تحقیقات علوم چوب و کاغذ ایران
سال:1394 | دوره:30 | شماره:4 |تعداد مقالات:18

این مطالعه به منظور تعیین ویژگی های مورفولوژیکی الیاف و میزان ترکیبات شیمیایی سرشاخه های انگور کشت شده در منطقه آستارا واقع در استان گیلان انجام شده است. برای این منظور تعداد 53 عدد سرشاخه هم اندازه و هم قطر از چند درخت انگور جدا شده و به آزمایشگاه صنایع چوب و کاغذ دانشگاه آزاد اسلامی واحد آستارا منتقل شدند. به منظور جداسازی الیاف و مطالعه ویژگی های مورفولوژیکی آنها، نمونه برداری تراشه چوبی از سرشاخه ها، در 3 ارتفاع (5 درصد، 50 درصد و 75 درصد) آنها انجام گرفت. برای جداسای الیاف از روش (Franklin, 1954) استفاده شد و بعد ابعاد الیاف و ضرایب بیومتریک آنها اندازه گیری و محاسبه شد. از تعدادی از سرشاخه های جدا شده، آرد چوب در 2 بخش با پوست و بدون پوست تهیه شد و مطابق با استاندارد TAPPI نسبت به تعیین میزان ترکیبات شیمیایی آنها نیز اقدام شد. میانگین کل هولو سلولز، آلفا سلولز، همی سلولز، سلولز، لیگنین، مواد استخراجی محلول در استن، محلول در الکل، محلول در آب گرم، محلول در آب سرد و خاکستر برای سرشاخه های این گونه به ترتیب برابر 87.59، 56.99، 30.59، 47.20، 25.16، 5.90، 2.53، 4.41، 1.79 و 1.79 درصد اندازه گیری شد، همچنین میانگین کل طول الیاف، قطر الیاف، قطر حفره سلولی و ضخامت دیواره سلولی به ترتیب برابر 0.960 میلی متر، 26.45، 15.48 و 5.49 میکرون اندازه گیری شد. میانگین کل شاخص در هم رفتگی، ضریب انعطاف پذیری و شاخص رانکل نیز به ترتیب 36.29، 58.50 و 0.71 محاسبه گردید. نتایج نشان داد سرشاخه های انگور بدون پوست، مقدار هولو سلولز، آلفا سلولز، همی سلولز و سلولز بیشتر و مقدار لیگنین، مواد استخراجی و خاکستر کمتری نسبت به سرشاخه های انگور با پوست دارند. همچنین نتایج نشان داد ابعاد الیاف شامل طول الیاف، قطر الیاف، قطر حفره سلولی به جز ضخامت دیواره سلولی با افزایش ارتفاع کاهش یافت.

لطفا برای مشاهده چکیده به متن کامل (PDF) مراجعه فرمایید.

این تحقیق با هدف بررسی اثر الیاف مصنوعی ضایعاتی از نوع پلی استر در بهبود خواص مکانیکی و حرارتی چندسازه های چوب پلاستیک انجام شد. دو نوع الیاف پلی استر (الیاف فرش و الیاف پولیش)، پلی اتیلن سنگین به همراه 40 درصد وزنی آرد چوب صنوبر، 2 درصد وزنی پلی اتیلن پیوند خورده با مالئیک انیدرید (MAPE) و اتیلن گلیسایدل کوپلیمر (E-GMA) به عنوان مواد جفت کننده مورد استفاده قرار گرفتند. پس از دو مرحله اختلاط، گرانول های حاصل، در مرحله بعد توسط پرس گرم با دمای 160 درجه سانتیگراد و فشار 10 مگاپاسکال، به تخته های آزمونی با ابعاد 20×20×0.7 سانتیمتر تبدیل شدند. نتایج حاصل از اندازه گیری ویژگی های مکانیکی نمونه ها نشان دادند که با افزایش میزان پلی استر (الیاف فرش و الیاف پولیش)، مدول الاستیسیته کششی چند سازه چوب پلاستیک کاهش و مدول الاستیسیته خمشی آن افزایش یافت. همچنین با افزایش میزان الیاف فرش، مقاومت های کششی و خمشی چندسازه چوب پلاستیک - الیاف فرش افزایش یافته که حداکثر مقاومت خمشی در نمونه حاوی 20 درصد وزنی الیاف فرش بود. اما در مورد الیاف پولیش، مقدار 10 درصد وزنی آن، حد بهینه در افزایش مقاومت خمشی و کششی چندسازه چوب پلاستیک - الیاف پولیش است. سپس بر روی چندسازه های حاوی میزان بهینه الیاف پلی استر (10 درصد الیاف پولیش و 20 درصد الیاف فرش) در افزایش مقاومت های مکانیکی، آزمون های DSC و TGA برای تجریه و تحلیل رفتار حرارتی این چندسازه ها انجام شد. نتایج حاصل از آزمون های حرارتی نشان دادند که با افزودن الیاف پلی استر به چندسازه چوب پلاستیک، درصد کریستالیسیته، دمای کریستالی شدن، دمای شروع تخریب و پایداری حرارتی چندسازه کاهش یافت. بنابراین بررسی ریخت شناسی توسط میکروسکوپ الکترونی بیان کننده این است که با افزایش درصد الیاف پلی استر، سطوح شکست متراکم تر و هموارتر و پیوستگی بین مواد تشکیل دهنده چندسازه بیش تر می شود.

در این مطالعه امکان استفاده از نانو ولاستونیت در سه سطح (0، 3 و 6 درصد وزنی سیمان ) و درصد اختلاط ماده لیگنو سلولزی به سیمان در سه سطح 10 به 90، 20 به 80 و 30 به 70 بر خواص ریزساختاری، مکانیکی و فیزیکی چند سازه ساخته شده از الیاف خمیر کاغذ کرافت مورد بررسی قرار گرفت. به این ترتیب با احتساب 9 تیمار، در مجموع 27 تخته آزمایشگاهی ساخته شد. خواص مکانیکی و فیزیکی نمونه ها مطابق استاندارد DIN-EN-634 شامل مقاومت فشاری، چسبندگی داخلی، واکشیدگی ضخامت پس از 2 و 24 ساعت غوطه وری در آب و دانسیته اندازه گیری شدند. تصاویر میکروسکوپی SEM برای بررسی خواص ریز ساختاری چندسازه از نمونه ها گرفته شد. نتایج نشان داد با افزایش میزان نانو ولاستونیت در تخته ها، مقاومت فشاری، چسبندگی داخلی و دانسیته افزایش می یابد. همچنین با افزایش نانو ولاستونیت، ثبات ابعادی تخته ها در مقایسه با نمونه بدونه نانو افزایش یافت. همچنین در تصاویر SEM بهبود ریزساختاری تخته ها با افزودن نانو ولاستونیت مشاهده شد.

از دﻻیل ﻣﻬﻢﻧﺎﻛﺎﻣﻲ ﺷﺮکت های ﺗﻮﻟﻴﺪی در ﺑﺎزارﻫﺎی ﺑﻴﻦ اﻟﻤﻠﻠﻲ، ﻣﻲ ﺗﻮان ﺑﻪﻋﺪم رﻗﺎﺑﺖ ﭘﺬﻳﺮی آن ها در قیاس با رقبا اﺷﺎره کرد، از این رو هدف از این مطالعه تعیین و رتبه بندی شاخص های موثر بر رقابت پذیری صنعت مبلمان چوبی ایران با استفاده از فرآیند تحلیل سلسله مراتبی می باشد. برای این منظور با مطالعات و بررسی پژوهش های انجام شده و مصاحبه با تعدادی از کارشناسان متخصص، شاخص های موثر بر رقابت پذیری صنعت مبلمان چوبی ایران به 4 گروه اصلی و 19 زیرشاخص تقسیم شدند. درجه اهمیت شاخص ها و زیرشاخص ها پس از اخذ آرای کارشناسان با بکارگیری فرآیند تحلیل سلسله مراتبی تعیین شد. نتایج نشان داد که در میان شاخص های سطح اصلی، شاخص های اقتصادی، فنی، مواد و مصالح و انسانی به ترتیب دارای بالاترین ارزش وزنی می باشند. همچنین زیر شاخص طراحی موفق نسبت به سایر زیرشاخص ها دارای بالاترین اولویت بوده و بعد از آن زیرشاخص های مواد اولیه، مدیریت پایدار، نیروی انسانی متخصص، توسعه استاندارد، عرضه پایدار و برندسازی به ترتیب بالاترین اولویت ها را به خود اختصاص داده اند.

در این تحقیق اثر نوع پلیمر شامل پلی وینیل کلراید و پلی اتیلن سنگین در ساخت چندسازه چوب - پلاستیک با استفاده از پسماند ساقه کلزا به صورت مغز زدایی شده و با مغز در ترکیب با پودر چوب در 5 سطح شامل: 100 درصد پودر چوب، 100 درصد پودر کلزای با مغز و بدون مغز، 50 درصد پودر چوب با 50 درصد پودر کلزای با مغز و 50 درصد پودر چوب با 50 درصد پودر کلزای بدون مغز بر ویژگی های چندسازه های ساخته شده از آنها بررسی شد. خواص فیزیکی و مکانیکی مورد بررسی شامل واکشیدگی ضخامت و جذب آب تخته ها بعد از 2 و 24 ساعت غوطه وری در آب، مقاومت به پیچ عمود بر سطح تخته، مقاومت خمشی و مدول الاستیسیته بر اساس استاندارد EN بودند. نتایج حاصل از این بررسی نشان داد که چندسازه چوب - پلاستیک ساخته شده از پلی اتیلن سنگین در مقایسه با پلی وینیل کلراید دارای خواص فیزیکی و مکانیکی مناسب تری بوده و با استفاده از مواد لینگنوسلولزی پرکننده با ترکیب 50 درصد پودر چوب و 50 درصد پودر کلزای مغز زدایی شده در ترکیب با پودر پلی اتیلن سنگین می توان تخته های چوب پلاستیک با خواص فیزیکی و مکانیکی مناسب تولید کرد.

در این تحقیق ظرفیت تقویت کنندگی نانوفیبرسلولزی برای خمیرکاغذ کرافت پربازده تهیه شده از چوب صنوبر دلتوئیدس رقم 55-69 به منظور ساخت کاغذ تاپ لاینر قهوه ای مورد مطالعه قرار گرفته است. شرایط متغیر پخت شامل مدت زمان پخت در دو سطح و دمای پخت در دو سطح بود. سولفیدیته و قلیای فعال در همه پخت ها ثابت و نسبت مایع پخت به خرده چوب برای همه پخت ها 4 به 1 بود. از بین خمیرکاغذهای ساخته شده، خمیرکاغذ با شرایط بهینه بر اساس بازده و عدد کاپای خمیرکاغذ، برای تقویت با نانوفیبر انتخاب شد. سپس، توسط کوبنده PFI mill برای دستیابی به درجه روانی 385 میلی لیتر درجه کانادایی پالایش شد و از آن کاغذهای دست ساز و کاغذهای تقویت شده با نانوفیبر سلولزی ساخته شد. نانوفیبر سلولزی در سه سطح (5، 10 و 15 درصد) به خمیرکاغذ کرافت پربازده اضافه گردید و به مدت 5 دقیقه با آن مخلوط شده و کاغذهای دست ساز با استفاده از توری مخصوص ساخته شد. با افزودن 15 درصد نانوفیبر سلولزی به خمیرکاغذ کرافت پربازده، باعث بهبود شاخص کشش تا 68 درصد، شاخص ترکیدن تا 51.32 درصد، شاخص پارگی تا 21.51 درصد، شاخص سفتی خمشی تا 120.14 درصد و مقاومت به لهیدگی حلقه ای (RCT) تا 124.59 درصد شد. در مجموع، با توجه به بازده خمیرکاغذ کرافت و همچنین مقاومت های فیزیکی و مکانیکی کاغذ تقویت شده، استفاده از آن به عنوان تاپ لاینر قهوه ای قابل توصیه است.

پژوهش حاضر با تمرکز بر شرایط پخت لینترهای چهار کشور ترکیه، ازبکستان، ترکمنستان و ایران مورد استفاده در کارخانه صنایع شیمیایی پارچین، با هدف دستیابی به شرایط بهینه پخت و ارائه جدول های اختصاصی پخت برای هر یک از لینترها انجام شد تا کارخانه فوق بر این اساس ضمن تنظیم شرایط پخت هر نوع لینتر، بتواند به محصولی با کیفیت مطلوب تر دست یابد. بدین منظور، خمیرسازی از چهار نوع لینتر پنبه مذکور در دو مرحله و با زمان ثابت 4 ساعت در هر مرحله انجام شد. عملیات پخت در سه سطح دمایی 130، 150 و 160 درجه سانتیگراد و با ترکیب های مختلف غلظت قلیا در مرحله اول و مرحله دوم انجام شده و تاثیر شرایط مورد بررسی بر ویژگی های میزان بازده خمیرسازی، میکروکاپا، اندیس مس، گروه های کربوکسیل، آلفا سلولز، ماندگاری آب، ویسکوزیته، پنتوزان و مواد نامحلول در اسید سولفوریک ارزیابی گردید. نتایج نشان داد که شرایط بهینه پخت برای لینتر ترکیه در دمای130oC  و غلظت قلیای (8%-8%)، برای لینتر ازبکستان در دمای130oC  و غلظت قلیای (12%-4%)، برای لینتر ترکمنستان در دمای 130oC و غلظت قلیای (12%-4%)، و برای لینتر ایران شرایط دمایی 130oC و غلظت قلیای (14%-2%) می باشد؛ بنابراین لینترهای مورد بررسی را به لحاظ شرایط پخت می توان در سه درجه 1 (لینتر ترکیه)، درجه 2 (لینترهای ترکمنستان و ازبکستان) و درجه 3 (لینتر ایران) طبقه بندی کرد.

هدف از این تحقیق پیش بینی روند مصرف کاغذ چاپ و تحریر در ایران طی یک دوره زمانی 5 ساله با استفاده از روش های کلاسیک و نوین پیش بینی بود. به منظور انجام این پیش بینی، در ابتدا پیش بینی پذیر بودن سری زمانی با استفاده از آزمون های دوربین - واتسون و گردش مورد بررسی قرار گرفت. سپس به مقایسه مدل شبکه عصبی مصنوعی (پرسپترون چندلایه (MLP)) و مدل های کلاسیک تک متغیره و چندمتغیره از قبیل مدل های تک متغیره هموارسازی نمایی ساده (SES)، هموارسازی نمایی دوبل (DES)، هموارسازی نمایی هالت - وینترز (HWES)، باکس - جنکینز (ARIMA) و مدل اقتصادسنجی چندمتغیره بر حسب معیارهای استاندارد آماری پرداخته شد. در نهایت، پیش بینی مصرف کاغذ چاپ و تحریر در ایران تا سال 1396 با استفاده از مناسب ترین مدل انجام شد. نتایج هر دو آزمون پارامتریک دوربین - واتسون و آزمون غیر پارامتریک گردش نشان دادند که سری مصرف کاغذ چاپ و تحریر، غیرتصادفی و قابل پیش بینی می باشد. نتایج مقایسه روش های مختلف پیش بینی نیز نشان دادند که مدل شبکه عصبی مصنوعی از صحت پیش بینی بالاتری نسبت به مدل های کلاسیک برخوردار می باشد و برای پیش بینی طی یک دوره زمانی 5 ساله مناسب تر می باشد. همچنین نتایج پیش بینی مصرف کاغذ چاپ و تحریر با استفاده از مدل شبکه عصبی (MLP) نشان دادند که مصرف کاغذ چاپ و تحریر در ایران با 5.3 درصد افزایش از حدود 375 هزار تن در سال 1391 به 420 هزار تن در سال 1392 خواهد رسید ولی در طول دوره پیش بینی از 5.3 درصد در سال 1392 به 0.07 درصد در سال 1396 افت خواهد نمود.

لطفا برای مشاهده چکیده به متن کامل (PDF) مراجعه فرمایید.

به دلیل کمبود چوب، واردات آن به عنوان یک راهکار برای صنایع کاغذسازی ایران مطرح بوده است. بنابراین در این تحقیق، تاثیر اختلاط چوب صنوبر لرزان وارداتی با دو گونه پهن برگ بومی شامل راش و ممرز بر ویژگی های مکانیکی و نوری خمیرکاغذ شیمیایی - مکانیکی بررسی شد. شرایط ثابت پخت شامل درجه حرارت 170 درجه سلسیوس، نسبت مایع پخت به چوب 7 به 1 و درصد ماده شیمیایی 20 درصد بر مبنای وزن خشک خرده چوب بود. برای رسیدن به بازده حدود 85 درصد (بازده شرکت چوب و کاغذ مازندران) از زمان های پخت 30 تا 120 دقیقه و نسبت اختلاط 20، 30، 40، 60 و 100 درصد چوب صنوبر استفاده شد. پس از پالایش خمیرکاغذ تا درجه روانی 300 میلی لیتر استاندارد کانادایی، کاغذهای دست ساز استاندارد آزمایشگاهی ساخته شد و مقاومت های کاغذ و ویژگی های نوری آنها اندازه گیری شد. تجزیه و تحلیل آماری نتایج نشان داد که اختلاف معنی داری بین میانگین ویژگی های مورد بررسی خمیرکاغذ شیمیایی - مکانیکی با افزایش نسبت چوب صنوبر لرزان وجود دارد. همه این ویژگی ها به جز ماتی کاغذ بهبود یافتند. مقایسه مقاومت های به دست آمده با مقاومت های کاغذ روزنامه و چاپ و تحریر شرکت چوب و کاغذ مازندران حاکی از این است که به ترتیب با استفاده از 20 و 30 درصد اختلاط صنوبر لرزان با دو گونه بومی مورد استفاده فعلی، می توان به این مقاومت ها دست یافت.

این تحقیق، با هدف بررسی تاثیر تیمار شیمیایی آرد چوب بر ویژگی های فیزیکی، مکانیکی و ریخت شناسی نانوکامپوزیت های هیبریدی پلی پروپیلن - نانو سیلیس انجام گردید. برای این منظور، آرد چوب با بنزیل کلرید و هیدروکسید سدیم، تیمار شیمیایی شدند. برای اطمینان از انجام اصلاح شیمیایی، آزمون طیف سنجی تبدیل فوریه مادون قرمز (FTIR) بر روی آرد چوب اصلاح شده و بدون تیمار انجام شد. آرد چوب با نسبت وزنی 60 درصد با پلی پروپیلن به همراه 4 درصد جفت کننده انیدرید مالئیک پلی پروپیلنی در داخل دستگاه اکسترودر مخلوط شد. همچنین نانو سیلیس با نسبت های وزنی 0، 1، 3 و 5 درصد به عنوان پر کننده استفاده شد. نمونه های آزمونی با استفاده از روش قالب گیری تزریقی ساخته شدند. سپس آزمون های مکانیکی شامل مقاومت و مدول خمشی و آزمون های فیزیکی شامل جذب آب و واکشیدگی ضخامت بر روی نمونه ها مطابق با استاندارد (ASTM) انجام گرفت. همچنین به منظور بررسی ریخت شناسی نانوکامپوزیت ها از میکروسکوپ الکترونی پویشی (SEM) استفاده شد. نتایج نشان داد که در اثر تیمار شیمیایی، مقاومت خمشی و مدول خمشی افزایش یافتند در حالی که جذب آب و واکشیدگی ضخامت کاهش یافتند. به طوری که با افزایش نانو ذرات سیلیس تا 3 درصد مقاومت های مکانیکی افزایش یافتند اما افزودن مقادیر بیشتر نانو ذرات مقاومت های مکانیکی را کاهش داد. با افزایش نانو ذرات سیلیس تا 5 درصد جذب آب نانوکامپوزیت ها افزایش یافت اما واکشیدگی ضخامت کاهش یافت. نتایج میکروسکوپ الکترونی پویشی حکایت از بهبود فصل مشترک بین پرکننده و ماتریس در اثر تیمار شیمیایی و پراکنش مناسب نانو ذرات سیلیس در سطح 3 درصد بود.

در این مطالعه تاثیر افزودن نانو ذرات اکسید روی (ZnO) بر تغییر رنگ کلی و مقاومت چسبندگی شفاف پوشه پلی اورتان در گونه چوبی ملچ (Ulmus glabra) مورد بررسی قرار گرفت. نانو ذرات اکسید روی با غلظت های 0، 0.25، 0.50، 1، 1.50 و 2 درصد وزنی پوشش با آن ترکیب شدند. برای بررسی پراکندگی نانو ذرات در بستر پوشش از تصاویر TEM(میکروسکوپ الکترونی عبوری) استفاده شد. نتایج بررسی پراکندگی نانو ذرات در شفاف پوشه پلی اورتان بیانگر این بود که مناسب ترین پراکنش نانو ذرات در پوشش حاوی 1 درصد وزنی نانو به دست آمد. به طوری که با افزایش میزان نانو ذرات تا 2 درصد وزنی پراکنش نانو ذرات کم شده و توده هایی از تجمع نانو ذرات در پوشش مشاهده شد. در بررسی مقاومت چسبندگی پوشش، نتایج نشان داد که بالاترین میزان چسبندگی در نانو پوشش حاوی 1 درصد نانو ذرات اکسید روی بوده و افزودن بیش از این مقدار، تاثیر منفی بر چسبندگی پوشش داشت. در مورد تغییر رنگ کلی نیز افزودن نانو ذرات اکسید روی باعث تغییر رنگ نمونه های پوشش داده شده با نانو پوشش ها شد اما در مقادیر کم نانو ذرات، تغییر رنگ ایجاد شده و کاهش روشنایی پوشش چشمگیر و معنی دار نبود.

این پژوهش با هدف بررسی اثر شرایط رنگ بری خمیرکاغذهای باطله بر خواص کاغذ انجام شد و از خمیرکاغذ بازیافتی جوهرزدایی شده و پراکنده سازی شده شرکت محصولات کاغذی لطیف که مخلوطی از پوشال چاپخانه ها و کاغذهای باطله اداری و درصدی از الیاف مکانیکی است، استفاده شد. برای بهینه سازی شاخص مقاومت کششی تر، بهینه سازی شش متغیر اصلی فرآیند رنگبری (میزان پراکسید هیدروژن، میزان هیدروکسید سدیم، میزان سیلیکات سدیم، مدت زمان رنگ بری، دمای رنگ بری و pH نهایی) و هر یک در پنج سطح مورد بررسی قرار گرفت که برای این کار از نرم افزار  Design Expert 8.0.6.1استفاده شد. نتایج در قالب طرح مرکب مرکزی (CCD) بررسی و با روش سطح پاسخ (RSM) مدلسازی و تجزیه و تحلیل شد. نقطه بهینه شاخص مقاومت کششی تر در مقادیر پراکسید هیدروژن، هیدروکسید سدیم و سیلیکات سدیم 1.55 درصد، مدت زمان رنگبری 90 دقیقه، دمای رنگ بری 83 درجه سانتی گراد و pH نهایی 8.5، برابر با 1.39 (Nm/g) بدست آمد. نتایج این تحقیق نشان می دهد که متغیرهای فرآیند رنگ بری علاوه بر اثرگذاری روی ویژگی های نوری مانند درجه روشنی می توانند بر روی مقاومت های مکانیکی کاغذ از جمله شاخص مقاومت کششی تر و خشک کاغذ نیز اثرگذار باشند و با بهینه سازی آنها می توان خواص مقاومتی کاغذ را نیز بهبود داد.

در این تحقیق اثر تیمار حرارتی با روغن کلزا بر عملکرد پوشش های رزین شفاف، آلکیدی مات، سلولزی نیمه شفاف و آکریلیک مات بر روی صنوبر دلتوئیدس در محیط بیرونی (هوازدگی طبیعی) مورد بررسی قرار گرفت. برای این منظور نمونه هایی بدون عیب از برون چوب صنوبر دلتوئیدس با ابعاد 50×50×2 میلی متر (طولی × مماسی × شعاعی) تهیه گردید. آنگاه نمونه های آزمایشی با روغن کلزا در درجه حرارت های 180، 200، 220 درجه سانتی گراد و در مدت زمان 4 ساعت تیمار شدند. پوشش ها با ضخامت 150 میکرومتر (ضخامت تر) توسط دستگاه لایه کش بر روی نمونه های آزمونی اعمال گردیدند. میزان چسبندگی پوشش ها بر طبق استانداردASTM D 4541  و خصوصیات رنگ نمونه ها بر طبق استاندارد ASTM D 2244 قبل و بعد از 180 روز قرار گرفتن در معرض هوازدگی طبیعی اندازه گیری شدند. تجزیه و تحلیل های آماری نتایج آزمون تغییر رنگ نشان دادند که اثر تیمار حرارتی بر روی تغییر رنگ وابسته به نوع پوشش می باشد. همچنین چسبندگی رنگ وابسته به ترکیبی از نوع پوشش، تیمار حرارتی در روغن و هوازدگی می باشد.