تاثیر زایلاناز بر گرانروی و ویژگی‌های مقاومتی خمیرکاغذ باگاس در توالی رنگ‌بریecf

بیان مساله و اهداف: تیمارهای آماده‎سازی خمیرکاغذ از منابع لیگنوسلولزی مختلف به روش های متنوعی صورت می‎گیرد که در راستای انحلال و خارج سازی مواد رنگی به‌ویژه لیگنین است. استفاده از این روش های تیمار به صورت ترکیبی و یا انفرادی موجب آسیب به استحکام الیاف سلولزی مصرفی کاغذسازی می‎شود. تیمار رنگ بری خمیرکاغذ که معمولاً بعد از خمیرسازی استفاده می‎شود، همواره با آسیب به ساختار خمیرکاغذ همراه است که در این راستا سعی می شود از روش های گزینش پذیر در رنگ بری استفاده شود. تعیین گرانروی الیاف خمیرکاغذ معیاری برای ارزیابی عملکرد استحکام آن در محصولات کاغذسازی محسوب می شود که از طریق اندازه گیری غیرمستقیم درجه بسپارش زنجیره سلولز در الیاف، مقدار آسیب شیمیایی به الیاف را نشان می دهد. در راستای استفاده از روش های آماده‎سازی خمیرکاغذ با افت کم گرانروی، در این پژوهش تاثیر آنزیم زایلاناز بر حفظ گرانروی خمیرکاغذ سودا رنگ بری نشده باگاس تهیه‌شده از صنایع کاغذ پارس در رنگ بری ecf بررسی شد.مواد و روشها: خمیرکاغذ رنگ بری نشده باگاس با درصد خشکی 5 با استفاده از آنزیم زایلاناز، در سه سطح (2 و 5 و 10 u/g) و در مدت زمان 60 دقیقه، تحت اسیدیته 5/5 تیمار شد. رنگ بری با مواد شیمیایی با توالیxe1de2  در 10 درصد خشکی خمیرکاغذ و دمای 70 و 60 درجه سانتی‎گراد به ترتیب برای مراحل d و e، انجام شد. مقدار کلر فعال در تیمار دی‌اکسید کلر بر پایه عدد کاپای اولیه خمیرکاغذها 3 درصد در نظر گرفته شد. ویژگی های خمیرکاغذ و کاغذ حاصل شامل بازده و گرانروی خمیرکاغذ، گراماژ، ضخامت، جرم حجمی، درجه روشنی، مقاومت به تاخوردگی و کشش اندازه گیری شد.نتایج: نتایج نشان داد با افزایش مصرف آنزیم و استفاده از مراحل بیشتر رنگ بری شیمیایی راندمان خمیرکاغذ کاهش یافت البته در سطح u 2 زایلاناز، افت بازده نسبت به سطوح دیگر آنزیم کمتر بوده است. تیمار زایلاناز تا سطح u2، به حفظ گرانروی خمیرکاغذ کمک کرد اما مصرف سطوح 5 و 10 u موجب افت گرانروی خمیرکاغذهای نهایی ضمن تیمارهای شیمیایی تکمیلی رنگ بری شد. همچنین، تیمار زایلاناز تا سطح u2 موجب افزایش درجه روشنی خمیرکاغذها طی فرآیندهای رنگ بری با مواد شیمیایی شد؛ اما مصرف بیشتر تاثیری بر درجه روشنی کاغذ نهایی نداشت. بلکه موجب حفظ بیشتر مقاومت‌های کاغذ نهایی پس از رنگ بری شد که در ارزیابی مقاومت به تاخوردگی و مقاومت کششی خود را نشان داد. در ضمن استفاده از تیمار زایلاناز از طریق تسهیل لیگنین زدایی با حذف همی سلولز زایلان موجب کاهش مصرف دی‌اکسید کلر برای دست یابی به درجه روشنی بیش از 70 درصد شد که در رابطه با این عامل، مصرف بیشتر آنزیم به صورت نسبتاً خطی موجب کاهش مصرف دی‌اکسید کلر در مرحله رنگ بری شد.نتیجه گیری: تیمار ملایم آنزیمی زایلاناز با توجه به اثرات حذف همی سلولز زایلان می تواند به نفوذ و واکنش پذیری گزیش پذیر مواد شیمیایی با ترکیبات لیگنینی کمک کند که با توجه به کاهش مصرف مواد شیمیایی رنگ بر، از نظر زیست محیطی قابل توجه می‌باشد. با این وجود، مصرف بیشتر زایلاناز نه‌تنها به‌طور پیوسته موجب افزایش درجه روشنی نمی‌شود، بلکه موجب آسیب به مقاومت‌های مکانیکی کاغذ می شود. درمجموع استفاده از زایلاناز در سطح مصرف u2 برای رنگبری خمیرکاغذ قهوه‌ای سودای باگاس توصیه می شود.

influence of xylanase on the viscosity and mechanical properties of bagasse pulp in ecf bleaching sequences

problem definition and objectives: treatments are carried out in different ways to dissolve and remove colored substances, mainly lignin, to prepare paper pulp from different lignocellulosic sources. treatment methods, whether in combination or individually, can significantly impact the strength of the cellulose fibers used in papermaking. the bleaching treatment of paper pulp, which is usually used after pulping, is always associated with damage to the structure of paper pulp. in this regard, it is tried to use selective methods in bleaching. determining the viscosity of pulp fibers is a measure to evaluate their strength in papermaking. the viscosity of pulp fibers shows the amount of chemical damage to the fibers through indirect measurement of the cellulose chain polymerization degree in the fibers. the viscosity of paper pulp is a measure to evaluate its strength in papermaking. this study investigated the effect of the xylanase enzyme on maintaining the viscosity of unbleached soda bagasse pulp prepared from pars paper industries through ecf bleaching using pulp preparation methods with limited viscosity loss.methodology: unbleached bagasse pulp with 5% consistency was treated using xylanase enzyme at three levels (2, 5, and 10 u/g) and a ph of 5.5 for 60 minutes. chemical bleaching with the sequence xe1de2 was done at 10% pulp consistency and 70 and 60 degrees celsius for stages d and e, respectively. the amount of active chlorine in both treatments was considered 3% based on the initial kappa number of the pulp. properties of the pulp and handsheets, including pulp yield and viscosity, in addition to grammage, thickness, density, degree of brightness, fold resistance, and tensile strength of handsheets, were measured.results: results showed that the yield of pulps decreased with increasing enzyme consumption and the use of more chemical bleaching steps. xylanase treatment up to 2u level can help maintain the viscosity of pulp, but consumption of 5u and 10u severely reduces the viscosity of the final pulps. xylanase treatment up to 2u can also increase pulp brightness during chemical bleaching. however, the higher consumption of xylanase will not affect the final paper’s brightness but preserve its strength after bleaching, which showed itself in the evaluation of folding resistance and tensile strength. in addition, using xylanase treatment reduced the chlorine dioxide consumption to achieve a certain degree of brightness, which, regarding this factor, the consumption of more enzymes in a relatively linear manner reduced the consumption of chlorine dioxide in the bleaching stage.conclusion: in general, the moderate use of xylanase can be introduced at the level of 2u according to the information of this research, which leads to a reduction in the consumption of bleaching chemicals and can be environmentally significant. however, using more xylanases not only does not permanently increase the brightness but also causes damage to the mechanical resistance of the paper. in general, the usage of 2u xylanase is recommended for the bleaching of brown bagasse soda pulp.