تحقیقات علوم چوب و کاغذ ایران
سال:1387 | دوره:23 | شماره:2 (پیاپی 29) |تعداد مقالات:9

این بررسی با هدف مطالعه تاثیر شرایط ساخت بر ویژگیهای فیزیکی و مکانیکی کامپوزیت های الیاف چوب / پلیمر در حالت ساخت ریزش کیک مورد توجه قرار گرفته است. در این بررسی 12 ترکیب شرایط مختلف از نوع پلاستیک، مقدار الیاف سلولزی کارتن کهنه و مقدار عامل جفت کننده مورد توجه قرار گرفته است. پس از ساخت تخته ها ویژگیهای فیزیکی و مکانیکی کامپوزیت ها اندازه گیری و داده ها با استفاده از آزمون فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفتند. در حالت استفاده از 70 درصد الیاف سلولزی، مقاومت و مدول خمشی و درمقدار 55 درصد الیاف سلولزی، چسبندگی داخلی، مقاومت و مدول کششی، واکشیدگی ضخامت 2 ساعت غوطه وری در آب کامپوزیت برتر بوده است. تاثیر عوامل جفت کننده در تولید کامپوزیت های لیگنوسلولزی به روش ریزش کیک در مقادیر 2 و 4 درصد نسبت به کامپوزیت های ساخته شده بدون عامل جفت کننده زیاد تر بوده است. ویژگیهای مکانیکی در مقدار 4 درصد عامل جفت کننده حداکثربوده و میزان واکشیدگی ضخامت درمقدار 2 و 4 درصد عامل جفت کننده حداقل بوده است.

در این مطالعه از یک روش جدید برای جداسازی و تخلیص لیگنین چوب صنوبر بوسیله آنزیم استفاده شد. لیگنین آنزیمی بدست آمده با روش متداول جداسازی لیگنین یعنی روش یورکمن (MWL) از لحاظ ساختار شیمیایی مورد مقایسه قرار گرفت. مطالعه شیمیایی لیگنین ها با استفاده از فنون طیف سنجی FT-IR و NMR کمی به همراه آنالیز اولیه مولکولی و توزیع وزن مولکولی انجام گرفت. بررسی ها نشان داد که لیگنین آنزیمی بدست آمده ساختار بسیار سالم تری نسبت به لیگنین MWL دارد. در مقایسه با روشهای متداول آنزیمی استخراج لیگنین استفاده از توالی آنزیمی به همراه کاهش زمان آسیاب کردن سبب جداسازی لیگنین بطور ملایم با تغییرات ساختاری اندک می شود.

در این مقاله سعی گردیده با استفاده از اطلاعات و داده های مربوط به تولید، صادرات و واردات در طی دهه گذشته در ابتدا میزان مصرف کل و سرانه کاغذ فلوتینگ محاسبه و سهم تولیدات داخلی و واردات در تراز مصرف تعیین گردد. پس از آن با توجه به اینکه این اعتقاد وجود دارد که میزان مصرف انواع فراورده های کاغذی مورد مطالعه تابعی از مصرف سرانه محصولات مورد نظر و میزان جمعیت در سالهای مختلف می باشد، از روش تحلیل رگرسیون خطی به منظور بررسی روند جمعیت و مصرف سرانه در گذشته (فاصله سال های 1384- 1373) و تخمین مصرف کل در طی سالهای 1390-1385 و افق 1400 هجری شمسی استفاده شود. و در نهایت، بر اساس محاسبه میزان مصرف (تقاضا) هر یک از کاغذ های مورد مطالعه در دوره های زمانی مورد پیش بینی و بر اساس مشاهده مهمترین طرحهای در دست اجرای تولید کاغذ و مقوا که در طی چند سال آینده به بهره برداری می رسند، میزان کمبود جهت ارضای کامل تقاضا که بایستی از طریق واردات نسبت به رفع آن اقدام شود مشخص می گردد.نتایج نشان می دهد که در افق 1400 مقدار مصرف کاغذ فلوتینگ به 290 هزارتن در سال خواهد رسید، این مساله سبب می گردد، میزان کمبود کاغذ یاد شده به بیش از 200 هزار تن در سال برسد و سهم واردات در تراز مصرف به بیش از 70% در سال افزایش یابد.

به منظور انجام این پروژه تعداد 10 اصله گرده بینه پالونیا از جنگل شصت کلاته گرگان انتخاب گردید. پس از تهیه 45 عدد نمونه مماسی از قسمت های سالم چوب، رطوبت نمونه ها به 5% رسانده و دانسیته ظاهری و ضخامت نمونه ها اندازه گیری شد. عوامل متغیر آزمایش درصد فشردگی و درجه حرارت بودند که هر کدام در سه سطح مورد بررسی قرار گرفت. سطوح حرارت پرس130، 145 و 160 درجه سانتیگراد و سطوح فشردگی 16، 33 و 50 درصد بود. خواص فیزیکی برگشت ضخامت، درصد فشردگی باقیمانده و واکشیدگی ضخامت هر یک از نمونه ها تعیین گردید. پس از این مراحل، آزمونهای مکانیکی خمش و ضربه نیز بر روی آنها انجام و جهت بررسی دقیق تر، تصاویر میکروسکوپی از نمونه های فشرده شده تهیه گردید. بررسی نتایج نشان داد که با بالا رفتن درصد فشردگی میزان برگشت ضخامت و واکشیدگی ضخامت افزایش می یابد. همچنین، فشردگی 16 درصد تغییر شکلی در ناحیه حد تناسب چوب ایجاد می کند و فشردگی 33 و 50 درصد موجب فشردگی باقیمانده بیشتری می شوند. همگام با افزایش درصد فشردگی، مقاومتهای مکانیکی افزایش یافتند و بیشترین آنها در 50% فشردگی بدست آمد. تاثیر دما در اغلب موارد معنی دار نگردید و بهترین تیمار برای فشرده سازی پالونیا، دمای 130 درجه و فشردگی50 % شناخته شد. مشاهده تصاویر میکروسکوپی، نتایج یادشده را تایید نمود و نشان داد که امکان بالا بردن درصد فشردگی به میزان بیش از 50 درصد، وجود دارد.

از الیاف ساقه کلزا تخته فیبر با دانسیته متوسط (MDF)، با در نظر گرفتن سه سطح زمان بخارزنی 2، 5 و 8 دقیقه و دو سطح مقدار چسب 9 و 11 درصد تهیه شدند. نتایج حاصل از اندازه گیری ویژگی های فیزیکی و مکانیکی تخته ها نشان می دهد که شرایط بهینه برای ساخت MDF از ساقه کلزا مربوط به تیمار با زمان بخارزنی 8 دقیقه و مقدار چسب 11 درصد می باشد. با افزایش زمان بخارزنی، خصوصیات مکانیکی و واکشیدگی ضخامت بهبود یافتند. افزایش چسب باعث بهبود پایداری ابعادی تخته ها شد. جذب آب و واکشیدگی ضخامت تخته ها نسبتا بالا بود که دلیل آن را می توان به عدم استفاده از پارافین و عدم مغز زدایی ساقه ها در این مطالعه نسبت داد. همچنین طول، قطر و ضخامت دیواره الیاف ساقه کلزا به ترتیب 1215، 28 و 7.43 میکرومتر اندازه گیری شد.

مطالعه حاضر با هدف امکان استفاده از خمیر سودای پوست کنف به جای خمیر الیاف بلند وارداتی در بهبود کیفیت کاغذ حاصل از خمیر سودای باگاس انجام پذیرفت. بدین منظور خمیر سودای باگاس با عدد کاپای13.5  (مشابه با عدد کاپای خمیر سودای باگاس کارخانه کاغذ پارس) و خمیر سودای پوست کنف با عدد کاپای 21.6 (مشابه با عدد کاپای خمیر کرافت الیاف بلند وارداتی رنگبری نشده) تهیه گردید. درصد بازده برای خمیرهای سودای باگاس و پوست کنف با اعداد کاپای ذکر شده به ترتیب 48.9 و 55.6 بدست آمد. در این بررسی دمای بیشینه پخت 165 درجه سانتیگراد، قلیاییت 20 درصد بر مبنای هیدروکسید سدیم و نسبت مایع پخت به چوب 8 به 1 در نظرگرفته شد. هر سه خمیر تا درجه روانی  ml, CSF400 پالایش گردیدند.با مقادیر اختلاط 0، 10، 20 و 30 درصد از خمیر الیاف بلند وارداتی و خمیر سودای پوست کنف با 100، 90، 80 و 70 درصد خمیر سودای باگاس کاغذهای دست ساز تهیه گردید. در درصدهای اختلاط یکسان، کاغذهای حاصل از اختلاط خمیر پوست کنف با خمیر باگاس ضخامت بیشتری از کاغذهای حاصل از اختلاط خمیر الیاف بلند وارداتی با خمیر باگاس داشتند. تفاوت در مقادیر شاخص مقاومت به ترکیدگی و طول پاره شدن کاغذهای حاصل از اختلاط 30% خمیر سودای پوست کنف و خمیر سودای باگاس با کاغذهای حاصل از اختلاط 30% خمیر کرافت الیاف بلند وارداتی و خمیر سودای باگاس معنی دار نبود. مقاومت به پارگی و ماتی کاغذهای حاصل از اختلاط 30% خمیر سودای پوست کنف با 70% خمیر سودای باگاس به مراتب از خمیرهای حاصل از خمیر الیاف بلند وارداتی و سودای باگاس با همان درصد اختلاط بیشتر بود. بنابراین، خمیر سودای پوست کنف می تواند جایگزین مناسبی برای خمیر الیاف بلند وارداتی جهت بهبود ویژگی های فیزیکی و مقاومتی کاغذهای حاصل از خمیر سودای باگاس باشد.

هدف از انجام این تحقیق بررسی امکان تولید تخته خرده چوب از گونه آکاسیا سالیسینا و تعیین بهترین شرایط ساخت برای این گونه بوده است. بدین منظور سه عامل متغیر تولید شامل درصد مصرف جسب، درجه حرارت پرس و زمان پرس مد نظر قرار گرفت. مصرف چسب در دو سطح 9 و 11 درصد، درجه حرارت در دو سطح 165 و 175 درجه سانتیگراد وزمان پرس در سه سطح 5، 6، 7 دقیقه تعیین شد. روش آماری مورد استفاده، آزمون فاکتوریل سه عامله بلوکهای کاملا تصادفی انتخاب گردید. بنابراین 12 شرایط ساخت در نظر گرفته شد که با احتساب 3 تکرار برای هر تیمار جمعا 36 تخته ساخته شد.نتایج تجزیه واریانس نشان داد که اثر مستقل مصرف چسب اثر معنی دار روی «مقاومت خمشی» چسبندگی داخلی و واکشیدگی ضخامت دارد (افزایش مصرف از 9 به 11 درصد مقاومت خمشی را از 16.4 به 18.7 مگاپاسکال، چسبندگی داخلی را از 1.24 به 1.46 مگاپاسکال افزایش می دهد ضمن آنکه واکشیدگی ضخامت را در 2 و 24 ساعت پس از غوطه وری در آب بترتیب از 13.8 به 7 درصد و 22 به 15.4 درصد کاهش میدهد. همچنین حرارت پرس اثر مستقل معنی دار روی مدول الاستیسیته تخته دارد بطوریکه با افزایش حرارت از 165 به 175 درجه این ویژگی را از 1951 به 1731 مگاپاسکال کاهش میدهد. زمان پرس نیز روی مقاومت خمشی تخته اثر مستقل معنی دار دارد بطوریکه با افزایش زمان از 5 به 6 دقیقه این ویژگی از 17 به 19 مگاپاسکال افزایش سپس با افزایش زمان به 7 دقیقه به 16.7 مگاپاسکال کاهش می یابد. اثر متقابل مصرف چسب و زمان پرس را میتوان روی مقاومت خمشی و مدول الاستیسیته تخته مشاهده نمود ضمن آنکه حرارت و زمان پرس نیز اثر متقابل معنی دار روی مدول الاستیسیته تخته دارد. سه عامل مصرف چسب، درجه حرارت و زمان پرس دارای اثر متقابل معنی دار روی واکشیدگی ضخامت دارد. برآیند نتایج حاصل بیانگر آن است که امکان تولید تخته خرده چوب از این گونه با خواص لازم وجود دارد که در این میان 11 درصد مصرف، 165 درجه حرارت و 6 دقیقه زمان پرس بهترین شرایط ساخت را ارایه می دهد.

در این تحقیق، به منظور بررسی امکان استفاده از الیاف لیگنوسلولزی در ساخت چندسازه های الیاف طبیعی - پلاستیک، الیاف باگاس با نسبتهای متفاوت 40، 55 و 70 درصد با پلی پروپیلن مخلوط شد. همچنین برای سازگاری PP با باگاس، از سازگار کننده MAPP به مقدار 4 و 6 درصد وزنی پلی پروپیلن استفاده شد. سپس خواص مکانیکی خمشی توسط دستگاه اینسترون مدل 6025 اندازه گیری شد. همچنین به منظور بررسی کیفیت اتصال بین فاز زمینه و باگاس، سطح شکست نمونه ها به وسیله میکروسکوپ الکترونی مورد مطالعه قرار گرفتند. نتایج نشان داد که افزایش الیاف سبب کاهش تنش و کار حدتناسب خمشی و بهبود مدول خمشی شده است. همچنین افزایش سازگار کننده، باعث افزایش مدول گسیختگی، مدول الاستیسیته و کار حدتناسب خمشی شد. همچنین، نتایج میکروسکوپی نشان داد که افزایش سازگار کننده، سبب بهبود اتصال باگاس و PP شده است.

در این مطالعه، تیمار مکانیکی فشرده سازی در جهت موازی الیاف چوب راش (Fagus orientalise) جهت ارزیابی تاثیر آن بر خواص مکانیکی چوب، در سه سطح صفر، 10 و 15 درصد طول اولیه نمونه پس از تیمار حرارتی رطوبتی انجام گرفته و مقاومت های مکانیکی نمونه ها شامل مدول گسیختگی، مدول الاستیسیته ظاهری، مدول الاستیسیته کششی، مقاومت کششی و کرنش کششی اندازه گیری شدند. نتایج نشان دادند که در اثر تیمار و با افزایش میزان فشردگی، مقدار مدول گسیختگی، مدول الاستیسیته ظاهری، مدول الاستیسیته کششی و مقاومت کششی کاهش و کرنش کششی افزایش می یابد.