تحقیقات علوم چوب و کاغذ ایران
سال:1397 | دوره:33 | شماره:1 (پیاپی 62) |تعداد مقالات:16

این تحقیق با هدف شناسایی و مقایسه ترکیبات آلی موجود در چوب توسکا ییلاقی و قشلاقی انجام شد. به همین منظور، نمونه های آزمونی توسکا ییلاقی و قشلاقی از منطقه جنگل داری نوشهر به صورت تصادفی انتخاب گردید. به طوری که ابتدا طبق آزمون های استاندارد TAPPI از چوب توسکا ییلاقی و قشلاقی آرد چوب و مواد استخراجی توسط حلال استن جداسازی گردید. سپس باقیمانده مواد استخراجی به داخل یک ویال شیشه ای منتقل و به آن واکنشگر BSTFA اضافه شد. نمونه ها بعد از آماده سازی به دستگاه GC-MSتزریق شد. برای شناسایی ترکیبات نیز از دیاگرام زمان بازداری، محاسبه ضریب کواتس و جدول آدامز استفاده گردید. نتایج مربوط به دستگاه GC/MS نشان داد که درچوب توسکا ییلاقی 99 ترکیب وجود دارد، به طوری که دی بوتیل فتالات(15/9%)، 2، 2-اکسی بیس اتانول(62/6 %)، 1، 2-بنزن دی کربوکسیلیک اسید (63/2%) واسکوالن(46/0%) مهمترین ترکیبات هستند. در چوب توسکا قشلاقی، از 127 ترکیب شناسایی شده، بوتان دی اوئیک اسید مونومتیل استر(88/10%)، ایزوپروپان اکسی پروپان-2-اول (82/8%)، 5، 3-دی اکسان دکان(73/7%)، گاما-سیتوسترول(53/3%) و وانیلین(39/0%) به عنوان مهمترین ترکیبات می باشند. مقایسه کروماتوگرام های نمونه های مذکور نیز نشان داد که 12 ترکیب مشترک در چوب توسکا ییلاقی و قشلاقی وجود دارد، که مهمترین آنها تترادکان، هگزادکان، هپتادکان، ایزوپروپان اکسی پروپان-2-اول و بیس (2-اتیل هگزیل) فتالات می باشد. بعضی از این ترکیبات می توانند نقش زیادی در مصرف و دوام چوب توسکا ییلاقی و قشلاقی داشته باشند.

در این تحقیق، تأثیر استفاده از پرکننده کربنات کلیسم رسوبی به همراه نانوسلولز به عنوان مقاومت دهنده جهت جبران کاهش مقاومت های کاغذ تهیه شده از خمیرکاغذ باگاس مورد بررسی قرارگرفت. سوسپانسیون نانوسلولز با خشکی 1/0 درصد یکنواخت شده با فراصوت به مقدار 2 درصد بر مبنای وزن خشک الیاف به خمیرکاغذ دارای 15 درصد پرکننده کربنات کلسیم اضافه شد و با همین نمونه بدون نانوسلولز و خمیرکاغذ پایه (بدون هرگونه افزودنی) مورد مقایسه قرارگرفت. کمک نگهدارنده پلی اکریل آمید کاتیونی به میزان ثابت 14/0 درصد بر اساس وزن خشک الیاف استفاده شد. تحلیل آماری نتایج نشان داد که با افزودن سامانه PCC و نانوسلولز به سوسپانسیون خمیرکاغذ باگاس، زمان آبگیری افزایش یافت. اضافه شدن نانوسلولز به علت تشکیل کلوخه های چسبنده، ماندگاری ذرات پرکننده را افزایش داده است. تصاویر الکترونی تهیه شده از نمونه های کاغذ نیز دلمه شدن ذرات پرکننده، ماندگاری بیشتر پرکننده و پراکندگی بهتر آن در شبکه کاغذ را تأیید می کند. به علاوه، در کاغذهای پرشده با PCC و نانوسلولز با ماتی و روشنی تقریباً مشابه، بطور معنی داری افت خواص مقاومتی ناشی از اضافه شدن پرکننده جبران شده است. گرچه زمان آبگیری به نسبت زیاد از این خمیرکاغذ یک محددویت اساسی است، ولی پیش تیمار پرکننده با نانوسلولز قبل از اضافه شدن آن به خمیرکاغذ می تواند به عنوان یک راهکار امیدوارکننده مورد بررسی قرار گیرد.

بهبود ویژگی های مقاومتی کاغذهای تهیه شده از الیاف بازیافتی از اهداف مهم صنایع کاغذسازی است. تحقیقات اخیر نشان داد ماندگاری بیشتر افزودنی های مقاومت دهنده از طریق جذب پی در پی پلیمرهای با بار مخالف یکی از رویکردهای امیدوارکننده برای دستیابی بدین هدف می باشد. در این پژوهش، تیمار الیاف حاصل از کاغذهای برگشتی نیمه شیمیایی سولفیت خنثی با دو پلیمر نشاسته کاتیونی و کربوکسی متیل سلولز آنیونی در شرایط pH~7، pH~10 و سوسپانسیون نمکی دارای 001/0 مولار کلرید سدیم انجام گرفت. سپس شاخص نگهداری آب (WRV) و پتانسیل زتای الیاف اندازه گیری شد. از نمونه های خمیرکاغذ تیمارنشده و تیمارشده کاغذهای استاندارد دست ساز با وزن پایه 3± 60 گرم بر مترمربع تهیه شد. نتایج نشان داد که با جذب این دو پلی مر آب دوست، شاخص نگهداری آب الیاف بطورمعنی داری افزایش یافت. تغییرات متناوب پتانسیل زتا تأیید کننده معکوس شدن بار سطح الیاف و جذب متوالی جفت پلیمر می باشد. میکروگراف های الکترونی SEM تهیه شده از نمونه های کاغذهای تیمارنشده و تیمارشده، تغییرات جدید ایجادشده در میزان سطح پیوند الیاف بر اثر جذب بیشتر این دو پلیمر مقاومت دهنده را نشان داد. همچنین، توسعه قابل ملاحظه مقاومت های مکانیکی کاغذ (شاخص های کششی، ترکیدن و پاره شدن) موفقیت میزان جذب بالای بیو پلیمرهای استفاده شده را تأیید می کند.

در سال های اخیر مشکلات زیست محیطی ناشی از برداشت بی رویه چوب و کمبود این مواد اولیه، صنایع چوب و کاغذ و کشور را با بحران جدی رو به رو ساخته که ارایه راه کارهای اصولی و دراز مدت برای تأمین مواد اولیه سلولزی را طلب می کند. مطالعه حاضر با هدف مقایسه ویژگی های خمیرکاغذ شیمیایی-مکانیکی (CMP) سه گونه پهن برگ خالص و مخلوط شامل 40% صنوبر (گونه دلتوئیدس)، 15% راش و 45% ممرز انجام شد. شرایط خمیرسازی برای رسیدن به بازده 85 درصد شامل مدت زمان های متفاوت پخت (60-25 دقیقه)، درجه حرارت ثابت 170 درجه سانتی گراد، و نسبت مایع پخت به چوب 7 به 1 بود. بخشی از خمیرها پس از پالایش با تعداد دور ثابت پالایشگر آزمایشگاهی PFI (8200 دور) رنگبری شد. پس از ساخت کاغذهای دست ساز آزمایشگاهی از خمیرهای پالایش شده رنگبری شده و نشده، ویژگی های آنها طبق استاندارد TAPPI مورد اندازه گیری قرار گرفت. نتایج نشان داد بین خمیرهای خالص، گونه صنوبر به لحاظ مجموع ویژگی ها، دارای ویژگی های مکانیکی و نوری بهتری بود. در مجموع، رنگبری خمیرکاغذ شیمیایی مکانیکی موجب افزایش شاخص مقاومت کششی و ترکیدن و کاهش شاخص پارگی شد. بیشترین درجه روشنی اولیه برای گونه صنوبر و کمترین آن مربوط به گونه راش تعیین شد. مقادیر ماتی و زردی کاغذ بعد از رنگبری در هر دو نوع خمیرکاغذ خالص و مخلوط، کاهش یافتند.

تجارت بین الملل سهم قابل توجهی از اقتصاد جهانی را به خود اختصاص داده است، مسئله تنظیم روابط اقتصاد خارجی سهم بالایی در مذاکره های سیاسی کشورها دارد، رویدادهای اجتماعی، سیاسی، فرهنگی از جمله پیمان های سیاسی و اقتصادی بر تجارت کشورها تاثیر بسزایی دارد. جنگل ها در سراسر جهان مقادیر زیادی چوب تولید می کنند و تجارت محصولات آن در سراسر جهان انجام می شود. از آنجا که ایران از حدود 100 سال پیش با روسیه و سایر کشورهای اروپای درباره چوب مراوده تجاری داشته است این مطالعه با هدف بررسی و شناخت اثر رویدادهای سیاسی بر صادرات دوجانبه چوب خام و مصنوعات چوبی کشور ایران و روسیه و همین طور اثر تشکیل پیمان ورشو و فروپاشی آن بر تجارت چوب کشورهای عضو با ایران با استفاده از الگوی جاذبه انجام شد. نتایج تحقیق نشان می دهد که پیمان ورشو به عنوان یک پیمان سیاسی روابط تجاری چوب کشورهای عضو پیمان با ایران را تحت تأثیر قرار داده است و درآمد سرانه ی دو شریک تجاری، تغییرات نرخ ارز و فاصله ی جغرافیایی بر حجم تجارت چوب و محصولات چوبی مؤثر بوده است. برای دو کشور ایران و روسیه نتایج حاکی از اثرپذیری تجارت چوب از اتفاقات سیاسی و همچنین قوانین و لوایح تصویب شده ی داخلی دو کشور است.

هدف از این تحقیق، کاربرد ساقه شاهدانه در تولید تخته خرده چوب بوده است. لذا از ساقه شاهدانه و چوب اکالیپتوس با نسبتهای متفاوت شامل 100% و. %، 50%، 50% و 0 % و 100% و با استفاده از مقدار مصرف چسب 10 و 12 درصد (بر مبنای وزن خشک خرده چوب) و دو زمان پرس 3 و 4 دقیقه، اقدام به ساخت تخته خرده چوب گردید. ویژگی های فیزیکی و مکانیکی تخته ها شامل جذب آب و واکشیدگی ضخامت پس از 2 و 24 ساعت غوطه وری در آب، مقاومت چسبندگی داخلی تخته ها، مقاومت خمشی و مدول الاستیسیته بر طبق استاندارد EN اندازه گیری و کلیه داده ها مورد تجزیه و تحلیل آماری قرار گرفتند. نتایج نشان داد که افزایش ذرات ساقه شاهدانه منجر به بهبود ویژگی های خمشی (مدول الاستیسیته و مقاومت خمشی) تخته خرده چوب گردید. همچنین افزایش ذرات ساقه شاهدانه منجر به تضعیف مقاومت چسبندگی داخلی و خواص فیزیکی تخته خرده چوب (واکشیدگی ضخامت پس از 2 و 24 ساعت غوطه وری در آب شد. با افزایش زمان پرس، مدول الاستیسیته و واکشیدگی ضخامت پس از 24 ساعت غوطه وری در آب تخته خرده چوب بهبود یافت. با مقایسه خواص مکانیکی تخته های تولید شده با استاندارد ایران، مشخص گردید که با استفاده از ساقه شاهدانه به طور خالص و یا مخلوط، و زمان پرس 3 دقیقه و مقدار مصرف چسب 8 درصد، می توان تخته های با ویژگی مکانیکی استاندارد تولید نمود، اگرچه ویژگیهای فیزیکی تخته ها مقادیر استاندارد را تامین نکرد، که علت این امر عدم می تواند ناشی از عدم استفاده از عوامل محدود کننده جذب آب (پارافین) باشد.

چاپ فلکسوگرافی پرکاربردترین تکنولوژی چاپ در صنایع بسته بندی می باشد. اما عدم چسبندگی مناسب مرکب بر پایه آب بر روی مقوای پوشش داده شده با پلی اتیلن یکی از مهم ترین مشکلات محسوب می شود. عوامل ارتقاء دهنده چسبندگی از نوع سیلان از جمله بهترین افزودنی هایی هستند که به عنوان عامل تشکیل دهنده اتصالات عرضی و عوامل ضد آب در صنایع مرکب و پوشش می توانند مورد استفاده قرار گیرند. در این پژوهش از عامل ارتقا دهنده N-بتا-(آمینو اتیل)-گاما-آمینو پروپیل متیل دی متوکسی سیلان و 2-(4، 3-اپوکسی سیکلوهگزیل) اتیل تری اتوکسی سیلان به منظور بهبود چسبندگی مرکب آب پایه به مقوای پوشش داده شده با پلی اتیلن استفاده شد. نتایج نشان داد بیشترین میزان چسبندگی با افزایش 5 درصد N-بتا-(آمینو اتیل)-گاما-آمینو پروپیل متیل دی متوکسی سیلان حاصل شد. افزودن ترکیبات سیلانی به ترکیب مرکب چاپ باعث افزایش زاویه تماس و آب گریزی فیلم مرکب بر روی سطح مقوای پوشش داده شده با پلی اتیلن شد. همچنین، با افزودن سیلان به ترکیب مرکب، کشش سطحی مرکب چاپ کاهش یافت.

در این بررسی عصاره پوست تنه درخت سرخدار (Taxus baccata L. ) رویش یافته در ذخیره گاه جنگل افرا تخته علی آباد کتول واقع در استان گلستان به کمک حلال استون و به روش سوکسله استخراج گردید و سپس ترکیب های شیمیایی موجود در آن مورد شناسایی قرار گرفت. پوست دیسک های تهیه شده جداسازی و به آرد تبدیل شد. سپس عصاره محلول در حلال استون بر طبق روش استاندارد TAPPI تهیه گردید. به منظور سایلیل دار کردن ترکیب ها، مقداری از پودر خشک عصاره در یک ویال شیشه ای ریخته شد و مواد مشتق ساز (پیریدین، BSTFA و TMCS 1%) به آن اضافه شد و نمونه برای شناسایی به دستگاه کروماتوگرافی گازی-طیف سنجی جرمی (GC/MS) تزریق گردید. نتایج حاصل از این تحقیق نشان داد که میانگین درصد عصاره استونی پوست سرخدار 63/13 درصد بود. به طور کلی 46 ترکیب در پوست سرخدار مورد شناسایی قرار گرفت. عمده ترین ترکیب های مورد شناسایی شامل: تترا سیلوکسان، دکا متیل-(80/14%)، هگزا دکانوییک اسید، هیدروکسی استر (24/11%)، 3-(3-آمینو پروپیل)-6-(3، 3-دی متیل آلیل آمینو) پیورین (85/9%)، دی-ریبوفورانوز، 1، 2، 3، 5-تتراکیس-O-(هیدروکسی)-(31/9%) و 2-متیل پایرولو]1، 2-a[ پایرازین-1(H2)-ان (73/6%) بودند. ترکیب های شیمیایی متفاوتی از جمله فنولی، فلاونویید، آلکالویید، اسید چرب، استر اسید چرب، قند، آلکان، الکل چرب، قند الکلی و استرویید در عصاره استونی پوست سرخدار یافته شد که بعضی از آنها را می توان به عنوان مواد حفاظتی برای از بین بردن موجودات مخرب چوب سنتز کرد. مهمترین ترکیب های سیتوتوکسیک و ضد سرطان شناسایی شده در عصاره استونی پوست سرخدار، 4-پیپریدینون، 2، 2، 6، 6-تترا متیل (19/0%) و فنول، 2، 4-بیس(1، 1-دی متیل اتیل)-(34/3%) بود.

در این مطالعه، پتانسیل فناوری توموگرافی آکوستیکی جهت تعیین توان ایستایی درختان سرپای شهری در مقابل نیروهای وارده طبیعی مانند باد و طوفان بررسی شده است. ابتدا مولفه های دو حسگر داخلی و اروپایی شامل زمان عبور و سرعت در مسیرهای شعاعی تا مماسی و طولی درخت و تصویر توموگرام آنها مورد مقایسه قرار گرفت. سپس با بازرسی چشمی علائم آسیب و پوسیدگی طوقه درختان رصد و وضعیت طوقه درخت با دستگاه توموگرافی پایش گردید. مقایسه حسگر داخلی و اروپایی، کیفیت و دقت مشابهی را نشان داد. در بررسی 103 پایه درخت سرپا، تعداد 9 اصله از 23 درختی که هیچگونه علائم آسیب ظاهری در طوقه نداشتند، در توموگرافی حاوی مقادیر معتنابهی پوسیدگی مخفی بودند. از طرفی تعداد قریب به 10 اصله از 53 درختی که ظاهر طوقه پوسیده داشتند، تصاویر توموگرافی عمدتا سالم و بدون آسیب نشان دادند. لذا نتیجه گرفته می شود که بازرسی چشمی درختان شهری جهت حفظ یا قطع درختان شهری کافی نبوده و روشهایی مانند توموگرافی آکوستیکی که معایب مخفی را آشکار می سازند باید در دستور کار ارزیابی ها قرار گیرد.

مطالعات رادیوگرافی یکی از روش های غیرمخرب برای ارزیابی کیفی چوب آلات ساختمانی به منظور آشکارسازی عیوب آن به سبب تخریب طبیعی می باشد. مطالعه حاضر با هدف ارزیابی معایب چوب صنوبر دلتوئیدس و راش ناشی از پوسیدگی با استفاده از روش غیرمخرب اشعه X انجام شد. برای هر گونه از نمونه های رنگ نشده (فاقد پوشش) و رنگ شده با سیلر و کیلر (پوشش داده شده) استفاده گردید که تحت فرایند پوسیدگی مطابق با استاندارد D1413-ASTM قرار گرفتند. فرایند پوسیدگی در دوره های 1، 2 و 3 ماهه با استفاده از قارچ پوسیدگی رنگین کمان در شرایط آزمایشگاهی صورت گرفت. پس از سپری شدن هر یک از این دوره ها، برای بررسی پوسیدگی نمونه ها، تصویربرداری با استفاده از یک سیستم اشعه X تصویربرداری در 3 جهت عرضی، مماسی و شعاعی انجام شد. نتایج نشان دادند که پس از 1، 2 و 3 ماه مجاورت با قارچ پوسیدگی و بر اثر تخریب قارچی ایجاد شده، وزن چوب هر دو سری نمونه های رنگ شده و رنگ نشده کاهش یافته است. در این ارتباط، کاهش وزن ناشی از پوسیدگی گونه راش کمتر از گونه صنوبر بود. همچنین، کاهش وزن نمونه های رنگ نشده بیشتر از نمونه های رنگ شده بود، که این امر نیز از نظر آماری معنی دار بود. نتایج حاصل از رادیوگرافی نمونه های رنگ نشده و رنگ شده در جهت های عرضی، مماسی و شعاعی نشان داد که پوسیدگی تاثیری بیشتری در ساختار چوب صنوبر در مقایسه با گونه راش دارد. همچنین بررسی تصاویر نشان داد که در نمونه های پوشش داده شده، لایه محافظتی تا حدودی مانعی برای تخریب پوسیدگی در این نمونه ها محسوب می شود.

هدف از این مطالعه بررسی تخریب زیستی نانو چندسازه های ساخته شده از پلی وینیل الکل و نانو الیاف سلولزی تحت شرایط کمپوست کنترل شده و ارزیابی کیفیت کمپوست نهائی بود. فیلم های نانو چندسازه بر پایه پلی وینیل الکل با مقادیر 5، 10، 20 و 30 درصد وزنی نانو الیاف سلولزی و با استفاده از نیتروژن مایع، خشک کردن انجمادی و پرس داغ تهیه شدند. نمونه ها به مدت 150 روز در داخل کمپوست تولیدی از پسماندهای آلی شهر کرج دفن شدند. تخریب زیستی نمونه ها بوسیله آزمون های بصری، کاهش وزن، میکروسکوپ الکترونی و طیف سنجی فروسرخ مورد بررسی قرار گرفتند. همچنین اثرات سمیت نمونه های کمپوست بوسیله آزمون رشد گیاه (شاهی و اسفناج) ارزیابی گردید. مطالعه زیست تخریب پذیری فیلم های نانو چندسازه ها در طول کمپوست کردن نشان داد، مقدار تخریب فیلم های نانو چندسازه ها به مقدار نانو الیاف سلولزی بستگی دارد. تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی نیز نشان داد، با افزایش مقدار نانو الیاف سلولزی مقدار تخریب (خلل و فرج و ترک ) در سطح نمونه ها افزایش یافت. آزمون سمیت با استفاده از رشد گیاه نشان داد که نمونه های کمپوست حاوی پلی وینیل الکل و نانو الیاف سلولزی، اثر بازدارندگی بر رشد هیچ یک از دو گیاه نداشت.

هدف از انجام این تحقیق محاسبه و مقایسه مدول الاستیسیته و گسیختگی دو نوع نخل خرما (Phoenix dactylifera) (با نام محلی خاصی و حاج محمدی) موجود در استان خوزستان به روش استاتیک و دینامیک بود. برای ارزیابی استاتیکی از آزمون خمش استاتیک و برای روش غیر مخرب از تکنیک ارتعاش خمشی تیر دو سر آزاد استفاده شد. به منظور کاهش اختلاف مقادیر استاتیک و دینامیک، مدول الاستیسیته استاتیک دو نوع نخل با عدم تاثیر تغییر شکل برشی طی خمش اصلاح شد. همچنین برای ارزیابی دقیق تر ویژگی های مکانیکی چوب نخل، داده های بدست آمده با مقادیر اندازه گیری شده آن بر روی نمونه های آزمونی صنوبر مقایسه شدند. نتایج نشان داد که مدول دینامیک، مدول الاستیسیته، مدول اصلاح شده و مدول گسیختگی نخل خاصی نسبت به نخل حاج محمدی به ترتیب 47، 67، 68 و 38 درصد کم تر بود. اگرچه میانگین مقادیر اندازه گیری شده در نخل یک پنجم مقادیر آن در صنوبر بود. همچنین داده های حاصله به وضوح نشان داد که بین مقادیر استاتیک و دینامیک اختلاف معنی داری وجود دارد این اختلاف برای نخل خاصی، حاج محمدی و صنوبر به ترتیب 63، 40 و 19 درصد ثبت شد. با اصلاح مقادیر استاتیکی، فاصله بین داده های استاتیک و دینامیک برای نخل خاصی 3، برای حاج محمدی 6 و برای صنوبر 7 درصد کاهش یافت. در انتها با مطالعه رگرسیون خطی ساده، همبستگی بالایی بین مدول الاستیسیته، مدول گسیختگی و مدول دینامیکی دو نوع نخل مشاهده گردید.

تحقیق حاضر با هدف بررسی اثر اصلاح گرمایی بر ساختار شیمیایی و خواص فیزیکی چوب راش ایران و افرا پلت انجام شد. نتایج طیف سنجی زیر قرمز نشان داد که اصلاح گرمایی موجب کاهش گروه های هیدروکسیل گردید و این اثر با افزایش دما تا 175 درجه سانتی گراد محسوس تر شد. اصلاح در دمای 190 درجه سانتی گراد به افزایش گروه های هیدروکسیل نسبت به نمونه شاهد منتهی شد. افزایش بلورینگی سلولز، کاهش همی سلولز، افزایش نسبت لیگنین، تخریب لیگنین سیرینجیل و افزایش واکنش های تراکمی لیگنین نیز از طیف سنجی منتج گردید. نتایج آزمون جذب آب نشان داد که اصلاح حراتی جذب آب نمونه های چوب را کاهش داد. میزان کارآیی آب گریزی برای دو چوب راش و افرا نشان داد که اصلاح گرمایی در دمای 160 درجه سانتی گراد بهبود قابل توجهی در آب گریزی و پایداری ابعاد ایجاد نکرد، ولی اصلاح در دمای 190 درجه سانتی گراد به کاهش مقابل ملاحظه جذب آب به ویژه در چوب راش انجامید. اثر اصلاح گرمایی بر کارآیی ضدواکشیدگی چوب راش بیشتر از افرا بوده است، که بر اساس کاهش وزن بیشتر چوب راش متعاقب اصلاح گرمایی، این امر دور از انتظار نبوده است.