تولید خمیرکاغذ حل شونده با فرایند سودا-آنتراکینون از الیاف ساقه کنف خودهیدرولیزشده در مفهوم پالایش زیستی

خمیرکاغذهای حل شونده واجد آلفاسلولز بالا، اغلب از چوب و لینترپنبه تولید می شوند و کاربرد وسیعی در تولید فراورده های متعدد سلولزی مانند میکروسلولزها، نانوسلولزها و مشتقات متنوع سلولزی دارند. محدودیت دسترسی به چوب و پنبه، سبب اجرای پژوهش های فراوانی در زمینه گیاهان غیرچوبی به عنوان منبع اولیه این نوع خمیرکاغذ شده است. استفاده حداکثری زیست توده از طریق استخراج و تبدیل اجزای غیرمفید در هر کاربرد (مواد غیرسلولزی در خمیرکاغذهای حل شونده) هدف پالایش زیستی است. از این رو در این پژوهش با رویکرد پالایش زیستی، چیپس های ساقه کنف ابتدا با آب داغ پیش هیدرولیز شده و براساس افت بازدهی (27 درصد)، تیمار بهینه (دمای 160 درجه سانتی گراد و زمان ماند 40 دقیقه)، تحت پخت سودا- آنتراکینون در سطوح قلیایی و زمانی مختلف قرار گرفتند. مبتنی بر درجه روشنی و خلوص بهینه، خمیرکاغذ پخت شده در 22 درصد قلیا و 90 دقیقه با عدد کاپای 17/8 و بازدهی پخت 65/9 درصد توسط توالی AD1EpD2P براساس فاکتور کاپاهای 0/45، 4/0 و 0/3 رنگبری شد. نتایج پیش هیدرولیز نشان دهنده افت بازدهی و اسیدیته به واسطه خروج همی سلولزها و تشدید آن با افزایش زمان است که از منظر پالایش زیستی و الزامات آلفاسلولز مفید است. رنگبری در فاکتور کاپای 0/45 عدد کاپا را به 1 کاهش داد که بازدهی 30/6 درصد (نسبت به ساقه کنف)، مقدار آلفاسلولز 94/1 درصد، گرانروی cP 6/4، خاکستر (0/51 درصد)، درجه پلیمریزاسیون 1670 و روشنی 80/9 درصد را سبب شد. افزایش فاکتور کاپا سبب کاهش بازدهی (2/2 درصد) و مقدار خاکستر (0/25 درصد) و افزایش گرانروی (2 درصد)، روشنی (4/3 درجه) و درجه پلیمریزاسیون (360 واحد) شد. بنابراین ساقه کنف را می توان ماده اولیه غیرچوبی مناسبی برای تولید آلفاسلولز درنظر گرفت.