تاثیر تیمار خمیرکاغذ کارتن کنگره ای کهنه با آنزیم لاکاز بر مقاومت های آن

سابقه و هدف: کاغذهای تهیه شده از الیاف بازیافتی به علت تعدد چرخه بازیافت، دارای مقاومت های کمتری نسبت به کاغذهای تهیه شده از الیاف بکر می باشند. به منظور رفع این مشکل، تاکنون راه کارهای مختلفی ارائه شده که استفاده از آنزیم-های تخصصی از جمله آنهاست. در حالی که استفاده از آنزیم ها در صنایع خمیر و کاغذسازی هنوز در مرحله تحقیق و توسعه است، اما برخی از این واحدهای پیشتاز توانسته اند این فناوری را به کار گیرند. راهکارهای مختلفی برای تقویت اتصال الیاف بازیافتی و در نتیجه بهبود مقاومت های کاغذ ساخته شده از آنها وجود دارد. یکی از این روش ها استفاده از آنزیم های اکسیدکننده مثل سلولاز و لاکاز است که موجب تسریع در لیگنین زدایی می شوند. بر اساس تحقیقات انجام شده، سیستم لاکاز- واسطه گر بیشترین تاثیر را بر روی افزایش مقاومت های کاغذ داشته است. از جمله واسطه گرهای متداول لاکاز، ABTS و HBT هستند که دارای جرم مولکولی پایینی بوده و به عنوان بهترین اکسیدکننده قسمت های غیرفنلی لیگنین مورد استفاده قرار می-گیرند. در این تحقیق اثر تیمار خمیرکاغذ کارتن کهنه با آنزیم لاکاز به منظور افزایش مقاومت های کاغذهای بازیافتی مورد بررسی قرار گرفت. مواد و روش ها: خمیرکاغذ کارتن کنگره ای کهنه (OCC) از جعبه تغذیه یک واحد تولید کاغذهای بازیافتی در شمال کشور (شرکت افرنگ نور) تهیه شد و سپس کلاسه بندی الیاف آن توسط دستگاه باور مگ نت انجام شد. برای تیمار آنزیمی خمیرکاغذ OCC از آنزیم لاکاز و واسطه گر HBT استفاده شد. شرایط تیمار آنزیمی شامل رساندن درصد خشکی به 2 و pH به 5 بود که در مدت زمان 2 ساعت و دمای 60 درجه سانتی گراد با سه سطح آنزیم (005/0، 01/0 و 015/0 درصد بر مبنای وزن خشک خمیرکاغذ) اعمال شد. برای ساخت کاغذ دست ساز و اندازه گیری ویژگی های آن از استاندارد TAPPI استفاده شد و نیز تجزیه و تحلیل آماری نتایج به کمک طرح آماری کاملا تصادفی انجام شد. یافته ها: نتایج کلاسه بندی الیاف خمیرکاغذ کارتن کنگره ای کهنه نشان داد که حدود 31 درصد وزن خمیرکاغذ OCC را نرمه ها تشکیل می دهند. همچنین تجزیه و تحلیل آماری نتایج به دست آمده نشان داد که تیمار خمیرکاغذ OCC با آنزیم لاکاز بر مقاومت های کاغذ دست ساز در سطح احتمال 99 درصد معنی دار است. با مصرف 005/0 درصد آنزیم لاکاز، شاخص مقاومت به کشش و ترکیدن کاغذ نسبت به نمونه شاهد به طور معنی داری افزایش یافت. آزمون دانکن نشان داد که بین میانگین این دو شاخص با مصرف 005/0 و 015/0 درصد آنزیم (بر مبنای وزن خشک خمیرکاغذ) اختلاف معنی داری وجود ندارد و در یک گروه آماری قرار می گیرند. روند تغییرات شاخص مقاومت به پاره شدن برعکس دو شاخص دیگر بوده و مقاومت کنکورای لایه میانی (CMT) در کلیه سطوح مورد استفاده آنزیم کاهش پیدا کرد. نتیجه گیری: با توجه به اهمیت و نقش دو مقاومت اصلی کشش و ترکیدن در کاغذهای تست لاینر که به طور قابل توجهی در صنایع بسته بندی کاربرد دارد، مصرف 005/0 درصد آنزیم لاکاز (نسبت به وزن خشک خمیرکاغذ) به همراه واسطه گر HBT برای بهبود این مقاومت ها توصیه می شود. باتوجه به افت شاخص مقاومت کنکورای لایه میانی (CMT)، به کارگیری لاکاز برای تیمار خمیرکاغذ مورد استفاده در ساخت کاغذ کنگره ای مناسب نمی باشد.

کلیدواژه ها:

خمیرکاغذ کارتن کنگره ای کهنه ، لاکاز-HBT ، تیمار آنزیمی ، مقاومت های کاغذ