بررسی رنگبری خمیر کاغذ سودا از کاه گندم با روش کاملاً بدون کلر (TCF)

Abstract

‌صنعت خمیر کاغذ از پسماندهای کشاورزی در سطح جهان با چالش‌های جدی مواجه است. کاربرد توالی‌های کلردار برای رنگبری خمیر کاغذهای شیمیایی از پسماندهای کشاورزی، علاوه بر آلودگی‌های شدید زیست‌محیطی، دستیابی به سیستم بسته کارخانه‌ای را غیرممکن ساخته است. در این تحقیق، استفاده از توالی کاملاً بدون کلر (O/Q/OP) بر خمیر کاغذ سودای کاه گندم بررسی شد. در مرحله لیگنین‌زدایی با اکسیژن (O)، از زمان در دو سطح 90 و 150 دقیقه، مقدار هیدروکسید سدیم بین 1 تا 5/4 درصد و درصد خشکی بین 8 تا 16درصد (با تغییرات 2 درصد) استفاده شد. مرحله رنگبری با پروکسید هیدروژن تقویت شده با اکسیژن (OP) در دو مرحله انجام شد. در مرحله اول، مقدار پروکسید هیدروژن بین 1 تا 4 درصد متغیر بود و در بخش دوم، با ثابت نگه داشتن مقدار پروکسید هیدروژن در مقدار 4 درصد اثر مواد افزودنی DTPMPA، MgSO4 و Na2Si2O3 در دو زمان 90 و 120 دقیقه ارزیابی شد. نتایج تجزیه و تحلیل آماری نشان می‌دهد که در مرحله لیگنین‌زدایی با اکسیژن، تاثیر درصد هیدروکسید سدیم، درجه حرارت و درصد خشکی بر عدد کاپا، گرانروی و درجه روشنی در سطح 1 درصد معنی‌دار است و با استفاده از 1 درصد هیدروکسید سدیم در زمان 90 دقیقه تقریباً 43 درصد لیگنین‌زدایی حاصل می‌شود. در مرحله OP نیز نتایج حاصل حاکی از تاثیر معنی‌دار درصد پروکسید هیدروژن، درجه حرارت و ترکیبات مختلف مواد افزودنی است که در این میان نقش سیلیکات سدیم در حصول درجه روشنی بالاتر از 80 (%ISO) و کاهش شدید پروکسید هیدروژن مصرف شده بارز است و مقدار افزودن این ترکیب نیز باید حداقل 2 درصد باشد. اندازه‌گیری مقاومت‌های مکانیکی خمیر کاغذ رنگبری‌نشده و رنگبری‌شده نشان می‌دهد که عملیات رنگبری به صورت بسیار گزینش‌پذیر انجام شده است و مقاومت‌های حاصله برتر از مقاومت‌های خمیر کاغذ رنگبری‌شده با توالی CEH است. به طور کلی نتایج این تحقیق نشان می‌دهد که با استفاده از فرایند رنگبری کاملاً بدون کلر O/Q/OP می‌توان از یک سو درجه روشنی و ویژگی‌های مقاومتی بیشتری را در مقایسه با توالی CEH به‌دست آورد و از سوی دیگر، مقدار AOX را به صفر رساند که از لحاظ زیست‌محیطی اهمیت زیادی دارد.