بررسی ویژگی های خمیرکاغذ سودا-آنتراکینون تولید شده از ترجین (Saccharum ravennae)

کاهش منابع چوبی جنگلی، ضرورت استفاده از منابع اولیه جایگزین شامل گیاهان غیرچوبی خودرو، چوب درختان سریع الرشد و پسماندهای کشاورزی را در صنایع کاغذسازی - افزایش داده است. از طرفی قسمت عمده پسماندهای کشاورزی کشور، در صنایع دامداری مصرف می شوند و زراعت چوب نیز به دلیل هزینه هایی چون حذف ریشه پس از قطع درخت با چالش های فراوانی روبه رو می باشد. ازاین رو لزوم استفاده از یک ماده اولیه غیرچوبی خودرو ضروری به نظر می رسد. ترجین (Saccharum ravennae) یکی از منابع غیرچوبی خودرو بومی کشور است که از پراکنش خوبی در سطح کشور برخوردار بوده و تاکنون پتانسیل استفاده از آن مورد ارزیابی قرار داده نشده است. لذا هدف از این تحقیق، بررسی ویژگی های شیمیایی و مورفولوژیکی ترجین و همچنین تولید و ارزیابی خمیرکاغذ پالایش شده و پالایش نشده سودا-آنتراکینون از آن به عنوان یک ماده اولیه جهت پیشنهاد به صنایع کاغذسازی می باشد.

در این تحقیق برگ های ترجین از منطقه گرگان واقع در استان گلستان تهیه شد. جهت اندازه گیری ویژگی های بیومتری ترجین، نمونه ها با استفاده از روش فرانکلین وابری شده و سپس با استفاده از میکروسکوپ نوری، ابعاد الیاف آن اندازه گیری و سپس ضرایب بیومتری آن ها محاسبه شد. برای اندازه گیری ویژگی های شیمیایی، نمونه ها ابتدا آسیاب شده و سپس ویژگی های شیمیایی آن ها شامل درصد خاکستر، مواد استخراجی، لیگنین (کلاسون) و سلولز بر اساس استانداردهای تاپی اندازه گیری شدند. به منظور تهیه خمیرکاغذ از ترجین، نمونه ها در سطوح مختلف زمانی (30 و 60 دقیقه) و ماده شیمیایی مصرفی (قلیاییت 14، 16 و 18 درصد) تحت دمای °C 160 و مقدار مصرف 1/0 درصد آنتراکینون پخت شده و سپس بازده، عدد کاپا و درجه روانی آن ها اندازه گیری شد. در ادامه خمیرکاغذها تا درجه روانی CSF ml 20±350 پالایش شده و سپس از خمیرکاغذهای پالایش شده و پالایش نشده کاغذ دست ساز با گراماژ 2m/g 60 تهیه و در ادامه ویژگی های فیزیکی، نوری و مقاومتی آن ها توسط استانداردهای تاپی اندازه گیری شد. درنهایت نتایج حاصل با استفاده از آزمون تجزیه واریانس یک طرفه و دانکن در محیط نرم افزار SPSS تحت ارزیابی قرار گرفت.

نتایج نشان داد که طول، قطر، قطر حفره و ضخامت دیواره الیاف به ترتیب mm 85/1، µm 82/10، µm 32/5 و µm 75/2؛ و ضرایب بیومتری شامل ضریب درهم رفتگی، ضریب انعطاف پذیری و ضریب رانکل به ترتیب 14/171، 1 12/49 و 60/103؛ و ترکیبات شیمیایی آن شامل درصد خاکستر، مواد استخراجی، لیگنین و سلولز به ترتیب 75/5، 53/2، 73/26 و 63/44 درصد بود. نتایج حاصل از خمیرسازی نشان داد که با افزایش درصد قلیاییت و زمان پخت، بازده، عدد کاپا و ماتی خمیرکاغذ کاهش یافت. همچنین نتایج نشان داد که پالایش و افزایش درصد قلیاییت و زمان پخت سبب افزایش دانسیته، کاهش ماتی و افزایش ویژگی های مقاومتی خمیرکاغذ می شود. با توجه به نتایج، با افزایش درصد قلیاییت درجه روشنی افزایش یافت؛ درحالی که افزایش زمان پخت و استفاده از تیمار پالایشی، تاثیر معنی داری بر درجه روشنی خمیرکاغذ سودا-آنتراکینون حاصل از ترجین نداشته است. با توجه به نتایج، بهترین ویژگی ها پس از پالایش خمیرکاغذ پس از پخت، تحت قلیاییت 18 درصد به مدت 30 و 60 دقیقه و همچنین قلیاییت 16 درصد به مدت 60 دقیقه حاصل شد.

به طورکلی، ترجین از ویژگی های مورفولوژیکی و شیمیایی بهتری نسبت به بسیاری از گیاهان غیرچوبی برخوردار بوده و در برخی موارد همچون طول الیاف، ویژگی های آن قابل مقایسه با ویژگی های پهن برگان نیز می باشد. همچنین خمیرکاغذ سودا-آنتراکینون پالایش شده و پالایش نشده ترجین از ویژگی های کاغذسازی نسبتا خوب و قابل قبولی برخوردار بوده و می توان آن را به عنوان بخشی از ماده اولیه برای تولید خمیرکاغذ، به صنایع کاغذسازی پیشنهاد نمود.