بررسی ویژگی های خمیرکاغذ سودا-آنتراکینون تولید شده از ترجین (Saccharum ravennae )

سابقه و هدف: کاهش منابع چوبی جنگلی، ضرورت استفاده از منابع اولیه جایگزین شامل گیاهان غیرچوبی خودرو، چوب درختان سریع­الرشد و پسماندهای کشاورزی را در صنایع کاغذسازی - افزایش داده است. از طرفی قسمت عمده پسماندهای کشاورزی کشور، در صنایع دامداری مصرف می­شوند و زراعت چوب نیز به دلیل هزینه­هایی چون حذف ریشه پس از قطع درخت با چالش­های فراوانی روبه رو می­باشد. ازاین رو لزوم استفاده از یک ماده اولیه غیرچوبی خودرو ضروری به نظر می­رسد. ترجین (Saccharum ravennae) یکی از منابع غیرچوبی خودرو بومی کشور است که از پراکنش خوبی در سطح کشور برخوردار بوده و تاکنون پتانسیل استفاده از آن مورد ارزیابی قرار داده نشده است. لذا هدف از این تحقیق، بررسی ویژگی­های شیمیایی و مورفولوژیکی ترجین و همچنین تولید و ارزیابی خمیرکاغذ پالایش شده و پالایش­نشده سودا-آنتراکینون از آن به عنوان یک ماده اولیه جهت پیشنهاد به صنایع کاغذسازی می­باشد.مواد و روش ها: در این تحقیق برگ­های ترجین از منطقه گرگان واقع در استان گلستان تهیه شد. جهت اندازه­گیری ویژگی­های بیومتری ترجین، نمونه­ها با استفاده از روش فرانکلین وابری شده و سپس با استفاده از میکروسکوپ نوری، ابعاد الیاف آن اندازه­گیری و سپس ضرایب بیومتری آن­ها محاسبه شد. برای اندازه­گیری ویژگی­های شیمیایی، نمونه­ها ­ابتدا آسیاب شده و سپس ویژگی­های شیمیایی آن­ها شامل درصد خاکستر، مواد استخراجی، لیگنین (کلاسون) و سلولز بر اساس استانداردهای تاپی اندازه­گیری شدند. به منظور تهیه خمیرکاغذ از ترجین، نمونه­ها در سطوح مختلف زمانی (۳۰ و ۶۰ دقیقه) و ماده شیمیایی مصرفی (قلیاییت ۱۴، ۱۶ و ۱۸ درصد) تحت دمای °C ۱۶۰ و مقدار مصرف ۱/۰ درصد آنتراکینون پخت شده و سپس بازده، عدد کاپا و درجه روانی آن­ها اندازه­گیری شد. در ادامه خمیرکاغذها تا درجه روانی CSF ml ۲۰±۳۵۰ پالایش شده و سپس از خمیرکاغذهای پالایش شده و پالایش­نشده کاغذ دست­ساز با گراماژ ۲m/g ۶۰ تهیه و در ادامه ویژگی­های فیزیکی، نوری و مقاومتی آن­ها توسط استانداردهای تاپی اندازه­گیری شد. درنهایت نتایج حاصل با استفاده از آزمون تجزیه واریانس یک­طرفه و دانکن در محیط نرم افزار SPSS تحت ارزیابی قرار گرفت.یافته ها: نتایج نشان داد که طول، قطر، قطر حفره و ضخامت دیواره الیاف به ترتیب mm ۸۵/۱، µm ۸۲/۱۰، µm ۳۲/۵ و µm ۷۵/۲؛ و ضرایب بیومتری شامل ضریب درهم رفتگی، ضریب انعطاف­پذیری و ضریب رانکل به ترتیب ۱۴/۱۷۱، ۱ ۱۲/۴۹ و ۶۰/۱۰۳؛ و ترکیبات شیمیایی آن شامل درصد خاکستر، مواد استخراجی، لیگنین و سلولز به ترتیب ۷۵/۵، ۵۳/۲، ۷۳/۲۶ و ۶۳/۴۴ درصد بود. نتایج حاصل از خمیرسازی نشان داد که با افزایش درصد قلیائیت و زمان پخت، بازده، عدد کاپا و ماتی خمیرکاغذ کاهش یافت. همچنین نتایج نشان داد که پالایش و افزایش درصد قلیائیت و زمان پخت سبب افزایش دانسیته، کاهش ماتی و افزایش ویژگی های مقاومتی خمیرکاغذ می­شود. با توجه به نتایج، با افزایش درصد قلیاییت درجه روشنی افزایش یافت؛ درحالی که افزایش زمان پخت و استفاده از تیمار پالایشی، تاثیر معنی­داری بر درجه روشنی خمیرکاغذ سودا-آنتراکینون حاصل از ترجین نداشته است. با توجه به نتایج، بهترین ویژگی­ها پس از پالایش خمیرکاغذ پس از پخت، تحت قلیائیت ۱۸ درصد به مدت ۳۰ و ۶۰ دقیقه و همچنین قلیائیت ۱۶ درصد به مدت ۶۰ دقیقه حاصل شد.نتیجه گیری: به طورکلی، ترجین از ویژگی های مورفولوژیکی و شیمیایی بهتری نسبت به بسیاری از گیاهان غیرچوبی برخوردار بوده و در برخی موارد همچون طول الیاف، ویژگی­های آن قابل مقایسه با ویژگی های پهن­برگان نیز می­باشد. همچنین خمیرکاغذ سودا-آنتراکینون پالایش شده و پالایش ­نشده ترجین از ویژگی­های کاغذسازی نسبتا خوب و قابل قبولی برخوردار بوده و می­توان آن را به عنوان بخشی از ماده اولیه برای تولید خمیرکاغذ، به صنایع کاغذسازی پیشنهاد نمود.

Keywords:

سودا-آنتراکینون , ترجین , گیاهان غیرچوبی