بررسي تاثير شرايط پخت بر ليگنين‏زدايي و گران‏روي خمير‏ كاغذ سودا از باگاس

Investigation on the Influence of Pulping Conditions on Delignification and Viscosity of Soda Pulp from Bagasse

تاثير 3 عامل دما، زمان پخت و مقدار قليايي بر مقدار ليگنين باقي‏مانده و گران‏روي خمير كاغذ سودا از باگاس مورد بررسي قرار گرفت. از 2 سطح دماي 175 و 185 درجه سانتي‏گراد، 3 زمان پخت 20، 30 و 40 دقيقه و 3 مقدار قليايي 14، 16 و 18 درصد استفاده و تاثير متغيرهاي پخت بر روي بازده، مقدار پنتوزان‏ها، گران‏روي و عدد كاپاي خمير كاغذها، با استفاده از طرح آزمايش فاكتوريل در قالب بلوك‏هاي كامل تصادفي تعيين شد. نتايج نشان داد، در اثر پخت شديدتر، بازده كل و عدد كاپا كاهش مي‏يابند. در دماي 175 درجه سانتي‏گراد، با افزايش زمان پخت و مقدار هيدروكسيدسديم، مقدار پنتوزان‏ها و گران‏روي خمير كاغذها به‏ كندي كاهش يافت، ولي در دماي 185 درجه سانتي‏گراد اين كاهش شديدتر بود. همچنين با افزايش زمان و دماي پخت، pHمايع پخت سياه كاهش يافت كه نشان‏دهنده مصرف زيادتر هيدروكسيدسديم در فرآيند پخت خمير ‏كاغذ است. بيش‌ترين مقدار پنتوزان‏ها و زيادترين گران‏روي خمير‏ كاغذها در شرايط ملايم پخت به‏دست آمد و كم‌ترين مقدار پنتوزان‏ها و كم‌ترين گران‏روي در شديدترين شرايط پخت يعني بيش‌ترين حد متغيرهاي پخت مشاهده گرديد. در دماي 175 درجه سانتي‏گراد، متوسط گرانروي 73/11 سانتي‌پوآز و در دماي 185 درجه سانتي‏گراد 34/11 سانتي‌پوآز به‏دست آمد. در زمان پخت 20 دقيقه، گرانروي خمير كاغذ 79/11 سانتي‌پوآز و در زمان 30 دقيقه 57/11 سانتي‌پوآز و در زمان 40 دقيقه 24/11 سانتي‌پوآز اندازه‏گيري شد. نتايج نشان مي‏دهند كه موثرترين عامل در تخريب كربوهيدرات‏ها به‌ترتيب دما و زمان پخت مي‏باشند و عامل تاثيرگذار بعدي، درصد هيدروكسيدسديم است.

The influence of pulping temperature, time and alkali charge on residual lignin and viscosity of soda pulp produced from bagasse was investigated. Two pulping temperatures (175 oC and 185 oC), three pulping times (20, 30 and 40 minutes) and three alkali charges (14, 16, 18% NaOH, OD basis) were used. Factorial experiment based on randomized block design was applied to analyze the effect of pulping variables on total yield, accepted yield, pentosans content, viscosity and kappa number of the pulps. The results showed that higher intensity of pulping reduced both total yield and kappa number. At 175 oC pulping temperature, increasing pulping time and alkali charge reduced pentosans content and viscosity, but the reduction of these properties was severe at pulping temperature of 185 oC. Higher pulping temperature and time reduced pH of black liquor, which indicates consumption of more alkali during pulping. At milder condition of pulping higher pulp viscosity and pentosans were measured and at severe pulping condition, both properties were reduced which indicates the degradation of carbohydrates especially cellulose. The measured viscosity of pulps produced at 175 oC and 185 oC were 11.73 and 11.34 cps, respectively, and the related values for pulps produced at 20, 30 and 40 minutes pulping time were respectively 11.78, 11.57 and 11.24 cps. The results showed that pulping time and temperature are the most influential factors on carbohydrate degradation and the influence of alkali charge is not as severe as pulping time and temperature.