تهیه آلفا-سلولز از باگاس و ارزیابی ویژگی‌های آن

Abstract

سابقه و هدف: این تحقیق با هدف تولید و ارزیابی خمیر حل‌شونده یا آلفا-سلولز از باگاس مورد بررسی قرار گرفت. معمولا از آلفا-سلولز برای تولید مشتقات سلولزی استفاده می‌کنند که مزیت آنها نسبت به سلولز، قابلیت انحلال آنها در حلال‌های رایج تجاری است. خمیرهای حل‌شونده، دارای آلفا-سلولز و درجه روشنی زیاد، همی‌سلولزها، خاکستر و مواد استخراجی کم هستند و توزیع وزن مولکولی یکنواخت دارند. مواد و روش‌ها: خرده باگاس‌ها در مرحله پیش استخراج تحت شرایط اسیدی ضعیف با استفاده از اسید استیک، در دمای بیشینه 165 درجه سانتی‌گراد، جهت دست‌یابی به افت بازده هدف در دو محدوده 20 و 30 درصد تیمار شدند. از هر دو نوع خمیر پیش استخراج شده، با استفاده از فرآیند سودا-آنتراکینون در دمای بیشینه 165 درجه سانتی‌گراد خمیرکاغذ قابل رنگ‌بری با عدد کاپای حدود 12 تولید گردید. نمونه‌های خمیرکاغذ تولید شده در شرایط بهینه با استفاده از سیستم رنگ‌بری بدون کلر عنصری(ECF ) و توالی AD0EpD1P رنگ‌بری شدند. سپس ویژگی‌های مورد نظر براساس آئین نامه استاندارد تاپی تعیین شدند. در نهایت برای تجزیه و تحلیل آماری نتایج آزمایشات انجام شده روی خمیرهای حل شونده‌ی تولید شده از نرم افزار SPSS و آزمون t دونمونه استفاده گردید. یافته‌ها: در این پژوهش خمیر حل‌شونده، حاوی مقدار آلفا-سلولز زیاد از باگاس مغززدایی شده، با پیش استخراج اسیدی و فرآیند خمیرسازی سودا-آنتراکینون تهیه شد. هنگامی‌که میزان افت بازده در مرحله پیش استخراج اسیدی از 20 به 30 افزایش یافت میزان آلفا سلولز تولیدی افزایش اما درجه پلیمریزاسیون کاهش یافت. در تولید خمیر حل‌شونده علاوه بر لیگنین، همی‌سلولزها نیز ناخالصی‌های نامطلوب محسوب می‌شوند، بنابراین هر چه این مواد بیشتر از خمیر خارج گردند میزان خلوص سلولز افزایش می‌یابد، اما با افزایش میزان تخریب همی‌سلولز در مرحله پیش استخراج، ممکن است زنجیره سلولزی نیز آسیب ببیند و هرچند میزان آلفا-سلولز افزایش یابد با افت زیاد درجه پلیمریزاسیون همراه باشد. نتیجه گیری: خمیر حل شونده باگاس با مقدار آلفا-سلولز حدود 92 درصد با درجه پلیمریزاسیون حدود 870 نشان می‌دهد که درجه پلیمریزاسیون کم خمیر حل شونده‌ی باگاس، کاربردهای درجات خمیر حل شونده از قبیل استات و نیترات را محدود می‌کند؛ اما برای تولید مشتقات ویسکوز رایون و کربوکسی متیل سلولز سودمند خواهد بود. با این وجود میزان بازده و خاکستر خمیر حل‌شونده رضایت ‌بخش بود. با توجه به نتایج این پژوهش و مقایسه آن با سایر تحقیقات انجام شده در زمینه تولید خمیر حل‌شونده و نیز با در نظر گرفتن این موضوع که باگاس به مقدار زیاد در جنوب کشور تولید می‌شود، تأمین بخشی از خمیر حل‌شونده یا آلفا سلولز مورد نیازکشور، حداقل با کاربرد در ساخت ویسکوز رایون، را می‌توان بر پایه ماده اولیه باگاس برنامه‌ریزی نمود.

Keywords

• باگاس
• آلفا-سلولز
• پیش استخراج
• درجه روشنی و درجه پلیمریزاسیون