بخشی از مقاله
چکیده
در این تحقیق، . تأثیر تیمار آنزیمی سلولاز برقابلیت آبگیری - درجه روانی - خمیر های دست اول - بکر - و بازیافتی بررسی گردید. خمیرهای دست اول شامل خمیر شیمیائی- مکانیکی CMP و الیاف کرافت رنگبری شده از کارخانه صنایع چوب وکاغذ مازندران، و خمیرهای بازیافتی شامل خمیرهای OCC و DIP به ترتیب از کارخانه های صنایع چوب وکاغذ مازندران و کارخانه لطیف تهیه گردید. خمیرهای تهیه شده با آنزیم سلولاز تیمار شدند. شرایط تیمار خمیرها با آنزیم سلولاز شامل : درصد خشکی خمیر 10 درصد، مقدار مصرف آنزیم0,5 درصد وزن خشک خمیر، دما 50 درجه سانتی گراد،زمان 60 دقیقه . pH5.5 -6.5 نتایج حاصل از تحقیق نشان داد که تیمارآنزیمی با سلولاز سبب بهبود ویژگی قابلیت آبگیری - درجه روانی - خمیرهای CMP و OCC شده و تاثیر معنی داری در بهبود ویژگی قابلیت آبگیری - درجه روانی - خمیرهای کرافت رنگبری شده و DIP نداشته است. بالاتر بودن مقادیر نرمه های الیاف در خمیرهای CMP و OCC در مقایسه با خمیرهای کرافت رنگبری شده و DIPوتاثیر آنزیم سلولاز بر نرمه ها، باعث افزایش درجه روانی خمیر و بهبود آبگیری از آن شده است.
کلمات کلیدی: درجه روانی ، آنزیم سلولاز، خمیر جوهرزدایی شده، خمیر کارتن کهنه،خمیر مکانیکی-شیمیایی ،خمیر کرافت رنگبری شده - - BKP
مقدمه
با توجه به رشد روزافزون جمعیت و افزایش مصرف سرانه کاغذ و به دنبال آن تخریب شدید جنگل ها و مشکلات زیست محیطی ناشی از آن لزوم بررسی و به کارگیری روش های جدید و بهبود فرآیند های متداول در صنعت خمیرو کاغذ آشکار است از این رو ،فناوری های زیست آنزیمی برای تامین و افزایش کیفیت مواد اولیه صنایع خمیر و کاغذ،کاهش هزینه های تولید و انرژی پالایش، کاهش مشکلات زیست محیطی ،بهبود ویژگی الیاف و معرفی محصولات جدید با ارزش افزوده زیاد،دارای پتانسیل مطلوبی بوده و به عنوان راهکاری استراتیژیکی مطرح است. صنایع خمیر و کاغذ جهت استفاده از آنزیم ها نیازمند آشنایی کامل با شرایط بهینه استفاده از آنها می باشد.سلولاز در اصلاح تیشو،کاهش انرژی پالایش،اصلاح سطح الیاف، بهبود آبگیری و در فرآیند مرکب زدایی کاربرد دارد.[5]
جکسون و همکاران دریافتند با تیمار آنزیمی دوغاب خمیر کرافت سوزنی برگان با سلولاز وهمی سلولاز،نرمه ها حذف و درنتیجه با باقی ماندن الیاف طویل در خمیر کاغذ،درجه روانی بدون کاهش خصوصیات مقاومتی کاغذ بهبود حاصل می یابد .[3] در این تحقیق به بررسی تاثیر سلولاز در بهبود آبگیری پردازیم، آبگیری بیشتر به مفهوم سرعت تولید بیشتر ماشین کاغذ می باشد که در صورت حذف مقادیر بیشتر آب در قسمت شکل گیری ماشین کاغذ ، انرژی مصرفی در قسمت های متعاقب پرس و خشک کنی کاغذ بطور قابل ملاحضه ای کاهش خواهد یافت . از آنجا که قسمت خشک کنی در فرآیند کاغذ سازی بیشترین مقدار مصرف انرژی را به خود اختصاص می دهد ، افزایش مقدار آبگیری صرفه جویی قابل توجهی در مصرف انرژی به دنبال خواهد داشت.
آنزیم سلولاز با هیدرولیز ذرات نرمه منجر به کاهش حجم ذرات نرمه و میکروفیبریل شده و قابلیت آبگیری از خمیر کاغذ افزایش مییابد. همچنین بیان شده است که سطح الیاف در اثر هیدرولیز آنزیمی لایههای سطحی، فیبریله میشوند [2] و .[6] علاوه بر این فعالیت زیاد آنزیم سلولاز، منجر به هیدرولیز بیش از اندازهای در الیاف سلولزی و منجر به کاهش ویژگیهای مقاومتی فرآورده میگردد آنزیم سلولاز، آبگیری از الیاف سلولزی بازیافتی را 18 تا 20 درصد افزایش داده و سرعت آبگیری از این الیاف را افزایش می دهد.[1] آنزیم سلولاز موجب افزایش فیبریلاسیون الیاف سلولزی میگردد.[4]
مواد و روشها
خمیر پس از اندازه گیری دما ، pH ودرصد خشکی،تزریق آنزیمی در دمای 55 درجه سانتیگراد به مدت یک ساعت تیمار آنزیمی انجام گرفت. آنزیم مورد استفاده با نام تجاری DYNAZYME-R از شرکت ARJUN تهیه گردید.این آنزیم مایع سیاه کهربایی با دانسیته 1,15 تا 1,2 می باشد این آنزیم در 4 pH تا 8,5 و دمای 25 تا 75 درجه سانتیگراد قابلیت فعالیت دارد. مصرف آنزیم سلولاز در این پژوهش0,5 درصد نسبت به وزن خشک خمیر در نظر گرفته شده است آزمایشات طبق استانداردهای زیر انجام گرفت:قابلیت آبگیری از خمیر استانداردTappi T227om-99، تهیه کاغذ دستساز استاندارد.Tappi T205 sp -2
نتایج و بحث
افزایش آبگیری از خمیر کاغذ موجب افزایش سرعت ماشین، افزایش تولید، کاهش مصرف انرژی در پرسها و خشککنها و به طور کلی کاهش هزینههای تولید و افزایش سودآوری میشود. همانطور که در شکل ملاحظه میشود آنزیم سلولاز تنها روی درجه روانی خمیر کارتن کهنه تاثیر دارد و باعث افزایش درجه روانی خمیر کارتن کهنه می شود ودر خمیرکارتن کهنه شاهد و خمیر مکایکی-شیمیایی شاهد اختلاف معنی داری دارد.در خمیر جوهرزدایی شده و کرافت اختلاف معنی داری ندارد.همانطور که در شکل 1 ملاحظه می شود آنزیم سلولاز باعث افزایش درجه روانی در خمیر مکانیکی- شیمیایی می شود به دلیل وجود نرمه های بیشتر،آنزیم سلولازنرمه ها را کاهش می دهد و باعث افزایش درجه روانی می شود.
