شناسایی و ارزیابی ویژگی های اجزاء لیگنین کرافت صنعتی سوزنی برگان حاصل از جزءجزءسازی تک مرحله ای

کاربرد لیگنین کرافت صنعتی در تهیه محصولات با ارزش افزوده، به دلیل ناهمگنی ذاتی لیگنین که طی فرآیند پخت شیمیایی تشدید می شود، با محدودیت روبرو است. فرآیند جزءجزءسازی لیگنین با استفاده از حلال های آلی برای دست یابی به لیگنین با ویژگی های مناسب برای تهیه محصولات با ارزش افزوده بسیار مورد توجه است. در این تحقیق، دو نوع لیگنین کرافت صنعتی سوزنی برگان با فرآیند جزءجزءسازی به روش تک مرحله ای توسط استون به دو بخش محلول و نامحلول تفکیک شد. ویژگی های هر دو لیگنین اولیه و اجزاء محلول و نامحلول حاصل از آنها، به وسیله آزمون های کروماتوگرافی تراوش ژلی (gpc)، طیف سنجی مافوق قرمز تبدیل فوریه (ftir)، طیف سنجی 31p nmr و گرماسنجی روبشی تفاضلی (dsc) مطالعه شد. نتایج نشان داد بخش های حاصل دارای وزن مولکولی، گروه های هیدروکسیل عاملی و دمای انتقال شیشه ای متفاوت هستند. بخش محلول که دارای وزن مولکولی و بسپاشیدگی کمتری بود، گروه های هیدروکسیل آلیفاتیک کمتر، هیدروکسیل فنولی بیشتر و دمای انتقال شیشه ای کمتر را نسبت به بخش نامحلول نشان داد. همچنین، مشخص شد که به وسیله استخراج تک مرحله ای با حلال، به راحتی می توان به اجزایی از لیگنین صنعتی با خصوصیات ویژه دست یافت که فهم همبستگی بین ویژگی های فیزیکی و شیمیایی آنها می تواند ابزاری مناسب برای شناسایی و معرفی لیگنین مناسب در کاربردهای بالقوه مختلف باشد.

Identification and Evaluation of characteristics of Fractions of Industrial Softwood Kraft Lignin Separated by Single Step Fractionation

The inherent heterogeneity features of lignin when increased during kraft pulp process, restricts the technical lignin utilization in value added applications. Organic solvent fractionation of lignin is notable as an efficient way to obtain lignin fractions with welldefined characteristics. In the present study, two industrial kraft lignin were separated to the soluble and insoluble fractions by single step extraction process using acetone as organic solvent. The parent kraft lignin and the soluble and insoluble fractions thereof, characterized by using various techniques including GPC, FTIR, 31P NMR and DSC.The results showed different molecular weight, functional hydroxyl groups and also glass Transition Temperature (Tg) for lignin fractions. The soluble fractions exhibited lower molecular weight and polydispersity, less aliphatic and more total phenolic hydroxyl groups and lower Tg than the soluble fractions. The results indicated that solvent assisted single step extraction can easily provide access to the industrial lignin fractions with different properties. Understanding correlations between physicalchemical properties of lignin fractions can be used as a tool for selection of tailored lignin fractions for the potential of value added applications.