Journal of Forest and Wood Products

(1)

University of Tehran

Journal of Forest and Wood Products

Home Page: https://jfwp.ut.ac.ir

Online ISSN: 2383-0530

The effect of ethanol concentration of the SO2-ethanol-water (SEW) process liquor on the characteristics of Eldar pine (Pinus eldarica) pulp

Aliasghar Tatari¹  Mohammad Reza Dehghani Firouzabadi^2*  Ali Ghasemian³

1. Department of Paper Science and Engineering, Faculty of Wood and Paper Engineering, Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources (GUASNR), Gorgan, Iran. Email: [email protected]

2. Corresponding Author, Department of Paper Science and Engineering, Faculty of Wood and Paper Engineering, Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources (GUASNR), Gorgan, Iran. Email: [email protected]

3. Department of Paper Science and Engineering, Faculty of Wood and Paper Engineering, Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources (GUASNR), Gorgan, Iran. Email: [email protected]

ARTICLE INFO ABSTRACT

Article type:

Research Article

The SO2-ethanol-water (SEW) fractionation process is one of the most effective and high-performance platforms for biorefining lignocellulosic materials. Determining the most appropriate percentage of chemical compounds in the cooking liquor can increase process performance. The objective of this study was to investigate the effect of ethanol concentration in SEW cooking liquor on the properties of Pinus eldarica pulp. To achieve this, different ethanol concentrations (26-74%, w/w) in combination with varying percentages of water and fixed 12% SO2 were considered.

Cooking was conducted in a laboratory digester at a maximum temperature of 135°C for 60 minutes for all treatments. The results showed that increasing the ethanol concentration to 53% decreased the pulp yield, but increasing it further to 74%

increased the pulp yield. The kappa number of the pulp decreased as the ethanol concentration increased, but with a further increase in concentration, this was reversed. A slight increase in the pH of the cooking liquor (due to the increased ethanol concentration) significantly decreased pulp brightness. According to the selectivity curve, the best ethanol concentration used in the SEW process was 41%, which was consistent with the concentrations of 43.5% and 44% reported previously.

Article History:

Received 29 January 2023 Revised 11 April 2023 Accepted 15 April 2023 Published online15 June2023

Keywords:

Cooking liquor, Pinus eldarica, Pulp,

SO2-ethanol-water (SEW).

Cite this article: Tatari, A., Dehghani Firouzabadi, M.R., Ghasemian, A. (2023). The effect of ethanol concentration of the SO2-ethanol- water (SEW) process liquor on the characteristics of Eldar pine (Pinus eldarica) pulp. Journal of Forest and Wood Products, 76 (1), 1-10. DOI: http//doi.org/10.22059/jfwp.2023.354544.1239

DOI: http//doi.org/10.22059/jfwp.2023.354544.1239

(2)

نارهت هاگشناد

رف و لگنج ةيرشن آ

هدرو بوچ ياه

:هيرشن تياس https://jfwp.ut.ac.ir

اپاش :يكينورتكلا 0350 - 3535

یزاسءزجءزج دنیآرف تخپ عیام لوناتا تظلغ رثا د

ی سکا ی د درگوگ - لوناتا - ( بآ )SEW

رب

یگژیو ( رادلا جاک ذغاک ریمخ یاه

Pinus eldarica

)

یلع یراتات رغصا

1

یدابآزوریف یناقهد اضردمحم

2

*

نایمساق یلع

3

1 . هورگ و بوچ یسدنهم هدکشناد ،ذغاک یسدنهم و مولع

،ذغاک ناگرگ ،ناگرگ یعیبط عبانم و یزرواشک مولع هاگشناد .ناریا ،

:همانایار [email protected]

2 هدنسیون . لوئسم

، هورگ

،ذیغاک و بویچ ییسدنهم هدکیشناد ،ذیغاک ییسدنهم و مولع نایگرگ ،نایگرگ ییعیبط عباینم و یزروایشک مویلع هاگیشناد

.نارییا ، :هیمانایار

[email protected] 3 . هورگ ع

،ذغاک و بوچ یسدنهم هدکشناد ،ذغاک یسدنهم و مول ناگرگ ،ناگرگ یعیبط عبانم و یزرواشک مولع هاگشناد

.ناریا ، :همانایار ghasemian @gau.ac.ir

هلاقم تاعلاطا هدیکچ

:هلاقم عون یشهوژپ خیرات :هلاقم یاه

رات ی خ رد ی تفا : 90 / 11 / 1091

رات ی خ یرگنزاب : 22 / 91 / 1092

رات ی خ ذپ ی شر 22 : / 91 / 1092

رات ی خ راشتنا : 25 / 93 / 1092 ی

ک ی اهرتسب زا ی رثؤم و ز درکلمع اب ی

دا ارب ی لااپ ی هاگش اه ی ز ی تس ی ل داوم ی زلولسونگ ی

، آرف ی دن زایسءزجءزج ی

د ی سکا ی د درگوگ - لوناتا - بآ ( )SEW

تسا عت.

یی ن بسانم رت ی ن دصرد کرت ی تاب ش ی م یا یی ام ی ع

،تیخپ بیجوم

هرهب رو ی ب ی ش رت ا ی ن آرف ی دن م ی ددرگ . ای ن سررب فده اب هعلاطم ی

ام لوناتا تظلغ رثا ی

ع آرف تخپ ی دن ربSEW

وی گژ ی اه ی مخ ی ر ذغاک بوچ زا لصاح جاک

رادلا (

Pinus eldarica

.تسا هدش ماجنا ) دب

ی ن

،روظنم تظلغ اه ی

فلتخم لوناتا ( 40 - 22 دصرد نزو ی / نزو ی کرت رد ) ی ب اهدصرد اب ی و بآ فیلتخم 12

زایگ دیصرد د

ی یسکا ی د

درگوگ هب(

روط ارب تباث ی ةمه تخپ اه لمع .دش هتفرگ رظن رد ) ی

تا رد تخپ یی ک اد ی رتیسج امزآ ی هاگیش ی رد

امد ی ب ی ش ی هن 135 هجرد تناس ی دارگ هب تدم 29 قد ی هق ارب ی ةمه ت ی اهرام هب روط ی ناسک .دش ماجنا اتن ی ج نایشن

هک داد اب ازفا ی ش حطس ات لوناتا تظلغ 53

رادقم ،دصرد ةدزاب

مخ ی ر شهاک م ی ی دبا و اب ازفا ی ش نآ ایت حطیس

40

،دصرد ازفا ی ش پ ی اد م ی دنک . اب ازفا ی ش تظلغ

،لوناتا ددع اپاک ی مخ ی ر شهاک م ی ی دیبا و رد تیظلغ ایه ی

بی ش

،رت ا ی ن دنور سوکعم م ی دوش ازفا . ی ش کدنا امpH

ی ع ازفا اب( تخپ ی

ش شهایک بیجوم ،)لونایتا تظلغ

لباق ةظحلام ةجرد نشور ی مخ ی ر م ی ددرگ . اب هجوت هب رادومن زگ ی شن ذپ ی ر ی

، هب رظن م ی دسر هک تظلغ لونایتا

01 رتهب دصرد ی ن آرف رد هدافتسا دروم تظلغ ی

دن دشابSEW

هک بسانم رت زا تظلغ ایه ی پ ی داهنیش ی 5 / 03 و

00 ققحم دصرد ی

ن لبق ی .تسا

:هژاودیلک

،ذغاکریمخ

،ینشور هجرد د ی سکا ی د درگوگ - لوناتا - بآ ( )SEW

،

،رادلا جاک .تخپ عیام :دانتسا یراتات ، یلع رغصا ؛ یدابآزوریف یناقهد ،

اضردمحم یلع ،نایمساق ؛ (

1092 .) یزاسءزجءزج دنیآرف تخپ عیام لوناتا تظلغ رثا د

ی سکا ی د درگوگ - لوناتا - ( بآ )SEW یگژیو رب یاه

( رادلا جاک ذغاک ریمخ Pinus eldarica

) آرف و لگنج ةیرشن . هدرو

بوچ یاه ، 42 ( 1 ،) 1 - 19 . DOI: http//doi.org/10.22059/jfwp.2023.354544.1239

ناگدنسیون© . :رشان

.نارهت هاگشناد تاراشتنا هسسؤم

DOI:http//doi.org/10.22059/jfwp.2023.354544.1239

(3)

يزاسءزجءزج دنيآرف تخپ عيام لوناتا تظلغ رثا د

ي سکا ی د درگوگ - لوناتا - بآ ...

/ يراتات و ناراکمه

3

1 . م همدق

هجوت اب ازفا هب ی ش رس ی ع و پ ی تسو ة اضاقت ی ناهج ی ارب ی هدروآرف یزلولس یاه

، شهاک سرتسد ی هب اخذ ی ر و یزلولسونگیل داوم

داجیا تخس نیناوق طیحم هناریگ

تسیز یزاسریمخ لوادتم یاهدنیآرف یارب ی

، کأت ی د هدنیآزف یا رب روهظون یاهدنیآرف دربراک

یزاسریمخ و ییاراک اب

یهدزاب دایز تسا هدش [

1 ، 2 .]

ذغاک و ریمخ تعنص یارب زین

یروآدوس شیب

،رت کأت ی د یدایز هب شیازفا

دزاب ة مخ ی ر ذغاک دراد . ةدزاب ریمخ ذغاک هلمج زا یدایز لماوع ریثأت تحت نوگ

ة بوچ ی ریمخ یمیش ،بوچ یموتانآ ، یزاس

، ةناماس

تخپ ةناخراک مخ ی ر ذغاک ا ،تخپ یامد ، تیفیک و داعب

هدرخ بوچ و اپاک ددع ، ریاس

اد رارق رگید یعرف لماوع [ در

3

.]

یتسیز شیلااپ

، تسیز لیدبت عماج دنیآرف تخوس هب هدوت

ییایمیش داوم و یژرنا ،اه تسا

[ 0 ،ذغاک و ریمخ تعنص رد .]

یتسیز شیلااپ ًلاومعم

یروانف هب دبت یارب هتفرشیپ یاه

لی رثؤم شخب یمه و ینینگیل یزلولس

یزلولسونگیل داوم تخوس هب

یاه

یتسیز اب تلاوصحم و عیام شزرا

هدوزفا یم قلاطا دایز دوش

[ 5 ] . هاگشیلااپ تیمها هب هجوت اب یاهدنیآرف رد یتسیز یاه

هب هک یزاسریمخ روط

مه نامز ریمخ اب داوم و ذغاک شزرا

دوزفا ة یم دیلوت دایز شور دربراک ،دننک

یاه ءزج یزاسءزج یدایز تیمها

دراد [ 2 ، 4 ] . هب ،یلک روط درکیور

شور یزاسریمخ لوادتم یاه یمن

موهفم تامازلا دناوت هاگشیلااپ

یتسیز یاه ار

مأت ی ن دیامن .

ییایمیش داوم تفایزاب هدافتسا

هدش اهدنیآرف نیا زا یرایسب رد دنمزاین ،

شور رپ یاه تسا هنیزه [

8 ].

آرف ی دن مخ ی زاسر ی و

زاسءزجءزج ید ی

درگوگ دیسکا -

لوناتا - ( بآ )SEW

اب1

فده عفر بیاعم رکذ هدش فرعم ی هدش تسا .

دنیآرف ءزج و یزاسریمخ یزاسءزج

هبSEW

کی ناونع زا ی آرف ی دن یاه یزاسءزجءزج ما

ی هدننکراود ارب

ی داوم ل ی زلولسونگ ی رد رظن

هتفرگ م ی دوش یگژیو و هباشم ییاه آرف

ی دن مخ ی زاسر ی فلوس ی ت سا ی د ی و یلآ للاح دراد

[ 0 ] رضاح لاح رد دنیآرف نیا . هب

روظنم

یمه ،زلولس( یزلولسونگیل داوم یلصا تابیکرت یزاسادج زلولس

دایز صولخ اب )نینگیل و اه دروم

هدافتسا یم رارق دنیآرف .دریگ

SEW

لصا رد یتسیز شیلااپ فادها اب یزلولسونگیل داوم یزاسءزجءزج یارب هعسوت

ی هتفا اما ،تسا رد

شرازگ اه ی یلبق لیسناتپ ریمخ

ذغاک نآ زا لصاح یاه زا سپ

ءزج یزاسءزج داوم

ل ی زلولسونگ ی هدنوش لح یاهریمخ و اهذغاک زا یعیسو فیط دیلوت یارب

، تبثم

هدش یبایزرا [ تسا

2 ، 4 .]

هدمع دنیآرف یایازم نیرت لماشSEW

،)ادوس و تفارک( لوادتم یاهدنیآرف هب تبسن تخپ نامز شهاک

مک یامد زا هدافتسا ،تخپ رت

ةجرد شیب ینشور ریمخ رت

ذغاک هب هدمآ تسد گنر زا لبق

یلاوت شهاک و یرب یاه

یارب زاین دروم

گنر یرب نآ [ تسا 4 ، 19 .]

هب هجوت اب ،رضاح لاح رد راک و زاس

هزوح نیا رد تاقیقحت و تاعلاطم ،دنیآرف نیا یمیش صخشمان

هب هک تسا صاخ یاهروشک هب دودحم اب داوم دیلوت هب مادقا یراصحنا روط

شزرا دوزفا ة یم اهدنیآرف نیا زا دایز [ دننک

3 .]

دنیآرف رد للاح عون نینگیل رد رثؤم روتکاف کیSEW

ییادز یم بوسحم .دوش

لوادیتم نیریت للایح یایه درویم هدافتیسا رد

یاهدنیآرف للاح

،یلآ لکلا یاه کیتافیلآ اب نزو یلوکلوم مک دنتسه لوناتا . هب لد ی ل تمیق مک رت ، ،میک تیمیس ،ناواریف یسرتسد

ریطقت هار زا یبایزاب یگداس (

طقن ة شوج مک دودح(

40 ةجرد یتناس دارگ )،

نینگیل بولطم ییادز رت

، ةدزاب شیب ریمخ رت لابرغ هدش و

لمعلاروتسد ینمیا یاه

اب تخس یریگ مک رت لوادتم ، لکلا نیرت دروم

هدافتسا دنیآرف نیا رد تسا

[ 13 - 11 .]

تبسن کی بآ هب للاح لماع

یلآ للاح یزاسریمخ یاهدنیآرف رد مهم و

عت یی ن دننک ة راتفر یزاسءزجءزج رییغت .تسا

تبسن للاح

یلآ هب بآ رجنم هب رییغت میقتسم عیامpH

تخپ یگژیو و یزلولسونگیل داوم ییایمیش یاه یم

نیا .دوش رما

، عبات یدیسا

2تماه ای رد

سرتسد ندوب نوتورپ یم شاب [ د 10 .]

شرازگ اه ی یدایز نوماریپ دنیآرف رشتنمSEW

هدش .تسا هلمجزا مهم نیا نیرت شرازگ اه یم ناوت

هب یزاسءزجءزج ةنوگ

لئون یبوچ ریمخ دیلوت یارب

لح هدنوش [ 2 ] ، یزاسءزجءزج هخاش

هخاشرس و اه نهپ طولخم یاه

ینزوس و ناگرب ناگرب

[ 8 ] و دنیآرف اب ساگاب یزاسریمخ یسررب [SEW

15 ] ره رد هک هس

زا قیقحت 5

/ 03 ( لوناتا دصرد 5

/ 00 و بآ دصرد 12

زاگ دصرد

ید هدافتسا تخپ عیام بیکرت رد )درگوگ دیسکا هدش

تسا

، درک هراشا . قیقحت رد ی رگید ،

Sharazi

( ناراکمه و 2918

تبسن زا ) 00

دصرد

لوناتا ( 00 و بآ دصرد 12

ید زاگ دصرد )درگوگ دیسکا

یارب عون رثا یسررب للاح

رکشین هاک یزاسءزجءزج رد هدافتسا

هدومن دنا [ 12 .]

اب

رد هکنیا هب هجوت یشرازگ چیه

ثأت ی ر یگژیو رب لوناتا تظلغ یزاسریمخ یاه

هدشن یسرربSEW

،تسا هب هعلاطم نیا روظنم

یبایزرا ثأت ی ر

هدافتسا زا تظلغ اه ی فلتخم لوناتا رد دنیآرف بSEW

یگژیو ر یاه مخ ی ذغاکر لصاح هب دمآرد ارجا .

1^{- SO}²-Ethanol-Water (SEW) 2- Hammett acidity function (H0)

(4)

2 . شور سانش ی شهوژپ

زا ،قیقحت نیا رد ربارب عافترا

ةنیس هس ةیاپ جاک رادلا (

Pinus eldarica

) عطق هدش یشزومآ لگنج زا -

هتلاک تصش یشهوژپ

ناگرگ

، .دیدرگ هیهت کسید هس کسید هس نیا زا

، بوچ هدرخ اه

یی لوط اب طسوتم 25 یلیم رتم طسوتم ضرع ، 15

یلیم و رتم

تماخض نیگنایم 3

یلیم رتم هیهت هدافتسا یزاسریمخ تایلمع یارب و زا سپ .دش

ةیهت ،درادناتسا داعبا اب بوچ ردوپ دصرد

تابیکرت یاهدرادناتسا ساسارب هیلوا داوم ییایمیش هدشرکذ

لودج رد 1

.دیدرگ نییعت

لودج 1 . اهدرادناتسا ی عت یی ن دصرد کرت ی تاب ش ی م یا یی لوا داوم ی ه

تابیکرت عجرم/درادناتسا

زلولس TAPPI, T 203 cm-99

ان نینگیل دیسا رد لولحم TAPPI, T 222 om-02

دیسا رد لولحم نینگیل TAPPI, T 222 om-02

یجارختسا داوم لکلا رد لولحم

- نوتسا TAPPI, T 204 cm-97

دصرد رتسکاخ TAPPI, T 211 om-02

دنیآرف تخپ عیام لماشSEW

د ی سکا ی د بآ و لکلا ،درگوگ تسا

قبایطم هیک لمعلاروتیسد

یهاگیشیامزآ هیئارا

هدیش طیسوت

فلتخم نیققحم یارب

ةعلاطم دنیآرف درومSEW

هدافتسا رارق هتفرگ [ تیسا 19 - 2 .]

دیفیس تیخپ عیایم ایب

قییرزت میقتیسم زایگ

د ی سکا ی د درگوگ رد بآ لولحم -

لوناتا درس ( رفص ةجرد یتناس

،دارگ مامح خی ) دش هیهت لکیش(

1 ).

زایگ رادیقم ،قییقحت نییا رد

د ی سکا ی د یارب درگوگ ةمه

عیام تخپ یاه هب

تباث روط

، 12 ینزو دصرد /

نیب تخپ عیام لوناتا رادقم و ینزو 40

- 22 ریغتم دصرد

.دوب تخپ ره یارب

، هب روط تباث 29 بوچ هدرخ مرگ اب

تبسن تخپ عیام هب

بوچ 2 هب 1 رد گید یاه 599 یلیم یریتیل هدافتیسا

دش . اب یزاسریمخ نیا

گید اه رد یهاگشیامزآ رتسجیاد (

تکرش تخاس

Frank-PTI

روشک شیرتا ) رد یامد 135 هجرد یتناس دارگ

و اب تدم نامز یزاسریمخ تباث

29 هقیقد تفرگ ماجنا .

رد نایاپ

،تخپ گید اه هب تعرس رد بآ درس رارق دش هداد دن . سپس

، عیام

پ خ ت یقاب هدنام رد کی ةسیک ینولیان زا داوم دماج ادج دش . یقاب ةدنام دماج هب تسد هدمآ زا ره گیید

، 2 رایب ایب 129 م ی یل ی لی ریت

لولحم بآ - ( لوناتا 09 یمجح/یمجح دصرد رد

یامد 29 ةجرد یتناس )دارگ و رد اهن ی ت بآ اب نوی هدیش ییادز رد

یایمد طییحم

.دش هداد وشتسش

لکش 1 . تامش ی ک هت ی ة ام ی ع تخپ آرف ی دن [SEW 15 .]

م ی ناز تبوطر ریمخ ذغاک اه ساسارب درادناتسا

TAPPI T 412 cm-02

، ةجرد ریمخ ینشور ذغاک

درادناتسا ساسارب اه

TAPPI

T 452 om-98

و دزاب ة مخ ی ر لابرغ هدش ساسارب درادناتسا

TAPPI T 210 cm-03

عت یی ن دش . رادقم ةدزاو مخ ی ر ذغاک ( ی نع ی

تارذ ی هک زا فاکش اه ی 801 / 9 م یل ی رتم ی اب لابرغ شم

هرامش 29 ن روبع دندرک ) هزادنا گ ی ر ی .دیدرگ دزاب ة لک مخ ی ذغاکر اب

ندوزفا دزاب ة ریمخ لابرغ هدش هب رادقم ةدزاو ریمخ هبساحم دش . ددع اپاک ی هنومن اه ی ریمخ ذغاک اب هدافتسا زا درادناتسا

TAPPI

(5)

5

T 236 cm-99

عت یی ن یدرگ د . هب نییعت روظنم تخپ عیامpH

و دیفس تخپ عیام یقاب

هدنام

، ی زا ک رتم pH

تباث یلاتیجید لدم(

824

pH Lab

تخاس ، تکرش

Metrohm

)سیئوس روشک هدافتسا

دش .

3 . هتفای و شهوژپ یاه ثحب

3 - 1 . کرت ی تاب ش ی م ی ا یی

داقم ی ر کرت ی ب ش ی م یا یی بوچ جاک رادلا دروم هدافتسا رد ا ی ن هعلاطم رد لودج 2 هئارا هدیش تیسا .

،جیایتن سایسارب جایک

رادیلا رد

هسیاقم اب ایسورب جاک (

Pinus brutia

) یاراد رادقم زلولس مک هب تبسن و رت شییب زلولس رادقم یاراد لئون

نیینیمه .تیسا یریت

،

دصرد ریداقم نینگیل

لکلا رد لولحم یجارختسا داوم و لک -

نوتسا جاک رادلا اب لئون تسا هباشم .

لودج 2 . داقم ی ر کرت ی تاب ش ی م یا یی جاک بوچ رادلا

کرت ی تاب ( دصرد ) جاک

رادلا [ قحت ی ق رضاح ] جاک

سورب ی ا [ 2 ] لئون

[ 6 ]

زلولس 00

4 / 53 0

/ 30

نینگیل ان دیسا رد لولحم 1

/ 20 -

-

دیسا رد لولحم نینگیل 58

/ 9 -

-

لک نینگیل 28

/ 20 4

/ 24 0

/ 28

لکلا رد لولحم یجارختسا داوم -

نوتسا 22

/ 1 82

/ 0 31

/ 1

دصرد رتسکاخ 00

/ 9 32

/ 9 20

/ 9

3 - 2 . رثا غت رب لوناتا تظلغ یی

تار امpH

ی ع تخپ فس ی د و قاب ی هدنام

لکش 2 ، تخپ عیام pH

و دیفس تخپ عیام یقاب

هدنام رد اب یزاسریمخ تظلغ

لوناتا فلتخم یاه ار

ناشن م ی دهد . هداد یاه

نییعت زا لصاح ارب pH

ی زجت ی ه و لحت ی ل رف آ دنی مهم SEW

تسا . رادقم اب pH

ازفا ی ش لوناتا تظلغ زا

رادقم لوا ی ه رد دوخ

تظلغ 22 ینعی ینزو/ینزو دصرد دودح

12 / 1 هب دودح 51 / 1 رد شیب ( لوناتا تظلغ نیرت 40

شیازفا )دصرد تفای

. اب ا ی ن

،لاح

داقم ی ر مامتpH

عیام یاه یقاب تخپ هدنام

رد ةمه ارش ی ط هب تبسن تخپ عیام

دوخ دیفس .تفای شهاک

شهاک یلصا تلع ،pH

ام ی ع یقاب تخپ هدنام

سن ب دیفس تخپ عیام هب ت

، کشت ی ل سا ی اهد ی ل ی نوفلوسونگ ی

ک رد ح ی ن .تسا یزاسریمخ توافت

اه ی کدنا رد

تخپ عیام pH

دیفس یاراد تظلغ لوناتا فلتخم یاه توافت بجوم

رادقم رد ه ی لورد ی ز هوبرک ی تارد اه نینگیل للاحنا و یم

دوش .

دایز تارییغت ردpH

دنیآرف تظلغ اب یزاسءزجءزج یاه

فلتخم لوناتا رگنایب ازفا ی ش لاعف ی ت نوتورپ تسا .

pH

تظلغ )ینزو /ینزو دصرد( لوناتا

لکش 2 . رثا غت رب لوناتا تظلغ یی

تار امpH ی ع فس تخپ ی د و قاب ی هدنام

(6)

تار ةدزاب مخ ی ذغاکر

رثا تظلغ لوناتا رب ةدزاب مخ ی ر ذغاک زا لصاح هب یزاسءزجءزج

شور ردSEW

لکش 3 هئارا هدش تسا . نحنم ی اه ی هب تسد هدمآ

یم ناشن حطس ات لوناتا تظلغ شیازفا اب هک دهد 53

/ینزو دصرد رادقم ،ینزو

ةدزاب ریمخ لک ذغاک

، شیازفا اب سپس و شهاک

حطس ات لوناتا تظلغ 40

دصرد

، ةدزاب ریمخ لک یم شیازفا ذغاک

دبای . هب یم رظن هک دسر رد تظلغ اه ی دایز

،لوناتا هب شیازفا لیلد

تعرس ،pH

بیرخت و تسکش یاهدنویپ

ل ی نگ ی ن هتسهآ رت یم ددرگ

، رد لاح ی هک رد تظلغ اه ی مک

،لوناتا هب تخپ عیام ذوفن تعرس

هدرخ لخاد یم شهاک بوچ

شنکاو ًلاامتحا و دبای یمکارت یاه

یم زاغآ1

ددرگ [ 10 ] دوجو . ةدزاو ریمخ رد ذغاک پچ و تسار تمس

لکش 3 رگنایب نینیمه .تسا بلطم نیا

، هب رظن یم هک دسر یلصا تلع شهاک

دزاب ة لک مخ ی ر ذغاک رثا رد شیازفا تظلغ لوناتا ات

حطس 53 )هتیدیسا شهاک( دصرد ،

ه ی لورد ی ز و للاحنا هدرتسگ رت مه ی زلولس اه تسا [ 19 - 2 طسوت یهباشم جیاتن .]

وLiew Chong

( 2912 و )

Iakovlev

ناراکمه و (

2910 ) شرازگ هدش [ تسا 3 ، 10 .]

قیقحت رد یرگید

، یزاسریمخ دنیآرف هرابرد ( هباشم

Alcell

) ،

Ni

و (Hu

1005 هک دندرک شرازگ ) نینگیل

رثکادح تیللاح ار رد لولحم یواح دودح 49 دصرد لوناتا و 39 دصرد بآ زا دوخ ناشن

یم دهد

، رد یلاح هک رد 39 دصرد لوناتا و 49 دصرد

،بآ تیللاح دودح ی ک مجنپ [ تسا 12 .]

لوناتا طولخم یحطس ششک -

بآ تبسن اب 59 / 59 یامد رد 29 ةجرد یتناس دارگ دودح

3

19-

× 39 کیدزن هک تسا رتم رب نتوین

( صلاخ لوناتا یحطس ششک هب

3

19-

× 3 / 22 یامد رد رتم رب نتوین 29

ةجرد یتناس مک رایسب و )دارگ ( بآ یحطس ششک زا رت

3 -

19

× 5 / 42 یامد رد رتم رب نتوین 29

ةجرد یتناس )دارگ یم دشاب . طولخم لوناتا - بآ عابشا هب ار یزلولسونگیل داوم لماک ذفان تلع

ندوب هب لیسو ة یحطس ششک بسانم

یم مهارف لوناتا دوجو ،نیاربانب .دننک

، زاین هب ةلحرم هتشغآ یزاس هیلوا یم فذح ار هب و دنک

روط

یم شهاک ار یزاسءزجءزج نامز یلک [ دهد

14 .]

لوناتا تعرس ذوفن ام ی ع تخپ ید زاگ نینیمه و درگوگ دیسکا

ار هب ز ی تس دوت ة

لی زلولسونگ ی ازفا ی ش م ی دهد تنرد ی هج سنادنک ندش ل ی نگ ی ن ار هب لقادح یم دناسر و نامز یزاسءزجءزج ار

هاتوک م ی دنک [ 18 ] .

شرازگ اه ی یلبق رد دروم رثا تبسن للاح هب بآ ناشن یم دهد هک تعرس نینگیل ییادز رثکادح رد کی رادقم للاح یلآ صاخ

ًلاامتحا رد هطقن یا هک تبسن تعرس شنکاو زیلوردیه هب سنادنک ندش یم قافتا ،تسا رثکادح مزلا .دتفا

هب رکذ تسا هک للاح یلآ

یشقن هیبش هب کی زاب رد یزاسریمخ تیفلوس

یدیسا رد شهاک هتیدیسا س هناما هب هدهع دراد . نیاربانب

، یم ناوت یاهوگلا یهباشم ار

نیب تارثا تبسن للاح یلآ هب بآ ( رد دنیآرف یزاسءزجءزج )SEW

و رادقم

SO2

لصتم ( رد یزاسریمخ تیفلوس

یدیسا ) راظتنا

هولاع .تشاد رب

،هتیدیسا تبسن للاح یلآ هب بآ زین رثا ی میقتسم رب للاحنا نینگیل و یمه دراد اهزلولس [

10 ] .

لوناتا تظلغ )ینزو /ینزو دصرد(

لکش 3 . رثا ام لوناتا تظلغ ی

ع رب تخپ ةدزاب مخ ی ر لابرغ هدش و ةدزاو مخ ی ر ذغاک

1- Condensation

هدزاب %

(7)

7

تار ددع اپاک ی مخ ی ر ذغاک

اب ازفا ی ش زا لوناتا تظلغ 22

دصرد ات 22 ریمخ یاپاک ددع رادقم ،ینزو/ینزو دصرد ذغاک

شهاک تفای

؛ هب تیظلغ رد هیک یروط

لوناتا 20 اپاک ددع ،دصرد 3

/ 88 لوناتا تظلغ رد و 22

یاپاک ددع رادقم ،دصرد ریمخ

ذغاک 5 / 35 هیک تیسا ینعم نیدب نیا .دوب

حطس ات طقف لوناتا تظلغ شیازفا 22

نینگیل شیازفا هب رجنم دصرد و ییادز

یم اپاک ددع شهاک تیظلغ شیازیفا اب سپس .دوش

زا لوناتا 22 ات 40 یم شیازفا اپاک ددع رادقم ،دصرد دبای

تسا رکذ هب مزلا . هک

تیظلغ رد اپاک ددع نییعت لونایتا یایه

22 و 40

دصرد هب لد ی ل نینگیل یاپاک ددع( فیعض رایسب ییادز شیب

رت زا 199 ) رادروخرب یفاک تقد زا ن

یم دشاب لکش(

0 .) مخ یی ر ذیغاک رد

تظلغ اه ی شیب رت زا 41 دصرد لوناتا رجنم هب ازفا ی ش یناهگان لی نگ ی ن قاب ی هدنام م ی دوش . ا یی ن هیجیتن ار یم ی ناویت هیب شهایک

سا ی د ی هت تخپ عیام اب

ازفا ی ش تظلغ لوناتا تبسن داد . جیاتن تاعلاطم لبق ی یم ناشن هد د هک سا ی د ی هت شقن مهم ی رد مخ ی زایسر ی

للاح یلآ یم افیا دیامن

، زی ار للاحنا ل ی نگ ی ن زا تسکش سا ی د ی پ ی اهدنو

α ی و رتا لیرآ - -β

رتا لیرآ رد لویکلوم ورکایم ل

ی ینگ ی ن

شان ی م ی دوش [ 10 ].

اپاک ددع

)ینزو /ینزو دصرد( لوناتا تظلغ لکش 4 . رثا تظلغ لوناتا ام ی ع تخپ رب ددع اپاک ی مخ ی ر ذغاک

تار زگ ی شن ذپ ی ر ی ل ی نگ ی ن ادز یی

شنیزگ جیاتن یریذپ

نینگیل لکش رد ییادز 5

هئارا هدش تسا . اپاک ددع شیازفا اب

، ةدزاب مخ ی ذغاکر یم شیازفا .دبای

ةدزاب رد ریمخ

تظلغ 01 دودح دصرد 5

/ 1 و 3 شیب دصرد زا رت

ةدزاب ریمخ ذغاک تظلغ رد یاه 5 / 03 و 00 تسا دصرد لکش(

5 ) یلاح رد نیا .

هک تسا دادعا

یاپاک هس ره ریمخ ذغاک رقت ی

ًاب دنربارب لکش رد . 0

یم هدهاشم زین دوش

هک یلع مغر لوناتا تظلغ شیازفا هس

روکذم ریمخ ،

دادعا یاپاک نآ اه رقت ی

ًاب ربارب یم دنشاب . یتروص رد ،نیاربانب هک

ةدزاب شیب

،دشاب یزاسریمخ رد یلصا فده ،رت

تظلغ 01 دصرد تظلغ ود هب تبسن 5

/ 03 و 00 دصرد دروم دافتسا ة نیققحم یلبق

، بسانم .دوب دهاوخ رت

(8)

لک هدزابریمخ

اپاک ددع

لکش 5 رثا . تظلغ لوناتا ام ی ع تخپ رب زگ ی شن ذپ ی ر ی مخ ی ر ذغاک

تار هجرد نشور ی مخ ی ر ذغاک

حطس ات تخپ عیام لوناتا تظلغ شیازفا هک داد ناشن جیاتن 00

رجنم ینزو/ینزو دصرد هب

شیازفا ةجرد یم ینشور لکش( ددرگ

2 .)

هچرگا رادقم ةجرد هب ینشور روط

لباق هظحلام ا ی یگتسب یقاب نینگیل رادقم هب دراد ریمخ رد هدنام

، تظلغ شیازفا اب لاح نیا اب

ات لوناتا حطس 00 ینزو/ینزو دصرد

، ةجرد شیب شیازفا اب نآ زا دعب و شیازفا ینشور لغ رت

ظ ،لوناتا ت تفای شهاک نآ رادقم

تسا ه .

یلع ینعی مغر

اب هکنیا دودحم رد لوناتا تظلغ شیازفا ه

00 ات 22 ریمخ یاپاک ددع دصرد شهاک

ی هتفا اما ، ةجرد ریمخ ینشور ذغاک

دودحم نیا رد ه

هتفای شهاک تسا

دنیآرف رد هدیدپ نیا تلع . ،SEW

تیساسح دایز

ةجرد ینشور ریمخ تارییغت هب .تسا pH

اب

شیازفا( هتیدیسا شهاک هوهق گنر هب ریمخ لیامت )pH

هریت و یا .تسا دایز ندش

Christov

[ ناراکمه و 29

رد ار یهباشم جیاتن ]

یب یزاسریمخ تیفلوس

هب .دندروآ تسد اب

ا ی ن

،لاح هجوت هب ا ی ن هتکن رورض ی تسا هک ةجرد ینشور مخ ی ر اهنت لماع ی ن ی تس هک

ک یف ی ت ذغاک هب تسد هدمآ ار عت یی ن م ی دنک . صاوخ دی رگ ی دننام تمواقم

، لخلخت و فاص ی ن ی ز رد عت یی ن ک یف ی ت لک ی ذغاک شقن

دنراد . اربانب ی

،ن ماگنه باختنا تظلغ لوناتا بسانم ارب ی آرف ی دن یزاسءزجءزج

، SEW

رد رظن نتفرگ ط ی ف سو یع ی زا

،لماوع زا هلمج

صاوخ بولطم ذغاک

،لصاح عون بوچ دروم هدافتسا و ارش ی ط صاخ آرف ی دن یزاسءزجءزج رایسب

مهم تسا .

)وزیا دصرد( ریمخ ینشور هجرد

)ینزو / ینزو دصرد( لوناتا تظلغ لکش 6 . رثا ام لوناتا تظلغ ی

ع رب تخپ ةجرد نشور ی مخ ی ر ذغاک

(9)

9

4 . تن ی هج گ ی ر ی اهداهنشیپ و

اتن ی ج ناشن داد هک دزاب ة پاک ددع ،لک و ا

ةجرد ینشور ذغاک ریمخ هب

هتسباو تدش تظلغ هب

لوناتا تخپ عیام .تسا

شیازفا اب

حطس ات لوناتا تظلغ 53

رادقم دصرد ةدزاب

ریمخ

، شیازفا اب سپس و شهاک تظلغ

حطس ات 40 ،دصرد ةدزاب شیازفا ریمخ تفای

.

هب هجوت اب شنیزگ رادومن

لوناتا تظلغ ،یریذپ 01

هب دصرد تظلغ نیرتهب ناونع دروم

هدافتسا رد شهوژپ نیا ناونع

دش هک

بسانم تظلغ زا رت یداهنشیپ یاه

5 / 03 و 00 دصرد یلبق نیققحم تسا

. لوناتا تظلغ شیازفا اب حطس ات

22 دصرد ددع رادقم ،

شهاک ریمخ یاپاک تفای

شیب شیازفا اب و سوکعم دنور نیا ،تظلغ رت

دیدرگ . کدنا شیازفا تظلغ شیازفا اب( تخپ عیامpH

شهاک بجوم ،)لوناتا لباق

ظحلام ةجرد ة ینشور ریمخ ذغاک دش .

5 عبانم .

[1]. Tatari, A., Dehghani Firouzabadi, M.R., Saraeyan, A.R., Aryaie Monfared, M.H., & Yadollahi, R., 2017.

Effects of washing method on the bagasse pulping characteristics processed by the sulfur dioxide-ethanol- water (SEW) method. Iranian Journal of Wood and Paper Industries, 7(4),549-559. (In Persian)

[2]. Akgül, M., Çöpür, Y., & Temiz, S. (2007). A comparison of kraft and kraft-sodium borohydrate brutia pine pulps. Building and Environment, 42(7), 2586-2590.

[3]. Liew, K.C., & Chong, E.W.N. (2016). The relationship of pulp yield with ethanol pulping concentrations on Acacia hybrid. Journal of the Indian Academy of Wood Science, 13(1), 44-47.

[4]. Arora, R., Singh, P., Sarangi, P.K., Kumar, S., & Chandel, A.K. (2023). A critical assessment on scalable technologies using high solids loadings in lignocellulose biorefinery: challenges and solutions. Critical Reviews in Biotechnology, pp: 1-18.

[5]. Eugenio, M.E., Ibarra, D., Martín-Sampedro, R., Espinosa, E., Bascón, I., & Rodríguez, A. (2019).

Alternative raw materials for pulp and paper production in the concept of a lignocellulosic biorefinery. Cellulose, 12, 78.

[6]. Iakovlev, M., You, X., van Heiningen, A., & Sixta, H. (2014). SO2–ethanol–water (SEW) fractionation process: production of dissolving pulp from spruce. Cellulose, 21(3), 1419-1429.

[7]. Iakovlev, M., Hiltunen, E., & van Heiningen, A. (2010). Chemical pulping: paper technical potential of spruce SO2-Ethanol-Water (SEW) pulp compared to kraft pulp. Nordic Pulp & Paper Research Journal, 25(4), 428-433.

[8]. Yamamoto, M., Iakovlev, M., & van Heiningen, A. (2014). Kinetics of SO2–ethanol–water (SEW) fractionation of hardwood and softwood biomass. Bioresource Technology, 155, 307-313.

[9]. Dehghani Firouzabadi, M., and Tatari, A. (2023). SO2-ethanol–water (SEW) and Kraft pulp and paper properties of Eldar pine (Pinus eldarica): a comparison study. Biomass Conversion and Biorefinery, pp: 1-9.

DOI: 10.1007/s13399-023-03785-x.

[10]. Iakovlev, M., & van Heiningen, A. (2011). SO2-ethanol-water (SEW) pulping: I. Lignin determination in pulps and liquors. Journal of Wood Chemistry and Technology, 31(3), 233-249.

[11]. Oliet, M., Garcıa, J., Rodrıguez, F., & Gilarrranz, M. A. (2002). Solvent effects in autocatalyzed alcohol–

water pulping: comparative study between ethanol and methanol as delignifying agents. Chemical Engineering Journal, 87(2), 157-162.

[12]. Sharazi, A.M., van Heiningen, A.R., Sumerskii, I., & Bacher, M. (2018). Sugarcane straw lignin obtained by sulfur dioxide-alcohol-water (SAW) fractionation: Effect of solvent. Industrial Crops and Products, 115, 235-242.

[13]. Sridach, W. (2010). The environmentally benign pulping process of non-wood fibers. Suranaree Journal of Science & Technology, 17(2), 105-123.

[14]. Iakovlev, M., You, X., Heiningen, A.V., & Sixta, H. (2014). SO2–ethanol–water (SEW) fractionation of spruce: kinetics and conditions for paper and viscose-grade dissolving pulps. RSC Advances, 4(4), 1938- 1950.

[15] Tatari, A., Dehghani Firouzabadi, M.R., Saraeyan, A.R., & Aryaie Monfared, M.H. (2017). Comparative study of the characteristics of pulp and paper prepared by sulfur dioxide-ethanol-water (SEW) and soda from bagasse fiber. Iranian Journal of Wood and Forest Science and Technology, 24(3), 221-239. (In Persian) [16]. Ni, Y., & Hu, Q. (1995). Alcell® lignin solubility in ethanol–water mixtures. Journal of Applied Polymer

Science, 57(12): 1441-1446.

[17]. Iakovlev, M. (2011). SO2-ethanol-water (SEW) fractionation of lignocelluloscis, Doctoral Dissertation, Department of Forest Products Technology, Aalto University, Finland.

[18]. Iakovlev, M., & van Heiningen, A. (2012). Efficient fractionation of spruce by SO2‐ ethanol‐ water treatment: closed mass balances for carbohydrates and sulfur. ChemSusChem, 5(8), 1625-1637.

(10)

[19]. Sierra-Alvarez, R., & Tjeerdsma, B.F. (1995). Organosolv pulping of poplar wood from short-rotation intensive culture plantations. Wood and Fiber Science, 27(4), 395-401.

[20]. Christov, L.P., Akhtar, M., & Prior, B.A. (1998). The potential of biosulfite pulping in dissolving pulp production. Enzyme and Microbial Technology, 23(1-2), 70-74.