بررسي تاثير استفاده از فرايند ليگنين‌زدايي با اكسيژن برروي ويژگي‌هاي خميركاغذ سوداي باگاس

Investigating the effect of using oxygen delignification process on bagasse soda pulp properties

در اجرای فرایندهای دوست‌دار محیط زیست در تولید خمیركاغذ، كاهش آلودگی پساب در هریك از فرایندها حرف اول را می‌زند و ازآنجایی‌كه آلوده‌كننده‌ترین بخش تولید، فرایند رنگبری است، بهینه‌سازی این بخش از فرایند تولید از اهمیت بالایی برخوردار می‌باشد. اولین قدم در بهبود فرایند رنگبری خمیركاغذهای شیمیایی، كاهش مواد رنگی به‌طور عمده لیگنین خمیركاغذ ورودی به این بخش است. لذا بكارگیری و اجرای مرحله لیگنین‌زدایی با اكسیژن بعد از فرایند پخت و قبل از فرایند رنگبری مرحله كلیدی در بهینه‌سازی و كاهش آلودگی تولید خواهد بود. در این پژوهش، تاثیر اجرای فرایند لیگنین‌زدایی با اكسیژن در دو نوع دستگاه و تحت شرایط فرایندی متفاوت برروی ویژگی‌های شیمیایی، فیزیكی، مكانیكی و نوری خمیركاغذ سودای باگاس بررسی گردید. خمیركاغذ سودای باگاس با عدد كاپای 20، گرانروی 955 میلی‌لیتر بر گرم و درجه روشنی 37 درصد ایزو از كارخانه پارس هفت‌تپه تهیه گردید. تیمارهای لیگنین‌زدایی با اكسیژن در سه درجه حرارت 90، 100 و 110، با مقادیر 5 و 7 بار فشار اكسیژن و با و بدون مصرف سولفات منیزیم در دو نوع دستگاه انجام گرفت. نتایج نشان داد كه اجرای فرایند لیگنین‌زدایی با اكسیژن به‌میزان قابل توجهی عدد كاپای خمیركاغذ را كاهش داد، حال آنكه گرانروی خمیركاغذ كاهش چشمگیری نیافت. اندازه‌گیری گرانروی خمیركاغذها پس از فرایند لیگنین‌زدایی، نشان داد كه مصرف سولفات منیزیم سبب جلوگیری از كاهش گرانروی خمیركاغذها گردید. افزایش دمای واكنش در بهبود فرایند تاثیر بسزایی داشته، درحالیكه افزایش فشار اكسیژن برروی فرایند تاثیر چندانی نداشت. میزان روشنی خمیركاغذها نیز درحدود 4 تا 6 درصد افزایش یافت. همچنین به‌دلیل زمان ماند كمتر خمیركاغذ تا دمای واكنش در دستگاه ساخت داخل، میزان لیگنین‌زدایی خمیركاغذ توسط این دستگاه به‌میزان اندكی كمتر از ماشین كوانتوم بود.

In conducting environmentally friendly processes for pulp production, first step is to reduce the effluent pollution load in each stage, and because the bleaching process is the most polluting stage in the production of pulp, improving it is one of the most important matters. The first act to ameliorate bleaching process of chemical pulps is the reduction of colored materials, mostly lignin, which enter to the bleaching section. Thus, the use of oxygen delignification stage after pulping and before bleaching process is the key stage in improving process and cleaner production. In this study, the effect of conducting oxygen-delignifying treatment by two kinds of machines, and under different process condition, on chemical, physical, mechanical and optical properties of bagasse soda pulp was investigated. The bagasse soda pulp with the kappa number of 20, 955 ml/g viscosity, and 37% ISO brightness was prepared from Pars Hafttapeh Company. Oxygen-delignifying treatments were carried out with three different temperatures of 90, 100 and 110°C, and two oxygen pressures of 5 and 7 bars, with and without magnesium sulfate addition, by two kinds of machines. Results indicated that oxygen delignification treatment led to intense decrease in pulp kappa number, while the pulp viscosity did not change. Results of measuring delignified pulp viscosity showed that the magnesium sulfate addition caused to prevention of pulp viscosity downfall. The increase in reaction temperature had a significant effect on the process improvement, but raising the oxygen pressure did not have a meaningful effect on the process. The pulp brightness was increased about 4-6%. And also, due to the need of shorter time in order to reach the reaction temperature in the Iranian made machine, pulp delignifying by this machine was a little lower than Quantum machine.