Organosolv
صنعتی کاغذ بنانے کے عمل میں، آرگنسوولو ایک گودا بنانے کی تکنیک ہے جو لگنن اور ہیمی سیلولوز کو گھلنشیل کرنے کے لیے نامیاتی سالوینٹ کا استعمال کرتی ہے۔ اس پر گودا اور کاغذ کی تیاری اور سیلولوز کو ایندھن ایتھنول میں بعد میں تبدیل کرنے کے لیے بائیو ریفائننگ دونوں کے تناظر میں غور کیا گیا ہے۔ اس عمل کو تھیوڈور کلینرٹ نے 1968 میں کرافٹ پلپنگ کے ماحول دوست متبادل کے طور پر ایجاد کیا تھا۔ دیگر مقبول طریقوں جیسے کرافٹ یا سلفایٹ پلپنگ کے مقابلے میں آرگناسولو کے کئی فوائد ہیں۔ خاص طور پر، نسبتا اعلی معیار کی لگنن حاصل کرنے کی صلاحیت ایک عمل کے سلسلے میں قدر کا اضافہ کرتی ہے جسے بصورت دیگر فضلہ سمجھا جاتا ہے۔ نامیاتی سالوینٹس کو آستین کے ذریعے آسانی سے بازیافت کیا جاتا ہے، جس سے پانی کی آلودگی کم ہوتی ہے اور عام طور پر کرافٹ پلپنگ سے وابستہ بدبو کا خاتمہ ہوتا ہے۔ سالوینٹس آرگنسوولو پلپنگ میں 140 سے 220 ڈگری سیلسیس تک کے درجہ حرارت پر آبی نامیاتی سالوینٹ کے ساتھ چپڈ لکڑی جیسے لگن سیلولوسک فیڈ اسٹاک سے رابطہ کرنا شامل ہے۔ اس کی وجہ سے لگنن الفا ایرل-ایتھر لنکس کے ہائیڈرولائٹک کلیویج کے ذریعے ٹکڑوں میں ٹوٹ جاتا ہے جو سالوینٹ سسٹم میں گھلنشیل ہوتے ہیں۔ استعمال ہونے والے سالوینٹس میں ایسیٹون، میتھانول، ایتھنول، بیوٹینول، ایتھلین گلائکول، فارمک ایسڈ، اور ایسیٹک ایسڈ شامل ہیں۔ پانی میں سالوینٹ کا ارتکاز 40 سے 80 فیصد تک ہوتا ہے۔ زیادہ ابلتے ہوئے سالوینٹس کو کم عمل کے دباؤ کا فائدہ ہوتا ہے۔ اس کا وزن آستین کے ذریعے زیادہ مشکل سالوینٹ کی بازیابی کے خلاف کیا جاتا ہے۔ ایتھنول کو لاگت اور آسان بازیابی کی وجہ سے ترجیحی سالوینٹ کے طور پر تجویز کیا گیا ہے۔ اگرچہ بیوٹینول کو دوسرے سالوینٹس کے مقابلے میں زیادہ لگنن کو ہٹانے کے لیے دکھایا گیا ہے اور پانی میں عدم مطابقت کی وجہ سے سالوینٹس کی بازیابی کو آسان بنایا گیا ہے، لیکن اس کی زیادہ قیمت اس کے استعمال کو محدود کرتی ہے۔ گودا کی پیداوار کے لیے متعدد مصنفین رپورٹ کرتے ہیں کہ ایتھنول کے پانی کے حل کے ساتھ گودا لگانے سے لگنن سے پاک گودا کی پیداوار کرافٹ گودا کے مقابلے 4-4.5% زیادہ ہوتی ہے۔ عام طور پر استعمال ہونے والے سالوینٹس ایسیٹون اور ایتھنول کی گودا کی خصوصیات کے حوالے سے جانچ کی گئی ہے۔ ایسیٹون یا ایتھنول کے 40 فیصد مرکب کے ساتھ گندم کے بھوسے کو پانی کے ساتھ گودے کی اچھی خصوصیات دینے کے لیے 180 ڈگری سینٹی گریڈ پر 60 منٹ لگتے ہیں۔ نامیاتی سالوینٹس تقریبا ہمیشہ پانی کے ساتھ مرکب کے طور پر استعمال ہوتے ہیں جیسے کہ بخارات کے دباؤ کو کم کرنا اور پی ایچ کو کم کرنا تاکہ ہیمی سیلولوز کو بھی گھلنشیل بنایا جا سکے۔ سالانہ قابل تجدید غیر لکڑی کے ریشے کے ذرائع جیسے تنکے، باگسی وغیرہ سے گودے کی پیداوار کے لیے آج صرف کچھ چھوٹی آرگنسوولو گودا ملیں چلائی جاتی ہیں۔ ایندھن ایتھنول کی پیداوار کے لیے حال ہی میں، دوسری نسل کے حیاتیاتی ایندھن کی مقبولیت کی وجہ سے، نامیاتی حل کے عمل کو بائیو ایتھنول کی پیداوار کے تناظر میں سمجھا گیا ہے۔ آرگنسوولو کے عمل سے سیلولوز گلوکوز میں انزیمیٹک ہائیڈرولیسس کے لیے حساس ہوتا ہے جس کے بعد ایتھنول کو پتلا کرنے کے لیے خمیر ہوتا ہے۔ ماؤنٹین-بیٹل-کلڈ لاج پول پائن کے آرگنسوولو فریکشنشن سے 97 فیصد گلوکوز میں تبدیل ہوا ہے۔ پین اور دیگر۔ 60 منٹ کے لیے 170 ڈگری سیلسیس، 1.1 فیصد ڈبلیو/ڈبلیو ایچ 2 ایس او 4، 65 فیصد وی/وی ایتھنول کے حالات کا استعمال کرتے ہوئے لگنن کا 79 فیصد بازیافت کیا۔ مزید برآں، ایتھنول آرگنسوولو پری ٹریٹڈ چاول کے بھوسے کو اینٹروبیکٹر ایروجینز کا استعمال کرتے ہوئے بائیو ہائیڈروجن تیار کرنے کے لیے استعمال کیا گیا۔ ہائیڈروجن کی پیداوار، بقایا بائیو ماس، اور لگنن کی بازیابی پر درجہ حرارت (120-180 °C)، رہائش کا وقت (30-90 منٹ)، اور ایتھنول کے ارتکاز (45-75% v/v) کے اثرات کی تحقیق آر ایس ایم کا استعمال کرتے ہوئے کی گئی۔ زیادہ سے زیادہ حالات میں گلوکوز کا ارتکاز غیر علاج شدہ بھوسے کا 4.22-fold تھا۔ لگنن کی بازیابی ایتھلین گلائکول آرگناسولو پلپنگ سے لگنن کی بازیابی کو تیزابیت والے پانی سے 3 گنا ڈائلیوشن سے متاثر کیا جا سکتا ہے۔ لگنن 0.5 سے 2.5 مائیکرو میٹر تک کے کروی مجموعے بناتا ہے اور تشکیل دیتا ہے۔ فلٹریشن، وقت طلب ہونے کے باوجود، اس کے بعد سب سے زیادہ موثر ہوتا ہے جب کہ مرکب گرم ہوتا ہے (> 100 °C)۔ فلٹریشن یا سینٹری فیوگیشن کے ذریعے بازیابی حاصل کی جا سکتی ہے۔ آرگنسوولو لگنن کی ہائیڈروفوبک نوعیت کی وجہ سے، آرگنسوولو لگنن کا فلوٹیشن کرافٹ لگنن کے فلوٹیشن کے لیے درکار جمع کرنے والے اور تیز کرنے والے ایجنٹوں کے استعمال کے بغیر موثر ہے۔ عمل آرگن سیل آرگن سیل تقریبا 50 فیصد میتھانول حل کے ساتھ دو مراحل والے آرگن سولو کا استعمال کرتا ہے۔ سوڈیم ہائڈروکسائڈ کو دوسرے مرحلے میں خشک لکڑی کے 30 ٪ ڈبلیو/ڈبلیو کی لوڈنگ پر شامل کیا جاتا ہے۔ دوسرے مرحلے سے لگنن کو فاسفورک ایسڈ شامل کرکے اس وقت تک الگ کیا جاتا ہے جب تک کہ 4.0 کے پی ایچ تک نہ پہنچ جائے۔ الکحل پلپنگ اینڈ ریکوری (اے پی آر) عمل لکڑی کا علاج 3 مراحل میں کرتا ہے، ہر ایک میں تیزی سے صاف سالوینٹ کا استعمال ہوتا ہے۔ عمل کے اہم پیرامیٹرز نکالنے کا وقت، درجہ حرارت، سالوینٹ کی ساخت اور پی ایچ ہیں۔ پائلٹ پلانٹ آپریشن سے پتہ چلا ہے کہ ایتھنول کے گودے سے کم قیمت پر سلفایٹ کے گودے سے بہتر گودا پیدا ہوتا ہے۔ لگنن اور ہیمی سیلولوز زیادہ پیداوار میں بازیافت کیے جاتے ہیں۔ 1987 میں اے پی آر عمل کا نام بدل کر ایلسیل عمل رکھ دیا گیا۔ یہ عمل 180 سے 210 ڈگری سیلسیس اور 2-3.5 MPa درجہ حرارت پر لکڑی کو الگ کرنے کے لیے آبی ایتھنول حل (40-60% v/v) کا استعمال کرتا ہے۔ سالوینٹ کو فلیش بخارات، بخارات کے ارتکاز اور ویکیوم اسٹرپنگ کے ساتھ بازیافت کیا جاتا ہے۔ 1989 سے 1996 تک میرامیچی، نیو برنزوک، کینیڈا میں ایک نمائشی آرگنسوولو گودا مل السل عمل کا استعمال کرتے ہوئے چلائی گئی۔ 1997 میں ہیج فنڈز کے قبضے میں آنے پر ریپیپ نے اس عمل کے لیے آئی پی کی ملکیت حاصل کی۔ پائلٹ پلانٹ نے اعلی ماحولیاتی کارکردگی، بہترین بلیچڈ گودا، 300 ٹن/دن کا معاشی طور پر پرکشش پیمانہ اور تجارتی طور پر پرکشش ضمنی مصنوعات پر فخر کیا۔ کہا جاتا ہے کہ اس ٹیکنالوجی کو سخت لکڑی کے وسائل کے چھوٹے علاقوں سے فائدہ اٹھانے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے جو جدید سائز کی کرافٹ مل کو سہارا نہیں دے سکتے تھے۔ فرانس میں سی آئی ایم وی عمل کمپگنی انڈسٹریل ڈی لا میٹریئر ویگیٹیل نے ایک ایسا عمل تیار کیا ہے جہاں گندم کے بھوسے کو ماحولیاتی دباؤ کے تحت 105 ڈگری سیلسیس پر 3.5 گھنٹے کے لیے ایسیٹک ایسڈ/فارمیک ایسڈ/پانی (30/55/15 v/v/v) کے ساتھ ٹریٹ کیا جاتا ہے۔ حاصل شدہ ریشوں کو اسکرین کیا جاتا ہے اور بلیچ کیا جاتا ہے۔ اس حالت میں لگنن تحلیل ہو جاتا ہے اور ہیمی سیلولوز کو ہائیڈرولائز کر کے اولیگو اور مونوسیکرائڈز میں تبدیل کر دیا جاتا ہے۔ نامیاتی ایسڈ کو کھانا پکانے کی شراب کے ارتکاز سے جمع کیا جاتا ہے اور پھر پانی اور ہائی پریشر فلٹریشن شامل کرکے لگنن کو تیز کیا جاتا ہے۔ اوولو، فن لینڈ میں چیمپولیس پروسیس چیمپولیس لمیٹڈ نے 1995 سے ایک ایسا عمل تصور تیار کیا ہے جہاں کسی بھی لگنوسیلوسک ریشے دار بائیو ماس کے ذرائع کو ایک کمپیکٹ عمل میں فارمک ایسڈ (بائیو سولوینٹ) کے ساتھ الگ کیا جاتا ہے۔ نام نہاد "فارمیکو" ٹیکنالوجی بخارات اور آستین کے ذریعے مکمل حیاتیاتی سالوینٹ کی بازیابی کو شامل کرتی ہے تاکہ پانی کی کم سے کم ضرورت اور اخراج کے ساتھ ایک بند لوپ عمل ہو۔ ڈیلیگنیفیکیشن منتخب طور پر لگن سیلولوز اجزاء کو سیلولوسک فائبر، ہیمی سیلولوز اور لگنن میں تقسیم کرتا ہے۔ ہیمی سیلولوز کا کچھ حصہ فرفورل اور ایسیٹک ایسڈ پر رد عمل ظاہر کرتا ہے، جو آستین کے عمل میں اعلی درجے کی تجارتی مصنوعات میں بازیافت ہوتے ہیں۔ صاف سیلولوسک فائبر مختلف اعلی درجے کی پیکیجنگ اور ٹیکسٹائل کے مقاصد میں استعمال ہوتا ہے (ہائیڈروجن پیرو آکسائیڈ کے ساتھ آسانی سے بلیچ کیا جاتا ہے)، یا ہائیڈرولائزڈ اعلی طہارت والے گلوکوز کو آسانی سے بائیو کیمیکلز میں تبدیل کیا جاتا ہے، یا گلوکوز کو آسانی سے بائیو ایتھانول میں خمیر کیا جاتا ہے۔ ڈیلیگنیفیکیشن کے بعد تحلیل شدہ ہیمی سیلولوز اور لگنن بخارات میں مرتکز ہوتے ہیں اور ایتھنول میں خمیر یا بائیو کیمیکلز میں تبدیلی کے لیے موزوں ہیمی سیلولوز کا حصہ پیدا کرنے کے لیے الگ کیے جاتے ہیں۔ الگ الگ لگنن سلفر سے پاک ہے اور فوسل ارومیٹکس کی جگہ اعلی درجے کی ایپلی کیشنز میں استعمال ہوتا ہے۔ امریکن سائنس اینڈ ٹیکنالوجی (اے ایس ٹی) عمل شکاگو، الینوائے، یو ایس اے میں مقیم امریکن سائنس اینڈ ٹیکنالوجی (اے ایس ٹی) نے ایک ایسا عمل تیار کیا ہے جو کسی بھی قسم کے بائیو ماس کو 10 سے زیادہ صنعتی باریک کیمیکلز، نامیاتی انٹرمیڈیٹس اور سالوینٹس میں تبدیل کرنے کے لیے پیٹنٹ شدہ دوسری نسل کے آرگناسولو عمل کا استعمال کرتا ہے۔ وسکونسن کے ووساؤ میں واقع 2 ٹن/دن کی پیداواری سہولت کے ساتھ، اے ایس ٹی اعلی معیار کا گودا، گلوکوز، فرکٹوز اور لگنن بھی بنا سکتا ہے۔ اے ایس ٹی عمل کے ساتھ، لگن سیلولوسک بائیو ماس کو سلفورک ایسڈ، پانی، بیوٹینول اور دیگر نامیاتی سالوینٹس، پانی، ایک نامیاتی یا غیر نامیاتی ایسڈ، اور اتپریرک کے ساتھ 150 سے 200 ڈگری سیلسیس پر ایک سے تین گھنٹے تک ٹریٹ کیا جاتا ہے۔ نتائج سے ریشے پیدا ہوتے ہیں جنہیں کاغذ کی مصنوعات کے لیے اسکرین اور بلیچ کیا جاتا ہے۔ ان حالات میں، لگنن نامیاتی سالوینٹ میں تحلیل ہو جاتا ہے اور ہیمی سیلولوز زیادہ نامیاتی سالوینٹ تیار کرنے کے لیے استعمال ہوتے ہیں۔ نامیاتی سالوینٹس کو کھانا پکانے کی شراب سے پانی کو الگ کرکے جمع کیا جاتا ہے اور پھر پانی، حرارت اور فلٹریشن شامل کرکے لگنن کو تیز کیا جاتا ہے۔ بلوم کا عمل بلوم کا عمل لوزان میں ای پی ایف ایل میں تیار کیا گیا تھا اور اسے بلوم بائیو رینوایبلز سارل نے تجارتی بنایا ہے۔ یہ طریقہ ایک حفاظتی کیمسٹری پر مبنی ہے جو لگنن اور سی 5 شکر کے ارتکاز کو روکتا ہے۔ حوالہ جات کاغذ سازی کیمیائی عمل گودا اور کاغذ کی صنعت