آمار
| تعداد نشریات | 14 |
| تعداد شماره‌ها | 689 |
| تعداد مقالات | 7,127 |
| تعداد مشاهده مقاله | 11,363,492 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 10,295,480 |
بررسی ویژگیهای خمیرکاغذ سودا-آنتراکینون تولید شده از ترجین (Saccharum ravennae ) | ||
| پژوهش‌های علوم و فناوری چوب و جنگل | ||
| دوره 29، شماره 3، مهر 1401، صفحه 35-51 اصل مقاله (1.09 M) | ||
| نوع مقاله: مقاله کامل علمی پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22069/jwfst.2022.20741.1989 | ||
| نویسندگان | ||
| حمیدرضا مهری ایرائی1؛ الیاس افرا* 2؛ محمدهادی آریایی منفرد3؛ حسین مهدوی4؛ حسن صادقی فر5 | ||
| 1دانشجوی دکتری صنایع خمیر و کاغذ، دانشکده مهندسی چوب و کاغذ، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایران. | ||
| 2دانشیار، گروه علوم و مهندسی کاغذ، دانشکده مهندسی چوب و کاغذ، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایران. | ||
| 3استادیار ، گروه علوم و مهندسی کاغذ، دانشکده مهندسی چوب و کاغذ، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایران. | ||
| 4استاد ، گروه پلیمر، دانشکده علوم، دانشگاه تهران، تهران، ایران | ||
| 5استاد مدعو، بخش بیومواد جنگلی، دانشگاه NSCU، رالی، کارولینای شمالی، امریکا. | ||
| چکیده | ||
| سابقه و هدف: کاهش منابع چوبی جنگلی، ضرورت استفاده از منابع اولیه جایگزین شامل گیاهان غیرچوبی خودرو، چوب درختان سریعالرشد و پسماندهای کشاورزی را در صنایع کاغذسازی - افزایش داده است. از طرفی قسمت عمده پسماندهای کشاورزی کشور، در صنایع دامداری مصرف میشوند و زراعت چوب نیز به دلیل هزینههایی چون حذف ریشه پس از قطع درخت با چالشهای فراوانی روبه‌رو میباشد. ازاین‌رو لزوم استفاده از یک ماده اولیه غیرچوبی خودرو ضروری به نظر میرسد. ترجین (Saccharum ravennae) یکی از منابع غیرچوبی خودرو بومی کشور است که از پراکنش خوبی در سطح کشور برخوردار بوده و تاکنون پتانسیل استفاده از آن مورد ارزیابی قرار داده نشده است. لذا هدف از این تحقیق، بررسی ویژگیهای شیمیایی و مورفولوژیکی ترجین و همچنین تولید و ارزیابی خمیرکاغذ پالایش‌شده و پالایشنشده سودا-آنتراکینون از آن به‌عنوان یک ماده اولیه جهت پیشنهاد به صنایع کاغذسازی میباشد. مواد و روش‌ها: در این تحقیق برگهای ترجین از منطقه گرگان واقع در استان گلستان تهیه شد. جهت اندازهگیری ویژگیهای بیومتری ترجین، نمونهها با استفاده از روش فرانکلین وابری شده و سپس با استفاده از میکروسکوپ نوری، ابعاد الیاف آن اندازهگیری و سپس ضرایب بیومتری آنها محاسبه شد. برای اندازهگیری ویژگیهای شیمیایی، نمونهها ابتدا آسیاب شده و سپس ویژگیهای شیمیایی آنها شامل درصد خاکستر، مواد استخراجی، لیگنین (کلاسون) و سلولز بر اساس استانداردهای تاپی اندازهگیری شدند. به منظور تهیه خمیرکاغذ از ترجین، نمونهها در سطوح مختلف زمانی (30 و 60 دقیقه) و ماده شیمیایی مصرفی (قلیاییت 14، 16 و 18 درصد) تحت دمای °C 160 و مقدار مصرف 1/0 درصد آنتراکینون پخت شده و سپس بازده، عدد کاپا و درجه روانی آنها اندازهگیری شد. در ادامه خمیرکاغذها تا درجه روانی CSF ml 20±350 پالایش‌شده و سپس از خمیرکاغذهای پالایش‌شده و پالایشنشده کاغذ دستساز با گراماژ 2m/g 60 تهیه و در ادامه ویژگیهای فیزیکی، نوری و مقاومتی آنها توسط استانداردهای تاپی اندازهگیری شد. درنهایت نتایج حاصل با استفاده از آزمون تجزیه واریانس یکطرفه و دانکن در محیط نرم‌افزار SPSS تحت ارزیابی قرار گرفت. یافته‌ها: نتایج نشان داد که طول، قطر، قطر حفره و ضخامت دیواره الیاف به ترتیب mm 85/1، µm 82/10، µm 32/5 و µm 75/2؛ و ضرایب بیومتری شامل ضریب درهم‌رفتگی، ضریب انعطافپذیری و ضریب رانکل به ترتیب 14/171، 1 12/49 و 60/103؛ و ترکیبات شیمیایی آن شامل درصد خاکستر، مواد استخراجی، لیگنین و سلولز به ترتیب 75/5، 53/2، 73/26 و 63/44 درصد بود. نتایج حاصل از خمیرسازی نشان داد که با افزایش درصد قلیائیت و زمان پخت، بازده، عدد کاپا و ماتی خمیرکاغذ کاهش یافت. همچنین نتایج نشان داد که پالایش و افزایش درصد قلیائیت و زمان پخت سبب افزایش دانسیته، کاهش ماتی و افزایش ویژگیهای مقاومتی خمیرکاغذ میشود. با توجه به نتایج، با افزایش درصد قلیاییت درجه روشنی افزایش یافت؛ درحالی‌که افزایش زمان پخت و استفاده از تیمار پالایشی، تأثیر معنیداری بر درجه روشنی خمیرکاغذ سودا-آنتراکینون حاصل از ترجین نداشته است. با توجه به نتایج، بهترین ویژگیها پس از پالایش خمیرکاغذ پس از پخت، تحت قلیائیت 18 درصد به مدت 30 و 60 دقیقه و همچنین قلیائیت 16 درصد به مدت 60 دقیقه حاصل شد. نتیجه‌گیری: به‌طورکلی، ترجین از ویژگیهای مورفولوژیکی و شیمیایی بهتری نسبت به بسیاری از گیاهان غیرچوبی برخوردار بوده و در برخی موارد همچون طول الیاف، ویژگیهای آن قابل‌مقایسه با ویژگیهای پهنبرگان نیز میباشد. همچنین خمیرکاغذ سودا-آنتراکینون پالایش‌شده و پالایش نشده ترجین از ویژگیهای کاغذسازی نسبتاً خوب و قابل قبولی برخوردار بوده و میتوان آن را به‌عنوان بخشی از ماده اولیه برای تولید خمیرکاغذ، به صنایع کاغذسازی پیشنهاد نمود. | ||
| کلیدواژه‌ها | ||
| "سودا-آنتراکینون"؛ "ترجین"؛ "گیاهان غیرچوبی" | ||
| مراجع | ||
|
1.Bajpai, P. 2021. Nonwood plant fibers for pulp and paper. Elsevier, 238p.
2.Latibari, A., Khosravani, A., and Rahmaninia, M. 2007. Technology of paper recycling. Aeij Press, Tehran, 540p. (In Persian)
3.Saraeian, A.R., Ghasht-Roodkhani, A.K., Aliabadi, M., and Dahmardeh-Ghaleh, M. 2011. Comparison of soda and kraft pulp properties of Populus deltoids sapwood and heartwood. J. of Wood & Forest Science and Technology. 17: 4. 125-137.
4.Potucek, F., Gurung, B., and Hajkova, K. 2014. Soda pulping of rapeseed straw. Cellulose Chemistry and Technology. 48: 7. 683-691. 5.Danielewicz, D., and Surma-Ślusarska, B. 2019. Miscanthus × Giganteus stalks as a potential non-wood raw material for the pulp and paper industry. Influence of pulping and beating conditions on the fibre and paper properties. Industrial Crops and Products. https://doi.org/ 10.1016/ j.indcrop.2019.111744.
6.Asadollahzade, M.T., and Resalati, H. 2012. Investigation on soda and soda- aq pulping of whole kenaf. J. of Wood & Forest Science and Technology. 18: 4. 93-110. 7.Ghahreman, A. 1996. Flora of Iran research institute of forests and rangelands. Tehran. V16 :N1973. 253p. (In Persian)
8.Sixta, H. 2006. Hand book of Pulp. Wiley Press, 1352p.
9.Mirshokrai, A. 2000. Handbook of pulp and paper technology. 2nd Ed., Aeij, Tehran, 520p. (Translated In Persian)
10.Franklin, G.L. 1954. A rapid method of softening wood for anatomical analysis. Tropical Woods. 88: 35-36.
11.Hosseini, S.Z. 2000. Fiber morphology in wood and pulp. Gorgan University Of Agricultural Sciences And Natural Resources, Gorgan. 288p. (In Persian)
12.Fakhryan, A., Hosseinzadeh, A., Golbabaei, F., and Hosseinkhani, H. 2004. Investigation on deliglification and pulping of Spruce (Picea abies). J. of Wood and Paper Science and Researches. 18: 2. 219-238.
13.Goli, M., Zabihzadeh, M., Asadpour, G., and Barzan, A. 2016. Evaluation alternative in mwpi's newsprint production with mixture of species on the properties of cmp paper. J. of Forest and Wood. 39: 3. 625-635.
14.Ververis, A.C., Georghiou, K., Christodoulakis, N., Santas, P., and Santas, R. 2004. Fiber dimensions, lignin and cellulose content of various plant materials and their suitability for paper production. Industrial Crops and Products. 19: 245-254.
15.Ebrahim, Z., Esmaeili, A., Zabihzadeh, M., Dastoorian, F., and Ahmadi, M. 2008. Study on anatomical and chemical properties of rapeseed stem. The First Iranian conference on Supplying Raw Materials and Development of Wood & Paper Industries. Gorgan.
16.Mehri, E., and Ghasemian, A. 2013. Fiber dimensions and chemical properties of bamboo. Iranian J. of Wood and Paper Science Research. 29: 2. 335-342.
17.Mirshokrai, A. 2002. Wood chemistry fundamentals and applications. 2nd Ed. Aeij, Tehran, 208p. (Translated In Persian)
18.Danielewicz, D., Dybka-Stepien´, K., and Surma-Ślusarska, B. 2018. Processing of miscanthus × giganteus stalks into various soda and kraft pulps. Part I: Chemical composition, types of cells and pulping effects. Cellulose. 25: 6731-6744. 19.Afra, E. 2006. Properties of paper. Aeij press, Tehran, 360p. (Translated in Persian)
20.Ferdous, T., Yonghao, N., Abdul-Quaiyyum, M., Uddin, M.N., and Sarwar-Jahan, M. 2021. Non-wood fibers: relationships of fiber properties with pulp properties. ACS Omega. 6: 21613-21622. | ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 739 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 609 |
||
سامانه مدیریت نشریات علمی. طراحی و پیاده سازی از سیناوب