بررسی تأثیر pH در عملکرد آنزیم سلولاز بر خواص خمیرکاغذ OCC

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشیار، گروه مهندسی چوب و کاغذ، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ساری، ایران

2 دانش‌آموخته کارشناسی ارشد صنایع چوب و کاغذ، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ساری، ایران

3 استاد گروه صنایع خمیروکاغذ، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری. دانشکده مهندسی چوب و کاغذ- گروه صنایع خمیروکاغذ

چکیده

                                                                                             DOR:98.1000/1735-0913.1397.33.381.64.3.1576.67
هدف از این تحقیق، بررسی تأثیر pH در عملکرد آنزیم سلولاز بر خواص آبگیری و مقاومتی خمیر کاغذ OCC می‌باشد. خمیرکاغذ بازیافتی OCC با درصد خشکی 4 درصد، در شرایط ثابت درجه حرارت 50 درجه سانتیگراد، مدت زمان 1 ساعت، و محدوده pH اسیدی (5/4-4) و قلیایی (5/8-8) با آنزیم سلولاز در سه سطح 1/0، 3/0، 5/0 درصد( بر اساس وزن خشک خمیر کاغذ) پیش‌تیمار شدند. نتایج نشان داد پیش تیمار آنزیمی سلولاز موجب افزایش درجه‌روانی خمیرکاغذ در مقایسه با نمونه شاهد گردید، همچنین در pH اسیدی به‌طور نسبی افزایش بیشتر درجه‌روانی پس از تیمار با آنزیم سلولاز مشاهده‌شد، اما با افزایش غلظت آنزیم، درجه‌روانی خمیرکاغذ کاهش یافت. در 5/4-4:pH بیشترین درجه‌روانی در سطح 1/0 درصد و در 5/8-8:pH در سطح 3/0 درصد می‌باشد. همچنین، کاغذها از نظر ویژگی مقاومتی مورد ارزیابی قرار گرفتند. نتایج نشان داد، با افزایش مصرف آنزیم سلولاز، شاخص‌های مقاومت به کشش و مقاومت به ترکیدن، افزایش یافته‌اند، به‌طوریکه در pH های قلیایی تأثیر آنزیم سلولاز بر افزایش این مقاومت‌ها بیشتر از pH اسیدی بوده‌است. شاخص مقاومت به پارگی خمیرکاغذ OCC، فقط در مقادیر کم مصرف آنزیم سلولاز و در pH اسیدی، افزایش مقاومت مشاهده شد ولی با افزایش مصرف آنزیم کاهش مقاومت به پارگی دیده‌شد، همچنین برای مقاومت به لهیدگی، روند مشخصی در خصوص مقدار مصرف آنزیم و pH بر عملکرد آنزیم مشاهده‌نگردید.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


-Aehle, w., 2007. Enzymes in Industry Production and Applications. WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. k Ga A. weinheim, 517p.

-Bajpai, P., Mishra, Sh.P., Mishra, O.P., Kumar, S. and Bajpai, P.K., 2006. Use of Enzymes for Reduction in Refining Energy-Laboratory Studies. Journal of Tappi, 11:2-32.

-Barati, B. and Amiri, S., 2015. In silico engineering of disulphide bonds to produce stable cellulose. Springer Briefs in Applied Sciences and Technology.

-Biotechnologu industry organization, 2002. New biotech tools for a cleaner environment industrial biotechnolog for pollution prevention, resource conservation, and cost reduction. www.bio.org.

-Buzata, K.P., Przybysz, P., Kalinowska, H. and Derkowska, M., 2016. Effect of cellulose and xylanases on refining process and kraft pulp properties. US National Library of Medicine National Institutes of Health, 11(8):e0161575.

-Chandra, R.P. and Ragauskas, A.J., 2001. Tappi Pulping Conference, Tappi Press, Atlanta.

-Gama, M., Pala, H. and Mota, M., 2006. Factors influencing MOW deinking: laboratory scale studies. Enzyme and microbial technology, 38: 81-87.

-Herlet, J., Kornberger, P., Roessler, B., Glanz, J., Schwarz, W.H. and Zverlor, V.V., 2017. A new method to evaluate temperature vs. pH activity profiles for biotechnological relevant enzymes. Biotechnology Biofuels, 10(234).12p.

-Kang, T. and Paulapuro, H., 2004. New mechanical treatment for chemical pulp. Procces Progress in Paper Physics Seminar, Trondhcim, Norway,11-13.

-Jacobs, C.J., Gustafson, R. and Heiman, J.A., 2000. Paper and timber, 82:114-119.

-Kasmani, J., Samariha, A. and Nemati, M., 2014. Effect of mixing different content of OCC pulp on NSSC pulp strength. Biological resources, 9(3):5480-5487.

-Khoshnevisan, K., Vakhshiteh, F., Barkhi, M., Bahrifar, H., Poorakbar, E., Zari, N., Stamatis, H. and Bordbar, A.Kh., 2017. Immobilization of cellulose enzyme on to magnetic nanoparticles: Applications and recent advances. Journal Molecular Catalysis. 9(6):66-73.

-Khosravani, A., Asadollahzadeh, M., Rahmaninia, M., Bahramifar, N. and Azadfallah, M., 2016. The effect of external and internal application of organosilicon compounds on the hydrophobicity of recycled OCC paper. BioResources.

-Olejnik, K., Stanislawska, A. and Wysocka Robak, A., 2016. Handbook of sustainable polymers. structure and chemistry, Chapter:2.

-Manfared, M.H.A., Resalati, H., Ghasemian, A. and Hubbe, M.A., 2016. Passivation of pressure sensitive adhesive stickies by addition of acrylic fiber to OCC pulp before paper making. Tappi Journal, 15(10):631-639.

-Mirshokraei, S.A., 2001. Guid to Waste Paper. Aeizh Press, Tehran, Iran, 140p. (Translaed In Persian).

-Mirshokraei, S.A., 2009. (In the translation of pulp and paper technology, Esmok, G) the author (second edition, Tehran, ayig publishing), 503p.

-Pala, H., Mota, M. and Gama, FM., 2001. Laboratory deinking experiments using mixed office wastepaper, photocopy and laser prints: Chemical and enzymatic procepures. 8th International conference on biotechnology in the pulp and paper industry.

-Park, K., Park, J., Song, H., Shin, H., Park, J. and Ahn, J.S., 2002. Biological reprocessing of mixed office waste paper (MOW) using modified cellulose by production of functional copolymer. Korean Journal of chemical Engineering,19(2):285-289.

-Rahmaninia, M., Mirshokrai, A., Ebrahimi, Gh. and Mohammadnezhad, M., 2011. The performance of cationic-nano silica starch system on durability and dehydration of washed pulp. Journal of Forest and Wood Products, Iranian Natural Resources Journal, 64(1): 15-22.

-Singh, S., Singh, V.K., Aamir, M., Dubey, M.K., Patel, J.S., Upadhyay, R.S. and Gupta, V.K., 2016. Cellulase in pulp and paper industry. New and Future Developments in Microbial Biotechnology and Bioengineering, Chapter:13: 152-162p.

-Verma. P. and Bhardwaj, N.K. and Chakraborti, S.K., 2010. Enzymatic upgradation of secondary fibers. Journal of Ippta, 22(4):133-136.