مقاله بازنگری تحقیق خمیرسازی بیوشیمیایی و بیومکانیکی

این مقاله به بازنگری روش‌ های خمیرسازی بیوشیمیایی و بیومکانیکی پرداخته و تأثیرات مثبت عملیات قارچی را بر کاهش مصرف انرژی، بهبود استحکام کاغذ و کاهش pitch بررسی می‌ کند.

بازنگری در تحقیق خمیرسازی بیوشیمیایی و بیومکانیکی

عملیات قارچی بر روی تراشه‌ های چوب قبل از خمیرسازی مکانیکی تأثیرات متعددی مانند کاهش مصرف انرژی، بهبود خواص استحکام کاغذ و کاهش میزان pitch دارد. همچنین، این روش در خمیرسازی گیاهان غیرچوبی نیز کاربرد داشته و منجر به کاهش pitch می‌شود. استفاده از تکنیک‌های شیمیایی مانند سولفیت و ارگانوسولو در این فرآیند به تولید خمیر کاغذ با خواص بهینه کمک می‌کند. با این حال، نتایج اولیه نشان‌دهنده پتانسیل امیدوارکننده این روش‌ها هستند، اما نیاز به ارزیابی‌های جامع‌تری وجود دارد.

در مقایسه با روش‌های آزمایشگاهی و صنعتی، عملیات قارچی برای خمیرسازی مکانیکی، نتایج اقتصادی مطلوبی ارائه داده است. این روش قابلیت تطبیق با خطوط تولید خمیرسازی موجود را داراست و صنعت خمیر کاغذ با ترکیب روش‌های شیمیایی و مکانیکی، به دنبال تولید خمیرهایی با ویژگی‌های مطلوب‌تر است. در حالی که فرآیندهای مکانیکی به دلیل بازده بالای تولید (تا ۹۵٪) محبوبیت دارند، اما کاغذ تولید شده استحکام کمتری دارد و در معرض زردشدگی سریع است.

از طرف دیگر، فرآیندهای شیمیایی با استفاده از مواد شیمیایی برای تجزیه لیگنین، خمیرهایی با استحکام بالا تولید می‌کنند. اما این روش‌ها هزینه‌بر بوده و بازده کمتری (۴۰ تا ۵۰٪) دارند. عملیات بیوپایپینگ با بهره‌گیری از قارچ‌های تجزیه‌کننده لیگنین، قابلیت حل چالش‌های موجود در هر دو روش را دارد.

خمیرسازی بیومکانیکی: یافته‌ ها و پیشرفت‌ ها

انتخاب قارچ‌ های تجزیه‌ کننده لیگنین: قارچ‌های مناسب برای خمیرسازی بیومکانیکی با استفاده از روش‌هایی مانند ارزیابی پوسیدگی چوب و رنگ‌آمیزی خاص شناسایی شدند. این قارچ‌ها توانایی کاهش انرژی مصرفی و بهبود استحکام کاغذ را دارند.

صرفه‌ جویی در انرژی و خواص فیزیکی: استفاده از قارچ‌ها منجر به کاهش مصرف انرژی الکتریکی و افزایش استحکام کاغذ شده است. با این حال، تأثیر برخی قارچ‌ها بر گونه‌های خاصی از چوب محدود بوده، اما گونه‌های غیرمتداول عملکرد بهتری نشان داده‌اند.

کاهش pitch و عملیات روشن‌ سازی: عملیات قارچی میزان pitch را به طور چشمگیری کاهش داده و روشن‌سازی خمیرهای مکانیکی را بهبود بخشیده است. این فرآیند با مواد شیمیایی مانند پراکسید هیدروژن تکمیل می‌شود تا درخشندگی مناسب برای کاغذ فراهم شود.

تحقیقات میکروسکوپی: بررسی‌های میکروسکوپی نشان داده که عملیات قارچی موجب نرم شدن و ورم دیواره‌های سلولی چوب و همچنین جداسازی در نواحی موضعی می‌شود. این تغییرات منجر به بهبود راندمان خمیرسازی شده و از تجمع pitch جلوگیری می‌کند.

خمیرسازی از گیاهان غیرچوبی

با افزایش آگاهی محیطی، تمرکز بر استفاده از منابع کشاورزی برای تولید خمیر و کاغذ بیشتر شده است. هرچند کاربرد این منابع در برخی کشورها محدود است، اما تکنیک‌های خمیرسازی بیوشیمیایی و بیومکانیکی پتانسیل قابل توجهی برای کاهش هزینه‌ها و مصرف انرژی در این حوزه دارند.

این تحقیق به بررسی اثرات مثبت عملیات قارچی در خمیرسازی پرداخته و راه‌حل‌های عملی برای چالش‌های موجود ارائه داده است.