CHƯƠNG 3 : KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
3.3. Đánh giá đường kính xơ PALF
3.3.4. Kết luận về ảnh hưởng của xử lý kiềm đến đường kính xơ
Dung dịch kiềm không chỉ ảnh hưởng đến các thành phần phi Cellulose (hemicellulose, lignin và pectin) mà còn cả thành phần cellulose bên trong. Yếu tố nồng độ kiềm là một yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến quá trình xử lý PALF. Khoảng dao động và trung bình đường kính của các xơ giảm dần khi tăng nồng độ kiềm xử lý. Dưới tác dụng của kiềm, các lignocellulose xảy ra hiện tượng bị trương nở và gây nên các vết nứt vi mô, mạng lưới cellulose trương nở lên khi các liên kết hydro tại vị trí liên phân tử bị phá vỡ và các liên kết chuỗi bị thay đổi. Nên khi tăng nồng độ kiềm xử lý tốc độ phản ứng diễn ra nhanh hơn, loại tạp chất tốt hơn. Sự phân tách các liên kết hydro nội phân tử diễn ra mạnh hơn làm suy giảm tính đều đặn của cấu trúc cellulose tại vùng tinh thể, sau đó làm giảm độ kết tinh của cellulose khiến cấu trúc xơ trở nên xốp và ảnh hưởng đến đường kính xơ.
Yếu tố thời gian xử lý kiềm cũng có ảnh hưởng quan trọng đối với đường kính xơ trong q trình xử lý. Khi tăng dần thời gian xử lý kiềm, đường kính xơ giảm dần, nhưng sau đó đường kính xơ tăng trở lại. Đối với xơ được xử lý ở nồng độ NaOH 5% trong 5 giờ, đường kính xơ đạt mức đường kính tối ưu. Khi tăng nồng độ lên 6%, giá trị tối ưu này rơi vào khoảng thời gian thấp hơn, tức là 4 giờ. Điều này có thể chứng minh rằng thời gian xử lý xơ thích hợp sẽ phụ thuộc vào nồng độ kiềm. Khi tăng nồng độ kiềm, thời gian xử lý có thể giảm xuống để đạt được hiệu quả bề mặt và đường kính tốt nhất. Modenbach và các cộng sự (2014) cũng có kết luận tương tự, mức độ hòa tan các thành phần lignin và hemicellulose phụ thuộc vào cả hai yếu tố của thời gian và nồng độ hóa chất trong phản ứng thuỷ phân để loại bỏ chúng [10].
Tóm lại: Ở nhiệt độ 31oC, thời gian 6 giờ, NaOH 5% và NaOH 6% cho xơ có độ mảnh khá tốt, nồng độ NaOH 4% đường kính xơ thơ hơn. Khi nồng độ NaOH 5% và NaOH 6% được tiếp tục lựa chọn xử lý trong 3 giờ, 4 giờ, 5 giờ và 6 giờ ở nhiệt độ 31oC, thì xơ được xử lý trong khoảng thời gian 4 giờ và 5 giờ cho hiệu quả đường kính khá tốt so với 3 giờ và 6 giờ. Cụ thể, xơ được xử lý trong NaOH 5%, trong 4 giờ, 5 giờ và xơ được xử lý trong NaOH 6% trong 4 giờ đều giúp xơ sau xử lý có đường kính tối ưu nhất. Bên cạnh đó, nhiệt độ xử lý cũng ảnh hưởng đến đường kính xơ. Cụ thể ở nồng độ NaOH 5%, thời gian 4 giờ, xử lý ở nhiệt độ 31oC, 40oC và 50oC thì xử lý nhiệt độ phịng 31oC cho đường kính xơ là mảnh nhất.
99