بررسي ابعاد الياف، تركيب شيميايي و توليد خميركاغذ سودا از ساقه سورگم

Investigation the fiber dimensions, chemical composition and soda pulp production from sorghum straw

سورگم دانه‌اي ازجمله غلاتي است كه با توجه به مقدار قابل توجه پسماند آن پس از برداشت دانه، مي‌تواند براي توليد خميركاغذ مورد توجه قرار گيرد. اين مطالعه نشان داد كه بين ميانگين ابعاد الياف و ضرايب كاغذسازي دو رقم سورگم (سپيده و كيميا) اختلاف معني‌داري وجود ندارد. ميانگين طول، قطر، قطر حفره سلولي و ضخامت ديواره الياف هر دو رقم به‌ترتيب 19/1 ميلي‌متر، 20/23، 34/15 و 93/3 ميكرومتر به‌دست آمد. بين تركيب شيميايي دو رقم سورگم بجز ليگنين، اختلاف معني‌داري در سطح احتمال 95% وجود دارد. ميانگين هولوسلولز، آلفاسلولز، ليگنين، مواد استخراجي و خاكستر هر دو رقم به‌ترتيب 13/62، 71/37، 05/21، 58/9 و 97/6 درصد تعيين شد. ارزيابي پخت ساقه دو رقم سورگم نشان داد كه ليگنين‌زدايي رقم سپيده كمي مشكل‌تر است، ولي مقاومت‌هاي كاغذ دست‌ساز آن نيز زيادتر است. بيشترين بازده بعد از الك (19/33 درصد) با استفاده از 12% هيدروكسيد سديم، دماي 170 درجه سانتي‌گراد و زمان 75 دقيقه از ساقه رقم سپيده حاصل شد. به‌منظور جبران كمبود ماده اوليه در صنايع كاغذ كشور، پيشنهاد مي‌شود خميركاغذ سورگم به صورت تركيبي با خميركاغذهاي بكر توليد شده در كشور مورد استفاده قرار گيرد.

Cereal straws including grain sorghum varieties can be used for pulp production due to the significant amount of residual straw after harvesting. This study showed that there are no significant differences between fiber dimension and papermaking coefficients of two varieties of sorghum (Kimia and Sepideh). The average of fiber length, fiber width, lumen diameter, and cell wall thickness were measured as 1.19 mm, 23.20, 15.34, and 3.93 µm, respectively. Significant difference (P < 0.05) was found among all chemical composition of two varieties except lignin content. The average content of holocellulose, alpha-cellulose, lignin, extractive, and ash were determined as 62.13%, 37.71%, 21.05%, 9.58% and 6.97%, respectively. The result revealed that pulp strength produced from Sepideh variety was better. However it requires more intense delignification compared to Kimia variety. The highest screen yield (33.19%) was reached applying the treatment combination of 170°C, 12% NaOH, and 75 minutes from the Sepideh variety. Sorghum pulp could be combined with the virgin pulp to compensate cellulose raw material shortage in paper industry.