تولید خمیرکاغذ حل‌شونده با فرایند سودا-آنتراکینون از الیاف ساقۀ کنف خودهیدرولیزشده در مفهوم پالایش زیستی

خمیرکاغذهای حل‌شونده واجد آلفاسلولز بالا، اغلب از چوب و لینترپنبه تولید می‌شوند و کاربرد وسیعی در تولید فراورده‌های متعدد سلولزی مانند میکروسلولزها، نانوسلولزها و مشتقات متنوع سلولزی دارند. محدودیت دسترسی به چوب و پنبه، سبب اجرای پژوهش‌های فراوانی در زمینۀ گیاهان غیرچوبی به‌عنوان منبع اولیۀ این نوع خمیرکاغذ شده است. استفادۀ حداکثری زیست‌توده از طریق استخراج و تبدیل اجزای غیرمفید در هر کاربرد (مواد غیرسلولزی در خمیرکاغذهای حل‌شونده) هدف پالایش زیستی است. از این‌رو در این پژوهش با رویکرد پالایش زیستی، چیپس‌های ساقۀ کنف ابتدا با آب داغ پیش‌هیدرولیز شده و براساس افت بازدهی (27 درصد)، تیمار بهینه (دمای 160 درجۀ سانتی‌گراد و زمان ماند 40 دقیقه)، تحت پخت سودا- آنتراکینون در سطوح قلیایی و زمانی مختلف قرار گرفتند. مبتنی بر درجۀ روشنی و خلوص بهینه، خمیرکاغذ پخت‌شده 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 پیش‌هیدرولیز نشان‌دهندۀ افت بازدهی و اسیدیته به‌واسطۀ خروج همی‌سلولزها 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 ساقۀ کنف)، مقدار آلفاسلولز 94/1 درصد، گرانروی cP 6/4، خاکستر (0/51 درصد)، درجۀ 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 درجۀ پلیمریزاسیون (360 واحد) شد. بنابراین ساقۀ کنف را می‌توان مادۀ اولیۀ غیرچوبی مناسبی برای تولید آلفاسلولز درنظر گرفت.