عنوان پایان‌نامه
ارزیابی تاثیر پیش استخراج اسیدی وآب داغ بر ویژگیهای خمیر کاغذ مونواتانول آمین از کاه گندم
- رشته تحصیلی
- مهندسی منابع طبیعی -صنایع خمیر وکاغذ
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی پردیس کشاورزی و منابع طبیعی شماره ثبت: 7462;کتابخانه مرکزی پردیس کشاورزی و منابع طبیعی شماره ثبت: 7462
- تاریخ دفاع
- ۲۹ شهریور ۱۳۹۵
- دانشجو
- سیده معصومه سیدناصرالدین
- استاد راهنما
- سحاب حجازی
- چکیده
- در این تحقیق، پیش استخراج اسیدی و آب داغ همی سلولز ها و در پی آن، خمیر کاغذ سازی در یک زیست پالایشگاه زیستی بر روی کاه گندم، موردمطالعه قرارگرفته است. تجزیه‌وتحلیل ترکیبات شیمیایی شامل میزان سلولز، هولوسلولز ها، لیگنین و خاکستر موجود در کاه گندم، بر اساس استاندارد TAPPI اندازه گیری شد. در مرحله بعد پیش استخراج اسیدی در دما های 120، 140 و 160 درجه سانتی گراد طی زمان های پنج، 10 و 15 دقیقه با غلظت اسیدی یک، دو و چهار درصد نسبت به وزن خشک کاه گندم و با در نظر گرفتن L?W به نسبت چهار به یک در دیگ پخت انجام شد. پیش استخراج با آب داغ نیز در دما های 150، 160 و 170 درجه سانتی‌گراد طی زمان های 15، 30 و 45 دقیقه با نسبت آب به کاه گندم 1/4، 1/6 و 1/8 انجام شد. سپس به دلیل بازده بالای ماده و پیش استخراج همی سلولز ها تیمار با شرایط پیش استخراج اسیدی 120 درجه سانتی گراد، زمان پنج دقیقه و غلظت چهار درصد و تیمار با شرایط پیش استخراج آب داغ 150 درجه سانتی گراد، زمان 45 دقیقه با نسبت 1/4 انتخاب گردیدند. آنگاه پخت های مقدماتی جهت تعیین شرایط بهینه پخت بر روی نمونه های شاهد و نمونه های پیش استخراج شده با اسید و آب داغ با استفاده از فرآیند مونو اتانول آمین با درجه حرارت در محدوده ??? تا ??? درجه سانتی گراد و نسبت مونواتانول آمین به آب، در چهار سطح ?????، ?????، ????? و ????? با اضافه کردن???% آنتراکینون به مایع پخت و با در نظر گرفتن L?W به میزان ??? در مدت زمان های ??، ?? و ?? دقیقه انجام گرفت که باتوجه به بالاترین درصد بازده و کمترین میزان عدد کاپا، خمیر کاغذ سازی سودای 18% و مونواتانول آمین 100% در زمان 60 دقیقه با حرارت در محدوده ??? تا ??? درجه سانتی-گراد با اضافه کردن 1/0% آنتراکینون به‌عنوان شرایط پخت انتخاب‌شده برای تهیه خمیرکاغذهای شاهد و پیش استخراج شده انجام گردیدند. سپس خمیرکاغذها تا درجه روانی 50 ±300 پالایش شدند. با توجه به نتایج حاصل‌شده، بین خمیر کاغذ های شاهد و پیش استخراج‌شده، فرآیند مونو اتانول آمین پیش-استخراج شده با آب داغ از بیشترین بازده برخوردار بود. باید خاطرنشان شد که در میان خمیرهای شاهد و پیش استخراج‌شده اختلاف محسوسی مشاهده نشد. افت معنی داری در شاخص مقاومت به کشش در خمیرکاغذهای پیش استخراج شده در هر دو فرآیند مشاهده شد. شاخص مقاومت به ترکیدن کاغذهای پیش استخراج شده حاصل از فرآیند سودا بهبود اندکی نسبت به نمونه شاهد آن یافتند اما کاهش اندکی در شاخص مقاومت به ترکیدن کاغذهای حاصل از خمیرکاغذهای پیش استخراج شده مونواتانول آمین مشاهده شد. شاخص مقاومت به پارگی در خمیرکاغذهای پیش استخراج شده اسیدی ناشی از فرآیند سودا و خمیرکاغذهای پیش استخراج شده آب داغ ناشی از فرآیند مونواتانول آمین افزایش آشکاری داشت. اما در سایر موارد تأثیرات قابل‌توجه در مورد این شاخص نبود. درجه روشنی در هر دو فرآیند، در خمیرکاغذهای استخراج شده نسبت به نمونه های شاهد دچار افت اندکی شد. میزان ماتی در خمیرکاغذهای پیش استخراج شده ناشی از فرآیند سودا با کاهش و در خمیرکاغذهای پیش استخراج شده ناشی از فرآیند مونواتانول آمین با افزایش روبرو شد.
- Abstract
- In this research, acid and hot water pre-extraction of hemicellulose and consequently, pulping paste from wheat straw have been studied. Wheat straw samples were obtained from the educational and research farm of Agricultural and Natural Resources of Tehran University. The analysis of chemical compounds including cellulose, halocellulose, lignin and wheat straw was measured according to TAPPI standard. In the next step acid pre-extraction at 120, 140 and 160 ° C for 5, 10 and 15 minutes, with acid concentration of 1, 2 and 4% of dry weight of straw wheat with considering L / W as four to one in a boiler was conducted. Hot water pre-extraction was also carried out at 150, 160 and 170 ° C for 15, 30 and 45 minutes, with a ratio of water to wheat straw of 4.1, 6.1 and 8.1. Then, according to the high material efficiency and pre-extraction of hemicelluloses, the treatment under acidity pre-extraction conditions of 120 ° C, five minutes, and concentration of 4%, and treatment with preheating hot water at 150 ° C, the time of 45 minutes with a ratio of 4/1 were chosen. Preliminary baking was carried out to determine the optimum baking conditions on the control and pre-extracted samples with acid and hot water using a monoethanolamine process at a temperature in the range of 140 to 160 ° C and the ratio of monovalentanolamine to water, in four levels, 100/0, 75/25, 50/50 and 25/75 by adding annealing anthraquinone 0.1% to the liquid and taking into account L / W at 4/1 for 30, 45 and 60 minutes, with considering the highest percentage of yield and the lowest amount of Kappa, 18% Soda pulp and 100% monoethanolamine at 60 minutes with temperature in the range of 140-160 ° C by adding 0.1% AQ as baking conditions was selected to provide control and pre¬extracted pulps. Then the pulp was refined to a degree of 300 ± 50 psu. According to the obtained results, between control and pre-extracted paper pulp, monoethanolamine process pre-extracted with hot water yields the highest efficiency. It should be noted that there was no significant difference between the control and pre-extracted pulp. A significant decrease was observed in the traction resistance index in pre-extracted pulp papers in both processes. Resistance to bursting index of pre-extracted paper obtained from the soda process was slightly improved compared to the control sample, but a slight decrease in the resistance to bursting index of paper from monoethanolamine pre-extracted pulp was observed. The tear resistance index in acid pre-extracted pulp produced by the soda process and the pre-extracted hot water pulp produced by the monoethanolamine process was significantly increased.But in other cases we did not notice significant effects for this index. The brightness degree in both processes decreased slightly in the pulp of the extracted paper compared to the control samples. The amount of opaque in the pre-extracted pulp paper resulted from the soda process was reduced and in the pulp of pre-extracted paper resulting from the monoethanolamine process was increased.
