اثر لیگنین بر استفاده از نرمه ها و قطعات الیاف کاغذسازی به منظور تولید فیلم سلولزی به وسیله مایع یونی بوتیل متیل ایمیدازولیوم کلراید

مقادیر نرمه ها و قطعات ریز الیاف در برخی از خطوط تولید کاغذ، درصد قابل ملاحظه ای از خمیر کاغذ را تشکیل می دهند. هرچند میزان بیش از حد آنها به کیفیت و فرآیند تولید کاغذ صدمه می زند، اما به عنوان یک منبع لیگنوسلولزی می تواند در تولید فیلم سلولزی و تبدیلات شیمیایی سلولز مورد استفاده قرار گیرد. در این خصوص به نظر می رسد حضور لیگنین اثر منفی بر فرآیند انحلال و تولید فیلم سلولزی داشته باشد. به همین منظور، نخست اثر لیگنین موجود در نرمه ها و قطعات الیاف کاغذسازی بر انحلال پذیری آنها در مایع یونی 1-بوتیل 3- متیل ایمیدازولیوم کلراید، تحت جو نیتروژن، مورد بررسی قرار گرفت. در گام بعدی، اثر حضور لیگنین بر ویژگی های فیزیکی و مکانیکی فیلم های تهیه شده ارزیابی گردید. به همین منظور، بر اساس پیش آزمایش های انجام شده، دمای انحلال 95-85 درجه سانتی گراد تحت گاز نیتروژن، غلظت ماده لیگنوسلولزی 2 درصد، 24ساعت زمان دهی به ژل پیش از خشک کردن، 10 ساعت شست و شو با آب مقطر و خشک کردن فیلم در دمای 60 درجه سانتیگراد به مدت 24 ساعت در اتو تعیین گردیدند. بررسی های میکروسکوپی نشان داد که نرمه ها و قطعات الیاف سفیدشده در چند دقیقه در حلال مضمحل شده و محلول در کمتر از یک ساعت بطور کامل شفاف گردید. در حالی که محلول حاصل از نرمه ها و قطعات الیاف خمیر قهوه ای در 5/2 ساعت به طور کامل شفاف شد. حداکثر میزان قابل انحلال نرمه ها و قطعات الیاف خمیرسفیدشده و خمیر قهوه ای در دمای 110 درجه سانتی گراد، به ترتیب 20 و 15 درصد تعیین گردید. آزمون ها مشخص نمودند که بطور کلی حضور لیگنین در نرمه ها و قطعات الیاف، باعث افزایش ماتی (کاهش شفافیت)، کاهش عبور طیف مرئی ، تغییر معنی دار شاخص های رنگ و جذب تقریبا کامل امواج فرابنفش در فیلم حاصله گردید. همچنین، افزودن لیگنین به نرمه خمیرسفیدشده باعث 43 درصد افزایش زاویه تماس قطره آب و تبدیل آن به یک فیلم نسبتا آب گریز (زاویه تماس بیش از 100 درجه) گردید. به لحاظ ویژگی های مکانیکی، حضور لیگنین مقاومت کششی و تغییر طول شکست فیلم حاصله را کاهش داد و باعث افزایش مدول الاستیسیته گردید.