اثر پيش استخراج باگاس با روش اسيد رقيق بر خميركاغذ حاصل از آن

Effect of Diluted Acid Pre-Extraction on Soda Pulping of Bagasse

پیش استخراج همی‌سلولزها قبل از فرآیند تهیه خمیركاغذ امكان تولید همزمان خمیركاغذ سلولزی و مواد شیمیایی مبتنی بر همی‌سلولزها را در صنایع خمیركاغذ امكان‌پذیر می‌كند. به دلیل اثر همی‌سلولزها بر خواص خمیركاغذ، پیش استخراج آن‌ها باید در شرایط كنترل باشد تا كمترین اثر نامطلوب را بر ویژگی‌های خمیركاغذ تولیدی داشته باشد. در این تحقیق اثرات پیش استخراج همی‌سلولزهای باگاس در شرایط اسید رقیق بر خمیرسازی و خواص خمیركاغذ سودای باگاس بررسی شده­است. پیش استخراج همی‌سلولزها با روش هیدرولیز اسیدی با اسید سولفوریك رقیق با غلظت 1 و 2 و 4 درصد، نسبت مایع به جامد 5، دمای 120 و 140 و 160 درجه سلسیوس به مدت 5 و 10 و 15 دقیقه انجام شد. تهیه خمیركاغذ از باگاس پیش‌استخراج شده در شرایط منتخب و باگاس تیمار نشده در سه قلیائیت 11، 14 و 17 درصد قلیائیت فعال به روش سودا انجام شد و خمیركاغذهای منتخب با روش ECF رنگبری شدند. نتایج نشان داد كه پیش‌استخراج با روش اسید رقیق با غلظت 1% در دمای 120 درجه سلسیوس به مدت 5 و 15 دقیقه شرایط مناسب‌تری را از نظر بازده و مقدار كربوهیدرات‌های باقی‌مانده در باگاس به دست می‌دهد. نتایج تهیه خمیركاغذ سودا نیز نشان داد كه قلیائیت 17% در دمای 165 درجه سلسیوس به مدت یك ساعت شرایط مناسبی برای تهیه خمیركاغذ قابل رنگبری از باگاس پیش‌تیمار شده و پیش‌استخراج نشده است. به‌علاوه، بازده پس از غربال، بازده رنگبری و مقاومت كششی و تركیدگی كاغذهای حاصل از باگاس پیش‌تیمار شده به مقدار قابل‌توجهی كمتر از باگاس پیش‌استخراج شده بود كه علت آن را می‌توان به حذف مقدار قابل‌توجهی از همی‌سلولزها در جریان پیش‌استخراج نسبت داد

Pre-extraction of hemicelluloses prior to pulping allows co-production of pulp and different hemicellulose-based chemicals in the chemical pulp mills. Due to important impact of hemicelluloses on pulp properties, their pre-extraction would be carried out in controlled conditions to minimize adverse effects on pulp properties. In this study, we focused on the effect of dilute acid pre-extraction on soda pulping and paper properties of bagasse to determine the optimum conditions for hemicelluloses extraction. The pre-extracted with dilute sulfuric acid was performed with 1, 2 and 4% of sulfuric acid concentration (w/v), liquid-to- solid ratio of 5, at 120, and 140 and 160 °C for 5, 10 and 15 minutes. Then, untreated and treated bagasse at selected condition were used to produce soda pulp with 11, 14 and 17% active alkali and then the selected pulps were bleached in ECF sequence. The pre-extraction results showed that dilute acid pre-extraction by 1% H2SO4, at 120 oC for 60 minute provided the best results regarding to extraction yield and residual holocellulose. However, screen yield, bleaching yield, tensile and burst strengths of obtained pulp from extracted bagasse were significantly lower than that obtained from unextracted bagasse, presumably due to considerable extraction of hemicelluloses.