تأثیر آنزیم سلولاز بر ویژگی‌های فیزیکی و قابلیت زه‌کش خمیرکاغذ OCC

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری صنایع خمیر و کاغذ، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، دانشکدۀ مهندسی چوب و کاغذ، گروه صنایع خمیر و کاغذ،‌ گرگان، ایران.

2 استاد، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، دانشکدۀ مهندسی چوب و کاغذ، گروه صنایع خمیر و کاغذ،‌ گرگان، ایران.

چکیده

این تحقیق برای ارزیابی پتانسیل آنزیم سلولاز در بهبود ویژگی‌های فیزیکی و قابلیت زه‌کش خمیرکاغذ OCC انجام شد. خمیرکاغذ OCC با درصد خشکی 10 درصد، تحت شرایط ثابت درجۀ حرارت °C50، مدت‌زمان60 دقیقه، و محدودۀ 5/4ـ5/5 pH در سطوح مختلف 05/0، 1/0، 2/0، 3/0، و 5/0درصد (بر‌اساس وزن خشک خمیرکاغذ) با آنزیم سلولاز پیش‌تیمار شد. همچنین، خمیرکاغذهای OCC در زمان‌های مختلف 30، 90، 120، و150 دقیقه در غلظت ثابت سلولاز (3/0 درصد) به‌‌طور مجزا پیش‌تیمار آنزیمی ‌‌شدند. در ادامه، خمیرکاغذهای پیش‌تیمار‌شده با آنزیم، در دور ثابت 2000 پالایش مکانیکی شدند. نتایج نشان داد پیش‌تیمار آنزیمی ‌‌بدون اعمال پالایش موجب افزایش درجة روانی خمیرکاغذ به میزان حدود 22 درصد در مقایسه با نمونۀ شاهد (خمیرکاغذ تیمار‌نشده با درجة روانیml, CSF 470) شد. استفاده از 3/0 و 5/0 درصد به‌‌طور مشترک بیشترین درجة روانی (ml, CSF 600) را نتیجه داد. با افزایش مصرف آنزیم سلولاز از 05/0 درصد به 3/0 درصد، کاغذهای با ضخامت کمتر و دانسیتۀ بیشتر حاصل آمد و در مصرف بیشتر (5/0 درصد) دانسیتۀ کاغذ کاهش یافت. در خمیرکاغذ OCC پالایش‌نشده، استفاده از زمان کوتاه‌تر تیمار آنزیمی ‌‌(30 تا 60 دقیقه)، خمیرکاغذهای با دانسیته و مقاومت به عبور هوای بیشتری را نتیجه داد. حداکثر درجة روانی خمیرکاغذ (ml, CSF 645) در مدت‌زمان 90 دقیقه به‌دست آمد. افزایش مصرف آنزیم همراه با پالایش، موجب بهبود درجة روانی خمیرکاغذ شد و بهترین سطح مصرف آنزیم در محدودۀ 1/0ـ‌05/0 درصد پیشنهاد می‌شود.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

The Effect of Cellulase on the Physical Properties and Drainability of OCC Pulp

نویسندگان [English]

  • Iman Akbarpour 1
  • Hossein Resalati 2
1 Ph.D Student of Pulp and Paper Industries, Department of Pulp and Paper Industries, Faculty of Wood and Paper Engineering, Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources (GUASNR), Gorgan, I.R. Iran
2 Professor, Department of Pulp and Paper Industries, Faculty of Wood and Paper Engineering, Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources (GUASNR), Gorgan, I.R. Iran
چکیده [English]

This research was done to evaluate of cellulase potential to improve the physical properties and drainability of OCC pulp. The OCC pulp with 10% consistency was treated enzymatically under constant conditions of temperature 50°C for 60 min and pH range of 5-5.5 by different levels of 0.05, 0.1, 0.2, 0.3 and 0.5% from cellulase (based on oven dry weight of waste paper). Also OCC pulps were separately pre-treated at different times of 30, 90, 120 and 150 min at given cellulase charge (0.3%). In addition, enzyme pre-treated OCC pulps were refined mechanically at constant revolution of 2000 rpm. The results showed that without employing refining, enzymatic pre-treatment caused to improve the pulp freeness by about 22% proportional to control sample (non enzyme treated pulp with 470 ml, CSF). Using 0.3% and 0.5% were resulted as same as the highest freeness (600 ml, CSF). With increase in cellulase charge from 0.05 to 0.3%, the paper with lower calliper and higher density was resulted. Also, in unrefined OCC pulp, use of shorter duration of enzymatic treatment (30-60 min) was resulted in a pulp with higher density and air resistance. Maximum freeness (645 ml, CSF) was attained at 90 min. Increasing the enzyme level followed by refining caused to improve pulp freeness and a range of 0.05-0.1% cellulase is advisable as the best level of enzyme usage.

کلیدواژه‌ها [English]

  • OCC pulp
  • Cellulase enzyme
  • Pulp refining
  • Drainability
  • Physical properties