تاثير تيمار آنزيمي در محيط خنثي بر ويژگيهاي مقاومتي خميركاغذ جوهرزدايي شده كاغذ روزنامه باطله

Effect of enzymatic treatment on mechanical strengths of deinked pulp of old newspaper at neutral pH

اين تحقيق با هدف بررسي تاثير تيمار آنزيمي بر خصوصيات مقاومتي خميركاغذ جوهرزدايي شده از كاغذ روزنامه بازيافتي انجام گرفت. به اين منظور پس از تهيه نمونه ها، عمليات خميرسازي در درصد خشكي 4%، به مدت 2/5 دقيقه، در pH خنثي، تحت تاثير دو تيمار آنزيمي سلولاز و تركيب سلولاز / ليپاز و در دو دماي 20 و50 درجه سانتي گراد انجام گرفت. بعد از انجام عمليات خميرسازي به منظور تاثير تيمار آنزيمي، خميركاغذها به مدت 30 دقيقه در دماي 20 و 50 درجه سانتيگراد نگهداشته شدند. براي اعمال دماي 50 درجه سانتيگراد از حمام آب داغ استفاده گرديد. پس از تهيه خميركاغذها، مرحله جوهرزدايي به روش شستشو و بر روي الك با مش 120 انجام شد. در ادامه، اثر تيمار آنزيمي بر ويژگيهاي مقاومتي كاغذهاي دست ساز ساخته شده مورد بررسي و تجزيه و تحليل آماري قرار گرفت. نتايج حاصل از اندازه گيريها نشان داد كه تيمار آنزيمي سبب افزايش كليه ويژگيهاي مقاومتي كاغذ شده است. همچنين خميركاغذهاي تيمار شده با تركيب سلولاز / ليپاز مقاومتهاي بالاتري نسبت به خميركاغذهاي تيمار شده با سلولاز تنها نشان دادند. براي نمونه شاهد مقاومت به تركيدن، مقاومت به پاره شدن، مقاومت به كشش، طول پاره شدن و شقي كششي به ترتيبKP.m2/g 1/43،mN.m2/g 5/33،Nm/g 48/64، km4/94 وkN/m 476/46 اندازه گيري شد. در حاليكه بيشترين مقادير براي نمونهكاغذهاي تيمار شده به ترتيب KP.m2/g 1/92،mN.m2/g 5/96، Nm/g 63/29، km6/45 وkN/m 584/31 بدست آمد. همچنين نتايج درجه رواني خمير كاغذ نشان داد كه با افزايش دما درجه رواني خمير كاهش مي يابد. اين تحقيق نشان داد كه با توجه به محدوديت منابع چوبي در كشور از يك سو و پايين بودن سطح تكنولوژي بازيافت در كشور از سوي ديگر، ميتوان از تيمار آنزيمي به عنوان يك فرآيند جايگزين فرآيندهاي شيميايي مخرب محيط زيست در صنايع بازيافت كاغذ استفاده كرد.

Abstract This research was carried out to study the effect of Enzymatic deinking on strength properties of old newspaper deinked pulps. In order to perform this research, we did pulping operation with cellulase and lipase enzyme, in 4% consistency for 2.5 minutes in neutral PH, in two temperatures of 20 °C and 50 °C. Following pulp preparation, we started deinking process by washing on the 120 meshes. We did statistical analyses on the effect of enzymatic and temperature repairs on mechanical strengths of handsheets. The results showed that the enzymatic treatment increases the mechanical strengths of the treated pulps compared to the control pulp. Also, combined effects of cellulase and lipase on improvement of mechanical strengths of pulp were more than cellulase treatment alone. For handsheets made from control pulp the values of burst index, tear index, tensile index, breaking length and tensile stiffness were 1/43, 5/33 (mN.m2/g), 48/64 (Nm/g), 4/9 (km), 476/46 (kN/m), respectively. On the contrary, for enzyme treated pulps the optimum values were 1/92, 5/96 (mN.m2/g), 63/29 (Nm/g), 6/45 (km) and 584/31 (kN/m), respectively. This investigation showed that due to limited availability of woods, enzymatic deinking can be a suitable alternative instead of current deinking in paper recycling industries.