Organosolv
தொழில்துறை காகிதம் தயாரிக்கும் செயல்முறைகளில், ஆர்கனோசோல்வ் என்பது ஒரு கூழ் நுட்பமாகும், இது லிக்னின் மற்றும் ஹெமிஸெல்லுலோஸை கரைக்க ஒரு கரிம கரைப்பானைப் பயன்படுத்துகிறது. இது கூழ் மற்றும் காகித உற்பத்தி மற்றும் செல்லுலோஸை எரிபொருள் எத்தனாலாக மாற்றுவதற்கான உயிரியல் சுத்திகரிப்பு ஆகிய இரண்டின் பின்னணியிலும் பரிசீலிக்கப்பட்டுள்ளது. இந்த செயல்முறை 1968 ஆம் ஆண்டில் தியோடர் க்ளீனெர்ட் என்பவரால் கிராஃப்ட் பல்பிங்கிற்கு சுற்றுச்சூழல் தீங்கற்ற மாற்றாக கண்டுபிடிக்கப்பட்டது. கிராஃப்ட் அல்லது சல்பைட் பல்பிங் போன்ற பிற பிரபலமான முறைகளுடன் ஒப்பிடும்போது ஆர்கனோசோல்வுக்கு பல நன்மைகள் உள்ளன. குறிப்பாக, ஒப்பீட்டளவில் உயர்தர லிக்னின் பெறுவதற்கான திறன் ஒரு செயல்முறை நீரோட்டத்திற்கு மதிப்பு சேர்க்கிறது, இல்லையெனில் கழிவாக கருதப்படுகிறது. ஆர்கானோசோல்வ் கரைப்பான்கள் எளிதில் வடிகட்டுவதன் மூலம் மீட்கப்படுகின்றன, இது குறைந்த நீர் மாசுபாட்டிற்கு வழிவகுக்கிறது மற்றும் பொதுவாக கிராஃப்ட் கூழ் தொடர்புடைய நாற்றத்தை நீக்குகிறது. கரைப்பான்கள் ஆர்கானோசோல்வ் பல்பிங் என்பது 140 முதல் 220 டிகிரி செல்சியஸ் வரையிலான வெப்பநிலையில் ஒரு நீரிய கரிம கரைப்பானுடன் சிப்பட் மரம் போன்ற லிக்னோசெல்லுலோசிக் மூலப்பொருளைத் தொடர்புகொள்வதை உள்ளடக்கியது. இது ஆல்ஃபா ஆரில்-ஈதர் இணைப்புகளின் நீராற்பகுப்பு பிளவுகளால் லிக்னின் கரைப்பான் அமைப்பில் கரையக்கூடிய துண்டுகளாக உடைவதற்கு காரணமாகிறது. அசிட்டோன், மெத்தனால், எத்தனால், பியூட்டனால், எத்திலீன் கிளைகோல், ஃபார்மிக் அமிலம் மற்றும் அசிட்டிக் அமிலம் ஆகியவை பயன்படுத்தப்படும் கரைப்பான்களில் அடங்கும். நீரில் கரைப்பானின் செறிவு 40 முதல் 80 சதவீதம் வரை இருக்கும். அதிக கொதிக்கும் கரைப்பான்கள் குறைந்த செயல்முறை அழுத்தத்தின் நன்மையைக் கொண்டுள்ளன. இது வடிகட்டுதல் மூலம் மிகவும் கடினமான கரைப்பான் மீட்புக்கு எதிராக எடைபோடப்படுகிறது. செலவு மற்றும் எளிதான மீட்பு காரணமாக எத்தனால் விருப்பமான கரைப்பானாக பரிந்துரைக்கப்படுகிறது. பியூட்டனால் மற்ற கரைப்பான்களை விட அதிக லிக்னினை அகற்றுவதாகக் காட்டப்பட்டாலும், நீரில் கலக்க முடியாததால் கரைப்பான் மீட்பு எளிமைப்படுத்தப்பட்டாலும், அதன் அதிக செலவு அதன் பயன்பாட்டைக் கட்டுப்படுத்துகிறது. கூழ் உற்பத்திக்கு எத்தனால்-நீர் கரைசல்களுடன் கூழ் ஒரு லிக்னின் இல்லாத கூழ் விளைச்சலை 4-4.5% கிராஃப்ட் கூழ் விட அதிகமாக அளிக்கிறது என்று பல ஆசிரியர்கள் தெரிவிக்கின்றனர். பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படும் கரைப்பான்களான அசிட்டோன் மற்றும் எத்தனால் ஆகியவை கூழ் பண்புகள் குறித்து ஆய்வு செய்யப்பட்டுள்ளன. கோதுமை வைக்கோலில் 40 சதவீதம் அசிட்டோன் அல்லது எத்தனால் கலவையை தண்ணீருடன் கலப்பதற்கு நல்ல கூழ் பண்புகளைக் கொடுக்க 180 டிகிரி செல்சியஸில் 60 நிமிடங்கள் தேவைப்படுகிறது. நீராவி அழுத்தத்தைக் குறைத்தல் மற்றும் ஹெமிஸெல்லுலோஸைக் கரைப்பதற்காக pH ஐக் குறைத்தல் போன்ற செயல்முறைக் கருத்தாய்வுகளுக்கு கரிமக் கரைப்பான்கள் எப்போதும் தண்ணீருடன் கலவையாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. வைக்கோல், பாகஸ்ஸி போன்ற வருடாந்திர புதுப்பிக்கத்தக்க மர நார் அல்லாத மூலங்களிலிருந்து கூழ் உற்பத்தி செய்வதற்காக சில சிறிய கரிமக் கரைசல் கூழ் ஆலைகள் மட்டுமே இன்று இயக்கப்படுகின்றன. எரிபொருள் எத்தனால் உற்பத்தியைப் பொறுத்தவரை, சமீபத்தில், இரண்டாம் தலைமுறை உயிரி எரிபொருள்களின் புகழ் காரணமாக, உயிரி எத்தனால் உற்பத்தியின் பின்னணியில் ஆர்கனோசோல்வ் செயல்முறை பரிசீலிக்கப்பட்டுள்ளது. ஆர்கனோசோல்வ் செயல்முறையிலிருந்து செல்லுலோஸ் குளுக்கோஸாக நொதி நீராற்பகுப்புக்கு ஆளாகிறது, அதைத் தொடர்ந்து நொதித்தல் மூலம் எத்தனாலை நீர்த்துப்போகச் செய்கிறது. மலை-வண்டல்-கொல்லப்பட்ட லாட்ஜ்போல் பைனின் ஆர்கனோசோல்வ் பின்னம் 97 சதவீதம் குளுக்கோஸாக மாறியுள்ளது. பான் மற்றும் பலர். லிக்னின் 79 சதவீதம் 170 டிகிரி செல்சியஸ், 1.1 சதவீதம் டபிள்யூ/டபிள்யூ எச்2எஸ்ஓ4,65 சதவீதம் வி/வி எத்தனால் ஆகியவற்றைப் பயன்படுத்தி 60 நிமிடங்களுக்கு மீட்கப்பட்டது. மேலும், எத்தனால் ஆர்கனோசோல்வ் முன்கூட்டியே சுத்திகரிக்கப்பட்ட அரிசி வைக்கோல் என்டரோபாக்டர் ஏரோஜென்களைப் பயன்படுத்தி பயோஹைட்ரஜனை உற்பத்தி செய்ய பயன்படுத்தப்பட்டது. ஹைட்ரஜன் விளைச்சல், எஞ்சிய பயோமாஸ் மற்றும் லிக்னின் மீட்பு ஆகியவற்றில் வெப்பநிலை (120-180 °C), குடியிருப்பு நேரம் (30-90 நிமிடம்) மற்றும் எத்தனால் செறிவு (45-75% v/v) ஆகியவற்றின் விளைவு ஆர்எஸ்எம் பயன்படுத்தி ஆராயப்பட்டது. உகந்த நிலைமைகளில் குளுக்கோஸ் செறிவு 4.22-fold சிகிச்சையளிக்கப்படாத வைக்கோலாக இருந்தது. லிக்னின் மீட்பு ஈத்திலீன் கிளைகோல் ஆர்கனோசோல்வ் பல்பிங்கிலிருந்து லிக்னின் மீட்பு அமிலமயமாக்கப்பட்ட தண்ணீருடன் 3 மடங்கு நீர்த்தல் மூலம் பாதிக்கப்படலாம். லிக்னின் வீழ்படிவடைந்து 0.5 முதல் 2.5 மைக்ரோ மீட்டர் வரையிலான கோளத் தொகுப்புகளை உருவாக்குகிறது. வடிகட்டுதல், நேரம் எடுக்கும் போது, கலவை சூடாக இருக்கும்போது (> 100 டிகிரி செல்சியஸ்) மிகவும் பயனுள்ளதாக இருக்கும். வடிகட்டுதல் அல்லது மையவிலக்கு மூலம் மீட்பு அடையப்படலாம். ஆர்கனோசோல்வ் லிக்னினின் ஹைட்ரோபோபிக் தன்மை காரணமாக, கிராஃப்ட் லிக்னினின் மிதவைக்கு தேவையான சேகரிப்பு மற்றும் வீழ்படிவ முகவர்களைப் பயன்படுத்தாமல் ஆர்கனோசோல்வ் லிக்னினின் மிதவை பயனுள்ளதாக இருக்கும். செயல்முறைகள் ஆர்கனோசெல் ஆர்கனோசெல் சுமார் 50 சதவீதம் மெத்தனால் கரைசல்களுடன் இரண்டு கட்ட ஆர்கனோசோல்வைப் பயன்படுத்துகிறது. இரண்டாவது கட்டத்தில் உலர்ந்த மரத்தின் 30 சதவீதம் டபிள்யூ/டபிள்யூ ஏற்றுதலில் சோடியம் ஹைட்ராக்சைடு சேர்க்கப்படுகிறது. இரண்டாவது கட்டத்திலிருந்து லிக்னின் 4.0 pH ஐ அடையும் வரை பாஸ்பரஸ் அமிலத்தைச் சேர்ப்பதன் மூலம் தனிமைப்படுத்தப்படுகிறது. ஆல்கஹால் பல்பிங் அண்ட் ரெகவரி (ஏ. பி. ஆர்) செயல்முறை மரத்தை 3 நிலைகளில் சிகிச்சையளிக்கிறது, ஒவ்வொன்றும் பெருகிய முறையில் தூய்மையான கரைப்பானைப் பயன்படுத்துகின்றன. முக்கியமான செயல்முறை அளவுருக்கள் பிரித்தெடுத்தல் நேரம், வெப்பநிலை, கரைப்பான் கலவை மற்றும் pH ஆகும். எத்தனால் கூழ் குறைந்த செலவில் சல்பைட் கூழ்மத்தை விட உயர்ந்த கூழ் உற்பத்தி செய்கிறது என்பதை முன்னோடி ஆலை செயல்பாடு காட்டுகிறது. லிக்னின் மற்றும் ஹெமிசெல்லுலோஸ் அதிக விளைச்சலில் மீட்கப்படுகின்றன. 1987 ஆம் ஆண்டில் ஏ. பி. ஆர் செயல்முறை அல்செல் செயல்முறை என்று மறுபெயரிடப்பட்டது. இந்த செயல்முறை 180 முதல் 210 டிகிரி செல்சியஸ் மற்றும் 2-3.5 எம்பிஏ வெப்பநிலையில் மரத்தை வரையறுக்க நீரிய எத்தனால் கரைசல்களைப் (40-60% வி/வி) பயன்படுத்துகிறது. ஃபிளாஷ் ஆவியாதல், நீராவி ஒடுக்கம் மற்றும் வெற்றிட அகற்றுதல் மூலம் கரைப்பான் மீட்கப்படுகிறது. 1989 முதல் 1996 வரை கனடாவின் நியூ பிரன்சுவிக், மிராமிச்சியில் ஆல்ஸெல் செயல்முறையைப் பயன்படுத்தி ஒரு ஆர்கானோசோல்வ் கூழ் ஆலை இயக்கப்பட்டது. 1997 ஆம் ஆண்டில் ஹெட்ஜ் நிதிகளால் கையகப்படுத்தப்பட்டபோது இந்த செயல்முறைக்கு ஐபி ரீபேப் சொந்தமானது. முன்னோடி ஆலை சிறந்த சுற்றுச்சூழல் செயல்திறன், சிறந்த வெளுக்கப்பட்ட கூழ், ஒரு நாளைக்கு 300 டன் பொருளாதார ரீதியாக கவர்ச்சிகரமான அளவு மற்றும் வணிக ரீதியாக கவர்ச்சிகரமான துணை தயாரிப்புகள் ஆகியவற்றைப் பெருமைப்படுத்தியது. நவீன அளவிலான கிராஃப்ட் ஆலையை ஆதரிக்க முடியாத கடின மர வளங்களின் சிறிய பகுதிகளை சுரண்ட இந்த தொழில்நுட்பத்தைப் பயன்படுத்தலாம் என்று கூறப்படுகிறது. பிரான்சில் உள்ள CIMV செயல்முறை கம்பெனி இண்டஸ்ட்ரியல் டி லா மெட்டீரியர் வெஜிட்டேல், கோதுமை வைக்கோல் அசிட்டிக் அமிலம்/ஃபார்மிக் அமிலம்/நீர் (30/55/15 v/v/v) உடன் வளிமண்டல அழுத்தத்தின் கீழ் 105 டிகிரி செல்சியஸில் 3.5 மணி நேரத்திற்கு சிகிச்சையளிக்கப்படும் ஒரு செயல்முறையை உருவாக்கியுள்ளது. பெறப்பட்ட இழைகள் திரையிடப்பட்டு வெளுக்கப்படுகின்றன. இந்த நிலைமைகளில் லிக்னின் கரைக்கப்பட்டு ஹெமிசெல்லுலோஸ்கள் ஒலிகோ மற்றும் மோனோசாக்கரைடுகளாக நீராற்பகுக்கப்படுகின்றன. ஆர்கானிக் அமிலங்கள் சமையல் மதுவின் செறிவு மூலம் சேகரிக்கப்படுகின்றன, பின்னர் நீர் மற்றும் உயர் அழுத்த வடிகட்டுதலைச் சேர்ப்பதன் மூலம் லிக்னின் வீழ்படிவாகிறது. ஃபின்லாந்தின் ஓலுவில் உள்ள செம்போலிஸ் செயல்முறை செம்போலிஸ் லிமிடெட் 1995 முதல், எந்தவொரு லிக்னோசெல்லுலோசிக் ஃபைப்ரஸ் பயோமாஸ் மூலங்களும் ஒரு சிறிய செயல்பாட்டில் ஃபார்மிக் அமிலத்துடன் (பயோசோல்வென்ட்) வகைப்படுத்தப்படும் ஒரு செயல்முறை கருத்தை உருவாக்கியுள்ளது. "ஃபார்மிகோ" தொழில்நுட்பம் என்று அழைக்கப்படுவது ஆவியாதல் மற்றும் வடிகட்டுதல் மூலம் முழு உயிரியல் கரைப்பான் மீட்பை உள்ளடக்கியது, இதனால் குறைந்த நீர் தேவை மற்றும் கழிவு வெளியேற்றத்துடன் ஒரு மூடிய-வளைய செயல்முறையைக் கொண்டுள்ளது. டிளிக்னிஃபிகேஷன் தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட லிக்னோசெல்லுலோஸ் கூறுகளை செல்லுலோசிக் ஃபைபர், ஹெமிஸெல்லுலோஸ் மற்றும் லிக்னின் ஆகியவற்றில் பிரிக்கிறது. ஹெமிஸெல்லுலோஸ்களின் ஒரு பகுதி ஃபர்ஃபுரல் மற்றும் அசிட்டிக் அமிலத்திற்கு எதிர்வினையாற்றுகிறது, அவை வடிகட்டுதல் செயல்பாட்டில் உயர் தர வணிக தயாரிப்புகளுக்கு மீட்கப்படுகின்றன. சுத்தமான செல்லுலோசிக் நார் பல்வேறு உயர்நிலை பேக்கேஜிங் மற்றும் ஜவுளி நோக்கங்களுக்காக பயன்படுத்தப்படுகிறது (ஹைட்ரஜன் பெராக்சைடுடன் எளிதில் ப்ளீச் செய்யப்படுகிறது), அல்லது ஹைட்ரோலைஸ் செய்யப்பட்ட உயர் தூய்மை குளுக்கோஸை உடனடியாக உயிர்வேதியியல்களாக மாற்றுகிறது, அல்லது குளுக்கோஸ் எளிதில் பயோஎத்தனாலாக புளிக்கவைக்கப்படுகிறது. கரைந்த ஹெமிஸெல்லுலோஸ்கள் மற்றும் லிக்னின் ஆகியவை சிதைந்த பிறகு ஆவியாதலில் செறிவூட்டப்பட்டு, எத்தனாலாக நொதித்தல் அல்லது உயிர்வேதியியல்களாக மாற்றுவதற்கு பொருத்தமான ஹெமிஸெல்லுலோஸ் பகுதியை உற்பத்தி செய்ய பிரிக்கப்படுகின்றன. பிரிக்கப்பட்ட லிக்னின் கந்தகம் இல்லாதது மற்றும் புதைபடிவ நறுமணத்திற்கு பதிலாக உயர்நிலை பயன்பாடுகளில் பயன்படுத்தப்படுகிறது. அமெரிக்க அறிவியல் மற்றும் தொழில்நுட்பம் (ஏஎஸ்டி) செயல்முறை அமெரிக்காவின் இல்லினாய்ஸ், சிகாகோவை தளமாகக் கொண்ட அமெரிக்க அறிவியல் மற்றும் தொழில்நுட்பம் (ஏஎஸ்டி) ஒரு செயல்முறையை உருவாக்கியுள்ளது, இது காப்புரிமை பெற்ற இரண்டாம் தலைமுறை ஆர்கானோசோல்வ் செயல்முறையைப் பயன்படுத்தி எந்தவொரு பயோமாஸையும் 10 க்கும் மேற்பட்ட தொழில்துறை நுண்ணிய இரசாயனங்கள், கரிம இடைநிலைகள் மற்றும் கரைப்பான்களாக மாற்றுகிறது. விஸ்கான்சின், வௌஸாவில் அமைந்துள்ள 2 டன்/நாள் உற்பத்தி வசதியுடன், ஏஎஸ்டி உயர் தரமான கூழ், குளுக்கோஸ், பிரக்டோஸ் மற்றும் லிக்னின் ஆகியவற்றை உருவாக்க முடியும். ஏஎஸ்டி செயல்முறையின் மூலம், லிக்னோசெல்லுலோசிக் பயோமாஸ் கந்தக அமிலம், நீர், பியூட்டனால் மற்றும் பிற கரிம கரைப்பான்கள், நீர், ஒரு கரிம அல்லது கனிம அமிலம் மற்றும் வினையூக்கி ஆகியவற்றுடன் 150 முதல் 200 டிகிரி செல்சியஸில் ஒன்று முதல் மூன்று மணி நேரம் வரை சிகிச்சையளிக்கப்படுகிறது. முடிவுகள் காகித தயாரிப்புகளுக்கு திரையிடப்பட்டு ப்ளீச் செய்யப்படும் இழைகளை உருவாக்குகின்றன. இந்த நிலைமைகளில், லிக்னின் கரிம கரைப்பானில் கரைக்கப்படுகிறது மற்றும் ஹெமிஸெல்லுலோஸ்கள் அதிக கரிம கரைப்பானை உற்பத்தி செய்ய பயன்படுத்தப்படுகின்றன. சமையல் மதுபானத்திலிருந்து தண்ணீரைப் பிரிப்பதன் மூலம் கரிம கரைப்பான்கள் சேகரிக்கப்படுகின்றன, பின்னர் நீர், வெப்பம் மற்றும் வடிகட்டுதல் ஆகியவற்றைச் சேர்ப்பதன் மூலம் லிக்னின் வீழ்படிவாகிறது. ப்ளூம் செயல்முறை ப்ளூம் செயல்முறை லாசானில் உள்ள ஈ. பி. எஃப். எல் இல் உருவாக்கப்பட்டது மற்றும் ப்ளூம் பயோரேன்யுவபிள்ஸ் சர்ல் மூலம் வணிகமயமாக்கப்பட்டது. இந்த முறை லிக்னின் மற்றும் சி 5 சர்க்கரைகள் ஒடுக்கப்படுவதைத் தடுக்கும் ஒரு பாதுகாப்பு வேதியியலை அடிப்படையாகக் கொண்டது. குறிப்புகள் காகிதம் தயாரித்தல் இரசாயன செயல்முறைகள் கூழ் மற்றும் காகிதத் தொழில்