ساقه گياه جارو (sorghum bicolor) ظرفيتي نو و با ارزش از مواد ليگنوسلولزي غيرچوبي براي صنعت خمير و كاغذ

Sorghum bicolor, A New And Valuable Capability of Nonwoodlignocellulosic Materials for Pulp and Paper Industry

در اين پژوهش به‌منظور ارزيابي پتانسيل كاغذسازي ساقه گياه غيرچوبي جارو (sorghum bicolor) به بررسي ويژگي‌هاي ظاهري، شيميايي و ضرايب كاغذسازي گونه‌هاي تهيه شده اين گياه از دو منطقه شمال و شمال‌غرب ايران پرداخته شد. در اين پژوهش ساقه‌ها در طول به 3 قسمت تقسيم شده و پوست و مغز آن‌ها از هم جدا شدند. ويژگي‌هاي مورفولوژيك الياف، ضرايب كاغذسازي و درصد تركيبات شيميايي هر يك از اجزاي پوست و مغز براساس استانداردهاي تاپي اندازه‌گيري شد. نتايج به‌دست آمده از ضرايب كاغذسازي الياف ساقه اين گياه بر مبناي طول (2/1 ميلي‌متر) و ضخامت ديواره ليفي (5/2 ميكرومتر) آن، نشان مي‌دهد كه، اين منبع ليگنوسلولزي نسبت به منابع غيرچوبي متداول و حتي پهن‌برگان بومي، در جايگاهي مناسب براي توليد كاغذي با مقاومت‌هاي مكانيكي مطلوب قرار دارد. نتايج آناليز شيميايي پوست و مغز ساقه اين گياه بيانگر محتواي سلولز بيش‌تر (53 درصد) و ليگنين كم‌تر (20 درصد) آن در مقايسه با گونه‌هاي چوبي و غيرچوبي متداول مي‌باشد كه خود از مهم‌ترين پارامترهاي مثبت (سادگي عمليات ليگنين‌زدايي و هزينه‌هاي توليد كم) اين ماده اوليه در توليد كاغذ محسوب مي‌شود. با مقايسه نتايج پارامترهاي فيزيكي و شيميايي كاغذسازي از پوست و مغز ساقه گياه جارو مي‌توان دريافت، كه در تمام موارد بررسي شده، پوست ساقه كيفيت بهتري نسبت به مغز دارد ولي با توجه به نسبت ناچيز مغز به پوست (بر خلاف بيش‌تر مواد ليگنوسلولزي غيرچوبي) پيش‌بيني مي‌شود، خميركاغذ به‌دست آمده از كل ساقه (با مغز)، داراي اختلاف قابل‌توجهي با خمير به‌دست آمده از پوست تنها نخواهد بود. ساقه جارو رشديافته در شمال كشور در مقايسه با گونه‌هاي شمال‌غرب كشور به‌دليل دارا بودن طول الياف بلندتر، سلولز بيش‌تر و مواد استخراجي كم‌تر به‌عنوان پتانسيلي مناسب‌تر در توليد خميركاغذ (همراه با انجام بررسي‌هاي بيش‌تر) به فعالان اين حوزه صنعتي پيشنهاد مي‌شود.

In this study, physical, chemical, and papermaking properties of sweep plant stalk (sorghum bicolor) prepared from northern and northwestern areas of Iran was studied to evaluate its papermaking potential. The prepared stalks were cut into three parts in length and then the bark and core of each sample were seperated. Morphological characteristics, papermaking factors, and chemical composition including amount of lignin, cellulose, extractives and ash of each sample were determined according to TAPPI standards. The results of papermaking factors of this plant’s stalk fibers (that are related to fiber length and wall thickness) indicated that it had potential of producing paper with higher strength properties compared to common raw materials and even local hardwoods. So, interesting results of chemical analysis of this plant’s stalk samples showed higher value of cellulose and lower amount of lignin in comparison with woody and nonwoody plants that is considered as one of the most important affirmative factors (easy and cheap lignin removal process) in papermaking raw materials. Results of all physical and chemical assessments showed better characteristics of the bark comparing to the core. Of course, considering the low ratio of core to bark (contrary to other nonwoody plants) it is concluded that pulp produced from whole stalk have no significant differences with pulp prepared from bark. Sweep plant of northern Iran has longer fiber with more cellulose content and less extractives in comparison with northwestern type. Thus, it is suggested to mill owners to be used as a suitable raw material in this industry.