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

Abstract

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 روبه‌رو می­باشد. ازاین‌رو 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 پالایش‌شده و پالایش­نشده سودا-آنتراکینون از آن به‌عنوان یک ماده اولیه جهت پیشنهاد به صنایع کاغذسازی می­باشد.مواد و روش‌ها: 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 (30 و 60 دقیقه) و ماده شیمیایی مصرفی (قلیاییت 14، 16 و 18 درصد) تحت دمای °C 160 و مقدار مصرف 1/0 درصد آنتراکینون پخت شده و سپس بازده، عدد کاپا و درجه روانی آن­ها اندازه­گیری شد. در ادامه خمیرکاغذها تا درجه روانی CSF ml 20±350 پالایش‌شده و سپس از خمیرکاغذهای پالایش‌شده و پالایش­نشده کاغذ دست­ساز با گراماژ 2m/g 60 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 نرم‌افزار SPSS تحت ارزیابی قرار گرفت.یافته‌ها: نتایج نشان داد که طول، قطر، قطر حفره و ضخامت دیواره الیاف به ترتیب mm 85/1، µm 82/10، µm 32/5 و µm 75/2؛ و ضرایب بیومتری شامل ضریب درهم‌رفتگی، ضریب انعطاف­پذیری و ضریب رانکل به ترتیب 14/171، 1 12/49 و 60/103؛ و ترکیبات شیمیایی آن شامل درصد خاکستر، مواد استخراجی، لیگنین و سلولز به ترتیب 75/5، 53/2، 73/26 و 63/44 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 ویژگی‌های مقاومتی خمیرکاغذ می­شود. با توجه به نتایج، با افزایش درصد قلیاییت درجه روشنی افزایش یافت؛ درحالی‌که افزایش زمان پخت و استفاده از تیمار پالایشی، تأثیر 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 18 درصد به مدت 30 و 60 دقیقه و همچنین قلیائیت 16 درصد به مدت 60 دقیقه حاصل شد.نتیجه‌گیری: به‌طورکلی، ترجین از ویژگی‌های مورفولوژیکی و شیمیایی بهتری نسبت به بسیاری از گیاهان غیرچوبی برخوردار بوده و در برخی موارد همچون طول الیاف، ویژگی­های آن قابل‌مقایسه با ویژگی‌های پهن­برگان نیز می­باشد. همچنین خمیرکاغذ سودا-آنتراکینون پالایش‌شده و پالایش ­نشده ترجین از ویژگی­های کاغذسازی نسبتاً خوب و قابل قبولی برخوردار بوده و می­توان آن را به‌عنوان بخشی از ماده اولیه برای تولید خمیرکاغذ، به صنایع کاغذسازی پیشنهاد نمود.

Keywords

• "سودا-آنتراکینون"
• "ترجین"
• "گیاهان غیرچوبی"