بهينه ‌سازي عوامل مؤثر بر فرآيند خالص‌ سازي خميرچوب به روش طراحي آزمايش تاگوچي جهت توليد نيتروسلولز

يكي از پليمرهاي زيستي بسيار مهم و ارزشمند حاصل از كارخانه‏هاي توليدكننده‏ي خميرچوب، خمير حل‏شونده (Dissolving pulp) يا آلفا سلولز مي‏باشد. خمير حل‏شونده داراي خلوص زياد سلولز (بيش‏تر از 90%)، همي‏سلولز نسبتاً كم (5-1%) و ليگنين اندك (كم‏تر از 1%) مي‏باشد كه خواص ويژه‏اي مانند درجه روشني زياد و توزيع وزن مولكولي يكنواخت دارد. از مهمترين كاربردهاي خمير حل‏شونده در صنايع نظامي جهت توليد نيتروسلولز تجاري است. در اين پژوهش، نتايج مطالعات منابع در مورد روش‏هاي رايج و در حال توسعه، در زمينه توليد آلفا سلولز ارائه مي‏شود. از جمله تكنيك‏هاي مهم جهت خالص‏سازي خمير چوب، استخراج قليايي سرد (CCE) و استخراج قليايي داغ (HCE) است. اين فرآيندها به‏دليل سادگي مراحل، مصرف پايين سود، سريع بودن و مصرف انرژي بهينه، به عنوان بهترين روش‏هاي خالص‏سازي خمير چوب انتخاب شدند و به‏صورت آزمايشگاهي در اين پژوهش مورد بررسي دقيق‏تر قرار گرفتند. به‏منظور تعيين شرايط بهينه و اقتصادي براي فرآيند استخراج قليايي، با استفاده از نرم‏افزار ميني‏تب، آزمايشات مختلفي طراحي و اجرا شد و سهم عوامل مختلف در اين فرآيند تعيين و بهينه شد. به اين ترتيب، غلظت سود، زمان، سرعت هم‏زدن و دماي مناسب واكنش جهت خالص‏سازي خميرچوب صنعتي با محتواي آلفا سلولز 85% و تبديل آن به خمير حل‏شونده داراي آلفا سلولز 96% تعيين شد. در تمامي مراحل آزمايش، محصولات با استفاده از روش‏ها و دستگاه‏هاي مختلف آزمايشگاهي كنترل كيفي شدند. اين آزمون‏ها شامل، تعيين درصد آلفا سلولز، تعيين ويسكوزيته، تعيين درصد رطوبت، تعيين درصد خاكستر، استخراج با استون، طيف‏سنجي‏هاي FT-IR، XRD و ICP و آناليز TGA مي‏باشند.