Science Research Vol. 35 No. (1). (In Persian)