تأثیر ارتفاع بر مشخصات الیاف، ترکیبات شیمیایی و بازده خمیر کاغذ کرافت چوب کاج بروسیای منطقه کلاله گرگان

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

چکیده

این پژوهش با هدف بررسی تأثیر ارتفاع از سطح دریا بر مشخصات الیاف، ترکیبات شیمیایی و بازده خمیر کاغذ کرافت در کاج بروسیا انجام شد. نمونه‌برداری در سه حد ارتفاعی 450، 750 و 960 متر از سطح دریا و از جنگل‌کاری عرب داغ که در 200 کیلومتری شمال‌شرقی گرگان قرار دارد، انجام گرفت. از هر حد ارتفاعی سه پایه درخت سالم کاج بروسیا قطع شد. وابری الیاف به روش فرانکلین و اندازه‌گیری مشخصات الیاف با میکروسکوپ نوری انجام پذیرفت. اندازه‌گیری درصد ترکیبات شیمیایی (سلولز، لیگنین و خاکستر) و مواد استخراجی کاج بروسیا بر اساس روش‌های استاندارد TAPPI انجام شد. خمیر کاغذ کرافت در شرایط با قلیائیت فعال در دو سطح 18 و 20 درصد و در سه سطح زمانی متفاوت 60 ، 90 و 120 دقیقه تهیه گردید. در بخش اندازه‌گیری‌های الیاف و ترکیبات شیمیایی از آنالیز واریانس در قالب طرح کاملاً تصادفی و برای مقایسه میانگین‌ها از آزمون دانکن و در بخش بازده خمیر کاغذ و عدد کاپا از آزمون فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی استفاده شد. نتایج نشان دادند که برای کاج بروسیا بین سه حد ارتفاعی 450، 750 و 960 متر از سطح دریا به لحاظ مشخصات الیاف چوب آغاز و چوب پایان در سطح اعتماد آماری 5 درصد اختلاف معنی­داری وجود دارد. به‌طوری‌که ارتفاع 750 و 960 متر از سطح دریا به‌ترتیب بیشترین و کمترین مقدار را دارا بودند و به لحاظ ترکیبات شیمیایی، کاج بروسیا ارتفاع 750 متر از سطح دریا به‌طور معنی­داری در سطح اعتماد آماری 5 درصد دارای سلولز بیشتری بوده و کاج بروسیا در ارتفاع 960 متر از سطح دریا به‌طور معنی‌داری در سطح اعتماد آماری 5 درصد دارای لیگنین و مواد استخراجی بیشتری بوده ولی برای خاکستر بین سه حد ارتفاعی اختلافی مشاهده نشد. خمیر کاغذ حاصل ازکاج بروسیا واقع در ارتفاع 960 متر از سطح دریا به‌دلیل داشتن عدد کاپای کمتر برای تولید خمیر قابل رنگ‌بری و مقاوم‌تر مناسب‌تر است؛ ولی به شرط این‌که پالایش مناسبی بر روی الیاف اعمال گردد و خمیرکاغذ حاصل از کاج بروسیا واقع در ارتفاع 750 متر از سطح دریا را به‌دلیل بازده زیادتر می‌توان برای تهیه محصولات کاغذی در طیف گسترده از قبیل کارتن، کرافت لاینر و کاغذهای بسته‌بندی  مورد استفاده قرار داد.

عنوان مقاله [English]

Effect of Altitude on Fiber Characteristics, Chemical Composition and Kraft Yield Pulp of Brutian Pine (Pinus brutia)

چکیده [English]

This study was aimed to investigate the effect of altitude on fiber characteristics, chemical composition and kraft yield pulp of Brutian pine. Wood samples were collected from different altitudes as 450, 750 and 960m of Arabdagh plantation, located in Kalaleh region in the northeast of Golestan province. Three healthy sample trees of Brutian pine were cut from each altitude. Maceration of earlywood and latewood were conducted usingFranklinmethod, then fiber characteristics (fiber length and diameter, lumen diameter and cell wall thickness) were measured, using light microscope. Tappi test methods were used to determine chemical compositions such as cellulose, lignin, ash and extractives content in wood. Kraft pulp was prepared at these condition: AA, 18 and 20 percent; time 60, 90 and 120 min. Analysis of variance of fibers characteristics and chemical composition was conducted using completely randomized design, then mean values were compared, using Duncan test. Factorial experiments were used for comparison of the pulp yields and kappa numbers. Results showed that between early wood and late wood fibers characteristics of three altitudes significant difference exists with level of 5%. Measured fiber from altitudes 750 and 960m were maximum and minimum values, respectively. Cellulose content was significantly higher in altitude 750m, while lignin and extractives content were higher in altitude 960m which showed significant difference with level of 5% by comparison. Ash content was not significantly different for three altitudes. Obtained pulp from altitude 960m, because of  lower kappa number is considered as proper pulp for production bleachable strength pulp, if suitable refining is carried out. On the other hand, obtained pulp from altitude 750m, because of suitable yield, can be used in different kinds of paper production such as linerboard and different wrapping paper.