بررسی مقایسه‌ای ویژگی‌های خمیرکاغذهای مونواتانول‌آمین و سودا به‌همراه افزودنی آنتراکینون از چوب افرا پلت

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 کارشناس ارشد علوم و صنایع چوب و کاغذ، دانشکدۀ منابع طبیعی، دانشگاه تهران، کرج

2 دانشیار گروه علوم و صنایع چوب و کاغذ، دانشکدۀ منابع طبیعی، دانشگاه تهران، کرج

3 استاد گروه علوم و صنایع چوب و کاغذ، دانشکدۀ منابع طبیعی، دانشگاه تهران، کرج

4 دانشجوی دکتری زراعت گروه علوم زراعی و اصلاح نباتات، پردیس ابوریحان، دانشگاه تهران، تهران

چکیده

 یکی از راهکارهای مهم تأمین مادۀ خام لیگنوسلولزی صنایع سلولزی کشور، توسعۀ زراعت چوب در نقاط مستعد ایران است. در میان گونه‌های بومی جنگل‌های شمال کشور، پلت با توجه به تطابق اکولوژیکی و تندرشد بودن می‌تواند در کنار دیگر گونه‌های تندرشد به‌عنوان یک گونه مستعد در زراعت چوب مدنظر قرار گیرد. این تحقیق با هدف بررسی ویژگی‌های خمیرکاغذهای ساخته‌شده از گونۀ افرا پلت با استفاده از فرایندهای مونو‌اتانول‌آمین، مونواتانول‌آمین/آنتراکینون، سودا و سودا/آنتراکینون و ارزیابی ویژگی‌های آنها انجام گرفت. عوامل متغیر پخت در فرایند مونواتانول‌آمین شامل سه سطح غلظت مونواتانول‌آمین (50، 75 و 100 درصد) و همچنین در فرایند سودا سه سطح قلیاییت (22، 24 و 26 درصد) در سه سطح زمان (180، 240 و 300 دقیقه) و دو سطح آنتراکینون (0 و 0/1 درصد) استفاده شدند. پخت‌های بهینۀ فرایندهای مونواتانول‌آمین/آنتراکینون، سودا/آنتراکینون و سودا به بازده کل 67/93 ، 50/97 و 52/36 درصد و عدد کاپای 27/7، 1/19 و 29/23 منجر شدند. در خمیرکاغذهای بهینه، بیشترین شاخص کشش (Nm/g 61/36)، شاخص ترکیدن (‌kPam2/g 3/341)، شاخص پارگی (‌mN.m2/g 6/382) و درجۀ روشنی (20/81 درصد)، به‌ترتیب مربوط به خمیرکاغذ سودا، مونواتانول‌آمین/آنتراکینون و سوداست. براساس نتایج این تحقیق فرایند خمیرکاغذسازی سودا اثرهای چشمگیری بر مقاومت کششی، پارگی و درجۀ روشنی نمونۀ چوب پلت در مقایسه با فرایند مونواتانول‌آمین داشته است. فرایند مونواتانول‌آمین به‌دلیل مصرف انرژی زیاد و زمان بیشتر برای لیگنین‌زدایی از خمیرکاغذها برای منابع چوبی قابل استفاده نیست.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Comparative Study of Pulp Characteristics from Maple (Acer velutinum) wood produced by Soda and Monoethanolamine Process with Anthraquinone

نویسندگان [English]

  • S. Heshmati 1
  • S. Hedjazi 2
  • Y. Hamzeh 3
  • S. Heshmati 4
1 M.Sc., Wood and Paper Science and Technology, Faculty of Natural Resources, University of Tehran, Karaj, I.R. Iran
2 Assoc. Prof., Department of Wood and Paper Science and Technology, Faculty of Natural Resources, University of Tehran, Karaj, I.R. Iran
3 Prof., Department of Wood and Paper Science and Technology, Faculty of Natural Resources, University of Tehran, Karaj, I.R. Iran
4 Ph.D. Candidate, Department of Agronomy and Plant Breeding Sciences, Aburaihan Campus ,University of Tehran, Tehran, I.R. Iran
چکیده [English]

One of the considerable procedure to supply the lignocellulose material for the industries is the expansion of agroforestry in appropriate points of Iran. Due to ecological adaptability and fast growth of Maple among the existing native species at the northern forests of the country, it could be considered as a reasonable species in agroforestry. The purpose of this study was to investigate the characteristics of pulp made from Maple using monoethanol amine, monoethanol amine/ anthraquinone, soda, and soda/ anthraquinone processes and evaluation of their properties. The treatments were used in three levels of Monoethanol amine concentration (50, 75 and 100 wt%) in monoethanol amine pulping, alkalinity (22, 24 and 26 wt%) in soda pulping, and time (180,240 and 300 min) under the constant temperature at 165 ˚C. The anthraquinone was added to the monoethanol amine and soda process as a chemical additive in two levels of concentration (0, 0.1wt%).The optimal cooking of monoethanolamine/anthraquinone, soda/anthraquinone, and soda
processes lead up to 67.93, 50.97and 52.36 % of total yield, and 27.7, 19.1 and 29.23 of
Kappa number respectively. The results showed that the highest amount of tensile index (61.36 Nm/g), Burst index (3.341 kPam2/g), tear index (6.382 mN.m2/g) and brightness (20.81 %) belonged to soda, monoethanol amine/anthraquinone, and soda pulps respectively. According to the results of this study, the soda process had significant effects on the Maple samples in comparison with the monoethanol amine process. Due to high energy consumption and more time for delignification, the Monoethanol amine process is not applicable to wooden resources.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Acer velutinum
  • Anthraquinone
  • Maple
  • Monoethanolamine
  • Pulp
  • Soda