پالایش زیستی مایع سیاه خمیرکاغذسازی سودای باگاس به عنوان اندود سطحی کاغذ با پایه بازیافتی

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار، مهندسی پالایش زیستی، دانشگاه شهید بهشتی، ایران،

2 دانشجوی کارشناسی ارشد، مهندسی پالایش زیستی، دانشگاه شهید بهشتی، ایران

چکیده

اخیراً پالایش زیستی به‌عنوان توسعه‌دهنده برجسته صنایع فراورده‌های جنگلی، مورد پیگیری جدی قراردارد. مایع سیاه فرایندهای خمیرکاغذسازی به‌عنوان پسماندی سرشار از بیوپلیمرهای تولیدی در زیست‌توده‌های گیاهی، از پتانسیل بالائی برای تولید بیومواد و بیوانرژی برخوردارست. در این پژوهش، تاثیر اندودسازی سطحی مایع سیاه خمیرکاغذسازی سودای باگاس (5/2 گرم خشک) در دو حالت خام و تصفیه‌شده با غلظت‌های مختلف (30، 37، 44 و دوباره %44) بر کاغذ پایه بازیافتی و ویژگی‌های آن بررسی گردید. بطورکلی، فیلترکردن مایع مزبور بواسطه حذف مواد ناخالص و درشت موجب برتری ویژگی‌ها نسبت به حالت فیلرنشده گردید. افزایش غلظت و میزان اندود اعمالی، افزایش گرماژ (تا 44%) و کاهش جذب آب (به کمتر از %30) را پیوسته به‌همراه داشت، چراکه انباشت مواد عمدتاً غیرآبدوست (لیگنین و مواد معدنی) علاوه بر افزایش جرم و پرکردن منافذ ساختار کاغذ؛ کاهش قابلیت جذب آب بستر لیگنوسلولزی را به‌همراه دارد. لیکن تیمار بهینه از منظر مقاومت‌های کشش، ترکیدن و پارگی در پاین‌ترین غلظت اندود بدست‌آمد که نفوذ سهل‌تر لیکور رقیق به‌درون ساختار کاغذ و نیز مشارکت در پیوندیابی را می‌توان استدلال نمود. کاربرد کاغذهای بازیافتی در بسته‌بندی، مقاومت‌های فشاری و خمشی کاغذ را طلب نموده که افزایش غلظت لیکور اندودساز، مقاومت‌های سفتی خمشی (تا بیش از 200 درصد) و فشاری لهیدگی (تا بیش از 150 درصد) را افزایش داد. علاوه بر تقویت پیوندیابی، تشکیل فیلم، افزایش ضخامت کاغذ و نیز سهم به‌سزای لیگنین در این راستا قابل ذکرست. اعمال دوبار لیکورهای پخت نه‌تنها بهبود چشمگیری را در غالب ویژگی‌ها بوجود نیاورد، بلکه منجر به کاهش نیز گردید.

کلیدواژه‌ها


-Adcock, T., Shah, V., Chen, M. j., and Meister, J. J., 2003. Graft copolymers of lignin as hydrophobic agents for plastic (wood‐filled) composites. Journal of applied polymer science, 89: 1266-1276.

-Behrooz, R., Younesi, K. H., and Kazemi, N. S., 2011. Use of kraft lignin as compatibilizer in wood flour-polypropylene composites. Iranian Journal of Wood and Paper Science Research, 26(3): 454-465.

-Carrott, P., and Carrott, M. R., 2007. Lignin–from natural adsorbent to activated carbon: a review. Bioresource Technology, 98: 2301-2312.

-El Mansouri, N. E., Yuan, Q., and Huang, F., 2011. Synthesis and characterization of kraft lignin-based epoxy resins. BioResources, 6: 2492-2503.

-Elyasi, Sh., and Jalali Torshizi, H., 2017. Concentration of Anionic starch Solution in Paper Surface Sizing on Physical and Strength Properties of Recycled Paper. Iranian Journal of Wood and Paper Industries, 7(4): 487-497.

-Eriksson, H., and Harvey, S., 2004. Black liquor gasification—consequences for both industry and society. Energy, 29: 581-612.

-Huanzhen, M., Wenbo, Y. and Yanchu H., 2001. Research progress in application of papermaking black liquor and lignin. Technigues and Equipment for Environmental pollution Control, 3.

-Kubo, S., Uraki, Y., and Sano, Y., 2003. Catalytic graphitization of hardwood acetic acid lignin with nickel acetate. Journal of Wood Science, 49: 188-192.

-Larotonda, F. D., Matsui, K. S., Paes, S. S., and Laurindo, J. B., 2003. Impregnation of Kraft Paper with Cassava‐Starch Acetate—Analysis of the Tensile Strength, Water Absorption and Water Vapor Permeability. Starch, 55: 504-510.

-Moosavi-Nasab, M., and Majdi-Nasab, M., 2010. Utilization of sugar beet pulp as a substrate for the fungal production of cellulase and bioethanol. African Journal of Microbiology Research, 4: 2556-2561.

-Naik, S. N., Goud, V. V., Rout, P. K., and Dalai, A. K., 2010. Production of first and second generation biofuels: a comprehensive review. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 14: 578-597.

-Naqvi, M., Yan, J., and Dahlquist, E., 2010. Black liquor gasification integrated in pulp and paper mills: A critical review. Bioresource Technology, 101: 8001-8015.

-Notley, S. M., Eriksson, M., and Wågberg, L., 2005. Visco-elastic and adhesive properties of adsorbed polyelectrolyte multilayers determined in situ with QCM-D and AFM measurements. Journal of colloid and interface science, 292: 29-37.

-Pourhooshyar, Z. K., Torkaman, J., Ashori, A., and Hamzeh, Y., 2013. Fabrication of cement blocks sing rice husk ash and lignocellulosic fibers. Iranian Journal of Wood and Paper Science Research, 28(3): 393-404.

-Rozman, H., Tay, G., Kumar, R., Abusamah, A., Ismail, H., and Ishak, Z. M., 2001. Polypropylene–oil palm empty fruit bunch–glass fibre hybrid composites: a preliminary study on the flexural and tensile properties. European Polymer Journal, 37: 1283-1291.

-Santoso, A., 2004. Pemanfaatan Lignin dari Lindi Hitam untuk Pembuatan Kopolimer Lignin Resorsinol Formaldehida sebagai Perekat Kayu Lamina, Jurnal Penelitian Hasil Hutan, 22: 143-153.

-Shahbazi, S., Askari, H., Ebrahimi, A., Safaeie, M., and Karimi, M., 2015. Increasing the efficiency of sugar beet pulp saccharification by Trichoderma reesei superior mutants for bioethanol production. Journal of Sugar Beet, 31: 76-61.

-Toriz, G., Denes, F., and Young, R., 2002. Lignin‐polypropylene composites. Part 1: Composites from unmodified lignin and polypropylene. Polymer Composites, 23: 806-813.

-Van der Klashorst, G., Cameron, F., and Pizzi, A., 1985. Lignin-based cold setting wood adhesives structural fingerjoints and glulam. European Journal of Wood and Wood Products, 43: 477-481.

-Zahed, O., Salehi, J. G. R., and Khodaiyan, F., 2015. Optimization of nitrogen source and dissolved oxygen concentration to enhance co-production of ethanol and xylitol in a co-culture system of two Saccharomyces cerevisiae and Candida tropicalis strains. Journal of molecular and cellular research (Iranian journal of biology), 28(2): 2371-249.