آنالیز تخریب نوری لیگنین حاصل از خمیرکاغذ شیمیایی-مکانیکی رنگبری شده پهن‌برگان با استفاده از طیف‌بینی 13C-NMR

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه علوم و صنایع چوب و کاغذ، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه تهران

2 کارشناس ارشد، مهندسی شیمی، پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی ایران

چکیده

زرد شدن خمیرکاغذهای مکانیکی غنی از لیگنین عمدتاً به تغییرات ایجاد شده در اثر نور در ساختار لیگنین نسبت داده می­شود. لذا در این تحقیق تخریب نوری لیگنین چوب آسیابی (MWL) حاصل از خمیرکاغذ شیمیایی مکانیکی رنگبری شده (BCMP) مخلوط پهن­برگان مطالعه شد. به­منظور مطالعه تخریب نوری، نمونه­های لیگین بر روی کاغذ صافی واتمن آغشته شدند و بعد از پرتودهی با نور UV برای مدت زمان 4 ساعت و بازیابی مجدد، با استفاده از طیف بینی 13C-NMRآنالیز شدند. پرتودهی موجب شکست پیوندهای β-O-4،  افزیش تعداد گروه­های کربوکسیلی و هیدروکسیل فنولی، کاهش تعداد گروه­های متوکسیل در اثر متیل­زدایی و کاهش گروه­های هیدروکسیل نوع اول و نوع دوم شد. مقدار ساختارهای متراکم ββ و 5 β در اثر پرتودهی افزایش یافت.   

کلیدواژه‌ها

موضوعات


-Agarwal, U.P., 1998. Assignment of the photoyellowing-related 1657 cm-1 Raman/IR band to p-quinones and its implications to the mechanism of color reversion in mechanical pulps. J.Wood Chem.Technol., 18(4), 381-402.

-Agarwal, U.P., Atalla, R.H., 2000. Using Raman spectroscopy to identify chromophores in lignin-lignocellulosics. ACS symposium series 742. Lignin: historical, biological, and materials perspectives.Washington, DC: American Chemical Society: chapter 11,250-264.

-Argyropoulos, D.S. and Yu Jun sun, 1996. Photochemically induced solid state degradation, condensation, and rearrangement reactions in Lignin model compounds and milled wood lignin. Photochemistry and photobiology, 64(3): 510-517.

-Azadfallah M., Mirshokraei S.A., Latibari A.J., Parsapajouh D. 2008. Analysis of photodegraded lignin on cellulose matrix by means of FTIR spectroscopy and high pressure size exclusion chromatography. IPJ, 17(1), 73-80.

-Capanema, E.A., Balakshin, M.Y., Kadla, J.F., 2005. Quantitative characterization of a hardwood milled wood lignin by nuclear magnetic resonance spectroscopy. J.Agric.Food Chem., 53, 9639-9649.

-Castellan,A., Zhu  J.H., Colombo , N., Nourmamode, 1991. An approach to understaning the mechanism of protection of bleached high yield pulps against photoyellowing by reducing agent using the lignin model dimmer:3,4-dimethoxy-α (2'-methoxyphenoxy)-acetophenone. J.Photochem.Photobiol. A: Chem.58, 263-273 .

-Davidson, R.S., 1996. The photodegradation of some naturally occurring polymers. J.Photochem.Photobiol. B: Biology, 33, 3-25.

-Gierer , J., Lin, S.Y., 1972. Photodegradation of lignin. Svensk papperstidn.75(7):233.

-Lawther, J.M., Sun, R. and Banks, W., 1996. Extraction and comparative characterization of ball-milled lignin (LM), enzyme lignin (LE) and alkali lignin (LA) from wheat straw. Cellul Chem Technol 30, 395–410.

-Leary, G.J., 1994. Recent progress in understanding and inhibiting the light-induced yellowing of mechanical pulps. J. Pulp Paper Sci., 20(6): 154-160.

 -Li, Cang and Ragauskas, A. J., 1999. Brightness reversion of mechanical pulps. Part XIII: photoinduced degradation of lignin on cellulose matrix. J. Wood Chemistry and Technology, 19(1&2), 43-60.

-Lundquist K., 1992. Proton (H) NMR Spectroscopy. In: Methods in Lignin Chemistry. (Lin S.Y. and Dence C.W. Eds). SpringerVerlag BerlinHeidelberg, PP.242-249.

-Robert D, 1992. Carbon-13 Nuclear Magnetic Resonance Spectrometry. In: Method in Lignin Chemistry (Lin S.Y. and C.W.Dence, Eds.) Springer Verlag Berlin Heidelberg, pp.251-273.

-Schmidt, J.A., Heitner, C., 1993. Light induced yellowing of mechanical and ultra high yield pulps. Part 2. Radical-induced cleavage of etherified guaiacylglycerol-β-arylether groups is the main degradative pathway. J.Wood Chem.Technol.13(3):309

-Schmidt,G.A., Berinstain, A.B., Derege, F., Heitner , C., Johnston, L.J. ,Scaiano, J.C., 1991. Photodegradation of the lignin model α-guaiacoxyacetoveratrone.Unusual effects of solvent, oxygen and singlet state participation.Can. J. Chem.69, 104.

-Wang, J., Heitner, C., and R.St. John Manley, 1996. The photodegradation of milled wood lignin.PartII: The effect of inhibitors, J.Pulp Paper Sci., 22(2): 58-63.

-Wang, J., Heitner, C., and R.St.John Manley, 1998. The photodegradation of milled-wood lignin. Part III, The effect of time and media, J. Pulp Paper Sci. 24(ll): 337-340.