اثر pH در رنگبری با هیپوکلریت سدیم بر ویژگی‌ های خمیر حل‌شوندۀ لینتر پنبه

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانش آموخته کارشناسی ارشد خمیر و کاغذ دانشگاه شهید بهشتی

2 سرپرست دانشکده مهندسی انرژی و فناوریهای نوین دانشگاه شهید بهشتی- رئیس پارک علمی تحقیقاتی و فناوری دانشگاه شهید بهشتی

3 استادیارگروه مهندسی فن‌آوری تولید سلولز و کاغذ، دانشکده مهندسی انرژی و فن‌آوری‌های نوین، پردیس1، دانشگاه شهید بهشتی- معاونت آموزشی و تحصیلات تکمیلی دانشکده انرژی و فناوریهای نوین دانشگاه شهید بهشتی

4 استادیار و مدیر گروه مهندسی فن‌آوری تولید سلولز و کاغذ، دانشکده مهندسی انرژی و فن‌آوری‌های نوین، دانشگاه شهید بهشتی

5 استادیار گروه علوم و صنایع چو ب و کاغذ، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی کرج ، دانشگاه تهران

چکیده

در این پژوهش تأثیر رنگبری با هیپوکلریت سدیم به‌عنوان یکی از مهم‌ترین متغیرهای دستیابی به خمیر آلفاسلولز مطلوب بر خمیر کاغذ حاصل از لینتر پنبه بررسی شد. بدین منظور خمیر حاصل از لینتر پنبه به‌صورت رنگبری‌نشده از صنایع شیمیایی پارچین تهیه و با توالی HEA، در pH‌های 9، 11 و 13 رنگبری شد و سپس به‌لحاظ ویژگی‌های ساختاری نظیر مقدار آلفاسلولز، درجۀ پلیمریزاسیون، گروه‌های کربنیل، گروه‌های کربوکسیل، میکروکاپا، خاکستر، مواد نامحلول در اسید سولفوریک و درجۀ روشنی ارزیابی گردید. نتایج نشان داد که در 9pH= کمترین مقدار لیگنین و بیشترین مقدار گروه­های کربنیل و کربوکسیل دیده می­شود. در این تیمار مقدار آلفاسلولز کمترین و مقدار مواد نامحلول در اسید سولفوریک و خاکستر بیشترین مقدار را داشتند. با افزایش pH تا 11 بیشترین مقدار آلفاسلولز، کمترین مقدار خاکستر، و بیشترین درجۀ روشنی حاصل شد. در 13= pH لیگنین­زدایی به میزان کمتری صورت گرفت و کمترین میزان گروه‌های کربوکسیلی نیز متعلق به این تیمار بود. با توجه به نتایج حاصل، به‌نظر می‌رسد که 11pH= را می‌توان به‌عنوان گزینۀ مناسب برای تهیۀ خمیر آلفاسلولز در صنعت توصیه کرد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Effect of pH in the Hypochlorite Bleaching on Dissolving Pulp Properties of Cotton Linter

نویسنده [English]

  • hossein kermanian 2
چکیده [English]

The effect of bleaching with sodium hypochlorite, as one of the most important parameters in obtaining optimal alpha cellulose pulp from cotton linter was studied. In this respect, unbleached cotton linter pulp was prepared from Parchin chemical industry co., bleached by HEA sequence in pH=9, 11 and 13; and then its chemical structures properties such as alpha cellulose, degree of polymerization, carbonyl groups, carboxyl groups, microkappa, ash content, acid insoluble materials and brightness were characterized. The lowest amount of alpha cellulose and lignin content were achived at pH=9,. Also, carbonyl and carboxyl groups were obtained in the highest level as well as sulfuric acid insoluble and ash content in this pH. By increasing of pH to 11, maximum amount of alpha cellulose and pulp brightness and also minnimum amount of ash content were obtained. In pH=13, less delignification was occurred while the lowest carboxyl groups were also observed in this pH. Therefore, according to results, pH=11 was suggested for industrial alpha cellulose production.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Keywords: Alpha Cellulose
  • Bleaching
  • Copper Number
  • Cotton Linter
  • Sodium hypochlorite
  • pH
[1]. Menachem, L. (2006). Cotton Fiber Chemistry and Technology, Taylor and Francis Group, New York.

[2]. Klemm, D., Philipp, B., Henize, T., and Henize, U. (1998). Comprehensive Cellulose

Chemistry V1, Fundamentals and Analytical Methods. WILEY-VCH Verlag GmbH, Weinheim.

[3]. Sjostrom, E. (2007). Principles and Applications of Wood Chemistry, translated by Mirshkraei, S. A., Aeij Press, Tehran.

[4]. Khristova, P., Tomkinson, J., Valchev, I., Dimitrov, I., and Lloyd Jones, G. (2002). Totally chlorine free bleaching of flax pulp. Bioresource Technology, 85: 79-85.

[5]. Luiss, A. J., and Jackson, C. (2002). Textbook of Pulping Technology. McGraw-Hill, New­York.

[6]. Friere, C. S. R., Pinto, C. R., Santiago, A. S., Silvestre, A. J. D., Neto, C. P. and Evtuguin D. V. (2006). Comparative study of lipophilic extractives of hardwoods and corresponding ECF bleach kraft pulps. BioResources, 97: 3-17.

[7]. Mohta, D.C., Roy, D.N., and Whiting, P. (2003). Bleaching study of kenaf mechanical pulps. Tappi Journal, 2(8): 29-31.

[8]. Dence C. W. and Douglas W. R. (1996). Pulp Bleaching: Principles and Practice, Tappi Press, Atlanta, Georiga.

[9]. Rapson, W. H., Anderson, C.B., and King, G. PH. (1958). Carbonyl groups in cellulose and color reversion. Tappi Journal, 41(8):422.

[10]. Mahdavi, S. (2003). Lintner cotton: the important source of α-cellulose in the world. National Congress of Cellulosic Material Processing and Applications, University of Tehran, Campus 3, October 10-9, pp. 156-149.

[11]. Behin, J., Fadaei, Z., Mikaniki, F., and Pourjozi, M. (2005). Production of dissolving pulp (α-cellulose) from corn waste. 11th National Congress of Chemical Engineering, Tarbiat Modares University, Tehran, Iran, 28-30 November, pp. 1-13.

[12]. Koo, Y.S., Wang, Y.S., You, S.H., and Kim, H.D. (2002). Preparation and properties of chemical cellulose from Ascidian Tunic and their regenerated cellulose fibers. Journal of Applied Polymer Science, 85(8): 1634-1643.

[13]. Menachem, L. (1997). Oxidation and Aging of Cellulose. Macromolecular Symposia, 118: 715-724.

[14]. Myint, H., and New, N. W. (1992). Viscose rayon from Myanmar bamboos and the nature of ash content under different processing conditions. Central Research Organization of Myanmar, Naypyidaw, pp 285-326.

[15]. Rapson, H.W. (1977). The Bleaching of Pulp, Tappi Press, Atlanta.

[16]. Carlsson M., Stenman D., Merényi G. and Reitberger T. (2005). The Carbonate Radical as

One-Electron Oxidant of Carbohydrates in Alkaline media. Holzforschung, 59: 143–146.

[17]. Madan, R.N., and Tandan, B. (1991). Utilization of some plantation, argo-foresty and social foresty species for the production of dissolving pulp. Indian Forester, 117(1): 29-36.

[18]. Susi Sugesty 1, Yusup Setiawan (2013). Dissolving Pulp from Kenaf by Bio-Bleaching Process, Jurnal Selulosa, 3(2): 81 – 88.