عملکرد آنزیم آمیلاز بر ویژگی‏های خمیرکاغذ بازیافتی OCC پیش‏خیسانده‏شده در pH مختلف

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 کارشناس ارشد، دانشکدة مهندسی انرژی و فناوری‏های نوین، دانشگاه شهید بهشتی، زیراب، ایران

2 استادیار گروه فناوری تولید سلولز و کاغذ، دانشکدة مهندسی انرژی و فناوری‏های نوین، دانشگاه شهید بهشتی، زیراب، ایران

3 استادیار گروه علوم و صنایع چوب و کاغذ، دانشکدة منابع طبیعی، دانشگاه تربیت مدرس، نور، ایران

چکیده

افزایش کیفیت کاغذهای بازیافتی دغدغة‏ همیشگی صنعت بازیافت کاغذ بوده و در این زمینه تحقیقات زیادی انجام ‏شده است. در این مقاله، تأثیر استفاده از آنزیم آمیلاز در مرحلة خمیرکاغذسازی کارتن‏های کنگره‏ای باطله (OCC) بررسی شد. همچنین، تأثیر pHهای اسیدی، خنثی و قلیایی در مرحلة پیش‏خیساندن OCC (شامل پیش‏خیساندن اولیه در درصد خشکی 3 درصد به مدت 6 ساعت در pHهای مختلف و پیش‏خیساندن ثانویه در دمای 60 درجة سانتی‏گراد به مدت 18 ساعت با حفظ pH) بر ویژگی‏های فیزیکی و مکانیکی (مقاومت در برابر عبور هوا، مقاومت به کشش، مقاومت به ترکیدن، مقاومت به پاره‏شدن، و مقاومت به تا‌خوردن) کاغذ بازیافتی و تأثیر بر عملکرد آنزیم آمیلاز در مرحلۀ خمیرکاغذسازی مطالعه شد. پیش‏خیساندن بر بهبود تمامی ویژگی‏های مقاومتی کاغذ تأثیر مثبت داشت و در pH قلیایی بیشترین کارایی را در بهبود مقاومت‏ها نتیجه داد. نتایج نشان داد که در تیمارهای بدون پیش‏خیساندن، استفاده از آنزیم آمیلاز سبب بهبود ویژگی‏های مکانیکی (به‏جز مقاومت به پاره‏شدن) شده، اما اثر این آنزیم در تیمارهای پیش‌خیسانده‏شده، در تمامی سطوح pH، بر ویژگی‏های مقاومتی از نظر آماری معنی‏دار نبوده است. نتایج نشان داد که آثار مستقل تیمارهای پیش‏خیساندن و قلیایی بر ویژگی‏های مقاومتی در مقایسه با تیمار آنزیمی شدیدتر است. از نظر آماری هیچ‏کدام از تیمارها بر مقاومت در برابر عبور هوا تأثیر معنی‏داری نداشتند.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Performance of Amylase on Properties of Recycled OCC Pulp Pre-soaked at Different pH(s)

نویسندگان [English]

  • Maryam Ebrahimi 1
  • Omid Ramezani 2
  • Mehdi Rahmaninia 3
  • Hossein Kermanian 2
  • Mohammad Amin Andalibian 1
1 Graduated Student, Cellulose and Paper Technology Department, New Technologies and Engineering Faculty, Shahid Beheshti University, Zirab, Iran
2 Assistant Professor, Cellulose and Paper Technology Department, New Technologies and Engineering Faculty,z Shahid Beheshti University, Zirab, Iran
3 Assistant Professor, Wood & Paper Science and Technology Department, Natural Resources Faculty, Tarbiat Modares University, Noor, Iran
چکیده [English]

Upgrading recycled fiber properties has been a constant concern in pulp and paper industry. In this respect many researches has been applied. The present paper has been considered the effect of Amylase enzyme in pulping stage of old corrugated container (OCC). Also, pre-soaking of OCC (first step of pre-soaking for 6 hours in 3% consistency in different pH(s) and second step of pre-soaking at 60˚C for 18 hours with constant pH) in acid, neutral and alkaline pH on physical and mechanical properties (air resistence, tensile index, burst index, tear index and fold) of recycled paper and its effect on Amylase performance was investigated. Soaking itself improved mechanical properties. Alkaline pH pre-soaking had the most efficient effect on the mechanical properties. The results indicated that α-Amylase treatment improved the mechanical properties (except tear index) in the non-soaked samples but Amylase treatment had no significant effect on the soaked samples in the experimented pH ranges. The results showed that independent effects of soaking and alkaline treatments had superior effect on mechanical properties compared to enzymatic treatment. Statistically, none of treatments had significant effects on air resistence.

کلیدواژه‌ها [English]

  • amylase enzyme
  • Physical properties
  • pre-soaking
  • Recycled paper
  • Strength properties
[1]. Latibari, A.J., Khosravani, A., and Rahmaninia, M. (2007). Technology of Paper Recycling. Aeij Publishing.

[2]. FAO Statistics. (2012). www. faostat.fao.org (20/10/2012) 

[3]. Kenealy, W.R., and Jeffries, T.W. (2003). Enzyme Processes for Pulp and Paper: A Review of Recent Developments, American Chemical Society, Madison.

[4]. Pedersen, H. (2004). Expanding Enzyme Technology in Pulp & Paper Industry. In: Proceeding of 9th International Conference on Biotechnology in the Pulp and Paper Industry (ICBPPI), Durban, South Africa

[5]. Freeland, S.A., and Hrutfiord, B.F. (1993). Caustic treatment of OCC for strength improvement during recycling. Tappi Journal, 77(4).

[6]. Sheikhi, P., Talaeipour, M., Hemasi, A.H., Khademieslam, H., and Gumuskaya, E. (2010). Effect of drying and chemical treatment on Bagasse soda pulp properties during recycling. Bioresources, 5(3): 1702-1716.

[7]. Gurnagul, N. (1995). Sodium hydroxide addition during recycling: Effects on fiber swelling and sheet strength. Tappi Journal, 78(12): 119-124.

[8]. Abubakr, S.M., Reichert, T.W., Hrutfiord, B.F., and McKean, W.T. (1996). Mechanism of Retention of Metal Cations in Linerboard and Neverdried Pulps. In: Proceeding of TAPPI Recycling Symposium. Mar. 3-6 New Orleans, LA, USA, pp. 43-49.

[9]. Phuong, D.T., and Nazhad M.M. (2006). Effect of swelling or surface agents on strength of old corrugated containers (OCC). In: Proceeding of 60th Appita Annual Conference and Exhibition. Apr. 3-5 Melbourne, Australia, pp. 309-405.

[10]. Pommier, J.C., Goma, G., Fuentes, J.L., and Rousset, C. (1989). Using enzymes to improve the process and the product quality in the recycled paper industry Part 2: Industrial applications. Tappi Journal, June: 187-191.

[11]. Pommier, J.C., Fuentes, J.L., and Goma, G. (1990). Using enzymes to improve the process and the product quality in the recycled paper industry Part 1: the basic laboratory work. Tappi Journal, December :197-201.

[12]. Zollner, H.K., and Schroeder, L.R. (1998). Enzymatic deinking of nonimpact printed white office paper with amylase. Tappi Journal, 81(3): 166-170.

[13]. Ryu, J.Y., Ji, K.R., Shin, J.H., and Ow, S.K. (2000). Method For Recycling of Old Corrugated Container Using Flotation and Enzymatic Hydrolysis. United States Patent, Patent Number: 6,093,282, Date of Patent: Jui. 25.

[14]. Ma, J.H., and Jiang, C. (2002). Enzyme applications in the pulp and paper industry. Progress in Paper Recycling, 11(3): 36-47.