تأثیر استفاده از کاتالیزور اسیدی در پیش استخراج با آب داغ بر تولید خمیر¬کاغذ سودا-آنتراکینون از ساقه کنف

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

چکیده

در این پژوهش، خرده­های کنف قبل از فرآیند خمیر­سازی به‌وسیله آب داغ و آب داغ کاتالیز شده با اسید با هدف کاهش وزن در محدوده 5/8، 5/11 و 5/14 درصد براساس وزن خشک خرده­های کنف، پیش استخراج شدند. خرده­های کنف پیش استخراج شده و پیش تیمار نشده (شاهد) با روش سودا- آنتراکینون و در سه زمان پخت 60، 90 و 120 دقیقه تبدیل به خمیر­کاغذ شدند. نتایج مرحله پیش استخراج نشان داد که با افزودن کاتالیزور اسیدی (اسیدسولفوریک)، زمان پیش استخراج برای دستیابی به کاهش وزن مشخص کاهش یافته است. نتایج خمیر­سازی نشان داد که با افزایش زمان پخت و نیز با افزایش میزان درصد کاهش وزن خرده­های کنف در مرحله پیش استخراج، بازده خمیرکاغذ کاهش یافت. بین خرده­های کنف پیش استخراج نشده (شاهد) و پیش استخراج شده با کاهش وزن 5/8، 5/11 و 5/14 درصد، به لحاظ میانگین بازده و عدد کاپای خمیر­­کاغذ­ در زمان پخت ثابت، اختلاف معنی­دار آماری در سطح 1 درصد وجود داشت، به طوری که خمیر­کاغذ شاهد دارای بیشترین بازده و عدد کاپا و خمیر­کاغذ حاصل از خرده­های کنف پیش استخراج شده با کاهش وزن[1]5/14 درصد، دارای کمترین بازده بوده­اند. هم‌چنین، بین خرده­های کنف پیش استخراج نشده (شاهد) و پیش استخراج شده با آب داغ و کاتالیز شده با اسید در هر یک از سطوح کاهش وزن 5/8، 5/11 و 5/14 درصد، به لحاظ بازده خمیرکاغذ، اختلاف معنی­دار آماری در سطح 1 درصد وجود داشته و خمیر­کاغذ شاهد و خمیر­کاغذ حاصل از خرده­های کنف پیش استخراج شده با آب داغ به‌ترتیب بیشترین و کمترین بازده را داشتند. بین خرده­های کنف پیش استخراج نشده (شاهد) و پیش استخراج شده، به لحاظ میانگین عدد کاپای خمیر­کاغذ در مقادیر کاهش وزن برابر نیز در سطح 1 درصد اختلاف معنی­دار بوده است اما بین میانگین عدد کاپای خمیر­کاغذ­های حاصل از خرده­های کنف پیش استخراج شده با آب داغ و کاتالیز شده با اسید اختلاف معنی­داری مشاهده نشد. نتایج مربوط به ویژگی­های فیزیکی و مقاومتی کاغذ­های دست‌ساز نشان داد که با افزایش میزان درصد کاهش وزن خرده­های کنف پیش استخراج شده از 5/8 به 5/14 درصد، مقادیر مقاومت­های مختلف خمیر­کاغذ­های حاصل برای هر دو روش پیش استخراج کاهش یافته است. از سوی دیگر، مقادیر مقاومتی خمیر کاغذهای حاصل از خرده­های کنف پیش استخراج شده با آب داغ در مقایسه با نمونه­های پیش استخراج شده با کاتالیزور اسیدی، اغلب کمتر بوده است.






*مسئول مکاتبه: mtasadollahzade@gmail.com



کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

The Effect of Acid Catalysis in Hot Water Pre-extraction on Soda- AQ Pulping from Kenaf Stem

چکیده [English]

In the present research, kenaf chips have been pre-extracted to weight loss levels of about 8.5, 11.5 and 14.5%, based on oven dried Kenaf chips by hot water and acid catalyzed hot water prior to pulping process. Pre-extracted and un-pretreated (control sample) Kenaf chips were converted to pulp by soda-AQ process at three cooking times 60, 90 and 120 minutes. The results of pre-extraction stage indicated that pre-extraction time to achieve a specified weight loss has been reduced with addition acid catalysis (Sulphric Acid). The results of pulping indicated that pulp yield reduced by increasing cooking time as well as weight loss of Kenaf chips in pre-extraction stage. In terms of the average pulp yield and kappa number at constant cooking time, there were significant differences at 1% error level between un-extracted (control sample) and the chips pre-extracted to 8.5, 11.5 and 14.5% weight loss. As, control pulp had highest yield and kappa number and pre-extracted pulp, at 14.5% weight loss, had lowest yield. In addition, in terms of pulp yield there were significant differences at 1% error level between un-preextracted (control) Kenaf chips and samples extracted with pure hot water and acid catalyzed hot water at any weight loss levels of 8.5, 11.5 and 14.5%. Control pulp had highest and hot water pre-extracted pulp had lowest yield. Significant differences at 1% error level were observed between control sample and pre-extracted Kenaf chips at similar amounts of weight loss in terms of average pulp kappa but there were no significant differences for average kappa number between pulps pre-extracted from hot water and acid catalyzed treatments. The results of physical and strength properties of hand sheets showed that different strength amounts were reduced by increasing the amounts of pre-extracted weight loss from 8.5 to 14.5% for all second pre-extraction methods. On the other hands, strength amounts of pulp from hot water pre-extracted Kenaf chips were often lower than pulp samples pre-extracted by acid catalyzed hot water.

کلیدواژه‌ها [English]

  • kenaf
  • Pre-extraction
  • Soda-anthraquiuone
  • Hot water