بررسي كاربرد فرايند سولفيت بافر شده براي توليد خمير كاغذ نيمه شيميايي از ساقه ذرت

Investigation on the Application of Buffered Sulfite Semichemical Process for Pulp Production from Corn Stalks

در اين تحقيق ساخت خمير كاغذ با استفاده از فرايند سولفيت بافر شده از ساقه ذرت بررسي شده است. تاثير چهار عامل پخت؛ سولفيت سديم (12، 14 و 16 درصد)، كربنات سديم (4 و 8 درصد)، دماي پخت (145 و 165 درجه سانتي‎گراد) و زمان پخت (15 و 30 دقيقه) ارزيابي شده است. نتايج نشان دادند كه در اثر زياد شدن مقدار سولفيت سديم، كربنات سديم، دماي پخت و زمان پخت، بازده كل و عدد كاپا كاهش يافت. بيشترين بازده كل و بازده قابل قبول به ترتيب معادل 7/59 درصد و 4/51 درصد و در شرايط پخت 12 درصد سولفيت سديم، 4 درصد كربنات سديم، 145 درجه سانتي‎گراد و زمان پخت 15 دقيقه به دست آمدند. عدد كاپاي اين خمير كاغذ 4/55 اندازه‎گيري شده است. خمير كاغذ با كمترين بازده به مقدار 1/34 درصد و كم‏ترين عدد كاپا معادل 16 در شرايط پخت 16 درصد سولفيت سديم، 8 درصد كربنات سديم، 165 درجه سانتي‎گراد دماي پخت و 30 دقيقه زمان پخت توليد شد. ويژگي‎هاي فيزيكي و مكانيكي دو خمير كاغذ با بيشترين بازده و يك خمير كاغذ با كم‎‎ترين بازده بررسي شدند. شاخص مقاومت در برابر كشش خمير كاغذهاي پربازده 5/52 و 6/66 Nm/g و خمير كاغذ با كم‏ترين بازده معادل 9/62 N.m/g و شاخص مقاومت در برابر پاره شدن خمير كاغذهاي پُر بازده 2/5 و 7/6 mN.m2/g و با كمترين بازده معادل 3/7 mN.m2/g اندازه‎گيري شد. روشني خمير كاغذ پربازده 26 و 27 درصد و از آن خمير كم بازده 40 درصد بود. نتايج اين بررسي نشان داد كه توليد خمير كاغذ قهوه‎اي از ساقه ذرت امكان‎پذير است.

Buffered sulfite pulping of corn stalks was investigated. Four variables including sodium hydroxide charge at 12, 14, and 16%, sodium carbonate charge at 4 and 8%, pulping temperature at 145 and 165°C and pulping time of 15 and 30 minutes were evaluated. Results showed that increasing any of the four variables reduced both total yield and kappa number where the influence of pulping temperature was more pronounced. The highest total yield and accepted yield were measured to be 59.7% and 51.4%, respectively, applying pulping condition of 12% Na2SO3, 4% Na2CO3, 145°C and 15 minutes. The kappa number was 55.4. The lowest total yield of 34.1% and kappa number of 16 were achieved using 16% Na2SO3, 8% Na2CO3, 165°C and 30 minutes. Two pulps with the highest total yield and one with the lowest kappa number were selected for further evaluation. The tensile index of selected pulps varied between 52.5 and 66.6 Nm/g, and the relevant value for low yield pulp was 62.9 N.m/g. Tear index varied between 5.2 and 6.7 mN.m2/g and the respective value for low yield pulp was 7.3 mN.m2/g. The brightness values of the high yield pulps were measured to be 26 and 27% ISO, respectively and 40% for the low yield pulp. The results of this study revealed that brown pulp can be produced using corn stalks.