مطالعه تاثير تغييرات ساختاري ليگنين هاي قليايي بر اثر واكنش هاي كاهشي و متيل دار شدن بر شاخص هاي نوري كاغذ ليگنين دار

Investigating the effect of structural changes of alkali lignins caused by reduction and methylation reaction on the optical characteristics of lignin-containing papers

در اين تحقيق، تغييرات رفتار نوري ليگنين كرافت صنوبر و ليگنين سوداي باگاس، پيش و پس از كاهش با بورهيدريد سديم و هيدروسولفيت سديم (دي تيونيت سديم) و نيز پس از متيل دار شدن با استفاده از دي متيل سولفات، با استفاده از فنون اندازه گيري تغييرات شاخص هاي نوري (روشني، سفيدي، k/s و عدد PC) كاغذ آغشته به ليگنين براثر كهنه سازي حرارتي تسريع شده مورد مطالعه قرار گرفت. تغييرات ساختاري ايجاد شده در ليگنين ها براثر واكنش هاي كاهشي، با استفاده از طيف سنجي FT-IR و UV-Vis پيگيري و تا حد ممكن تعيين شد. نتايج نشان داد كه از نظر حذف گروه هاي رنگساز كربونيلي و كينوني و مقاومت در برابر اكسايش و تشكيل مجدد اين گروه ها، بوروهيدريد سديم عملكرد بهتر و پر دوام تري نسبت به دي تيونيت سديم دارد. از اين رو، مي توان اينگونه استنباط كرد كه در بهبود روشني كاغذهاي ليگنين دار و دوام اين روشني، در مقايسه با دي تيونيت سديم، بوروهيدريد سديم كارآيي بيشتري مي تواند داشته باشد. همچنين مشخص شد كه متيل دار شدن، به دليل ممانعت از تشكيل ساختارهاي كينوني در ليگنين، بر ثبات شاخص هاي نوري كاغذهاي لينگين دار در شرايط كهنه سازي حرارتي مي افزايد.

In this study, changes in optical behavior of poplar Kraft lignin and bagasse Soda lignin, before and after reducing with sodium borohydride and sodium hydrosulfite (dithionite) and also after methylation using dimethyl sulfate, was monitored by measuring optical indices (brightness, k/s, whiteness and Post-Color numbers) of impregnated papers following accelerated thermal aging. The structural changes in lignins caused by reductive reactions, were mostly verified by using absorbance changes (UV-Vis spectrometry) and FI-IR spectroscopy. It was observed that, regarding elimination of chromophoric carbonyl and quinone groups, sodium borohydride showed better and more sustainable performance than sodium hydrosulfite. Therefore, it could be inferred that to improve the brightness of lignin-containing papers and persistance of this brightness, sodium borohydride could exhibit more efficiency and higher applicability.