مقاله در مورد بازنگری تحقیق خمیرسازی بیوشیمایی و بیومکانیکی

توجه : به همراه فایل word این محصول فایل پاورپوینت (PowerPoint) و اسلاید های آن به صورت هدیه ارائه خواهد شد

 مقاله در مورد بازنگری تحقیق خمیرسازی بیوشیمایی و بیومکانیکی دارای ۳۰ صفحه می باشد و دارای تنظیمات در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است

فایل ورد مقاله در مورد بازنگری تحقیق خمیرسازی بیوشیمایی و بیومکانیکی  کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه  و مراکز دولتی می باشد.

توجه : در صورت  مشاهده  بهم ریختگی احتمالی در متون زیر ،دلیل ان کپی کردن این مطالب از داخل فایل ورد می باشد و در فایل اصلی مقاله در مورد بازنگری تحقیق خمیرسازی بیوشیمایی و بیومکانیکی،به هیچ وجه بهم ریختگی وجود ندارد

بخشی از متن مقاله در مورد بازنگری تحقیق خمیرسازی بیوشیمایی و بیومکانیکی :

بازنگری تحقیق خمیرسازی بیوشیمایی و بیومکانیکی

عملیات قارچی روی تراشه‌های چوب قبل از خمیرسازی مکانیکی موجب ذخیره انرژی برق و بهبود خواص استحکام کاغذ و کاهش محتوای pitchآن می‌شود عملیات قارچی برروی گیاهانی غیر جوبی مفید است و pitch آن را کاهش می‌دهد و از سولفیت، ارگانوسولو و تجزیه تولید خمیر کاغذ استفاده می‌گردد. نتایج مقدماتی با خمیر کاغذ یبوکر افت امیدوار کننده است ولی یک ارزیابی

عمیق لازم می‌باشد نتایج آزمایشات تراشه چوب اخیراً در آزمایشگاه محصولات جنگلی در مقایسه با موارد بدست آمده توسط بیوراکتورهای مقیاس آزمایشگاه جالب بودند اقتصاد فرآیند جالب هستند و فرآیند با خمیر کاغذ موجود و کارخانجات مربوط با مقدار تغییرات انطباق دارد. صنعت خمیر کاغذ از روش‌های خمیرسازی شیمیایی با ترکیبی از اینها برای تولید خمیرهای دارای ویژگی‌های مطلوب استفاده می‌کنند خمیرسازی مکانیکی شامل استفاده از نیروی مکانیکی برای جداکردن الیاف چوب است. فرآیندهای مکانیکی تولید بالا می‌باشند( تا ۹۵%) و کاغذ دارای قابلیت چاپ عالی

می‌باشد. این فرآیندها براساس روش مصرف انرژی الکتریکی هستند و کاغذ دارای استحکام کمتر محتوای pitch بالاتر و سرعت برگشت رنگ بالا( زردشدن کاغذ) در مقایسه با فرآیندهای شیمیایی می‌باشدخمیرسازی شیمیایی شامل استفاده از مواد شیمیایی برای تجزیه لیگنین دیواره‌های سلول جوب و انتشار الیاف پرسلولز است. فرآیندهای خمیرسازی شیمایی خمیرهای دارای

استحکام بالاتر را تولید می‌نماید ولی این فرآیندها تولید کمی دارند۴۰ تا ۵۰ % و خیلی پرهزینه می‌باشند. بیوپایپ کردن عملیات برروی مواد لیگنوسلولزی با قارچ‌های تجزیه کننده لیگنین قبل از خمیرسازی دارای پتانسیل برای غلبه‌کردن بر بعضی از مشکلات همراه با روشهای خمیرسازی شیمیایی و مکانیکی می‌باشد متن زیر به شرح و تحقیق خمیرسازی بیوشیمایی و بیومکانیکی و یافته‌های اصلی می‌پردازد.

خمیرسازی بیومکانیکی چوب:
پس زمینه استفاده از قارچهای پوسیدگی(مفید) برای لیگنین‌زدایی بیولوژیکی چوب شاید توسط لاوسون و استیل از شرکت خمیر و کاغذ ویرجینیای غربی در نظر گرفته شود. این محققان یک بررسی مقالات را منتشر کردند که درباره تجزیه قارچی لیگنین می‌باشد در دهه ۱۹۷۰ اریکسون از آزمایشگاه محصولات جنگلی سوئد یک بررسی جامع را انجام داد که نشان داد که عملیات قارچی می‌تواند منجر به صرفه‌جوئیهای انرژی و بهبودهای استحکام برای خمیرسازی مکانیکی شود. آن

تحقیق‌ها یک سری مقالات رامنتشر کرد که به تجزیه قارچی درباره لیگنین اشاره دارد. اگر چه این تحقیق با مشکلات محدودی مواجه بود ولی آگاهیهای با ارزشی را فراهم کرد عمل‌آوری خمیر مکانیکی درشت با آنزیم‌هایی از قبیل سلولازها و همی سلولازها قبل از تصفیه نیز منجر به صرفه‌جویی‌های انرژی الکتریکی و بهبود خواص استحکام کاغذ شده است. جزئیات می‌تواند در مقالات متعددی یافت شود مقالات ذکر شده در این بازنگری نشان می‌دهد که عملیات قارچی برروی تراشه‌های چوب برای خمیرسازی مکانیکی می‌تواند فواید گوناگونی داشته باشد یک ارزیابی

جامع خمیر‌سازی در ۱۹۸۷ در آزمایشگاه محصولات جنگلی تحت نظر کنسرسیوم بیوپایپ انجام گرفت.کنسرسیوم شامل FPL دانشگاه‌های میسنوتاوویکانکین به ۲۲ شرکت خمیر و کاغذ خاتمه می‌یابد. هدف کلی عبارت از ارزیابی جامع فن اقتصادی پیش عملیات قارچی را خمیرسازی مکانیکی برای صرفه‌جویی انرژی و یا بهبود استحکام کاغذ بود. تحقیق کنسرسیوم توسط تیم‌های تحقیقاتی مختلفی انجام گرفت. در این مقاله ما برروی تحقیق انجام شده توسط تیم‌های مهندسی و خمیر و کاغذ کار کردیم و یافته‌های اصلی در بخش‌های بعدی شرح داده می‌شوند.

»انتخاب قارچهای تجزیه کننده لیگنین«
جداکردن قارچ‌های پوسیدگی بدنبال روشهای انتخاب قارچ‌هایی صورت گرفت که لیگنین را ترجیحاً تجزیه کرد. یکی از مناسبترین روش‌ها یک ارزیابی پوسیدگی با استفاده از بلوک‌های چوب د ر محفظه‌های خاصی است. این قارچ‌ها با توانایی انتخاب تجزیه لیگنین برای خمیر‌سازی بیومکانیکی مناسب بودند اخیراً یک روش سریعتر و آسانتر با استفاده از رنگ‌آمیزی توسعه یافت که راندمان عملیات قارچی را در طی خمیر‌سازی بیومکانیکی توسط رنگ‌کردن انتخابی برای الیاف در خمیرهای درشت پیش‌بینی می‌کند. این روش اکنون برای کمک به بهینه‌کردن فرآیند بیوپایپ و انتخاب گونه‌های

جدید بکار می‌رود. پس از جداکردن بیش از ۴۰۰ نمونه این کار انجام گرفت. بهترین قارچ‌هایی که تا این تاریخ یافت می‌شوند عبارت‌اند از هستند.* ارزیابی قارچ‌های انتخابی برای خمیرسازی مکانیکی قارچ‌های سفید غربال شدند همانطوریکه برای توانایی آنها جهت کاهش نیاز به انرژی الکتریکی و بهبود خواص استحکام کاغذ در طی خمیرسازی مکانیکی پالایش کننده ارزیابی شدند. فرآیند شامل تراشه‌های جوب با قارچ‌ها در بیوراکتورها در یک مقیاس رطوبت و دمای مناسب است که با خمیرسازی مکانیکی کنترل و تراشه‌های قارچ در یک تصفیه کننده اتمسفری تهیه کاغذ و بررسی

کاغذ از لحاظ خواص فیزیکی دنبال می‌شود .
» صرفه‌جوئی‌های انرژی و خواص فیزیکی«
قارچهای آزمایش مقادیر زیادی از انرژی الکتریکی و استحکام کاغذ بهبود یافته را ذخیره کرد. متأسفانه مؤثرترین قارچ‌ها برروی کاج نسبتاً غیر مؤثر است. با این حال کشف کردیم که یکسری انواع قارچ غیر متداول برروی هر دو گونه چوب مؤثر بود. پس
از بخاردادن دمای تراشه‌های نزدیک به C 100 حداقل در سطح می‌باشد.

Inculumm» « : در هر فرآیند میکروبی صنعتی اینوکولوم اهمیت مهمی دارد و در آزمایشات قبلی تراشه‌های چوب بصورت اینوکولوم استفاده می‌شوند در بررسیهای اخیر ما یک اینوکولوم مایع از سابورمسیلپورا را بر روی تراشه‌های کاج ارزیابی کردیم از آنجائیکه این قارج هاگ‌ها را تولید نمی‌کنند و ریسه استفاده شد که احتمالاً خیلی زیاد است. یک کاهش قابل توجه توسط افزودن لیکور ذرت بدست آمده که یک محصول فرعی صنعت آسیاب کردن تر ذرت است . اضافه کردن لیکور ذرت استریل نشده ۰۵% مقدار اینوکولوم به کمتر از ۵g/ton (براساس وزن خشک چوب) از چوب

کاهش داده می‌شود بدون آنکه راندمان بیوپالپ کردن قارچ قربانی شود( جدول I ) لیکور ذرت نسبتاً ارزان است. این مقدار از اینوکولوم احتمالاَ در داخل یک محدوده جذاب خوب می‌باشد. از آنجائیکه لیکور ذرت بطور وسیعی در آمریکا تولید می‌شود شرکتهای خمیر و کاغذ باید بتوانند یک تولید منظم از نزدیکترین محل و حداقل‌سازی هزینه‌های حمل و نقل بدست آورند اجزای لیکور ذرت که مسئول تأثیر سودمند هستند معلوم نمی‌باشند. یک مقاله درباره استفاده از لیکور ذرت در بیوپایپ کردن صادر شده است.

بررسی‌های سفیدکردن: عملیات قارچی بطور چشمگیری روشن کردن خمیرهای مکانیکی حاصل را کاهش دادند. ولی بررسیها نشان داد که خمیرها می‌توانند به آسانی با هیدروسولفید سدیم یا پراکسید هیدورژن قلیایی سفید شوند خمیر بیوشیمایی تا حدود ۶۰ % درخشندگی Elrepho با پراکسید هیدورژن ۳% سفید شد و هیدروسولفیت سدیم ۷% بکار رفت که یک درخشندگی مناسب برای روزنامه است مقادیر درخشندگی که به ۸۰% برسد با یک توالی نیمه کردن دومرحله ای همراه است . بنابراین قابلیت سفید کردن خمیرهای بیومکانیکی یک مسئله بنظر نمی‌رسد.

تحلیل‌های افلوئنت‌ها: نمونه‌های فاضلاب از اولین عبورهای تراشه‌های کاج از لحاظ مسمومیت میکروتوکس تقاضای اکسیژن بیوشیمیایی (BOD) و تقاضای اکسیژن شیمیایی بررسی گردیدند عملیات قارچی اساساً مسمومیت را کاهش داد و مقادیر BOD افزایش یا کاهش یافت که بستگی به شرایط آزمایش دارد ولی تا حدی مقادیر COD در مقایسه با مقادیر برای افلوئنت‌های کنترل مقایسه گردید. مقادیر COD افزایش یافته ممکن است ناشی از انتشار محصولات مرتبط با لیگنین از عمل قارچی می‌باشد.
بررسی‌های میکروسکوپی : برای حصول آگاهی به مکانیزم بیوپالپ کردن ما الگوهای رشد قارچی کرسیسوسپوریم و ساب‌ورمسیپورا در تراشه‌های چوب در سطح میکروسوپی را بررسی کردیم و در سطوح تراشه‌ و در سراسر دیوارهای سلول رشد کردند. که در تراشه‌ها از طریق لومن‌های آوندهای چوب و سلول‌های الیاف و هچنین از طریق پونکتواسیونها سلول طبیعی و سوراخ‌های قارچی صورت گرفت. فرسایش و جداسازی دیوار بطور آشکار مشهود بود همانطور که ورم‌کردن و آرایش ساختار دیوار سلول چوب را تعمیم داد. جالب اینکه بعضی از قارچ شامل ساب‌ورمسیپورا کریستالهای اکسالات کلسیم فراوانی را برروی رسوبات منیزیم در نواحی موضعی برروی دیوارهای سلول چوب تولید کرد. رسوب کلسیم و منیزیم درچوب پس از یک نهفتی نسبتاً کوتاه با ساب‌ور مسیپورا رخ داد. مشاهدات ما پیشنهاد کرد که پایه فیزیکی برای کارآیی ببوپالپ کردن عملیات

قارچی احتمالاً شامل یک نرم کردن و ورم‌کردن دیوارهای سلول و همچنین جداسازی در نواحی موضعی می‌باشد. بررسی‌های بعدی نشان داد که الیاف بیوپالپ شده پرزدارشدن را در مقایسه با الیاف خمیر مکانیکی افزایش داده است. و اینکه در اندازها خرده چوب تأثیر بسیار کمی برروی راندمان بیوپالپ‌کردن قارچ دارد.
»کاهش picth «: pitch به مخلوطی از مواد هیدروفوبی گفته می‌شود که باعث مشکلاتی در تولید خمیر کاغذ می‌شود که شامل توقف ماشین‌آلات کاغذسازی و سوراخ‌هایی کاغذ‌سازی است.

واکنش خرده‌های چوب با فارچ‌های مختلف در کاهش مقادیر چشمگیر pitch مناسب بوده است. از بررسیهای آزمایشگاهی نشان داده‌ایم که بهترین قارچ بیوپالپ کردن می‌تواند تا ۳۰% از عصاره‌ها در مقایسه با کنترل حذف نماید.
» خمیرکردن یومکانیکی گیاهان غیر چوبی «: حفظ جنگلها و افزایش آگاهی محیطی بر روی کشف منابع کشاورزی برای کاغذسازی تمرکز کرده‌اند بویژه کشورهای در حال توسعه از چنین منابعی برای کاغذسازی در یک مقیاس تجاری استفاده می‌کنند. با این حال در آمریکا کاربرد آنها تقریباً ناچیز است و اگر چه حدود ۳۳۰ میلیون تن از بیوجرم گونه های کشاورزی گوناگون موجود است. فرایندهای خمیرسازی شیمیایی استاندارد نوعاً برای خمیرسازی از الیاف کشاورزی استفاده می‌شوند این فرآیندها انرژی بر هستند و مستلزم سرمایه‌گذاری زیاد است. و به آلودگی آب و هوا کمک می‌کند بررسی‌هایی در همکاری با دانشگاه بخش جنگل‌بانی ویسکانسین نشان داده‌اند که عملیات قارچی کنف قبل از خمیرسازی مکانیکی حداقل ۳۰% از انرژی برق بکاررفته در طی تصفیه را استفاده کرد و خواص استحکام کاغذ بهبود یافته( جدول II ) بیوپالپ کردن باگاس نتایج امیدوارکننده‌ای را نشان داده‌اند. این یافته‌ها پیشنهاد می‌نمایند که فنآوری بیوپالپ کردن دارای پتانسیل برای کاغذسازی از گیاهان غیرچوبی می‌باشد.
»خمیرسازی بیوشیمیایی «: درخمیرسازی شیمیایی هدف خذف لیگنین از چوب و باقی گذاشتن

سلولز و همی‌سلولز می‌باشد. ولی فرآیندهای شیمیایی بطور کامل انتخابی نمی‌باشد و تمایل دارند که پلی‌ساکاریدها را تا اندازه‌‌ای تجزیه می‌نمایند. عملیات قارچی بر روی خرده چوبها برای حذف لیگنین واصلاح لیگنین انجام می‌شود. این تغییرات ممکن است حذف لیگنین را در فرآیند خمیرسازی بعدی آسانتر نماید. همانوطور که قبلاً ذکر گردید عملیات قارچی باعث نرم و متورم‌کردن سلولهای چوب می‌شود و این احتمال وجود دارد که این تغییرات بوجود آمده و اصلاح حذف لیگنین منجر به نفوذ شیمیایی بهبود یافته در طی عملیات خمیر‌سازی شود که می‌تواند منجر به قابلیت

سفیدشدن خمیرهای با کاپای کمتر و کاهش زمان و دمای پختن و کاهش نیازهای شیمیایی خمیرسازی و کاهش بار پس‌آب باطله گردد.
» خمیرسازی بیوسولفیت« : فرآیندهای خمیرسازی سولفیت شامل موارد متعددی است که در باز base بکار رفته برای مواد شیمیایی خمیرسازی و همچنین PH لیکور خمیرسازی تفاوت دارند. خمیرسازی سولفیت بستگی به لیکور بر پایه کلسیم با اسیدیته بالا(PH1-2) دارد. در نیم قرن اخیر بازهای محلو‌لتری از سدیم، منیزیم، و آمونیوم مورد استفاده قرار گرفته‌اند. استفاده از این بازها دامنه تغییرات PH احتمالی را به شرایط اسیدی کمتر توسعه داده است طوری که خمیرسازی سولفیت اکنون در PH 3 تا ۵ انجام می‌شود و خمیرسازی نیمه شیمیایی وسولفیت خنثی(NSSC) در ۷-۹PH انجام می‌گیرد. در آمریکا ۱۴ کارخانه روش سولفیت درحال کار می‌باشند. مقررات اخیر (EPA) کاهش فاحش در تخلیه‌های آب و هوا را پیشنهاد می‌کند و فنآوری‌های جدید برای تأمین این مقرارت لازم هستند. بررسی‌های اخیر پیشنهاد می‌نمایند که فنآوری بیوپالپ‌کردن می‌تواند به این مقررات کمک نماید و نتایج به شرح زیر خلاصه می‌شوند.
» خمیرسازی با منیزیم( سولریت)«در یک بررسی خمیرسازی سولفیت بر پایه منیزیم فیشبر نشان داد که عملیات ۲ هفته‌ای با ساب‌ور‌میسپور را از چوب منجر به کاهش کاپا به میزان تقریباص ۳۰% با هر دو چوب می‌شود. عملیا ت قارچی طولانی‌تر منجر به کاهش کاپای بیشتر گردید. این نویسندگان گزارش کردند که یک کاهش در زمان پخت‌و پز با عملیات قارچی وجود دارد.
»خمیرکردن سولفیت بر پایه کلسیم و سدیم« : نتایج حاصله از کاج وساب‌ورمسیپورا مشابه با

نتایج فیشبر بودند. اسکات مقدار shive های کمتری را در نمونه‌های خمیر بعمل آمده در مقایسه با کنترل مشاهده کردند که نشاندهنده یک خمیر‌سازی کاملتر با عملیات قارچی می باشد . فلورانت های حاصل از نمونه های تحت عملیات قارچی کاهش در سمی بودن را نشان داده اند و هیچ افزایشی در مقادیر BOD,COD وجود نداشت. این نتایج، پتانسیل فنآوری بیوپالپ کردن را برای خمیرسازی سولفیت نشان می‌دهند.