ساقه گیاه جارو (sorghum bicolor) ظرفیتی نو و با ارزش از مواد لیگنوسلولزی غیرچوبی برای صنعت خمیر و کاغذ

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

چکیده

در این پژوهش به‌منظور ارزیابی پتانسیل کاغذسازی ساقه گیاه غیرچوبی جارو (sorghum bicolor) به بررسی ویژگی‌های ظاهری، شیمیایی و ضرایب کاغذسازی گونه‌های تهیه شده این گیاه از دو منطقه شمال و شمال‌غرب ایران پرداخته شد. در این پژوهش ساقه‌ها در طول به 3 قسمت تقسیم شده و پوست و مغز آن‌ها از هم جدا شدند. ویژگی‌های مورفولوژیک الیاف، ضرایب کاغذسازی و درصد ترکیبات شیمیایی هر یک از اجزای پوست و مغز براساس استانداردهای تاپی اندازه‌گیری شد. نتایج به‌دست آمده از ضرایب کاغذسازی الیاف ساقه این گیاه بر مبنای طول (2/1 میلی‌متر) و ضخامت دیواره لیفی (5/2 میکرومتر) آن، نشان می‌دهد که، این منبع لیگنوسلولزی نسبت به منابع غیرچوبی متداول و حتی پهن‌برگان بومی، در جایگاهی مناسب برای تولید کاغذی با مقاومت‌های مکانیکی مطلوب قرار دارد. نتایج آنالیز شیمیایی پوست و مغز ساقه این گیاه بیانگر محتوای سلولز بیش‌تر (53 درصد) و لیگنین کم‌تر (20 درصد) آن در مقایسه با گونه‌های چوبی و غیرچوبی متداول می‌باشد که خود از مهم‌ترین پارامترهای مثبت (سادگی عملیات لیگنین‌زدایی و هزینه‌های تولید کم) این ماده اولیه در تولید کاغذ محسوب می‌شود. با مقایسه نتایج پارامترهای فیزیکی و شیمیایی کاغذسازی از پوست و مغز ساقه گیاه جارو می‌توان دریافت، که در تمام موارد بررسی شده، پوست ساقه کیفیت بهتری نسبت به مغز دارد ولی با توجه به نسبت ناچیز مغز به پوست (بر خلاف بیش‌تر مواد لیگنوسلولزی غیرچوبی) پیش‌بینی می‌شود، خمیرکاغذ به‌دست آمده از کل ساقه (با مغز)، دارای اختلاف قابل‌توجهی با خمیر به‌دست آمده از پوست تنها نخواهد بود. ساقه جارو رشدیافته در شمال کشور در مقایسه با گونه‌های شمال‌غرب کشور به‌دلیل دارا بودن طول الیاف بلندتر، سلولز بیش‌تر و مواد استخراجی کم‌تر به‌عنوان پتانسیلی مناسب‌تر در تولید خمیرکاغذ (همراه با انجام بررسی‌های بیش‌تر) به فعالان این حوزه صنعتی پیشنهاد می‌شود.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Sorghum bicolor, A New And Valuable Capability of Nonwood lignocellulosic Materials for Pulp and Paper Industry

چکیده [English]

In this study, physical, chemical, and papermaking properties of sweep plant stalk (sorghum bicolor) prepared from northern and northwestern areas of Iran was studied to evaluate its papermaking potential. The prepared stalks were cut into three parts in length and then the bark and core of each sample were seperated. Morphological characteristics, papermaking factors, and chemical composition including amount of lignin, cellulose, extractives and ash of each sample were determined according to TAPPI standards. The results of papermaking factors of this plant’s stalk fibers (that are related to fiber length and wall thickness) indicated that it had potential of producing paper with higher strength properties compared to common raw materials and even local hardwoods. So, interesting results of chemical analysis of this plant’s stalk samples showed higher value of cellulose and lower amount of lignin in comparison with woody and nonwoody plants that is considered as one of the most important affirmative factors (easy and cheap lignin removal process) in papermaking raw materials. Results of all physical and chemical assessments showed better characteristics of the bark comparing to the core. Of course, considering the low ratio of core to bark (contrary to other nonwoody plants) it is concluded that pulp produced from whole stalk have no significant differences with pulp prepared from bark. Sweep plant of northern Iran has longer fiber with more cellulose content and less extractives in comparison with northwestern type. Thus, it is suggested to mill owners to be used as a suitable raw material in this industry.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Sorghum bicolor
  • Morphological properties
  • Papermaking factors
  • Chemical composition