تحقیقات علوم چوب و کاغذ ایران
سال:1395 | دوره:31 | شماره:4 (پیاپی 57) |تعداد مقالات:18

در سال های اخیر تولید فیلم و به کارگیری پوشش های سلولزی زیست تخریب پذیر و دوستدار محیط زیست به ویژه از نانو ذرات سلولزی توجهات زیادی را به خود جلب کرده است. متناسب با کاربرد این محصولات در صنایع مختلفی چون صنایع غذایی، دارویی و بسته بندی، اهمیت بهبود ویژگی ضد باکتری این محصولات را پیش از پیش آشکار می سازد. در این تحقیق با هدف تولید پوشش های سلولزی ضد باکتری، ابتدا سلولز نانو فیبریله شده از خمیر الیاف بلند به شیوه مکانیکی آسیاب کردن تولید شده و سپس به کمک ذرات نانو نقره (به کارگیری نیترات نقره و احیاء با سدیم بورهیدرید)، با دو روش، تولید فیلم صورت پذیرفت. در روش اول با کمک پلی دادمک، ذرات نانو نقره در دو سطح 5 و 10 ppm بر روی NFC احیاء وسپس از نانو کامپوزیت NFC/نانو نقره فیلم تولید گردید. در روش دوم ابتدا فیلم NFC تولیدگردیده وسپس به وسیله غوطه وری آن در محلول نانو نقره در دو سطح 5 و10 ppm، فیلم های ضد باکتری به دست آمد. میزان ماندگاری نانو نقره در روش اول در غلظت های بالاتر بیشتر از شیوه غوطه وری به دست آمد. اما در غلظت های کم تر( ppm5) اختلاف ماندگاری نانو نقره در دو شیوه اندک بوده است. لازم به ذکر است که شیوه غوطه وری مزیت بزرگ عدم هدر رفت نانو نقره و ورود آن به طبیعت در طی آبگیری که در شیوه اول متعارف است را ندارد ومحلول نانو نقره با افزایش غلظت قابل استفاده مجدد می باشد.

هدف از این بررسی استفاده از پلی اتیلن بازیافتی برای اصلاح ویژگیهای تخته خرده چوب بوده است. بنابر این با استفاده از 3 میزان مصرف چسب 10، 7 و 4 درصد و 3 میزان مصرف پلی اتیلن بازیافتی 5، 10 و 15 درصد (بر اساس وزن خشک خرده چوب) در لایه سطحی کیک خرده چوب اقدام به ساخت تخته خرده چوب گردید. نتایج نشان داد افزایش مقدار مصرف پلی اتیلن باعث بهبود مقاومت خمشی و مدول الاستیسیته تخته های ساخته شده می گردد. به طوری که مقاومت خمشی و مدول الاستیسیته تخته های ساخته شده با کاربرد 15 درصد پلی اتیلن نسبت به تخته های شاهد به ترتیب در حدود 59 و 53 درصد افزایش داشته است. همچنین واکشیدگی ضخامت تخته ها با افزایش مصرف پلی اتیلن بهبود یافته است و حداقل واکشیدگی ضخامت 2 ساعت در شرایط مصرف چسب 10 درصد و 15 درصد پلی اتیلن بازیافتی به دست آمده است که کمتر از 10 درصد تخته های شاهد می باشد. افزایش مقدار مصرف پلی اتیلن، جذب آب تخته ها را کاهش داده است و حداقل آن در تخته های دارای 15 درصد پلی اتیلن مشاهده گردید. به طوری که با مصرف 15 درصد پلی اتیلن تا حدود 58 درصد در جذب آب 2 ساعت آنها در مقایسه با تخته های شاهد کاهش دیده شد. به طور کلی می توان بیان داشت یکی از بهترین راهکارها برای کاهش ضایعات پلیمری و تولید محصولاتی با ارزش افزوده بالا، به کارگیری آنها در جهت بهبود ویژگیهای تخته خرده چوب می باشد.

در این تحقیق امکان استفاده از خمیرکاغذ CMP رنگبری شده چوب نارنج و زبان گنجشگ به عنوان جایگزین تمام یا بخشی از خمیرکاغذ CMP کارخانه چوب و کاغذ مازندران برای تولید کاغذ روزنامه مورد بررسی قرار گرفت. بدین منظور، ابتدا با شرایط پخت کارخانه مذکور و با Na2O 101گرم برلیتر، در دمای 165 و در زمان پخت 70 دقیقه، از چوب نارنج و زبان گنجشگ خمیرکاغذ CMP با راندمان 85 درصد تولید شد. سپس این خمیر کاغذها با پروکسید هیدروژن رنگبری و با نسبت های 15، 30، 45 و 60 درصد جداگانه با خمیرکاغذ CMP کارخانه چوب و کاغذ مازندران (نمونه شاهد) مخلوط گردید. از هر نمونه کاغذ دست ساز با وزن پایه 60 گرم برمتر مربع تهیه شد و خواص نوری و مقاومتی آن طبق آزمون های استاندارد TAPPI اندازه گیری ومورد تجزیه و تحلیل آماری قرار گرفت. نتایج نشان داد که کاغذ حاصل از خمیر CMP زبان گنجشگ درتمامی ویژگی های اندازه گیری شده (بجز روشنی) مناسب تراز نمونه شاهد و خمیر CMP نارنج(بجز ماتی) بوده است. در اثر رنگبری با پروکسید هیدروژن، روشنی، مقاومت های به پارگی، ترکیدن، کششی و طول پارگی افزایش و ماتی کاغذ حاصل کاهش داشته است. نتایج نشان داد که خمیرکاغذ خالص سفید نشده چوب نارنج و زبان گنجشگ ویژگی مطلوبی برای تولید کاغذ روزنامه را ندارد و لازم است این خمیرکاغذ ها با با پروکسید هیدروژن رنگبری شوند. به طوری کلی، بهترین ویژگی های مقاومتی نیز در کاغذ روزنامه حاصل از اختلاط 60-45 درصد خمیرکاغذ CMPنارنج و زبان گنجشگ(جداگانه) با 40-55 درصد خمیرکاغذ CMP کارخانه مشاهده گردید.

امروزه کارشناسان معتبرترین بخش از صنعت مبلمان جهان، موجودیت و پتانسیل های صنعت مبلمان ایران را به رسمیت می شناسند و مهمتر این که برای آن شانس رشد و توسعه بسیار زیادی قائل هستند. هدف از این تحقیق بررسی دیدگاه تولیدکنندگان داخلی مبلمان نشیمن در زمینه ی تولید و فروش این محصولات می باشد. در این راستا با کسب اطلاع از نظر متخصصین آگاه دانشگاهی و روش های تحقیق اسنادی و پیمایشی، پنج شاخص مؤثر بر تولید و فروش محصولات مبلمان منزل، در قالب پرسشنامه ای استاندارد طراحی شد. برای بررسی روایی پرسشنامه از روش آلفای کرون باخ و برای ارزیابی اعتبار آن از روش اعتبار محتوی استفاده گردید. رتبه بندی شاخص های اصلی با روش طیف لیکرت نشان داد که از منظر تولید کنندگان داخلی، به ترتیب شاخص های مشتری مداری، همکاری با دانشگاهیان، مبلمان وارداتی، طراحی و رضایت مندی از حمایت های دولتی و اصناف، دارای بیشترین تا کمترین درجه اهمیت در تولید و فروش محصولات مبلمان منزل هستند.

در این پژوهش امکان سنتز نانو ذرات اکسید روی به روش هیدروترمال و اثر آن بر خواص مکانیکی و زیستی فرآورده چوب پلیمر صنوبر (Populous deltoides) مورد ارزیابی قرارگرفت. تحقیق به پنج تیمار شاهد، استایرن (St)، نانواکسیدروی (N)، نانوکامپوزیت (NC) و نانواکسیدروی/ استایرن (NSt) گروه بندی شد. نمونه های آزمون مکانیکی و زیستی تهیه شده براساس استانداردهای ASTM-D143 و EN113، در سیلندر اشباع، به روش خلاء-فشار، اشباع شدند. در آزمون مکانیکی، برای هر تیمار 5 تکرار و در آزمون زیستی، برای هر تیمار 10 تکرار در نظر گرفته شد. تصاویر میکروسکوپ الکترونی حضور نانوذرات-اکسیدروی در دیواره سلولی و استایرن در حفرات سلولی را تاییدنمود. نتایج نشان داد که مقاومت خمشی، مدول خمشی، سختی و فشار موازی الیاف در تیمار NSt با بالاترین بهبود نسبت به نمونه شاهد، به ترتیب 74/36، 23/40، 58/60 و07/25 درصد افزایش یافت. مقاومت به پوسیدگی نمونه های تیمار شده نیز نسبت به نمونه های شاهد افزایش یافت، به طوری که بیشترین کاهش وزن در نمونه های شاهد، 81/25 درصد و کمترین کاهش وزن در تیمار NSt، 37/3 درصد مشاهده شد.

در این تحقیق ویژگی های مکانیکی و زیستی چوب صنوبر اصلاح شده با گلوتارآلدئید و پارافین بررسی شد. اصلاح با گلوتارآلدئید در 3 سطح غلظت 5، 10 و 20درصد همراه با کاتالیزور کلرید منیزیم و متعاقباً در سطوح اصلاح ترکیبی، اشباع با پارافین به روش خلا-فشار انجام شد. افزایش سطح غلظت گلوتارآلدئید، به افزایش وزن و حجیم شدگی دیواره سلولی چوب منتهی شد که متعاقب آن میزان نفوذ پارافین به ساختار متخلخل چوب کاهش یافت. مقاومت زیستی در معرض قارچ پوسیدگی سفید و خواص مکانیکی به ترتیب طبق استاندارد های EN113و ASTM D143-94 اندازه گیری شد. تصاویر ریزنگار الکترونی گسیل میدانی گویای حجیم شدگی دیواره ها و حضور پارافین در حفرات بود. در بررسی پایداری حرارتی، با افزایش شدت اصلاح، میزان افت جرم روند کاهشی داشت که این امر به دلیل ایجاد اتصالات عرضی بین گلوتارآلدئید و پلیمرهای دیواره ای است. نتایج آزمون خواص مکانیکی نشان داد که ورود پارافین در سطوح اصلاح ترکیبی حاوی 10 و 20درصد گلوتارآلدئید، بهبود معنی دار مدول الاستیسیته را به همراه داشت. گلوتارآلدئید به کاهش مقاومت خمشی انجامید که حضور پارافین آن را در سطوح اصلاح شده بهبود بخشید. حضور گلوتارآلدئید به بهبود فشار موازی الیاف و سختی منتهی شد که در اصلاح ترکیبی این اثر محسوس تر بود. اصلاح گلوتارآلدئید موجب بهبود مقاومت در معرض قارچ پوسیدگی سفید گردید که این نیز در حضور پارافین افزایش معنی داری نشان داد. بهبود مقاومت چوب اصلاح شیمیایی شده در برابر قارچ پوسیدگی سفید را می توان به کاهش رطوبت چوب، حجیم شدن دیواره سلولی و مسدود شدن منافذ ریز دیواره نسبت داد.

این پژوهش با هدفبررسی ظرفیت تحمل تنش در اتصال های گوشه ای فارسی ساخته شدهبا اتصال دهنده فلزیv-شکل و مقایسه آن با اتصال کلید پاپیونی در زیر بار کششی و فشاری انجام شده است. متغیرهای تحقیق عبارت بودند از نوع اعضای اتصال (تخته خرده چوب و MDF)، تعداد اتصال دهنده در 3 سطح 2، 3و 4 عدد، و ارتفاع اتصال دهنده در دو ارتفاع (7و 10 میلی متر)؛ همچنین، هر نوع اتصال در دو حالت با چسب و بدون چسب بررسی شد. نتایج نشان داد که ظرفیت تحمل تنش اتصال ها زیر بار فشاری بیشتر از ظرفیت تحمل تنش زیر بار کششی بود. ظرفیت تحمل تنش اتصال های ساخته شده با اعضا MDF نسبت به اتصال های ساخته شده با تخته خرده چوب بیشتر بود. اتصال های ساخته شده با چسب نسبت به اتصال های ساخته شده بدون چسب عملکرد بهتری داشتند. افزایش تعداد و ارتفاع اتصال دهنده v-شکل باعث افزایش ظرفیت تحمل تنش شد. به طور کلی استفاده از اتصال دهنده v-شکل به دلیل هزینه کم، عدم نیاز به یک مرحله کاری بیشتر جهت برش شکاف اتصال، نصب یک مرحله ای، سریع، و آسان و همچنین ظرفیت تحمل تنش بیشتر بر اتصال کلید پاپیونی ترجیح دارد. مطابق نتایج، حداکثر ظرفیت تحمل تنش MPa7/13و MPa 28 در حالت بدون چسب و با چسب اتصال دهنده v-شکل، استفاده از اعضای MDF با ارتفاع اتصال دهنده 10 میلی متر و تعداد 4 عدددر حالت بدون چسب، و استفاده از اعضای اتصال MDFبا ارتفاع اتصال دهنده 10 میلی متر و تعداد 3 عدد در حالت اتصال دهنده به همراه چسببه تولیدکنندگان کابینت، دکورسازان و مبل سازان پیشنهاد می گردد.

با توجه به اهمیت صنعت چوب و کاغذ برای اقتصاد ایران و ارتباط این بخش با سایر بخش ها، مطالعه حاضر با هدف بررسی ارتباطات متقابل و پیوند بین بخش چوب و کاغذ با دیگر بخش های اقتصادی صورت گرفته است. برای این منظور از جدول داده-ستانده سال 1380 و روش سنتی و نوین حذف فرضی، استفاده شده است. محاسبه شاخص حساسیت انتشار و نیز شاخص قدرت انتشار صنعت چوب و کاغذ به ترتیب با ارقام 451/2 و 378/1 حاکی از آن است که این صنعت رتبه اول حساسیت انتشار و رتبه سوم قدرت انتشار را در بین بخش ها به خود اختصاص داده و این بدین معنی است که صنعت چوب و کاغذ پیوند پسین و پیشین قوی با سایر بخش ها دارد. همچنین ارتباط این صنعت نیز با سایر بخش ها به طور یکسان و متوازن در بیشتر بخش ها توزیع شده است. در صورت حذف فرضی این صنعت از دیدگاه ستانده کاهش تولید به میزان 112345678 ریال(الگوی لئونتیف)و 132456789 ریال (الگوی گش) می باشد. از نظر کشش تولید رتبه 19 را از 34 بخش به خود اختصاص داده است.

در این تحقیق اثر رطوبت کیک و حرارت پرس بر خواص فیزیکی و مکانیکی تخته تراشه جهت دار سه لایه مورد ارزیابی قرار گرفت. تخته های آزمایشگاهی به ضخامت 12 میلیمتر، در حالی که جهت تراشه های لایه سطحی در جهت طول تخته و جهت تراشه های لایه میانی، عمود بر لایه سطحی بود، از مخلوط چوب سه کلن ده ساله صنوبر دو رگه (populus euramericana vernirubensis, p. e. I-214, p. e. 561/41 )، با استفاده از دو سطح رطوبت کیک 7 و10 درصد و سه سطح حرارت پرس180، 200 و220 درجه سانتیگراد ساخته شدند. در کلیه تیمارها، دانسیته تخته ها 7/0 گرم بر سانتیمتر مکعب، زمان پرس 8 دقیقه و نوع چسب مصرفی؛ فنل فرمالدئید به میزان 7 درصد وزن خشک چوب بود. خواص مکانیکی و فیزیکی تخته های آزمونی، بر پایه ی استاندارد اروپایی (EN 300) جهت تولید تخته تراشه جهت دار نوع 1 و نوع 2 مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج حاصل نشان داد که افزایش رطوبت کیک اثر بسیار معنی داری بر افزایش ویژگی های خمشی تخته ها داشت به طوری که بالاترین مدول گسیختگی در رطوبت کیک 10 درصد و حرارت پرس 220 درجه سانتیگراد و بالاترین مدول الاستیسیته در رطوبت کیک 10 درصد و حرارت پرس 180 درجه سانتیگراد به دست آمد. افزایش حرارت پرس نیز اثر بسیار معنی داری در افزایش مدول گسیختگی تخته ها و همچنین اثر معنی داری در کاهش واکشیدگی ضخامت 24 ساعت تخته ها داشت. کمترین واکشیدگی ضخامت 24 ساعت در رطوبت کیک 7 درصد و حرارت پرس 220 درجه سانتیگراد به دست آمد. بالاترین چسندگی داخلی در رطوبت کیک 7 درصد و حرارت پرس 200 درجه سانتیگراد به دست آمد. در مجموع در تمامی حالتها خصوصیات تخته های تولید شده بیشتر از حد استاندارد مورد نیاز بود.

هدف از این تحقیق بررسی تاثیر نشاسته کاتیونی ذرت و تاپیوکا بر ویژگی های مقاومتی کاغذ ساخته شده از کارتن های کنگره ای کهنه می باشد. در اثر بازیافت کاغذ ویژگی های آن افت کرده و بر کیفیت مورد نظر کاغذ تاثیر منفی می گذارد. به کارگیری تیمار های مختلف می تواند در ارتقاء این الیاف موثر واقع شود. از تیمار های موثر در ارتقاء الیاف بازیافتی، استفاده از نشاسته کاتیونی می باشد. در این بررسی از نشاسته کاتیونی ذرت و تاپیوکا هر یک در 3 سطح 5/0، 1 و 5/1 درصد استفاده و با نمونه های شاهد( فاقد نشاسته کاتیونی) مقایسه شد. کاغذ دست ساز با جرم پایه 120 گرم بر متر مربع ساخته و ویژگی های مقاومتی آن اندازه گیری شد. همچنین میزان جذب نشاسته ها بر روی خمیر کاغذ با استفاده از روش فنول-اسید محاسبه گردید. نتایج مشخص نمود که مصرف 5/1 درصد نشاسته تاپیوکا و 1 درصد ذرت در اغلب موارد تاثیر بهینه را در افزایش مقاومت کاغذهای حاصله داشته است. همچنین در مقایسه دو نشاسته، تاپیوکا عملکرد بهتری داشته است.

در این مطالعه رفتار گسیختگی خزش ماده مرکب الیاف باگاس-پلی پروپیلن مورد بررسی قرار گرفت. برای توصیف اثر دوام بار بر روی ماده مرکب مورد مطالعه، دو مدل تخریب تجمعی (EDRM و Wood)، و یک مدل شکست بر پایه انرژی (R-W)، مورد استفاده قرار گرفته اند. نتایج نشان داد که مدل EDRM در سطح تنش بسیار بالا، زمان شکست را کمتر از مقدار استاتیکی و مدل Wood، زمان شکست را بیشتر از مقدار حاصل از آزمون استاتیک برآورد می کند. علت این امر به تفاوت در نحوه اعمال بار در بارگذاری استاتیکی و بارگذاری خزشی نسبت داده شد. نتایج نشان داد که هر سه مدل قادر بودند رفتار گسیختگی خزش ماده مرکب مورد مطالعه را به خوبی توصیف کنند و در این بین مدل Wood از لحاظ آماری برازش بهتری را بر روی داده های تجربی نشان داده است. بر اساس یافته های تحقیق حاضر می توان نتیجه گرفت که مدل R-W در پیش بینی زمان شکست، نسبت به دو مدل دیگر محافظه-کارانه تر عمل می کند و علت این امر را می توان به تفاوت در معیار شکست در مدل های بر پایه انرژی یا معیار شکست در مدل های تخریب تجمعی نسبت داد. همچنین نتایج نشان داد که با افزایش سطح تنش مرحله دوم خزش کوتاه تر می شود و در سطوح تنش بالا، مرحله سوم خزش غالب است.

در این پژوهش تاثیر نانو ولاستونیت بر خواص فیزیکی و مکانیکی چندسازه چوب پلاستیک ساخته شده با پودر پسماند ساقه آفتابگردان و چوب توسکا مورد بررسی قرار گرفت. پودر ساقه آفتابگردان مورد استفاده نسبت به جرم خشک پودرچوب در پنج سطح صفر، 25، 50، 75 و 100 درصد و نانو ولاستونیت بصورت پودر در سه سطح صفر، 3 و 5 درصد به عنوان عوامل متغیر این تحقیق در نظر گرفته شدند. خواص فیزیکی و مکانیکی چندسازه شامل مقاومت به پیچ عمود بر سطح، مقاومت خمشی، مدول الاستیسیته، جذب آب و واکشیدگی ضخامت پس از 2 و 24 ساعت غوطه وری در آب مطابق با استاندارد EN DIN-اندازه گیری گردید. به منظور بررسی فصل مشترک چوب و پلیمر و همچنین نحوه پراکنش و توزیع نانو ذرات ولاستونیت در ماتریس پلیمری عکسهای میکروسکوپی تهیه گردید. نتایج نشان داد که با افزایش نسبت اختلاط پودر ساقه آفتابگردان به پودر چوب تا سطح 25 درصد سبب افزایش مقاومت به پیچ عمود بر سطح و تا سطح 50 درصد باعث افزایش مقاومت خمشی و مدول الاستیسیته چندسازه چوب پلاستیک گردید. استفاده از پودر ساقه آفتابگردان در مخلوط با پودر چوب توسکا سبب افزایش میزان جذب آب و واکشیدگی ضخامت 2 و 24 ساعت غوطه وری در آب شد. استفاده از نانو ولاستونیت تا سطح 5 درصد نسبت به جرم کل تخته سبب بهبود کلیه خواص فیزیکی و مکانیکی چند سازه چوب پلاستیک گردید.

امروزه جلبک ها از نظر بوم سامانه های دریایی به عنوان تولیدکنندگان و اولین زنجیره دریافت انرژی از خورشید محسوب می شوند. به این صورت تضمین کننده ی انرژی بسیاری از آبزیان برای زندگی هستند. در تقسیمات جهانی گیاهی، جلبک ها 1800 جنس و 21000 گونه دارند. جلبک ها به دلیل حضورشان در هوا تا آب های زیرزمینی، عرصه وسیع تری را در مقایسه با سایر رستنی ها به خود اختصاص می دهند. بر اساس مطالعات انجام شده، تنوع زیستی جلبک ها در ایران بیش از 7000 گونه برآورد می گردد. جلبک ها دارای مصارف بسیار زیادی از جمله درصنایع غذایی، تهیه ی کود، مصارف دارویی و غیره می باشد. در این تحقیق از نانو سلولز جلبک سبز کلادوفورا جهت بهبود مقاومتهای خمیر CMP استفاده شده است. جهت انجام این کار از جلبک مذکور با استفاده از فرآیند سودا و سپس رنگبری سلولز خالص تهیه شد. . سپس سلولز حاصله با روش التراسونیک به نانو سلولز تبدیل شد. نانو سلولز جلبک کلادوفورا در نسبت های 2، 5 و 8 درصد با خمیرCMP مورد اختلاط قرار گرفت. در نهایت کاغذ دست ساز تهیه و ویژگی های مقاومتی آن با خمیر خالص CMP حاصل از چوب پهن برگان مورد بررسی و مقایسه قرار گرفت. نتایج نشان داد که تیمار 8 درصد بیشترین دانسیته، مقاومت به کشش، مقاومت به ترکیدن و تیمار شاهد کمترین مقدار را داشته است. همچنین بیشترین مقاومت به پاره شدن مربوط به تیمار شاهد بوده در حالیکه کمترین مقاومت به پاره شدن مربوط به تیمار 8 درصد بوده است.