بررسی تاثیر استفاده از فرایند لیگنین زدایی با اکسیژن برروی ویژگی های خمیرکاغذ کرافت پوست کنف

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 باشگاه پژوهشگران جوان و نخبگان، واحد کرج، دانشگاه آزاد اسلامی، کرج، ایران

2 گروه صنایع چوب و کاغذ، دانشکده منابع طبیعی و محیط‌زیست، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم و تحقیقات تهران، ایران

چکیده

                                                                                       DOR:98.1000/1735-0913.1397.33.369.64.3.1576.1601
حذف عمده لیگنین خمیرکاغذ گامی مهم در بهبود فرایند رنگبری است. درحقیقت اجرای مرحله لیگنین‌زدایی با اکسیژن قبل از فرایند رنگبری، مرحله‌ای اساسی در بهینه‌سازی و کاهش آلودگی فرایند رنگبری خواهد بود. در این پژوهش، تاثیر اجرای فرایند لیگنین‌زدایی با اکسیژن تحت شرایط فرایندی متفاوت برروی ویژگی‌های شیمیایی، فیزیکی، مکانیکی و نوری خمیرکاغذ کرافت پوست کنف بررسی گردید. خمیرکاغذ کرافت پوست کنف با عدد کاپای 22، گرانروی 1154 میلی‌لیتر بر گرم و درجه روشنی 38 درصد ایزو آماده‌سازی گردید. تیمارهای لیگنین‌زدایی با اکسیژن در سه درجه حرارت 90، 100 و 110، با مقادیر 5 و 7 بار فشار اکسیژن و با و بدون مصرف سولفات منیزیم انجام گرفت. نتایج نشان داد که اجرای فرایند لیگنین‌زدایی با اکسیژن به‌میزان قابل توجهی عدد کاپای خمیرکاغذ را کاهش داد، حال آنکه گرانروی خمیرکاغذ کاهش چشمگیری نیافت. اندازه‌گیری گرانروی خمیرکاغذها پس از فرایند لیگنین‌زدایی، نشان داد که مصرف سولفات منیزیم سبب جلوگیری از کاهش گرانروی خمیرکاغذها گردید. افزایش دمای واکنش در بهبود فرایند تاثیر بسزایی داشته، درحالیکه افزایش فشار اکسیژن برروی فرایند تاثیر چندانی نداشت. میزان روشنی خمیرکاغذها نیز درحدود 7 واحد افزایش یافت.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


- Bajpai, P., 2005. Environmentally Benign Approaches for Pulp Bleaching, In: Developments in environmental management. Elsevier, Netherlands, 277p.

- Basta, J., Holtinger, L. and Hook, J., 1991. Controlling the Profile of Metals in the Pulp beforeHydrogen Peroxide Treatment. In Proceedings of 6th ISWPC, April 30-May 4: 237-244.

- Basta, J., Wane, G., Herstad-Svard, S., Lundgren, P., Johansson, N., Edwards, L. and Gu, Y., 1998. Partial closure in modern bleaching sequences. Tappi Journal, 81(4): 136-140.

- Berggren, R., 2003. Cellulose degradation in pulp fibers studied as changes in molar mass distributions. Ph.D. thesis, Department of Fibre and Polymer Technology, Royal Institute of Technology, Stockholm.

-Biermann, C.J., 1996. Handbook of pulping and papermaking.  Elsevier, London, 778p.

-EUROPEAN COMMISSION, 2001. Integrated Pollution Prevention and Control (IPPC). Reference document on Best Available Techniques in the Pulp and Paper Industry, 475p.

-Hart, P.W., Mancosky, D. and Armstead, D., 2006. Medium consistency oxygen delignification performed with a controlled cavitation reactor. Tappi Journal, 5(2): 13-19.

-Hostachy, J.C., 2009. Bagasse pulp bleaching with ozone “It’s Time to Implement Green Bleaching Practices”, 9p.

-Johnson, B., 2008. Literature Review of Colour Reduction Technologies for Kraft Pulp Mill Effluent. By Beca AMEC Limited, 38p.

-Johnson, A.P., Johnson, B.I., Gleadow, P., Araneda, H., Silva, F.A., Aquilar, R.M. and Hsiang, C.J., 2008. 21st Century Fibrelines. International Bleaching Conference, Quebec City, 2-5 June, 15-28.

-Khristova, P., Kordsachia, O., Patt, R., Khider, T. and Karrar, I., 2002. Alkaline pulping with additives of kenaf from Sudan. Industrial Crops and Products, 15, 229-235.

-Lucia, L.A. and Jameel, H., 2006. High Selectivity Oxygen Delignification.Institute of Paper Science and Technology, Georgia Institute of Technology, Atlanta.

-Marandi, M.A.B., 2009. The Effects of Xylanase in Prebleaching of Bagasse Kraft Pulp. M.Sc. thesis, Department of Wood Science and Technology, Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources, Gorgan.

-Mohta. D., Kapoor, S.K. and Ray, A.K., 1998. Environmentally Friendly Pulping and Bleaching of Bagasse. University of Roorkee, Saharanpur-247 001, U.P., India.

-Mohta. D., Upadhaya, J.S., Kapoor, S.K., Roy, A.K. and Roy, D.N., 1998. Oxygen Delignification of Soda and Soda-AQ Bagasse Pulps. Tappi 81(6): 184-187.

-Saraeian, A.R. and Khalili, A., 2013. Technology of pulp production by kraft process. Ayij, Tehran, 306p.

-Seth, R.S., 2006. The importance of fibre straightness for pulp strength. Journal of Pulp & Paper Canada, 107(1): 34-42.

-Shakhes, J., Zeinaly, F., Marandi, M.A.B. and Saghafi, T., 2010. The effects of processing variables on the soda and soda-aq pulping of kenaf bast fiber. Bioresources, 6(4): 4626-4639.

-Shakhes, J., Zeinaly, F., Marandi, M.A.B. and Saghafi, T., 2012. Effects of harvest time and cultivar on yield and physical properties fibers of kenaf (Hibiscus cannabinus L.). African Journal of Biochemistry Research, 6(6): 69-74.

-Singh, R.P., 1991. The bleaching of pulp. TAPPI Press, Atlanta, 694p.

-Sixta, H., 2006. Handbook of pulp. Strauss GmbH, Morlenbach, 1352p.

-Smook, G.A., 1992. Handbook for Pulp & Paper Technologists. Vancouver, 419p.

-Suess, H.U., 2010. Pulp bleaching today. Walter de Gruyter GmbH & Co. KG, Berlin/New York, 310p.

-Tao, L., Genco, J.M., Cole, B.J.W. and Fort, R.C., 2011. Selectivity of oxygen delignification for southern softwood kraft pulps with high lignin content. Tappi Journal, 83(1): 29-39.

-TAPPI, 2006-2007. TAPPI Test Methods, TAPPI. Norcross, GA 30092 USA.

-Ververis, C., Georghious, K., Christodoulakis, N. and Santos, R., 2003. Fiber, dimension, lignin and cellulose content of various plant materials and their suitability for paper production. Athens G.R., 1(1): 57-84.

-Walker, J.C.F., 2006. Primary wood processing: Principles and practice. Springer, Dordrecht, 606p.

-World Bank, 1998. Pollution prevention and abatement Handbook: Pulp and Paper mills. Draft technical background document. Environment Department, Washington, D.C., 395-400.

-Zeinaly, F. and Kazemi Tabrizi, A., 2015. Investigating the effect of kenaf bast and whole stalk pulp use in combination with recycled packaging pulp on produced paper properties. Renewable Natural Resources research, 5(4): 77-92.

-Zeinaly, F., Saraeian, A.R., Aryaie Monfared M.H. and KazemiTabrizi, A., 2016.Investigating the effect of using oxygen delignification process on bagasse soda pulp properties. Iranian Journal of Wood and Paper Science Research, 31(2): 261-279.

-Zeinaly, F., Shakhes, J., Dehghani, M. and Shakeri, A., 2009. Hydrogen peroxide bleaching of CMP pulp using magnesium hydroxide. Bioresources, 4(4): 1409-1416.