بررسی ویژگی‏های خمیرکاغذهای سودا و سودا- آنتراکینون از ساقه ذرت دانه‏ای

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

چکیده

در این پژوهش خمیرکاغذسازی سودا و سودا- آنتراکینون از ساقه ذرت با اعمال مقادیر مختلف قلیائی و زمان پخت، مورد مطالعه قرار گرفت. متوسط طول، قطر و ضخامت دیواره سلولی الیاف ساقه ذرت به‌ترتیب 03/1 میلی‏متر، 64/23 میکرومتر و 26/5 میکرومتر اندازه‌گیری شد و مقادیر مواد استخراجی الکل- استن حل، سلولز، لیگنین، مواد قابل‌حل در هیدروکسید سدیم 1 درصد و خاکستر به‌ترتیب 15، 2/51، 23، 95/45 و 2 درصد تعیین گردید. خمیرکاغذسازی سودا با استفاده از هیدروکسید سدیم در 4 مقدار (12، 14، 16 و 18 درصد)، زمان پخت در 2 سطح (15 و 30 دقیقه)، در دمای 145 درجه سانتی‌گراد (ثابت) انجام گرفت. در فرایند سودا- آنتراکینون، مقدار مصرف آنتراکینون در تمام موارد 1/0 درصد در نظر گرفته شد. پس از تجزیه و تحلیل نتایج خمیرکاغذ‏های تهیه شده، دو خمیرکاغذ با قلیائی 12 و 18 درصد، زمان پخت 15 دقیقه و دمای 145 درجه سانتی‌گراد به‌ترتیب به‌عنوان خمیرکاغذ غیرقابل رنگ‌بری و قابل رنگ‌بری انتخاب شدند. افزودن این مقدار آنتراکینون اثر معنی‌داری بر ویژگی‏های خمیرکاغذ نداشت اما اثر آن بر ویژگی‏های مقاومتی کاغذ از نظر آماری معنی‌‏دار بود. نتایج بررسی کاغذ‏های دست‌ساز نشان داد که خمیرکاغذ تولید شده با 18 درصد قلیائی، 1/0 درصد آنتراکینون، 15 دقیقه زمان پخت با طول پاره‌شدن (میانگین) 21/8 کیلومتر و شاخص مقاومت به کشش (میانگین) 59/80 نیوتن در متر بر گرم نسبت به دیگر شرایط خمیرکاغذسازی از مقاومت‏های بهتری برخوردار بود. شاخص مقاومت به پاره شدن خمیرکاغذ تولید شده با 12 درصد قلیائی، 1/0 درصد آنتراکینون و زمان پخت 15 دقیقه، 6/10 میلی‌نیوتن در مترمربع بر گرم اندازه‌گیری شده است. میانگین شاخص مقاومت به ترکیدن خمیرکاغذ تولید شده با 18 درصد قلیائی، زمان پخت 15 دقیقه و بدون مصرف آنتراکینون (معادل 47/5 کیلوپاسکال در مترمربع بر گرم) از مقاومت‏های بهتری برخوردار بودند.

عنوان مقاله [English]

Investigation on Properties of Soda and Soda/AQ Pulps from Corn Stalk

چکیده [English]

Soda and soda-AQ pulping of corn stalk applying different charges of active alkali and pulping time was studied. The average value of fiber length, diameter and cell wall thickness were measured as 1.03 mm, 23.64 µm and 5.26 µm, respectively. The content of alcohol-acetone extractives, cellulose, lignin, extractives soluble in 1% NaOH and ash content of corn stalk were determined as 15%, 51.2%, 23%, 45.95% and 2%, respectively. Pulping with four levels of sodium hydroxide (12, 14, 16 and 18%, based on NaOH), and two cooking times (15 and 30 minutes) and constant cooking temperature at 145 ºC was performed. 0.1% AQ was added to soda/AQ cooking liquor. After analyzing the pulping yield and kappa number, two pulps were selected (NaOH; 12, 18%, cooking time; 15 minutes and cooking temperature; 145 ºC) as brown and bleachable stock, respectively. Eventhougth addition of 0.1% AQ showed no significant effect on pulping yield, but its effect on paper strength properties was significant. The result of handsheet evaluation revealed that the strength of pulp produced applying 18% NaOH, 0.1% AQ, and 15 minutes pulping time with breaking length of 8.21 km, and 80.59 N.m/g tensile index was superior to other pulping conditions. The tear index of the pulp produced applying 12% NaOH , 0.1% AQ and 15 minutes pulping time was determined as 10.60 mNm2/g. The burst index of pulp produced