تحقیقات علوم چوب و کاغذ ایران
سال:1386 | دوره:22 | شماره:2 (پیاپی 27) |تعداد مقالات:10

تهیه خمیر کاغذ از باگاس با استفاده از بازهای آلی تترامتیل آمونیوم هیدروکسید (TMAH) و اتیلن دی آمین (EDA) در مقایسه با پختهای سودا و سودا - آنترا کینون بررسی شده است. ویژگیهای خمیرهای حاصل، شامل عدد کاپا، وازده، بازده، خواص نوری و خواص  مکانیکی اندازه گیری شدند. در شرایط یکسان خمیرسازی،‏‏ عدد کاپای پختهای حاوی TMAH بسیار کمتر از بقیه خمیر کاغذها اندازه گیری شد. به علاوه خواص نوری خمیر کاغذ تهیه شده از TMAHو مخلوط TMAH-NaOH بسیار بهتر از خمیر کاغذ حاصل از پخته ای شاهد سودا و سودا - آنتراکینون است. خواص نوری و مکانیکی خمیر کاغذ تهیه شده با مایعات پخت مختلف حاوی EDA حد واسط خمیرهای سودا و خمیرهای حاوی TAMH است. نتایج لیگنین زدایی و روشنی خمیر نشان می دهد که مکانیسم لیگنین زدایی TMAH با یون هیدروکسید حاصل از سود متفاوت است و احتمالا از طریق افزایش همزمان سرعت تخریب لیگنین و افزایش انحلال پذیری لیگنین و کاهش واکنشهای تراکمی باعث افزایش سرعت لیگنین زدایی و تولید خمیر مناسب می شود.

چوب پلاستیک به عنوان بک فراورده مرکب جدید از آرد یا الیاف چوب و مواد ترموست یا ترموپلاستیک ها ساخته شده است. در چند دهه اخیر از محصولات کشورهای صنعتی غرب به خصوص آمریکا بوده و در کاربردهای ضد رطوبت مورد استفاده قرار می گیرد. در این تحقیق نمونه هایی از فراورده مرکب به همراه نمونه هایی از چوب گونه افرا و آزاد تهیه گردیدند. اثرات آب، آتش و قارچ رنگین کمان بر روی نمونه ها، با استفاده از استانداردهای ASTM و EN بکار برده شد. نتایچ بدست آمده نشان داد که بیشترین مقاومت در برابر آتش مربوط به چوب پلاستیک با ماده ترکیبی پلی پروپیلن می باشد و کمترین مقاومت نیز مربوط به گونه افرا است. در خصوص غوطه وری نتایچ نشان داد که با افزایش سطح مقطع نمونه ها در چوب پلاستیک میزان جذب آب کاهش پیدا می کند. نتایج مربوط به تاییر قارچ پوسیدگی سفید (Trametes versicolor) بر روی چوب پلاستیک در شرایط آزمایشگاهی در مدت 6 هفته، همچنان نشان داد که کاربرد مواد ترکیبی 30 درصد پلی پروپیلن، 30 درصد پلی اتیلن و 40 درصد الیاف و یا آرد چوب می تواند به طور قابل ملاحظه ای در مقابل پوسیدگی قارچی مقاومت نماید.چوب افرا در برابر حمله قارچی در حدود 5/38 درصد کاهش وزن نشان داد که احتمالا این کم مقاومتی به خاطر داشتن مواد قندی و نشاسته ای زیادی است که در این گونه وجود دارد. بنابراین از نظر درجه بندی مقاومت در برابر حمله قارچ پوسیدگی جز گونه های پوسیدنی به حساب آمد. میزان اختلاف دوام افرای (طبیعی) با افرای تیمار شده با آب دریا نیز حدود 3 درصد بود.چوب درون آزاد در مقابل قارچ رنگین کمان از خود مقاومت بالایی را نشان داد, به طوری که میزان کاهش وزن نمونه های طبیعی 75/3 درصد بود و جز گونه های بسیار با دوام محسوب میشود. کاربرد آب دریا فقط نیم درصد به افزایش مقاومت چوب در برابر حمله قارچ رنگین کمان کمک نمود.نتایج حاصل از اثر قارچ پوسیدگی بر روی چوب پلاستیک نشان داد که این فراورده مرکب چوبی در برابر حمله قارچ مقاوم بوده و قادر است در یک دوره 6 هفته ای به اندازه چوب دورن گونه آزاد در مقابل مکانیزم پوسیدگی مقاومت نماید. بنابراین، چوب پلاستیک ساخته شده در این تحقیق با کاهش وزن 14/3 درصدی جز فراورده های چوبی خیلی با دوام به حساب می آید.

این تحقیق با هدف بررسی تاثیر تیمار استیلاسیون بر روی ثبات ابعادی کاغذ ساخته شده صورت گرفت. نمونه های کاغذ تحریر و مقوای کفش (Texon) درون فلاسک شیشه ای و در دمای 120°C با انیدرید استیک، بدون حضور کاتالیست و در طی مدت 30 و 60 دقیقه تیمار شدند. کاغذ های تیمار شده به مدت 2 و 24 ساعت در آب غوطه ور شدند و سپس درصد حجیم شدگی ناشی از استیلاسیون، واکشیدگی ضخامت و قابلیت ضد واکشیدگی استیلاسیون در آنها تعیین شدند. نتایج نشان دادند که درصد حجیم شدگی در مقوای کفش و کاغذ تحریر، با افزایش مدت زمان واکنش افزایش یافت؛ ولی در مقوای کفش (Texon) پس از 30 دقیقه حجیم شدگی روند کندی پیدا کرد. در مقایسه با نمونه های شاهد، درصد واکشیدگی ضخامت هر دو نوع نمونه پس از 2 و 24 ساعت غوطه وری در آب کاهش قابل توجهی داشت. همان طور که انتظار می رفت، ویژگی ضد واکشیدگی ناشی از استیلاسیون مقوای کفش و کاغذهای تحریر افزایش یافت.

خواص خمشی مواد مرکب ساخته شده از ضایعات مواد لیگنوسلولزی و پلی اتیلن ضایعاتی به روش خشک مخلوط/ پرس گرم در این تحقیق مورد مطالعه قرار گرفت. بدین منظور، چهار نوع پر کننده لیگنوسلولزی (خاک اره چوب، خاک سندیگ MDF، خاک اره تخته خرده چوب، پوسته برنج) و پودر پلی اتیلن سنگین به صورت خام و ضایعاتی و مخلوط، با نسبت 60% وزن پرکننده در مخلوط کن دور بالا با هم مخلوط شده و با استفاده از پرس گرم به صورت تخته های 1×35×35 سانتیمتر با دانسیته یک gr/cm3 ساخته شدند. بعد از مشروط شدن نمونه ها در شرایط آزمایشگاهی، تحت آزمایش خمش استاتیکی قرار گرفتند. نتایج نشان داد که مدول الاستیسیته و مدول گسیختگی مواد مرکب ساخته شده از پرکننده های خاک سنباده MDF و خاک اره تخته خرده چوب بیش از سایر پرکننده های لیگنوسلولزی بود. در کلیه ترکیب های با افزایش مقدار پلی اتیلن سنگین ضایعاتی مدول الاستیسیته و مدول گسیختگی تیمارها افزایش می یافت.

در این تحقیق اثر نرمه های (CMP (fiber fines بر خواص مکانیکی کاغذ روزنامه مورد بررسی قرار گرفت. به این منظور برای نرمه خمیر کاغذ CMP چهار سطح اختلاط 0، 10، 20 و 30 درصد در نظر گرفته شد. میزان خمیر کاغذ الیاف بلند وارداتی نیز مقدار ثابت 20 درصد منظور شد. پس از اختلاط خمیر کاغذها و تهیه کاغذ دست ساز اثر نرمه خمیر کاغذ CMP بر ویژگیهای مکانیکی کاغذ مورد بررسی و تجزیه و تحلیل آماری قرارگرفت. نتایج حاصل از اندازه گیریها نشان داد که به طور کلی افزایش میزان نرمه خمیر کاغذ CMP تا 20% سبب افزایش مقاومت به تا شدن و مقاومت کششی کاغذ شده و از این به بعد سبب کاهش آنها می شود. همچنین، افزایش نرمه CMP سبب کاهش مقاومت به پارگی و شقی کششی کاغذ شده و بر مقاومت به ترکیدن کاغذ تاثیر معنی داری ندارد.

فزایندگی مصرف چوب که با فزونی و افزایش جمعیت پدیدار گشته است، توجه به کشت گونه و کلنهای سریع الرشد صنوبر را حایز اهمیت نموده است. بدین جهت، در طی دهه های اخیر تعدادی از گونه ها و کلنهای اصلاح شده خارجی وارد ایران شده و در گیلان کشت شده است که از میان آنها دو کلن Populus.deltoides.77.51 و P.d.69.55 که سازگاری و توان چوبدهی بالا و خوبی داشته و با توجه به اینکه این درختان با هدف تولید چوب کشت می شوند; بنابراین مورد اقبال عمومی کشاورزان و صنوبرکاران قرار گرفته اند. بهینه سازی مصرف چوب ارتباط تنگاتنگی با شناخت ویژگی فیزیکی، آناتومیکی (تشریحی)، بیومتری الیاف و سایر خواص مهندسی آن پیدا می کند. بنابراین در این بررسی با استفاده از دستورالعمل IAWA، ویژگیهای بیومتری الیاف دو کلن فوق شامل طول، قطر و ضخامت الیاف اندازه گیری شده و مقادیر میانگین هر یک P.d.77.51؛ 947 ،25.35 ،5.24 میکرون و برای کلن P.d.69.55 به ترتیب 971, 24.99 و 5.46 میکرون می باشند.

 در این بررسی، شرایط بهینه ساخت تخته  خرده چوب از کهور پاکستانی موجود در قسمتهای جنوبی ایران با هدف تعیین ویژگیهای فیزیکی  و مکانیکی تخته ها مورد مطالعه قرار گرفت. مصرف چسب 9، 10 و 11 درصد (بر اساس وزن خشک خرده چوب)، زمان پرس 5، 6 و 7 دقیقه به عنوان عوامل متغیر در نظر گرفته شدند.ماده چوبی بکار رفته، شامل ضایعات هرس چوب کهور پاکستانی واقع در جنوب کشور (استان بوشهر )، نوع رزین (اوره - فرم آلدئید)، نوع و درصد هاردنر (سخت کننده) (کلرور آمونیوم بر مبنای 2 درصد وزن خشک چسب)، زمان بسته شدن پرس (5/4 میلیمتر بر ثانیه)، دانسیته تخته (7/0 گرم بر سانتیمتر مکعب)،  فشار پرس (30 کیلوگرم بر سانتیمتر مربع) و درجه حرارت پرس (160 درجه سلسیوس) به طور ثابت فرض گردیدند. تخته های ساخته شده مطابق با استاندارد EN جهت تعیین ویژگیهای فیزیکی و مکانیکی مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج بدست آمده نشان داده است که با افزایش میزان درصد چسب از 9 به 11 درصد مقاومت خمشی، مدول الاستیسیته و چسبندگی داخلی افزایش یافته و واکشیدگی ضخامتی پس از 2 و 24 ساعت غوطه وری در آب کاهش یافته اند. همچنین، در شرایط استفاده از زمان پرس 6 دقیقه، مدول الاستیسیته خمشی و واکشیدگی ضخامت 2 ساعتی در شرایط مطلوب قرار داشته است.

در این تحقیق خصوصیات خمیر کاغذ CMP و APMP ساقه ذرت مورد بررسی قرار گرفت. ترکیب شیمیایی این ماده لیگنوسلولزی شامل سلولز، لیگنین، مواد استخراجی و خاکستر به ترتیب 67/49، 88/21، 53/2 و 87/4 درصد و طول فیبر، قطر فیبر، قطر حفره سلولی و ضخامت دیواره آن به ترتیب 936/0 میلیمتر، 463/18 میکرون، 59/11 میکرون و 48/3 میکرون اندازه گیری شد. به منظور تهیه خمیر کاغذ CMP و APMP از ساقه ذرت، دمای پخت 95-90 درجه سلسیوس، زمان پخت 20، 30، 40 و 60 دقیقه، قلیائیت فعال 5 و 10 درصد و نسبت مایع پخت به ساقه ذرت 1/ 8 در نظر گرفته شد (در پخت APMP از 3 درصد پراکسیدهیدروژن استفاده شد).بازده خمیر کاغذهای CMP در زمان پخت 20 دقیقه با میانگین 65/72 درصد بیشترین بوده و به همراه دو خمیر کاغذ تهیه شده در زمان پخت 30 و 40 دقیقه در گروه A قرار گرفتند. در روش APMP بازده خمیر کاغذهای تهیه شده در زمان پخت 20 دقیقه با میانگین 84/71 درصد در گروه A و خمیر کاغذهای تهیه شده در زمانهای پخت 30، 40 و 60 دقیقه به ترتیب با بازده 27/70، 82/68 و 74/66 درصد در گروههای B، C و D قرار گرفتند.مقاومت در برابر ترکیدن کاغذها بین  23/1-0204/1، KPa.m²/gr، مقاومت در برابر پاره شدن آنها بین 392/4-166/4 mNm²/gr و طول پاره شدن آنها بین 14/4-02/4 کیلومتر اندازه گیری شد. این تحقیق نشان داد که با توجه به محدودیت منابع لیگنوسلولزی چوبی از ساقه ذرت دانه ای که در سطح وسیعی از کشور کاشته می شود، می توان به عنوان یک ماده لیگنوسلولزی ارزان قیمت در صنعت کاغذسازی استفاده کرد.