بررسي آثار پيش‌‌استخراج بر خواص خمير كاغذسازي و كاغذسازي باگاس در يك سيستم پالايشگاه زيستي

Effects of Pre-Extraction of Hemicelluloses on the Pulping and Papermaking Properties of Bagasse

امروزه پالایشگاه زیستی به‌ بخشی از كارخانه‌های خمیرسازی، و كاغذ به موضوع روز برای محققانی تبدیل شده كه در این زمینه پژوهش می‌كنند. در این تحقیق آثار پیش‌استخراج همی‌سلولزها بر فرایند خمیر و كاغذسازی از باگاس بررسی شده است. به‌همین‌علت، از روش خودهیدرولیز با آب داغ در دمای oC 140، 155، و 170 به مدت 10، 20، و 30 دقیقه استفاده و آثار پیش‌‌استخراج همی‌سلولزها بر خواص خمیر‌كاغذ حاصله بررسی شد. نتایج نشان داد كه استفاده از روش خودهیدرولیز با دمای oC 135 به مدت 30 دقیقه و 170 درجة سلسیوس به مدت 10 دقیقه شرایط مناسبی را برای استخراج همی‌سلولزها فراهم می‌كند؛ به‌طوری‌كه بازده استخراج و مقدار حذف هلوسلولز در این شرایط به‌ترتیب در حد 86 درصد و 11 درصد بود. خمیرسازی از باگاس‌های پیش‌استخراج‌شده در سه قلیاییت فعال 11، 14، و 17 درصد نشان داد كه هنگام تولید خمیر با كاپای بالا، بازده خمیرسازی از باگاس استخراج‌شده بیش از باگاس استخراج‌نشده است، ولی هنگام تولید خمیر قابل رنگ‌بری، بازده خمیرسازی از باگاس استخراج‌نشده بیشتر است. برای تولید خمیركاغذ رنگ‌بری‌شده، بازده خمیرسازی از باگاس استخراج‌نشده و استخراج‌شده به‌ترتیب برابر با 1/51 و 3/49، و عدد كاپای این خمیرها به‌ترتیب برابر با 3/19 و 6/18 بود. به‌علاوه، خمیركاغذ رنگ‌بری‌شدۀ حاصل از باگاس استخراج‌شده خواص مقاومتی كمتری را نشان داد.  

Biomass pretreatment plays a crucial role in a lignocelluloses feedstock-based biorefinery forprocessing of three major output streams (cellulose, hemicelluloses and lignin) into chemicalsand biofuels. Biomass pretreatment includes processing of lignocellulosic material underaqueous, dilute acid or alkaline media to obtain a cellulosic fraction, which in then produceadded-value products. In this study, the effect of pre-extraction on alkaline pulping (soda)and papermaking properties of Bagasse was investigated. Samples of sugar cane bagassewere hydrolysed by auto hydrolysis with hot-water. Results showed that pre-extractionoptimum conditions were 30 min, 135OC and 10 min 170OC, resulted in extraction yield andholocellulose removal of 86% and 11%, respectively. Also, the pulping optimum conditionswere alkali charge 17%, 165 OC for 1h. The results indicated that for unbleachable pulpproduction the pulping yield from the extracted bagasse is higher than the unextracted bagassebut the bleached pulp from unextracted bagasse have higher yield compared to the extractedbagasse. Pulp strength properties such as the tensile index and the burst index were found to belower when pre-extraction was applied.