تاثیر مرکب زدایی آنزیمی با لیپاز بر ویژگی های خمیر کاغذ روزنامه چاپ شده به روش افست

نوع مقاله : مقاله کامل علمی پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، دانشکده مهندسی چوب و کاغذ

2 عضو هیات علمی / دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان

3 دانش آموخته کارشناسی ارشد صنایع خمیر و کاغذ، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان

چکیده

سابقه و هدف: تحقیقات انجام شده طی سال‌های اخیر نشان داده است به‌کارگیری روش‌های بر پایه زیست فناوری، به ویژه استفاده از آنزیم‌های صنعتی به منظور فرآوری کاغذهای باطله موجب تقویت ویژگی‌های نوری و مکانیکی خمیر کاغذهای بازیافتی گردیده است. در این تحقیق مرکب‌زدایی کاغذ روزنامه باطله چاپ شده به روش افست با استفاده از آنزیم لیپاز مورد بررسی قرار گرفت.
مواد و روش‌ها: مرکب‌زدایی آنزیمی با استفاده از آنزیم لیپاز در سه سطح زمانی 60، 120 و 180 دقیقه و سه سطح مصرف آنزیم 3، 6 و 9 واحد به ازاء هر گرم خمیر کاغذ خشک در pH خنثی انجام شد. برای حذف ذرات مرکب از روش شست ‌و شو استفاده شد.
یافته‌ها: مقایسه ویژگی‌های نوری، فیزیکی و مکانیکی کاغذهای دست‌ساز حاصل نشان داد خمیر کاغذهای مرکب‌زدایی شده با لیپاز دارای درجه روشنی بیشتر و زردی کمتر نسبت به نمونه شاهد هستند. با این وجود ماتی کاغذهای حاصل از تیمار آنزیمی با افزایش زمان و مقدار تیمار آنزیمی نسبت به نمونه شاهد کاهش نشان می‌دهد. همچنین، تیمار آنزیمی موجب افزایش ویژگی‌های مکانیکی (مقاومت به پاره شدن و مقاومت به ترکیدن) کاغذهای دست‌ساز نسبت به نمونه شاهد (بدون هرگونه تیمار شیمیایی یا آنزیمی) شد.
نتیجه گیری: به طور کلی می‌توان نتیجه‌گیری نمود که مرکب‌زدایی آنزیمی توسط لیپاز روش مناسبی برای بهبود ویژگی‌های نوری و مکانیکی کاغذهای روزنامه باطله چاپ شده به روش افست می‌باشد. به نظر می‌رسد افزایش مقدار تیمار آنزیمی در بیش از 9 واحد آنزیم به ازاء هر گرم خمیر کاغذ خشک موجب کاهش معنی‌دار درجه ماتی خمیر کاغذ خشک نسبت به نمونه شاهد گردیده است و افزایش زمان تیمار نیز در این کاهش موثر می‌باشد.
سابقه و هدف: تحقیقات انجام شده طی سال‌های اخیر نشان داده است به‌کارگیری روش‌های بر پایه زیست فناوری، به ویژه استفاده از آنزیم‌های صنعتی به منظور فرآوری کاغذهای باطله موجب تقویت ویژگی‌های نوری و مکانیکی خمیر کاغذهای بازیافتی گردیده است. در این تحقیق مرکب‌زدایی کاغذ روزنامه باطله چاپ شده به روش افست با استفاده از آنزیم لیپاز مورد بررسی قرار گرفت.
مواد و روش‌ها: مرکب‌زدایی آنزیمی با استفاده از آنزیم لیپاز در سه سطح زمانی 60، 120 و 180 دقیقه و سه سطح مصرف آنزیم 3، 6 و 9 واحد به ازاء هر گرم خمیر کاغذ خشک در pH خنثی انجام شد. برای حذف ذرات مرکب از روش شست ‌و شو استفاده شد.
یافته‌ها: مقایسه ویژگی‌های نوری، فیزیکی و مکانیکی کاغذهای دست‌ساز حاصل نشان داد خمیر کاغذهای مرکب‌زدایی شده با لیپاز دارای درجه روشنی بیشتر و زردی کمتر نسبت به نمونه شاهد هستند. با این وجود ماتی کاغذهای حاصل از تیمار آنزیمی با افزایش زمان و مقدار تیمار آنزیمی نسبت به نمونه شاهد کاهش نشان می‌دهد. همچنین، تیمار آنزیمی موجب افزایش ویژگی‌های مکانیکی (مقاومت به پاره شدن و مقاومت به ترکیدن) کاغذهای دست‌ساز نسبت به نمونه شاهد (بدون هرگونه تیمار شیمیایی یا آنزیمی) شد.
نتیجه گیری: به طور کلی می‌توان نتیجه‌گیری نمود که مرکب‌زدایی آنزیمی توسط لیپاز روش مناسبی برای بهبود ویژگی‌های نوری و مکانیکی کاغذهای روزنامه باطله چاپ شده به روش افست می‌باشد. به نظر می‌رسد افزایش مقدار تیمار آنزیمی در بیش از 9 واحد آنزیم به ازاء هر گرم خمیر کاغذ خشک موجب کاهش معنی‌دار درجه ماتی خمیر کاغذ خشک نسبت به نمونه شاهد گردیده است و افزایش زمان تیمار نیز در این کاهش موثر می‌باشد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

The Effect of Enzymatic Deinking with Lipase on Offset Printed Newspaper Pulp Properties

نویسندگان [English]

  • Mohammad Hadi Aryaie Monfared 1
  • Ali Ghasemian 2
  • Monireh sadat Nasiri 3
1 Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources, Faculty of Wood and Paper Engineering
2
3
چکیده [English]

Background and objectives: presented researches during recent years, showed that using biotechnological base methods, specially using industrial enzymes for processing of waste papers is considered as a suitable approach to improve optical and mechanical properties of recycled papers. In this research deinking of offset printed waste newspapers using lipase enzyme was studied.
Materials and methods: In this research enzymatic deinking of the recycled newspapers was investigated using lipase at three-time level as 60, 120 and 180 min, and three level of enzyme use as 3, 6 and 9 U/g O.D pulp at neutral pH value. Washing method was used to remove ink particles.
Results: Comparison of the optical, physical and strength properties of the made handsheets showed that enzymatically deinking could enforce the strength properties (tear and burst strengths) in the related handsheets compared to those of the control sample. In addition, lipase-deinked pulps showed higher brightness and lower yellowness than the control sample. However, opacity of enzymatic treated pulps decreased with prolongation of treatment time compared to the control sample.
Conclusion: It can be generally concluded that enzymatic deinking using lipase is an appropriate method to improve the optical and strength properties of offset printed waste newsprints. It seems that increasing the amount of enzyme treatment in more than 9 units of enzyme per gram of dry pulp had a significant reduction in the opacity content of dry pulp compared to the control sample and Increasing the treatment time will also be effective in this reduction.
Background and objectives: presented researches during recent years, showed that using biotechnological base methods, specially using industrial enzymes for processing of waste papers is considered as a suitable approach to improve optical and mechanical properties of recycled papers. In this research deinking of offset printed waste newspapers using lipase enzyme was studied.
Materials and methods: In this research enzymatic deinking of the recycled newspapers was investigated using lipase at three-time level as 60, 120 and 180 min, and three level of enzyme use as 3, 6 and 9 U/g O.D pulp at neutral pH value. Washing method was used to remove ink particles.
Results: Comparison of the optical, physical and strength properties of the made handsheets showed that enzymatically deinking could enforce the strength properties (tear and burst strengths) in the related handsheets compared to those of the control sample. In addition, lipase-deinked pulps showed higher brightness and lower yellowness than the control sample. However, opacity of enzymatic treated pulps decreased with prolongation of treatment time compared to the control sample.
Conclusion: It can be generally concluded that enzymatic deinking using lipase is an appropriate method to improve the optical and strength properties of offset printed waste newsprints. It seems that increasing the amount of enzyme treatment in more than 9 units of enzyme per gram of dry pulp had a significant reduction in the opacity content of dry pulp compared to the control sample and Increasing the treatment time will also be effective in this reduction.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Enzymatic deinking
  • lipase
  • Physical properties
  • Brightness
  • Mechanical properties

مراجع

1. Afra, E. 2006. Properties of Paper: An Introduction. Editor: William E. Scott. Aieej publication. 392p. (translated in Persian) 2. Aryaie monfared, M.H., Resalati, H., Ghasemian, A., and Marandi, M. 2010. Effect of Medium pH Variations on Enzymatic Deinking Efficiency of Office Waste Papers with Cellulase from Aspergillus niger. JWFST. 2: 2. (In Persian) 3. Aryaie Monfared, M.H, Resalati, H., and Ghasemian, Ali. 2012. Enzymatic Deinking of Office Waste Papers in the Comparison with Conventional Chemical Method: part 1- appearance and optical properties of pulp. J. Wood and Forest Science and Technology. 18(4): 59-76. (In Persian) 4. Bajpai, P. 2014. Recycling and Deinking of Recovered Paper. Elsevier International Ltd, London, UK. 304p. 5. Ghasemian, A., and khalili, A. 2001. Principles and methods of paper recycling, Aieej Press, Tehran, 160p. (In Persian) 6. Goettsching, L. 1999. Ecological challenges of the 21st century. ATIP. Association technique de l'industriepapetière, 53(4-5): 134-139. 7. Kirk, O. 1995. Encyclopedia of Chemical Technology, V (21), 4ed. Pp: 10-14. 8. Mayeli, N., and Talaee Pour, M. 2011. Enzymatic deinking of waste newspapers with cellulose and lipase. Nashrieh Shimi va Mohandesi Shimi Iran (NSMSI). 30(1): 11-20. (In Persian) 9. Mohandass, C., and Raghukumar, C. 2002. Biological deinking of inkjet printed-paper using vibrato alginolyticus and its enzymes. National Institute of Oceanography, Dona Paula, Goa 403004, India. 10. Morkbak, A., Degn, P., and Zimmermann, W. 1999. Deinking of soy bean oil based ink printed paper with lipases and a neutral surfactant. Journal of biotechnology, 67(2): 229-236. 11. Pala, H., Mota, M., and Gama, F.M. 2006. Factors influencing MOW deinking: Laboratory scale studies. Enzyme and microbial technology, 38(1): 81-87. 12. Pelach, M., Pastor, F., Puig J., Vilaseca, F., and Mutje, P. 2006. Enzymic Deinking of Old Newspapers with Cellulose. Process Biochemistry Journal, 38: 1063-1067. 13. Resalati, H., and Aryaie Monfared, M.H. 2012. Enzymatic Deinking of Office Waste Papers in Comparison with Conventional Chemical Deinking: part 2- physical and strength properties of paper. J. Wood For. Sci. Tech., 19(1): 175-186. (In Persian) 14. Rutledge-Cropsey, K., Klungness, J., Abubakr, S. 1998. Performance of Enzymatically Deinked Recovered Paper on Paper Machine Runnability, Tappi Journal, 81(2), 148-151. 15. Sadeghi paieen koolaie, K. 2003. Deinking of waste papers with enzymatic method. 4th conference of R&D centers of Industries and Mines. Community of research and development centers. Tehran, Iran, Pp: 1-9. (In Persian) 16. Sykes, M.S., Klungness, J.H., Tan, F., and Abubakr, S.M. 1997. Enzymatic Removal of Stickle Contaminants. In Tappi Pulping Conference. Pp: 687-692. 17. Talaeipour, M., and Mayeli, N. 2011. Effect of Enzymatic Treatment on Deinking of Old Coated Magazine at Neutral pH. Renewable Natural Resources Journal. 2(3): 71-83. (In Persian) 18. Welt, T., and Dinus, R.J.P. 1994. Enzymatic deinking: A review. Program Paper Recycle, 1-29.
پژوهش‌های علوم و فناوری چوب و جنگل
دوره 24، شماره 4
اسفند 1396
صفحه 1-12

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار