تعیین معادله سرعت واکنش لیگنین زدایی صنوبردلتوییدس

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار، بخش تحقیقات علوم چوب و فراورده های آن، مؤسسه تحقیقات جنگل ها و مراتع کشور، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، تهران، ایران

2 دانشیار پژوهشی، بخش تحقیقات علوم چوب و فراورده های آن، مؤسسه تحقیقات جنگل ها و مراتع کشور، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، تهران، ایران

3 کارشناس ارشد، بخش تحقیقات علوم چوب و فراورده های آن، مؤسسه تحقیقات جنگل ها و مراتع کشور، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، تهران، ایران

چکیده

با توجه به اهمیت و کاربرد فراوان چوب گونه‌های مختلف صنوبر در تولید خمیر کاغذ، واکنش لیگنین‌زدایی در فرایند تولید خمیر کاغذ از چوب صنوبردلتوییدس، مورد بررسی قرار گرفت تا رابطه میان غلظت لیگنین باقی‌مانده در خمیر کاغذ با زمان پخت، بدست آید. بدین منظور نمونه‌های سه اصله درخت 10 ساله صنوبردلتوییدس از ایستگاه تحقیقات چمستان واقع در شهرستان نور استان مازندران جمع‌آوری گردیدند. خمیر‌های کاغذ به روش کرافت با سولفیدیته 25 درصد، قلیائیت 14 درصد، نسبت مایع پخت به ماده اولیه 1 : 5، سه درجه‌حرات بیشینه پخت 155 و 165 و 175 درجه سانتی‌گراد تهیه گردیدند. عدد کاپا و بازده خمیر‌ها، تعیین و درصد لیگنین باقیمانده در خمیر کاغذ برای هر نمونه محاسبه شد. سپس با استفاده از مدل‌های ارائه شده برای معادله سرعت، به روش حدس و خطا و به کمک نرم‌افزار اِکسِل، درجه و ثابت سرعت واکنش لیگنین‌زدایی، برای هر درجه‌حرارت پخت، بدست آمد. نتایج بدست‌آمده نشان می‌دهند که معادله‌های سرعت واکنش لیگنین‌زدایی صنوبر‌دلتوییدس در درجه-حرارت‌های 155 و 165 و 175 درجه سانتی‌گراد، به‌ترتیب دارای درجه‌های 5/5 و 5/2 و 1 و ثابت‌های سرعت 7-10× 8/1 برحسب (دقیقه) 1- × (غلظت) 5/4- و 4-10× 7/7 برحسب (دقیقه) 1- × (غلظت) 5/1- و 3-10× 5/3 برحسب (دقیقه) 1- می‌باشند. با استفاده از این معادله ها، امکان کنترل فرایند خمیر‌سازی، فراهم شده و می توان زمان مناسب برای رسیدن به غلظت مشخصی از لیگنین باقی‌مانده در خمیر را پیش‌بینی نمود.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


-Barazandeh, M.M and A. Fakhryan, 2011. Evaluating the Rate Equations of Delignification Reaction of Bagasse in Soda Pulping. Iranian Journal of Wood and Paper Science Research. Vol. 26, No. 1 (34); PP. 72-82.

-Epelde,G., Lindgren, I.C.T. and  Lindstrom, M.E. ,1998. Kinetics of Wheat Straw Delignification in Soda and Kraft Pulping. Journal of Wood Chemistry and Technology, 18(1), 69-82.

-Fakhryan, A.; Hosseinzadeh, A.; Golbabaei, F. and H. Hosseinkhani, 2002. Investigation of delignification and paper making characteristics of Populus deltoids (col.77/51) grown under three rotations. Iranian Journal of Wood and Paper Science Research. Vol. 16.; PP. 1-28.

-Guolin, H.; Chengfang, Z. and C. Zhongsheng, 2006. Pulping of Wheat Straw with Caustic Potash- Ammonia Aqueous Solutions and It,s Kinetics. Chinese J. Chem. Eng., 14(6) 729-733.   

-Http://WWW.radiometer-analytical.com/news/en.,2006.Kappa Number Determination of Paper Pulp.

-Ji, Y.; Vanska, E. and A. Van Heningen, 2009. Rate Determination Step and Kinetics of Oxygen Delignification. Pulp and Paper CANADA.

-Levenspiel, O., 1998. Chemical Reaction Engineering (2nd Edition).

-Li,Z. ; Li,J , Kubes, G.J.,2002. Kinetics of Delignification and Cellulose Degradation during Kraft Pulping with Polysulphide and Anthraquinone, Journal of Pulp and Paper Science,Vol. 28(7).

-Lindgren, C.T. and Lindstrom, M.E.,1998. Journal Wood Chemistry and Technology, 18(1): 69-82.

-Martin P.  Kwasniews Ki, Hans Theliander and Maryam Mahmoudkhani,2000. Introductory Study of the Combined Effect of Transport Phenomena and Chemical Kinetics on the delignification rate in wood chips, Forests Products Division Papers at the AICHE 2000 Annual Meeting.

-Sabatier, J., Peniche, C.F.,1993. Soda Pulping of Bagasse Delignification Phases and Kinetics. HOLZFORSCHUNG, (47) 313-317.

-Sarwar Jahan, M. Khalidul Islam,M. AJM Mounl Hasan , Nasima Chowwdhury, D.A.,2000. Investigation on Soda and Soda-Anthraquinone(AQ) Pulping of Saccharum spontaneum.

-TAPPI   T 222 om-98, 1998. Acid-insoluble lignin in wood and pulp.