فعالیت سلولز (آمانویکی از آنزیمهای مورد استفاده) توسط روشی با استفاده از کربوکسی سلونوتیل (CMC) به عنوان زیر لایه فعال اندازه گیری شد. شکرتولیدی توسط طیف نورسنجی در طول برج 575nm اندازه گیری و گلولز به عنوان استاندارد در نظر گرفته شد.
یک واحد سلولز به صورت میزان آنزیم مورد نیاز برای آزاد کردن mml1 شکر تبدیل شده به دتیتر در شرایط آزمایشگاهی تعریف شد.
فعالیت همیسولوز یا xylanase با استفاده از xylan بدست آمده از جو دوسر (oat) به عنوان زیر لایه تعیین شده یک واحد همسلولز به صورت میزان آنزیمی که 1m mol شکر بر دتیتر در شرایط آزمایشگاهی تولید کند تعریف شد.
امولسیون روغن روشی بود که برای تعیین فعالیت لیپاز مورد استفاده قرار گرفت. یک واحد لیپاز به صورت میزان آنزیمی که 1m.mol اسید چرب آزاد بر دقیقه در شرایط آزمایشگاهی تولید کند تعریف شد. غلظت این اسید چرب آزاد توسط عیارسنجی با استفاده از 0.05 مول NaoH در PH10 اندازه گیری شده است.
فرایند رنگ زدایی مراحل و بهینه سازی آن
در این آزمایش فرایند رنگ زدائی شامل مراحل آماده سازی خمیر، مرحله هیدرولیز آنزیمی و سیستم فلوتاسیون است. خمیر بدست آمده از کاغذ چاپ شده لیزری که در فرایند رنگ زدایی استفاده می شود از تجزیه کاغذ برای بدست آوردن خمیر با غلظت 2% که با استفاده از مخلوط کن سرعت بالا در دمای 30c بمدت 4min بدست آمد. قبل از مرحله تجزیه ، کاغذ باطله ها به تکه های ریز خرد می شوند وسپس توسط 0.25 مول Hcl پالایش می شود. هیدرولیز آنزیمی خمیر در ظرف 500ml در دمای کنترل شده صورت می گیرد. بهینه سازی هیدرولیز آنزیمی شامل اصلاح،تهیه سازی خمیر، دما PH و نرخ هم زدن غلظت خمیر و غلظت آنزیم و نسبت آنزیم است.
بعد از هیدرولیز آنزیمی کاغذ هیدرولیز شده در عرض فلوتاسیون قرار می گیرد. فرایند فلوتاسیون در یک سلول فلوتاسیون عمودی تا حجم 600ml به قطر 3.2 طول 44.5cm صورت گرفت یک پوشش آب دو سلول قرار داده شده تا دما را کنترل کند.
بالای سلول به گونه ای طراحی شده بود تا رنگ را کند، رنگ متوسط حبابهای همراه بالا آمده می شود عمل هوادهی توسط کمپرسور صورت میگرفته که به یک پخش کن فایبرگلاس متخلخل وصل شده تا هوا را پخش کند.
بهینه سازی عملیات فلوتاسیون با تعیین تایید نوع ماده فعال کننده سطحی و غلظت آن نرخ هوادهی و دمای فلوتاسیون صورت می گیرد خمیر رنگ زدائی شده به صورت کاغذ دستی دور می آید تا روشنی آن توسط استاندارد مشخص شود.
تعیین راندمان رنگ زدائی
راندمان رنگ زدائی بر حسب روشنی کاغذ بیان می شود. ورق های دستی بر اساس استاندارد (TAPPI) تهیه و مورد تست انعکاس 457nm قرار می گیرند.
یک آزمون کنترلی نیز با استفاده از آنزیمهای غیرفعال انجام شد که این آنزیمها به مدت 20min در دمای 100c قرار گرفته اند تا غیرفعال شوند.
برای افزایش دقت بررسی تکرار پذیری هر آزمایش سه بار تکرار و انحراف معیار هر آزمایش مشخص شد.
بررسی خواص کاغذ رنگ زدایی شده آنزیمی:
مقاومت کششی کاغذ رنگ زدایی شده براساس استاندارد محاسبه مورد تست قرار می گیرد و شاخص پارگی کاغذ بر اساس مقاومت درونی ورق دستی با استفاده از آزمونگر الکترونیکی محاسبه می شود.
بحث و نتیجه آزمایش:
نمودار تایید آنزیمها باشد ترکیبات مختلف و چیدمان آنزیم مختلف را بر راندمان رنگ زدایی کاغذ باطله چاپ شده لیزری نشان می دهد. بالاترین راندمان رنگ زدائی 62% بوده که با استفاده از سیستم سلولز و همی سلولز (CH) بدست می آید در حالیکه استفاده از (HC) یا سلولز، همی سلولز CH4) راندمانی در حدود %55-%56 دارد. راندمان رنگ زدائی سیستم کنترل که از آنزیم غیرفعال شده استفاده می کند در رنج 5 تا 15% تغییر می کند (برای همه ترکیبات آنزیمی آزمایش شده)
بقیه ترکیبات آنزیمی و چیدمات آنها منجر به راندمانهای رنگ زدایی کمتراز %50 می شود.
سلولز ساختارهای میکروفیبری سلولزی که رنگ در آنها جاسازی شده است را آزاد می کنند در حالیکه همی سلولز استحکام xylan را از بین می برد و آنها را می شکافد و lignin را از ترکیبات کربوهیدرات lignin آزاد می کند و نهایتا شکاف ایجاد شده رنگ را جدا می کند. وجود و حضور لیپاز در ترکیبات آنزیم روشنی را کاهش می دهد، در نتیجه انباشت رزین هیدروکربن آکولیک جوهرها بروی سطح فیبر های کاغذ استفاده از ترکیبات آنزیم در حضور لیپاز (4) در هر دو چیدمان (HC4),(H4) منجر به کاهش راندمان رنگ زدایی تا حدود %39 می شود بدین ترتیب از (CH) در کارهای بعدی استفاده شد. البته انداد دیگر از (C4) برای رنگ زدائی کاغذ باطله های اداری چاپ شده با لیزر قلیائی استفاده کردند که نشان داده نوع کاغذ باطله و نوع و غلظت جوهر روی کاغذ نیز بر نوع سیستم آنزیم مورد نیاز برای فرایند رنگ زدائی تاثیر دارد.