تاثير پيش‌تيمار آنزيمي خميركاغذ بازيافتي با توالي تركيبي سلولاز و لاكاز در رنگ‌بري با پراكسيد هيدروژن

سابقه و هدف: بازيافت فرآورده‌هاي مختلف كاغذي و مقوا مي‌تواند بخش عمده كمبود مواد اوليه سلولزي موردنياز براي توليد خميروكاغذ را تأمين كند و از نظر اقتصادي و زيست‌محيطي مي‌تواند حائز اهميت باشد. استفاده از خميركاغذ بازيافتي در كاغذسازي موجب كاهش كيفيت كاغذ نهايي مي‌شود. لذا استفاده از پيش‌تيمار آنزيمي به‌طور مجزا يا توالي‌هاي تركيبي و همچنين رنگ‌بري خميركاغذ مي‌تواند در بهبود ويژگي‌هاي كيفي كاغذ نهايي حاصل از خميركاغذ بازيافتي مؤثر واقع شود. اين پژوهش با هدف بررسي تاثير پيش‌تيمار آنزيمي با توالي تركيبي سلولاز و لاكاز بر قابليت رنگ‌بري خميركاغذ حاصل با پراكسيد هيدروژن انجام شده است و ويژگي‌هاي كيفي خميركاغذ نهايي بعد از فرآيند رنگ‌بري مورد بررسي قرار گرفت.مواد و روش‌ها: در ابتدا مخلوط كاغذهاي روزنامه و مجله باطله با استفاده از پيش‌تيمار آنزيمي (توالي تركيبي سلولاز و لاكاز) و همچنين روش متداول شيميايي مركب‌زدايي شدند. پيش‌تيمار آنزيمي در قالب تيمارهاي آزمايشي C1L1 (مصرف آنزيم سلولاز: 0.1 درصد و مدت زمان: 10 دقيقه؛ مصرف آنزيم لاكاز: 20u و مدت زمان: 120 دقيقه)، C1L2 (مصرف آنزيم سلولاز: 0.1 درصد و مدت زمان: 10 دقيقه؛ مصرف آنزيم لاكاز: u40 و مدت زمان: 120 دقيقه)، C2L1 (مصرف آنزيم سلولاز: 0.1 درصد و مدت زمان: 20 دقيقه؛ مصرف آنزيم لاكاز: 20u و مدت زمان: 120 دقيقه) و C2L2 (مصرف آنزيم سلولاز: 0.1 درصد و مدت زمان: 20 دقيقه؛ مصرف آنزيم لاكاز: u40 و مدت زمان: 120 دقيقه) تحت شرايط مشخص فرآيندي انجام گرفت. همچنين نمونه خميركاغذ شاهد (بدون افزودن مواد شيميايي يا آنزيم) و خميركاغذ مركب‌زدايي شده به روش متداول شيميايي تهيه شدند. در ادامه رنگ‌بري خميركاغذهاي مركب‌زدايي شده با استفاده از سيستم رنگ‌بري با پراكسيد هيدروژن شامل 2% پروكسيد هيدروژن، 2% هيدروكسيد سديم، 2% سيليكات سديم، 0.2% كي‌ليت كننده DTPA و 0.1% سولفات منيزيم در داخل كيسه‌هاي پلاستيكي مجزا تحت شرايط فرآيندي درصد خشكي 10%، دماي 70 درجه سانتي‌گراد و مدت زمان 2 ساعت در حمام بخار آب انجام گرفت. در پايان ويژگي‌هاي نوري و مقاومتي خميركاغذهاي رنگ‌بري شده مورد ارزيابي قرار گرفتند.يافته‌ها: نتايج ارزيابي خميركاغذهاي رنگ‌بري شده با پراكسيد هيدروژن پس از مركب‌زدايي با روش متداول شيميايي و توالي‌هاي پيش‌تيمار آنزيمي سلولاز و لاكاز نشان داد كه استفاده از پيش‌تيمار آنزيمي با توالي سلولاز و لاكاز در مركب‌زدايي، عملكرد كلي فرآيند رنگ‌بري با پراكسيد هيدروژن را بهبود مي‌بخشد و در مقايسه با خميركاغذ از پيش مركب‌زدايي شده به روش متداول شيميايي، كاغذهاي با ويژگي‌هاي نوري و مقاومتي به مراتب بهتري را بعد از رنگ‌بري نتيجه داده است. پيش‌تيمارهاي C2L2 و C2L1 در بين‌تيمارهاي تركيبي آنزيمي بعد از رنگ‌بري با پراكسيد هيدروژن، به‌ترتيب منجر به بهبود درجه روشني به ميزان 11.12 درصد (افزايش حدود 5 واحد) و 9.5 درصد (افزايش حدود 4 واحد) شدند. سفيدي كاغذ نيز در اين پيش‌تيمارها به‌ترتيب به ميزان 31.92 درصد و 24.54 درصد (افزايش حدود 9 و 6 واحد) افزايش يافته و زردي كاغذها نيز به‌ترتيب به ميزان 40.19 و 44.25 درصد و ماتي كاغذ به‌ترتيب 37.74 و 23.97 درصد كاهش يافتند. همچنين، در تيمارهاي آزمايشي C2L1 و C2L2، شاخص كششي كاغذ به‌ترتيب 29.17 درصد و 35.64 درصد (به‌ترتيب Nm/g 40.64 و Nm/g 38.7، طول پارگي به‌ترتيب 64.42 درصد و 99 درصد (km 5.92 و km 4.89) و شاخص تركيدگي كاغذ نيز به‌ترتيب به ميزان 70.85 درصد و 92.37 درصد (به‌ترتيب mN.m^2/g 3.81 و kPa.m^2/g 4.29) افزايش يافتند. شاخص‌هاي پارگي كاغذ در اين تيمارها به‌طور متوسط در حدود mN.m^2/g 6.82 و mN.m^2/g 6.62 تعيين شدند كه در مقايسه با خميركاغذ مركب‌زدايي شده شيميايي پس از رنگ‌بري كمي كمتر است اما در پيش‌تيمار با توالي تركيبي C2L1 ، شاخص پارگي تقريباً معادل خميركاغذ مركب‌زدايي شده شيميايي به‌دست آمد. نتيجه گيري: نتايج اين پژوهش نشان داد كه توالي هاي تركيب آنزيمي سلولاز و لاكاز، قابليت رنگ بري خميركاغذ با پراكسيد هيدروژن را در مقايسه با خميركاغذ مركب زدايي شده شيميايي به طور قابل ملاحظه اي بهبود بخشيد و كاغذهاي با ويژگي هاي نوري و مقاومتي بهتري نيز به دقت آمده است. بهترين ويژگي هاي نوري و مقاومتي كاغذ بعد از رنگ بري با پراكسيد هيدروژن در توالي هاي پيش تيمار آنزيمي C2L2 و C1L2 مشاهده شده است.