صناعة استعادة الخشب: عملية حل جديدة

عملية إذابة الخشب الجديدة لصناعة الورق والوقود الحيوي والمنسوجات وصناعة الملابس ...

أتاح التعاون الأمريكي البريطاني بين عالمين من قسم الكيمياء بجامعة كوينز في بلفاست وباحثين من جامعة ألاباما (الولايات المتحدة) تطوير عملية بيئية جديدة لحل الخشب الصنوبري أو الأخشاب الصلبة مثل الصنوبر الأصفر الجنوبي والبلوط الأحمر لتسهيل تحوله إلى أنواع الوقود الحيوي والمنسوجات والملابس والورق.

اليوم ، يستخدم معظم الشركات المصنعة عملية كرافت [1] لإذابة الخشب. في صناعة الورق ، تمثل هذه العملية حوالي 80 ٪ من إنتاج اللب العالمي. على عكس عملية كرافت شديدة التلوث ، فإن التقنية المطورة في جامعة كوينز في بلفاست سامة قليلاً وقابلة للتحلل. يتكون هذا من رقائق الخشب الذائبة تمامًا في محلول أيوني سائل ، [C2mim] OAc (أسيتات إيثيل 3-ميثيلميدازوليوم). يتم الانتهاء من الذوبان الكامل للخشب عن طريق تسخين المنتج الناتج عن الذوبان في حمام الزيت. من الممكن أيضًا تسريع هذا الذوبان بواسطة نبضات الموجات الدقيقة أو التشعيع بالموجات فوق الصوتية. أظهر فريق البحث أيضًا أن [C2mim] OAc هو مذيب أفضل للخشب من [C4mim] Cl (1-بوتيل 3-ميثيلميدولوليوم كلوريد). بالإضافة إلى ذلك ، هناك ثلاثة متغيرات ، وهي نوع الخشب ، والكتلة الأولية للعينة التي يتعين حلها أو حجم جزيئات الخشب ؛ تؤثر على الذوبان وكذلك معدلات الذوبان. على سبيل المثال ، يذوب خشب البلوط الأحمر بشكل أفضل وأسرع من صنوبر المستنقعات.

اقرأ أيضا: الايثانول من السليولوز في Lignol، محطة تجريبية

وفقا للدكتور هيكتور رودريغيز: "هذا الاكتشاف هو خطوة مهمة نحو تطوير مفهوم المصفاة الحيوية ، حيث يتم تحويل الكتلة الحيوية لإنتاج مجموعة واسعة من المواد الكيميائية. هذا يمكن أن يؤدي إلى صناعة كيميائية مستدامة حقا على أساس الموارد الحيوية المتجددة. "

من أجل تحسين هذه التقنية ، يفكر العلماء في إضافة إضافات بيئية إلى السائل الأيوني أو استخدام المحفزات. ويأمل الباحثون في نهاية المطاف في تحقيق حل أفضل ، حتى في ظل ظروف أكثر مرونة من درجة الحرارة والضغط ، وكذلك السعي لتحقيق فصل كامل للعناصر المختلفة الموجودة في الخشب (السليلوز ، اللجنين) في خطوة واحدة . يريد الفريقان أيضًا توسيع العملية لتشمل المواد العضوية الغنية بالزيوت الأساسية والتي يمكن استخدامها بعد ذلك في عمليات مثل صناعة العطور.

-

[1] عملية كرافت

إنها طريقة الإنتاج الأكثر استخدامًا على نطاق واسع بين عمليات تصنيع اللب الكيميائي. خلال هذه العملية ، يتم طهي الخشب ، المقطوع إلى قطع أو نجارة ، في الصودا الكاوية وذلك للتخلص من الحد الأقصى من اللجنين مع الحفاظ على السليلوز. في هذه العملية ، تكون مواد الطهي الفعالة (الخمور البيضاء) هي هيدروكسيد الصوديوم (NaOH) وكبريتيد الصوديوم (Na2S).

اقرأ أيضا: دنبان والحيوي الوقود

يتيح اللصق الذي تم الحصول عليه في نهاية هذه العملية الحصول على كرتون داكن اللون ، بسبب بقايا اللجنين التي تبقى بعد الطهي. للحصول على ورق أبيض أو أكثر ، يمكن استخدام عدة أنواع من عوامل التبييض: الكلور ، ثاني أكسيد الكلور (أو ثاني أكسيد الكلور) ، الأكسجين ، الأوزون أو بيروكسيد الهيدروجين. ومع ذلك ، يتم الحصول على أفضل النتائج خلال مراحل التبييض باستخدام الكلور الذي يذوب كل اللجنين الذي لا يزال موجودًا دون إتلاف السليلوز ، الذي يصبح أبيضًا تمامًا ويبقى أبيضًا لعدة سنوات.

بسبب الطبيعة الكيميائية لهذه العملية ، ترفض صناعة اللب والورق كمية كبيرة من المواد الملوثة المخففة في كمية كبيرة من النفايات السائلة. يمكن أن تحتوي هذه النفايات السائلة ، على سبيل المثال ، على مركبات الكلور العضوي مثل الديوكسينات والكلورانات المكلورة ، وآثار مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور ، والمركبات الفينولية ، إلخ.

مصدر: كن المملكة المتحدة

قم بكتابة تعليق

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها ب *