پالايش زيستي مايع سياه خميركاغذسازي سوداي باگاس به عنوان اندود سطحي كاغذ با پايه بازيافتي

Biorefinery of Black Liquor from Bagasse Soda Pulping as Surface Coating on Recycled Based Paper

اخیراً پالایش زیستی به‌عنوان توسعه‌دهنده برجسته صنایع فراورده‌های جنگلی، مورد پیگیری جدی قراردارد. مایع سیاه فرایندهای خمیركاغذسازی به‌عنوان پسماندی سرشار از بیوپلیمرهای تولیدی در زیست‌توده‌های گیاهی، از پتانسیل بالائی برای تولید بیومواد و بیوانرژی برخوردارست. در این پژوهش، تاثیر اندودسازی سطحی مایع سیاه خمیركاغذسازی سودای باگاس (5/2 گرم خشك) در دو حالت خام و تصفیه‌شده با غلظت‌های مختلف (30، 37، 44 و دوباره %44) بر كاغذ پایه بازیافتی و ویژگی‌های آن بررسی گردید. بطوركلی، فیلتركردن مایع مزبور بواسطه حذف مواد ناخالص و درشت موجب برتری ویژگی‌ها نسبت به حالت فیلرنشده گردید. افزایش غلظت و میزان اندود اعمالی، افزایش گرماژ (تا 44%) و كاهش جذب آب (به كمتر از %30) را پیوسته به‌همراه داشت، چراكه انباشت مواد عمدتاً غیرآبدوست (لیگنین و مواد معدنی) علاوه بر افزایش جرم و پركردن منافذ ساختار كاغذ؛ كاهش قابلیت جذب آب بستر لیگنوسلولزی را به‌همراه دارد. لیكن تیمار بهینه از منظر مقاومت‌های كشش، تركیدن و پارگی در پاین‌ترین غلظت اندود بدست‌آمد كه نفوذ سهل‌تر لیكور رقیق به‌درون ساختار كاغذ و نیز مشاركت در پیوندیابی را می‌توان استدلال نمود. كاربرد كاغذهای بازیافتی در بسته‌بندی، مقاومت‌های فشاری و خمشی كاغذ را طلب نموده كه افزایش غلظت لیكور اندودساز، مقاومت‌های سفتی خمشی (تا بیش از 200 درصد) و فشاری لهیدگی (تا بیش از 150 درصد) را افزایش داد. علاوه بر تقویت پیوندیابی، تشكیل فیلم، افزایش ضخامت كاغذ و نیز سهم به‌سزای لیگنین در این راستا قابل ذكرست. اعمال دوبار لیكورهای پخت نه‌تنها بهبود چشمگیری را در غالب ویژگی‌ها بوجود نیاورد، بلكه منجر به كاهش نیز گردید.

Recently, Biorefinery is highly focused as a predominant developer in Forest product industry. Pulping black liquor as a rich residual in biopolymers from plant biomasses, has a great potential in bioenergy and biomaterials. In this study, the effects of surface coating of black liquor from bagasse soda pulping (BLBSP) in raw and filtrated form (as 2.5 g. O.D) with different concentration (30, 37, 44 & repeated 44%) on recycled based paper and its properties were investigated. Totally, the BLBSP filtration improved the paper properties more than the raw type, due to its impurity and coarse materials extraction. Higher concentration and content of the applied coatings enhanced grammage (up to 44%) and reduced water absorption (to <30%), constantly, because of mostly hydrophobic material (lignin and minerals) accumulation which would increase the paper mass and would fill the porous structure, resulted in reduction in water adsorption capacity of the lignocellulosic network. But the optimum treatment respect to the tensile, burst and tear strengths was the lowest applied concentration, which are attributed to the easier BLBSP penetration into the paper structure and its contribution in bonding. Recycled paper usage in packaging purposes require compression and bending strengths that increased by the liquor concentrating as bending stiffness (up to >200%) and compressive crush resistance (up to >150%). In this regard, film formation, thickening the paper and also the effective role of lignin could be noted beside the bonding enhancement. Repeatedly application of the BLBSP no significantly improved the almost properties, but also decreased them.