همی‌سلولوزها: آثار، انواع و کاربردهای آنها به عنوان پلیمرهای مقاومت خشک کاغذ

نوع مقاله: تالیفی

نویسندگان

گرگان، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، دانشکده مهندسی چوب و کاغذ، گروه صنایع خمیر و کاغذ

چکیده

دومین عنصر اصلی در ساختار شیمیایی الیاف چوبی، همی‌سلولوز است. همی‌سلولوزها همانند سلولوز کربوهیدرات هستند، اما برخلاف سلولوز که هوموپلی‌ساکارید است، همی‌سلولوز‌ها هتروپلی‌ساکارید به‌شمار می‌روند. استفاده از افزودنی‌ها برای افزایش مقاومت کاغذ در فرایند ساخت کاغذ بسیار مهم است، زیرا اطمینان حاصل می‌شود که محصول تولیدی برای هدف خاص خود مناسب است. امروزه افزایش مقاومت، برای تولید کاغذ با استحکام و خواص سطح مناسب و با استفاده از حداقل مقدار الیاف سلولوزی انجام می‌شود. دلایل زیادی برای استفاده از همی‌سلولوزها به‌عنوان مواد افزودنی مقاومت خشک کاغذ وجود دارد. وجود هیدروژن آزاد و گروه‌های هیدروکسیل در ساختار شیمیایی آنها موجب می‌شود تا زمانی که همی‌سلولوزها روی الیاف سلولوزی جذب می‌شوند، گروه‌های هیدروکسیل و هیدروژن آزاد زیادی در دسترس موقعیت‌های چسبندگی قرار گیرند. در نتیجه این واکنش، کاغذ محکم‌تر می‌شود. همی‌سلولوزها به‌طور طبیعی در ساختار میکرومولکولی چوب وجود دارند که نشان می‌دهد، ارتباط قوی بین همی‌سلولوزها و سلولوز وجود دارد. زایلوگلوکان‌ها و گالاکتومانان‌ها نمونه‌هایی از همی‌سلولوزها هستند که می‌توانند در بذر بسیاری از گیاهان انباشته شوند. در حال حاضر، صمغ گوار و نشاسته پلی‌ساکاریدهایی هستند که به عنوان مواد افزودنی پایانه تر در کاغذسازی استفاده می‌شوند. از این رو، در مقاله حاضر به بررسی همی‌سلولوزها، آثار، انواع و کاربردهای آنها در کاغذسازی پرداخته می‌شود.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Hemicelluloses: Effects, Types and Their Applications as Dry Strength Polymers of Paper

نویسندگان [English]

  • Ali Asghar Tatari
  • Farhad Zeynali
چکیده [English]

Hemicelluloses are the second major compounds in the chemical structure of wooden fibers. The same with cellulose, hemicelluloses are carbohydrates, but unlike cellulose, which is a homopolysaccharide, hemicelluloses are heteropolysaccharides. The use of strength additives in papermaking process is important to ensure that the products are suitable for their specific purpose. Nowadays, strength additives are developed to produce papers with specific strength and surface properties, by minimum quantity of cellulosic fibers. More reasons in using hemicelluloses, as dry strength additives, are due to many free hydrogen and hydroxyl groups available in their chemical structure. When a hemicellulose is adsorbed onto the cellulose fibers, these free hydrogen and hydroxyl groups provide more hydrogen bonding sites. The more hydrogen bonding sites available on the cellulose fibers, the more tightly bonded the paper web is obtained. Hemicelluloses are naturally interwoven in woods' micromolecular structure, which indicates a strong relationship between them and cellulose. Xyloglucans and galactomannans are examples of hemicelluloses that can be accumulated in seeds of many plants. Guar gum and starch are polysaccharides currently used as wet-end additives in papermaking. In this study, the hemicelluloses: their effects, types and their applications in papermaking are investigated.

کلیدواژه‌ها [English]

  • strength additives
  • hemicellulose
  • starch
  • Dry strength
  • chemical structure