| تعداد نشریات | 282 |
| تعداد نشریات سازمان | 80 |
| تعداد شمارهها | 3,212 |
| تعداد مقالات | 35,622 |
| تعداد مشاهده مقاله | 53,296,101 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 92,491,516 |
بررسی تأثیر مقدار مصرف و زمان واکنش آنزیم سلولاز بر پالایش الیاف خمیر کاغذ و ویژگیهای کاغذ | ||
| تحقیقات علوم چوب و کاغذ ایران | ||
| مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده، انتشار آنلاین از تاریخ 18 مرداد 1405 | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22092/ijwpr.2026.373712.1852 | ||
| نویسندگان | ||
| امید درویش زاده1؛ احمد جهان لتیباری* 2؛ امیر لشگری3؛ شادمان پورموسی4؛ آژنگ تاجدینی3 | ||
| 1دانشگاه آزاد اسلامی کرج | ||
| 2گروه صنایع چوب و کاغذ دانشگاه آزاد اسلامی واحد کرج | ||
| 3گروه صنایع چوب و کاغذ دانشگاه آزاد کرج | ||
| 4گروه صنایع چوب و کاغذ دانشگاه آزاد اسلامی کرج | ||
| چکیده | ||
سابقه و هدف: فرآیند پالایش خمیر کاغذ به عنوان یکی از ارکان اساسی در صنایع تولید کاغذ، نقش اصلی در توسعه ویژگیهای مقاومتی شبکه الیاف کاغذ ایفا میکند. ولی کاغذسازی همسو با بحران جهانی انرژی با چالش مصرف زیاد انرژی، بهویژه در بخش پالایش الیاف مواجه است. لاجرم این صنعت کوشش های زیادی در راستای کاهش انرژی از آنجمله افزودن مواد شیمیایی جایگزین بعمل آورده است. همچنین در مرحله پالایش، تنشهای فشاری و برشی موجب واکشیدگی، انعطافپذیری و فیبریلاسیون داخلی و خارجی الیاف میشوند و سطح تماس بالقوه برای پیوندهای الیافی را افزایش میدهند. در نقطه مقابل پالایش بیش از اندازه، میتواند کوتاه شدن الیاف و تولید نرمه را افزایش دهد. پژوهش حاضر با هدف ارزیابی استفاده از آنزیم سلولاز به عنوان یک فراوری دوستدار محیط زیست برای بهینهسازی مصرف انرژی و بهبود خواص خمیرکاغذ و کاغذ، انجام شده است. مواد و روش ها: دو توالی «اول آنزیم سپس پالایش ER» و «اول پالایش سپس آنزیم RE» در سه مقدار مصرف سلولاز ۲۰۰، ۳۰۰ و ۴۰۰ قسمت در میلیون (وزن الیاف ) و سه زمان واکنش ۶۰، ۹۰ و ۱۲۰ دقیقه جمعا 18 ترکیب شرایط بررسی شدند. خمیر کاغذ پایه، مخلوطی شامل ۷۰ درصد وزنی خمیر کاغذ کرافت الیاف کوتاه پهنبرگان و ۳۰ درصد وزنی خمیرکاغذ کرافت الیاف بلند سوزنیبرگان بود. از خمیر کاغذ هر یک از ۱۹ ترکیب، (شاهد و 18 ترکیب) بر اساس دستورالعمل های Tappi درجه روانی خمیر کاغذ اندازه گیری شد و کاغذ دستساز تهیه و اندازه گیریهای مقاومتی و نوری انجام شد. فایل تحلیلی شامل میانگین ۱۹ ترکیب فاکتوریل، برای پاسخهای مکانیکی، درجه روانی، ویژگیهای نوری بود. مدلهای سطح پاسخ با انتخاب بر پایه اعتبارسنجی حذفتکی، تحلیل مؤلفههای اصلی، خوشهبندی سلسلهمراتبی، مقایسه توصیفی نه جفت همشرایط، همبستگی رتبهای و مطلوبیت چندپاسخی همراه با تحلیل حساسیت استفاده شد. نتایج: بر پایه میانگین شرایط دوز–زمان، ER در مقایسه با RE شاخص مقاومت به ترکیدن (۲٫۵۰ در برابر ۱٫۷۰ kPa·m²/g)، شاخص مقاومت به کشش (۵۱٫۴۴ در برابر ۴۴٫۱۶ N·m/g) و روشنی (۸۲٫۷۸ در برابر ۸۰٫۰۵ درصد) بیشتری داشت، در حالی که در هر دو توالی شاخص مقاومت به پاره شدن کمتری از شاهد نشان دادند. بیشترین شاخص مقاومت به ترکیدن و شاخص مقاومت به کشش در ER300-120 به ترتیب ۲٫۹۰ و ۶۰٫۱۴ بود که ۶۶٫۷ و ۴۳٫۵ درصد بیشتر از شاهد است. نتایج توصیفی نشان داد ER300-120 مناسبترین توازن مشاهدهشده میان خواص مبتنی بر پیوند و پاسخ پالایش را در شرایط این آزمایش فراهم میکند. نتیجه گیری: نتایج ویژگیهای مقاومتی، درجه روانی و خصوصیات نوری نشان داد که ترتیب انجام تیمار آنزیمی و پالایش بر عملکرد خمیرکاغذ مؤثر است. توالی ER در مقایسه با RE میانگین ویژگیهای مقاومتی و نوری برتری داشت. در ER300-120، مقاومت به ترکیدن و مقاومت به کشش نسبت به شاهد بهترتیب 7/66 و 5/43 درصد افزایش یافت. عملکرد RE یکنواخت نبود؛ میانگین شاخص مقاومت به کشش آن اندکی بیشتر از شاهد بود، ولی در مورد سایر ویژگیها کمتر از شاهد قرار گرفتند و میانگین زردی در این توالی افزایش یافت. شاخص مقاومت به پاره شدن در همه شرایط آنزیمی کمتر از شاهد بود. این محدودیت باید هنگام انتخاب دوز و زمان در همراه مزایای مقاومت به کشش و مقاومت به ترکیدن در نظر گرفته شود؛ علت آن به کم شدن اندازه الیاف و ایجاد نرمه و صدمه به مقاومت ذاتی الیاف است. واژه های کلیدی: سلولاز، پالایش ، خمیر کاغذکرافت، درجه روانی، ویژگیهایهای مقاومتی، نوری | ||
| کلیدواژهها | ||
| سلولاز؛ پالایش؛ خمیر کاغذکرافت؛ درجه روانی؛ ویژگیهایهای مقاومتی؛ نوری | ||
| عنوان مقاله [English] | ||
| Investigation on the Impact of Cellulase Dosage and Reaction Time on the Pulp Fiber Refining and Properties of Paper | ||
| نویسندگان [English] | ||
| Omid Darvishzadeh1؛ Ahmad Jahan Latibari2؛ Amir Lashgari3؛ Shadman Pourmousa4؛ Ajang Tajdini3 | ||
| 1Karaj Islamic Azad University | ||
| 2Karaj Islamic Azad University | ||
| 3Karaj Islamic Azad University | ||
| 4Karaj Islamic Azad University | ||
| چکیده [English] | ||
Background and Objectives: Pulp refining is considered as an essential unit operation in the development of the paper properties. However, it is intensive energy consumer in the era that world is struggling with energy shortage. Therefore, paper industry has been searching various alternative including application of chemicals to reduce refining energy. Also, during the refining stage, compressive and shear stresses cause swelling, flexibility, and internal and external fibrillation of the fibers, increasing the potential contact surface for fiber bonds. On the other hand, excessive refining can increase fiber shortening and fines production. The objective and aim of this research were concentrated on the application of cellulase enzyme as an environmental friendly process to optimize the refining energy and improve the properties of pulp fibers and paper. Material and Methods: Two sequences of enzyme treatment and refining were used; first enzyme treatment then refining called ER and first refining then enzyme treatment call RE. Pulp mixture was composed of 70% hardwood kraft and 30% softwood kraft pulps. Three dosages of 200, 300, and 400 ppm (based on dry weight of pulp) enzyme and three reaction times of 60, 90, and 120 minutes were selected. Sample preparation and all tests were performed according to Tappi standard procedures. The freeness of the pulp of each of the 19 treatments (control and 18 treatments) was measured, hand sheet was prepared, and strengths and optical measurements were performed. The analyses included response surface models selected on the basis of leave-one-out cross-validation. Principal component analysis (PCA), hierarchical clustering, descriptive comparison of nine condition-matched pairs, rank correlation, and multi-response desirability analysis coupled with sensitivity analysis. Results: Based on the average values of the results, the values of ER treated pulps compared to RE were varied as follow; burst strength index, 2.5 against 1.70 kPa.m2/g, tensile strength index, 51.43 against 42.16 N.m/g and brightness 82.88% against 80.05%. However, tear strength index was lower after enzyme treatment. The highest values burst strength index and tensile strength index values obtained applying ER300-120 treatment were 2.90 kPa.m2/g, and 60.14 N.m/g respectively. Principal component analysis (PCA) was performed on 14 complete, non-constant response variables after z-score standardization. Hierarchical clustering was conducted using Ward’s method and Euclidean distance. Given the nature of the available data, the statistical comparisons and conclusions were reported on a descriptive and exploratory basis. Conclusions: The results of strength properties, freeness degree, and optical properties showed that the order of enzymatic treatment and refining is effective on pulp performance. The average values of the measured properties for ER treatment were higher than respective values for RE treatment. The values of burst strength index and tensile strength index were 66.7% and 43.5% respectively higher than control sample. The response of the RE treatment was not uniform and the average values of the tensile strength index was fairly higher than control sample, but the other properties were lower than control. The tear strength index of all treatments was lower than control which can be attributed to destruction of the fiber integrity. This finding necessitates the appropriate selection of variables to reach optimum results. Keywords: Cellulase, Refining, Kraft Pulp, Freeness, Strength Properties, Optical | ||
| کلیدواژهها [English] | ||
| Cellulase, Refining, Kraft Pulp, Freeness, Strength Properties, Optical | ||
| مراجع | ||
|
| ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 13 |
||