پژوهش های علوم و فناوری چوب و جنگل
سال:1396 | دوره:24 | شماره:2 |تعداد مقالات:17

سابقه و هدف: مدیریت پایدار و برنامه ریزی صحیح منابع جنگلی به اطلاعات دقیق و باکیفیت بالا از وضعیت حال و آینده جنگل نیازمند است. یکی از این بوم سازگان های حیاتی، جنگل های شمال ایران است که در دهه های اخیر به دلایل متعدد دست خوش تغییرات شدیدی گشته است که حفظ، دوام و بقاء آن پایش مداوم، چاره اندیشی و تمهیدات همه جانبه را می طلب. زادآوری طبیعی از مهمترین عوامل موثر بر بقاء و پایداری جنگل های طبیعی تلقی می شود. شناخت عوامل موثر بر روند استقرار زادآوری گونه های جنگلی می تواند ما را در شناخت بهتر مراحل مختلف توالی این اکوسیستم یاری کند. امروزه، به علت تنوع و پیچیده بودن عوامل تاثیر گذار بر زآداوری استفاده از مدل های رویشی برای شناخت عوامل تاثیر گذار بر آن بسیار رایج شده است. هدف از این تحقیق تعیین عوامل زنده وغیره زنده موثر بر زادآوری به کمک مدل های زادآوری است.مواد و روش ها: این تحقیق در جنگل خیرود در نزدیکی شهر نوشهر انجام شد. برای برآورد مدل رویش زادآوری از مدل زادآوری استفاده شد که این مدل از اندازه گیری تمام درختان زنده و غیرزنده در شبکه آماربرداری طی یک دوره نه ساله (1382-1391) در قطعات نمونه ثابت به دست آمد. از متوسط قطر برابر سینه در سال 1391 و سطح مقطع برابر سینه به عنوان متغیرهای زیستی مرتبط با رویش قطری استفاده شد. در این تحقیق با استفاده از مدل رویشی زادآوری، تاثیر متغیرهای زیستی و غیرزیستی از قبیل رقابت، مقدار انرژی تابشی نور خورشید در فصل رویش، شاخص خیسی توپوگرافی، ارتفاع بالای نزدیک ترین نقطه زه کشی شده، سرعت باد که از مدل های فرآیندی در زمین های پیچیده حاصل می شوند و سایر متغیرهایی که برای اولین بار بررسی می شوند، بر زادآوری درختان در سطح قطعات نمونه ثابت در جنگل های هیرکانی بررسی شد.یافته ها: نتایج نشان داد که میانگین تعداد در واحد سطح (هکتار) زادآوری بسیار پایین و برابر تقریبا 15 اصله در هکتار (بالاتر از قطر 7 سانتیمتر) در یک دوره 9 ساله است. راش بیشترین تعداد زادآوری در هکتار را در دوره دارد که نشان از مناسب بودن شرایط زیستی و محیطی برای زادآوری این گونه با ارزش جنگل های شمال کشور می باشد.نتیجه گیری: مهمترین عوامل تاثیرگذار بر زادآوری سطح مقطع توده در هکتار هستند که تقریبا 40 درصد از تغییرات زادآوری را تعریف می کند. رطوبت و حراررت و مقدار انرژی تابشی خورشید مهمترین متغیرهای تاثیرگذار بر تعداد زادآوری در جنگل های هیرکانی هستند. روش های به کار برده شده در این تحقیق کاملا جدید و به روز بوده و در سایر جنگل های کشور نیز قابل استفاده می باشند. نتایج تحقیق نشان داد که می توان از مدل های تک درخت زادآوری جهت مدل سازی زادآوری در جنگل های شمال استفاده نمود.

سابقه و هدف: حفظ ساختار و تنوع زیستی اکوسیستم ها، یکی از اهداف مهم جنگلداری نوین در نظر گرفته می شود. به این منظور، برای مدیریت جنگل به ابزارهایی نیاز است که بتوان با صرف کمترین هزینه و زمان به بررسی وضعیت فعلی و همچنین تغییرات ایجاد شده بر اثر فعالیت های مدیریتی و تکامل طبیعی جنگل پرداخت. شاخص های نزدیک ترین همسایه دارای مزایایی هستند که کاربرد آنها را نسبت به اندازه گیری های مستقیم تنوع زیستی ارجحیت می بخشد. زیرا علاوه بر بررسی تنوع گونه ای به بررسی موقعیت مکانی درختان می پردازند. همچنین شاخص های نزدیک ترین همسایه اطلاعات ارزشمندی در مورد روابط بوم شناختی درختان در جنگل ارائه می کنند. بنابراین این پژوهش با هدف معرفی و کاربرد شاخص های مهم مبتنی بر تحلیل نزدیک ترین همسایه در بررسی روابط بوم شناختی جامعه راش ممرزستان در جنگل های ناو اسالم گیلان انجام شد.مواد و روش ها: به منظور انجام این پژوهش 7 قطعه نمونه یک هکتاری در جوامع طبیعی راش ممرزستان ناو اسالم گیلان که از لحاظ شرایط محیطی همگن بودند، آماربرداری شدند و در هر قطعه نمونه مشخصه های فاصله و آزیموت کلیه پایه های درختی موجود در قطعات نمونه با قطر برابر سینه بیش از 7.5 سانتی متر نسبت به مرکز قطعه نمونه یادداشت و گونه و قطر برابر سینه آن ها نیز ثبت شد. سپس با استفاده از شاخص های زاویه یکنواخت، میانگین جهت، آمیختگی گونه ای و تفکیک به تحلیل توزیع مکانی و تنوع گونه ای درختان پرداخته شد. مقدار هر یک از شاخص های مذکور ابتدا برای هریک از قطعات نمونه به صورت مجزا محاسبه شد. سپس با میانگین گیری از مقادیر به دست آمده برای هر یک از قطعات نمونه، مقدار میانگین شاخص ها برای جامعه راش ممرزستان محاسبه شد.یافته ها: نتایج نشان داد که در 7 قطعه نمونه یک هکتاری مورد بررسی در جامعه راش ممرزستان، گونه های راش، ممرز، شیردار، پلت و توسکای ییلاقی از نظر تعداد در هکتار دارای بیشترین مقدار تراکم پایه ها هستند. میانگین شاخص های زاویه یکنواخت و میانگین جهت به ترتیب 0.53 و 2.02 محاسبه شد که نشان دهنده توزیعی بین تصادفی و کپه ای است. از نظر تنوع گونه ای، جوامع راش ممرزستان با میانگین ارزش های 0.47 و 0.25 برای شاخص های آمیختگی گونه ای و تفکیک، دارای اختلاط گونه ای متوسطی بودند. مقدار شاخص آمیختگی گونه ای نشان دهنده اختلاط کم گونه راش و اختلاط زیاد سایر گونه ها بود. مقدار شاخص تفکیک نشان داد که جفت های درختی مشاهده شده یا نزدیک ترین همسایه های درختان مرجع متعلق به گونه های متفاوتی می باشد.نتیجه گیری: به طور کلی نتایج این مطالعه کاربرد شاخص های نزدیک ترین همسایه را در تحلیل مولفه های ساختاری جوامع راش ممرزستان نشان می دهد و از نتایج به دست آمده می توان جهت برنامه ریزی به منظور احیای ساختار و وضعیت تنوع زیستی جوامع راش ممرستان تخریب یافته استفاده کرد.

سابقه و هدف: جنگل های زاگرس از نظر وسعت، تنوع گیاهی و تاثیر در زندگی اقتصادی مردم دارای اهمیت زیادی بوده و بر این اساس یکی از غنی ترین منابع زیستی و اقتصادی کشور محسوب می شود. لذا حفظ و نگهداری این جنگل ها از ضرورت خاصی برخوردار است. بر این مبنا تحقیق حاضر با هدف شناسایی عوامل موثر بر مشارکت جوامع محلی در حفاظت از عرصه های جنگلی در منطقه زاگرس انجام شده است.مواد و روش ها: پژوهش حاضر از نوع مطالعات کمی و مبتنی بر روش تحقیقات توصیفی- همبستگی است که به شیوه مطالعات پیمایشی انجام شده است. در این تحقیق روستاهای شهرستان گیلان غرب در استان کرمانشاه به عنوان منطقه موردبررسی انتخاب شد. جامعه آماری شامل 550 نفر از مردان و زنان روستایی ساکن در منطقه بود که با استفاده از جدول نمونه گیری گرجسی و مورگان تعداد 220 نفر از آن ها به عنوان نمونه تحقیق تعیین شدند. اطلاعات موردنیاز با استفاده از پرسشنامه جمع آوری شد. برای تعیین روایی پرسشنامه از نظرات تعدادی از استادان دانشگاه و کارشناسان منابع طبیعی استفاده شد. برای پایایی پرسشنامه نیز ضریب آلفای کرونباخ محاسبه شد که مقدار آن برای بخش های مختلف پرسشنامه بطور میانگین 0.75 بدست آمد. همچنین برای تجزیه و تحلیل داده ها از آزمون های آماری میانگین، ضریب همبستگی اسپیرمن و رگرسیون چندگانه استفاده شد.یافته ها: یافته های تحقیق نشان داد که رابطه معنی داری بین متغیرهای مستقلی نظیر سن، سطح سواد، جنسیت، شغل، تعداد دام، ویژگی های اجتماعی فرهنگی مردم، میزان وابستگی اقتصادی مردم به جنگل، وضعیت ارتباطات سازمانی و میزان دانش و اطلاعات مردم در زمینه جنگل با میزان مشارکت آن ها در طرح های حفاظت از جنگل بعنوان متغیر وابسته این تحقیق وجود دارد. افزون بر این، مشخص شد که سطح مشارکت در بین افراد مورد مطالعه در سطح پایینی قرار دارد. علاوه بر این، نتایج تحلیل رگرسیون چندگانه نشان داد که متغیرهای وضعیت ارتباطات سازمانی و میزان دانش و اطلاعات مردم در زمینه حفاظت از جنگل تاثیر معنی داری بر میزان مشارکت روستاییان در طرح های حفاظت از جنگل دارند و دو متغیر مذکور در مجموع، 29 درصد از تغییرات میزان مشارکت روستاییان در طرح های حفاظت از جنگل را پیش بینی می کنند.نتیجه گیری: بر مبنای یافته های تحقیق، ویژگی های اجتماعی- فرهنگی و میزان دانش و اطلاعات روستاییان، مهم ترین و تاثیرگذارترین متغیرهای موثر بر میزان مشارکت آن ها در طرح های حفاظت از جنگل می باشد. بر این اساس می توان گفت توفیق برنامه های حفظ و احیای عرصه های جنگلی مستلزم ارتقای دانش و اطلاعات مردم و تبیین جایگاه آنها در اجرای برنامه های حفاظتی و نیز بهره گیری از ظرفیت نهادها و گروه های محلی می باشد. همچنین با بهره گیری از راهکارهای افزایش ارتباط مردم با سازمان ها و نهادی دولتی و ایجاد و تقویت انگیزه مردم برای همکاری موثر با نهادهای دولتی، می توان مشارکت جوامع محلی در برنامه های حفاظت از جنگل ها را تقویت نمود.

سابقه و هدف: الگوی مکانی درختان در یک توده نتیجه فرآیندهای مختلفی از جمله نوع برهمکنش آنها با یکدیگر، پراکنش بذر و ناهمگنی محیطی است. بنابراین آگاهی از الگوی مکانی گونه های گیاهی به منظور درک عمیق تر فرضیه های مختلف در بوم شناسی حائز اهمیت است. با توجه به این اهمیت، شناخت نااریب الگوهای مکانی گونه های گیاهی در بوم شناسی با استفاده از راهبردهای قابل اطمینان ضروری است. آماره های اختصاری که در تحلیل الگوی نقطه ای برای دستیابی به الگوی مکانی گیاهان طراحی شده اند بر اساس فرآیند پوآسون همگن (تصادفی مکانی کامل) طراحی شده اند. بنابراین بررسی همگنی توزیع مکانی درختان پیش از تحلیل الگوی مکانی آنها ضروری است. با توجه به این موضوع، مطالعه حاضر با هدف ارزیابی همگنی توزیع مکانی درختان در یک توده آمیخته کهور ایرانی در ناحیه رویشی خلیج عمانی با استفاده از دو روش انجام شد. همچنین بررسی تاثیر عدم توجه به پیش فرض تصادفی مکانی کامل بر تحلیل الگوی مکانی درختان هدف دیگر این مطالعه بود.مواد و روش ها: یک قطعه نمونه با مساحت 49 هکتار (700متر´700 متر) از یک توده آمیخته کهور ایرانی در منطقه حفاظت شده بارچاه استان هرمزگان انتخاب شد. موقعیت مکانی همه درختان و درختچه های با ارتفاع بیش از 0.5 متر قطعه نمونه ثبت شده و ارتفاع و مساحت تاج آنها اندازه گیری شد. همچنین یک قطعه نمونه دیگر با شرایط محیطی و تعداد درخت مشابه با توزیع مکانی همگن و الگوی مکانی کپه ای درختان شبیه سازی شد. دو روش آزمون کای اسکوئر مبتنی بر کوادرات به همراه شاخص باقیمانده پیرسون و آزمون کولموگروف اسمیرنوف برای تشخیص همگنی توزیع مکانی درختان در دو قطعه نمونه به کار رفتند. همچنین برای تحلیل الگوی مکانی در دو قطعه نمونه از تابع همبستگی جفتی همگن و ناهمگن استفاده شد.یافته ها: قطعه نمونه مورد مطالعه پوشیده از 498 درخت و درختچه بود که از 149 پایه کهور ایرانی، 248 پایه آکاسیای چتری و 101 پایه دهیر تشکیل شده بودند. نتایج نشان داد که آزمون کای اسکوئر تنها با ترکیب 4´ کوادرات توانست همگنی قطعه نمونه شبیه سازی را تشخیص دهد. میانگین شاخص باقیمانده پیرسون نیز نتوانست تفاوت همگنی در دو قطعه نمونه را شناسایی نماید. در حالی که آزمون کولموگروف اسمیرنوف تفاوت توزیع مکانی درختان در قطعه نمونه واقعی (p-value<0.001) و شبیه سازی (p-value=0.25) را در مقایسه با فرایند پوآسون همگن تایید نمود. اگرچه تابع g همگن نتوانست الگوی مکانی در قطعه نمونه واقعی با توزیع مکانی ناهمگن گیاهان را نشان دهد، تابع g ناهمگن بیانگر الگوی مکانی معنی دار کپه ای گیاهان تا فاصله سه متر و الگوی مکانی پراکنده در مقیاس مکانی 3.5 تا 10 متر بود. علاوه بر این، الگوی مکانی شناسایی شده در قطعه نمونه شبیه سازی با توزیع مکانی همگن گیاهان با استفاده از تابع g ناهمگن اریب بود. درحالی که تابع g همگن الگوی مکانی کپهای معنی دار گیاهان تا فاصله 15 را تایید نمود.نتیجه گیری: به طور کلی، نتیجه گیری شد که آزمون کولموگروف اسمیرنوف روشی قابل اطمینان در ارزیابی همگنی توزیع مکانی گیاهان در منطقه مورد مطالعه بود. همچنین نشان داده شد که کارایی تابع g در شناسایی الگوی مکانی گیاهان از همگنی توزیع مکانی آنها تاثیر گرفته و استفاده از شکل نامناسب تابع g، منجر به ارائه نتایج اریب در تحلیل الگوی مکانی در منطقه مورد مطالعه شد.

سابقه و هدف: گونه های مختلف صنوبر اهمیت زیادی در زراعت چوب پیدا کرده اند و دورگ های بین گونه های مختلف امید به افزایش تولید چوب را در کشور را افزایش داده اند. به همین دلیل تلاش های زیادی در دورگ گیری بین گونه های مختلف این جنس صورت گرفته است تا ضمن گسترش اساس ژنتیکی آنها، از همه قابلیت های موجود در آنها استفاده شود و دامنه اکولوژیک آنها را نیز افزایش دهد. دورگ های بین گونه ای ضمن ایجاد تنوع ژنتیکی جدید، تفاوت های زیادی نیز با گونه های والدینی از خود نشان می دهند که در مواردی منشأ ایجاد ارقام پرمحصول هستند. این تحقیق در پی مطالعه تفاوت بین دورگ های جدید بین گونه های پده (Populus euphratica) به عنوان والد پدری و کبوده (P. alba) به عنوان والد مادری از نظر قدرت ریشه زائی است تا در صورت امکان به عنوان معیاری در گزینش ژنوتیپ های جدید به کار گرفته شود.مواد و روش ها: تکثیر رویشی سه دورگ جدید به روش کشت جوانه انتهائی انجام شد. ابتدا جوانه های فعال و در حال رویش از شاخه برداشت شده و پس از قطع برگ های جانبی جوانه های انتهایی، با استفاده از محلول 20 درصد هیپوکلریت سدیم سترون شدند. یک تا دو میلی متر از جوانه های انتهایی در حال رشد جدا شده و بر روی محیط کشت MS با نصف مقادیر نیترات و ترکیب هورمونی IBA به میزان 0.01 میلی گرم در لیتر و BA به میزان 0.5 میلی گرم در لیتر قرار گرفتند. نمونه ها پس از استقرار برای تکثیر به محیط کشت DKW با ترکیب هورمونی 0.5 میلی گرم در لیتر BAP، 0.5 میلی گرم در لیتر 2ip و 0.05 میلی گرم در لیتر IBA منتقل شده و در اتاق رشد در شرایط نوری 16 ساعت نور و 8 ساعت تاریکی قرار داده شدند. پس از تکثیر، نمونه ها به دو محیط ریشه زائی DKW و ACM منتقل شدند و در پایان صفت های مرتبط با ریشه مطالعه و در قالب طرح آماری فاکتوریل تجزیه و تحلیل شدند.یافته ها: دورگ های مورد مطالعه از نظر شادابی، طول شاخه و قدرت ریشه زائی اختلاف معنی داری در سطح 1% از خود نشان دادند. به نحوی که یکی از دورگ ها حتی در مرحله تکثیر و پر آوری هم به میزان زیادی ریشه تولید کرد. این دورگ در مرحله ریشه زائی نیز متفاوت از سایر دورگ ها ظاهر شد و ضمن تولید ریشه زیاد از نظر طول شاخساره های تولیدی نیز برتر از سایر دورگ ها بود.نتیجه گیری: دورگ های مورد مطالعه از نظر ویژگی های رویشی از جمله توان ریشه دهی و طول شاخساره در تکثیر از طریق کشت مریستم به خوبی از هم متمایز شدند. از این تفاوت ها و تنوعی که در بین دورگ ها به ویژه در قدرت ریشه زائی مشاهده شد می توان در انتخاب کلن های برتری که در تکثیر رویشی هم سهولت ویژ ه ای دارند کمک گرفت.

سابقه و هدف: فرسایش خاک فرایندی طبیعی است که بطور مداوم بر روی سطح زمین رخ داده و یکی از مهمترین مشکلات زیست محیطی در دنیا است. روش های متعددی جهت برآورد فرسایش ارائه شده است که شامل روابط ساده تا مدل های پیچیده می باشند. مدل جهانی RUSLE رابطه ای تجربی است و دارای پایه فیزیکی قوی تری نسبت به سایر روش های تجربی می باشد. این رابطه که اصلاح شده رابطه USLE می باشد، شامل اشکال مختلف فرسایش و برخی پارامترها نظیر پوشش و بارندگی است، که در مقیاس روزانه و ماهانه در فرسایش موثرند. تحقیق اخیر با هدف یافتن ارتباطی بین تصاویر ماهواره ای و میزان فرسایش خاک (برآورد شده توسط معادله RUSLE)، در حوزه آبخیز چهل چای شهرستان مینودشت انجام گرفته است.مواد و روش ها: بدین منظور پس از تعیین میزان فرسایش در محل نمونه ها و یافتن رابطه بین تراکم پوشش و میزان فرسایش با استفاده از نرم افزار SPSS، نقشه تراکم پوشش گیاهی برای کل حوزه با استفاده از شاخص گیاهی (NDVI)، از روی تصاویر ماهواره ای SPOT5 تهیه گردید. سپس میزان فرسایش از طریق نقشه شاخص پوشش گیاهی NDVI در محیط GIS برآورد شد.یافته ها: فرسایش برآورد شده در حوزه بر حسب تن در هکتار در سال، در 5 طبقه خیلی کم، کم، متوسط، بالا و شدید قرار گرفتند. نتایج عموما یک شرایط مخاطره آمیز فرسایش متوسط تا شدید را در طبقه پوشش گیاهی کمتر از 5 درصد، به میزان متوسط 14.11 تا حداکثر 34.683 تن در هکتار در سال، به نمایش گذاشت. عموما 28.33 درصد سطح منطقه را اراضی کشاورزی در بر می گیرد که 64.99 درصد وزنی کل فرسایش را به خود اختصاص داده که نیاز به مدیریت دارد.نتیجه گیری: بر اساس نتایج حاصله مناطق دارای پوشش جنگلی انبوه و نیمه انبوه دارای میانگین فرسایش خیلی کم در حدود 0.66 تا 1.91 تن در هکتار بر سال بوده که نشان دهنده تاثیر زیاد پوشش جنگلی بر حفاظت خاک دارد.

سابقه و هدف: هدف از این تحقیق تولید کاغذ اسکناس ضد باکتری با استفاده از نانو ذرات نقره می باشد. اسکناس از گذشته جزء لاینفک مبادلات تجاری بوده است. در ایران حدود هشت میلیارد برگ اسکناس وجود دارد که در یک دوره 5 ساله در چرخش است این حجم زیاد اسکناس و دست به دست شدن متوالی آن، باعث انتقال عوامل بیماری زای زیادی می گردد، به طوریکه طبق تحقیقات علمی ثابت شده اسکناس قطعا آلوده است و باید آن را یک خطر بالقوه در جامعه دانست. در خصوص ضد باکتری کردن کاغذ، تحقیقی بر روی دو نوع ماده کیتوزان و نانو ذرات نقره جهت تولید کاغذ ماسک انجام و نانو ذرات نقره را به عنوان بار منفی و ذرات کیتوزان را به عنوان بار مثبت به صورت لایه ای (LbL) روی الیاف نشاندند. بررسی ها نشان داد با افزایش تعداد لایه ها، خاصیت ضد باکتری کاغذ نیز افزایش می یابد.مواد و روش ها: در این تحقیق جهت تولید کاغذ اسکناس ضد باکتری از خمیرکاغذ آزمایشگاهی حاصل از الیاف پنبه داخلی استفاده شد. برای تهیه خمیرکاغذ فوق الذکر، الیاف پنبه با کمک دستگاه دفیبراتور آزمایشگاهی به درجه روانی اولیه حدود 12oSR رسانیده شد. سپس خمیرکاغذ حاصله با استفاده از پروکسید هیدروژن با شرایط دمایی 120 درجه سانتی گراد و pH حدود 11 در مدت 120 دقیقه رنگبری گردیده و پس از پالایش آن تا درجه روانی 34oSR، به منظور افزودن مواد افزودنی به درصد خشکی 3.1 درصد و PH خنثی رسانیده شد. ماده ضد باکتری نانو نقره با مقادیر مصرف 25، 50، 75 و 100 ppm، بر اساس وزن خشک خمیر، به همراه میزان 0.3 درصد پلی آکریل آمید کاتیونی (C-PAM) به عنوان کمک نگهدارنده استفاده گردید. پس از آن از خمیرهای فوق الذکر، کاغذهای دست ساز استاندارد 90 گرمی ساخته شده و از نظر خصوصیات فیزیکی و نوری با کاغذ دست ساز نمونه شاهد مقایسه شد. برای آزمون بیولوژیکی کاغذها از روش اندازه گیری هاله عدم رشد دو باکتری استافیلوکوکوس اورئوس و اشیرشیاکلی به عنوان دو باکتری شاخص در آزمون های بیولوژیکی استفاده شد.یافته ها: نتایج نشان داد با افزایش سطح نانو نقره میزان خاکستر، صافی سطح و ماتی کاغذ افزایش و روشنی آن کاهش یافته و در مقابل درآزمون موم کنی و حجیمی بی تاثیر بوده است. در خصوص آزمون بیولوژیکی، نتایج نشان داد با مصرف بیشتر نانو نقره خصوصیات ضد باکتری کاغذ و هاله عدم رشد بیشتر می گردد.نتیجه گیری: با در نظر گرفتن کلیه نتایج میزان مصرف 25ppm به عنوان میزان مصرف بهینه تعیین گردید. در میزان مصرف 25ppm فاکتورهای فیزیکی کاغذ و شرایط نوری بسیار نزدیک به کاغذ شاهد می باشد و هم چنین خاصیت ضد باکتریایی نیز قابل قبول است. قابل ذکر آن که با افزودن نانو نقره در خمیر کاغذ با میزان کمتر و افزایش پالایش خمیرکاغذ اسکناس، می توان هم خاصیت ضد باکتری به کاغذ داد و هم مقاومت های کاغذ را در حد قابل قبولی حفظ نمود.

سابقه و هدف: تقاضا برای تولید کامپوزیت چوب از قبیل تخته لایه، تخته تراشه جهت دار، تخته خرده چوب و تخته فیبر با دانسیته متوسط در طی سال های اخیر در سرتاسر جهان افزایش یافته است. تخته خرده چوب 57 درصد کل مصرف چوب را شامل می شود و تقاضای آن به طور پیوسته سالیانه 2 تا 5 درصد در حال رشد می باشد. تقاضا برای تخته خرده چوب در بخش های ساخت خانه، تولید مبلمان، دکوراسیون داخلی به طور پیوسته افزایش یافته است. تقاضا برای چوب در صنعت تولید جنگل افزایش یافته است. اما تولید چوب صنعتی از جنگل های طبیعی به طور پیوسته کم شده است. تحقیقات زیادی به منظور پیدا کردن منابع جایگزین مواد خام برای تولید کامپوزیت در حال انجام می-باشد. کارتن کهنه می تواند جایگزین خوبی به عنوان ماده خام اولیه در صنعت تخته خرده چوب مورد استفاده قرار گیرد: زیرا اولا این ماده یک منبع الیاف بازیافتی قابل دسترس تقریبا در هر جای کشور است. ثانیا در مقایسه با کاغذ باطله اداری ارزان قیمت تر است. ثالثا یک منبع الیاف نسبتا تمیز بدون ماده پرکننده یا ناخالصی های پلاستیکی است. در این تحقیق استفاده از کارتن کهنه در لایه های سطحی و میانی بر روی خواص فیزیکی و مکانیکی تخته خرده چوب سه لایه مورد بررسی قرار گرفته است.مواد و روش ها: در این تحقیق از کارتن کهنه 3 یا 5 لایه مورد استفاده برای بسته بندی مواد با وزن کم استفاده شده است. ذرات آماده شده کارتن کهنه برای 10 تیمار شامل 5 سطح اختلاط 0، 15، 30، 45، 60 درصد با چوب برای دو لایه سطحی و میانی تخته خرده چوب مورد استفاده قرار گرفت. خرده چوب صنعتی از شرکت صنعت چوب شمال تهیه شد. از چسب اوره فرم آلدهید به میزان 10 درصد وزن خشک ماده اولیه و کلرید آمونیوم به عنوان هاردنر به میزان 2 درصد وزن خشک چسب استفاده شد. پس از فرآیند مخلوط کردن خرده چوب/ کارتن کهنه با چسب و هاردنر، کیک خرده چوب در دمای 170 درجه سانتی گراد به مدت زمان 5 دقیقه تحت پرس گرم قرار گرفت. پس از ساخت تخته خرده چوب، خصوصیات فیزیکی و مکانیکی تخته ها با استفاده از آنالیز واریانس در سطح اعتماد 95 درصد مورد تجزیه و تحلیل آماری قرار گرفت.یافته ها: نتایج نشان داد، استفاده تا 30 درصد کارتن کهنه در لایه سطحی تخته خرده چوب منجر به بیشترین مقاومت خمشی و مدول الاستیسیته شده و در لایه میانی سطح 15 درصد بیشترین مقاومت های فوق را به خود اختصاص داده است؛ همچنین چسبندگی داخلی با افزایش میزان کارتن کهنه کاهش یافت. میزان جذب آب و واکشیدگی ضخامت با افزایش کارتن کهنه روند افزایشی نشان داد.نتیجه گیری: نتایج نشان داد، قابلیت به کارگیری کارتن کهنه در لایه های سطحی تا 30 درصد و در لایه میانی تا 15 درصد برای تخته های با اهداف عمومی (نجاری) به منظور استفاده در شرایط خشک وجود دارد.

سابقه و هدف: هدف از این تحقیق کاهش میزان و سرعت مکش مایعات پوشش دهنده سطح تخته خرده چوب (لاک، رنگ و لعاب در روش رنگ زنی و چسب در روش روکش کاری) می باشد. در این زمینه محققین دریافتند که افزایش دانسیته متوسط تخته خرده چوب دانسیته حداقل و حداکثر لایه های سطحی آن را افزایش می دهد. طبق تحقیقات، افزایش دانسیته لایه های سطحی تخته خرده چوب، مکش مایعات مربوط به پوشش نهایی آن را کاهش می دهد. از آنجاییکه در حال حاضر حلال اصلی مواد مایع پوشش دهنده برای پوشش نهایی سطح تخته های چوبی بر پایه آب می باشند، محققین روش آزمون جذب سطحی تخته های چوبی توسط آب را به جای تولوئن ابداع کردند. پس از بررسی های متعدد، ایشان آزمون مکش آب توسط لایه سطحی تخته های چوبی در مدت زمان آزمون 60 دقیقه را ارائه دادند.مواد و روش ها: در این تحقیق جهت تولید تخته خرده چوب سه لایه از خرده های درشت با رطوبت 1 درصد درلایه میانی و خرده های ریز صنعتی در لایه های سطحی استفاده شد. با علم به اینکه با افزایش رطوبت چوب تا نقطه اشباع فیبر (30 درصد) مقاومت فشاری عمود بر الیاف چوب به طور معنی داری کاهش می یابد، در این تحقیق رطوبت خرده چوب های لایه سطحی با روش اسپری آب به 5 و 10 درصد افزایش داده شد. خرده چوب های لایه های سطحی و میانی به طور جداگانه چسب زنی شدند. جهت چسب زنی خرده چوب های لایه های سطحی از چسب اوره فرمالدئید با غلظت 55 درصد وهمین طور چسب تجاری اوره فرمالدئید با غلظت 68.8 درصد با هدف کنترل رطوبت لایه های سطحی کیک خرده چوب سه لایه در حد مطلوب، استفاده شد. به منظور کاهش ویسکوریته چسب تجاری، چسب تا دمای 60 درجه سانتی گراد گرم شد. سپس تحت فشار ویژه پرس 2.7 مگایاسکال و در دمای 220 درجه سانتی گراد تخته خرده چوب های سه لایه با دانسیته متوسط 650 کیلوگرم بر متر مکعب حاصل آمدند. جهت بررسی خصوصیات لایه سطحی تخته ها آزمون های مقاومت مکانیکی، مکش آب و تولوئن انجام شد.یافته ها: طبق نتایج گراف گرادیان دانسیته نمونه ها در ضخامت، افزایش رطوبت خرده چوب های لایه سطحی دانسیته لایه سطحی نمونه ها را افزایش می دهد. نتایج آزمون مقاومت های مکانیکی و مکش مایع نشان دادند که با افزایش رطوبت خرده چوب های لایه سطحی، مقاومت خمشی و مقاومت سطح نمونه ها افزایش، مکش و سرعت مکش لایه سطحی نمونه ها کاهش می یابد.نتیجه گیری: افزایش رطوبت خرده چوب های لایه سطحی، کیفیت لایه سطحی تخته خرده چوب را برای پوشش دهی افزایش می دهد. میزان بهینه افزایش رطوبت خرده چوب های لایه سطحی 5 درصد در تیمار 7 (حاصل شده توسط چسب تجاری اوره فرمالدئید) می باشد.

سابقه و هدف: استفاده از سلولز و محصولات سلولزی در تولید ترکیبات زیستی در مقیاس نانو به علت مقاومت زیاد، وزن کم و زیست تخریب پذیری مورد مطالعه فراوانی قرار گرفته است. نانوساختارها از طریق روش های بالا به پایین یا پایین به بالا بدست می آیند. در این مطالعه، روش بالا به پایین انحلال جزئی، به عنوان یک روش ساده و سریع، جهت تولید نانوسلولز مورد استفاده قرار گرفت. با کنترل شرایط انحلال نظیر زمان و حلال، ارتباط و اتصال جانبی نانوفیبریل های مجاور را که از طریق پیوندهای هیدروژنی تامین می شود، قطع و به طور جزئی زنجیرهای بیرونی نانوفیبریل را حل می نماید. با توقف واکنش انحلال جزئی و خروج حلال نانوفیبریل هایی که به طور جزئی انحلال پیدا کردند به همدیگر جوش خورده و فیلمی تشکیل می گردد که چون کاملا از نانوفیبریل های سلولزی و سلولز آمورف تشکیل شده است به آن نانوکاغذ اطلاق می گردد تحقیق حاضر به بررسی ویژگی های این محصول نانوکاغذی کاملا زیست سازگار حاصل از الیاف لینتر پنبه با روش انحلال جزیی می پردازد.مواد و روش ها: خالص سازی الیاف لینتر پنبه طی سه مرحله ی پنوماتیکی، شستشو با آب داغ و پخت شیمیایی با هیدروکسید سدیم انجام شد. از خمیر کاغذ حاصل مطابق با استاندارد TAPPI کاغذهای دست ساز ساخته شد. انحلال جزئی کاغذهای محتوی آلفا سلولز زیاد، در حلال دی متیل استامیدی/ 9 درصد لیتیم کلرید (DMAc/LiCL) انجام شد و از ژل حاصل با پرس و خشک کردن، فیلم سلولزی شفاف بدست آمد. به منظور ارزیابی خواص ریخت شناسی، ساختار بلورین، خواص مکانیکی و حرارتی به ترتیب از میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدان، پراش پرتو ایکس، آزمونگر خواص مکانیکی و تحلیل گر وزن سنجی گرمایی استفاده شد.یافته ها: قطر نانوفیبریل های حل نشده با مطالعات میکروسکوپ الکترونی در حدود 60-66 نانومتر اندازه گیری شد. ریزنگارهای الکترونی، یکنواختی بافت نانوکاغذ را نسبت به کاغذ معمولی نشان داد. شفافیت بصری (پشت نمایی) نانو کاغذ به علت آزادسازی نانو ساختارهای سلولزی، یکپارچه شدن بافت، افزایش دانسیته و کاهش ناهمواری سطح و افزایش سطوح عبور نور قابل ملاحظه بود. نتایج خواص مکانیکی نشان داد که نانو کاغذ تنش کششی زیادتری را نسبت به کاغذ معمولی داشت. تنش کششی برای کاغذ و نانوکاغذ بترتیب 8.02 و 27.28 MPa و مدول الاستیسیته کششی 0.483 و 0.649 GPa بدست آمد. الگوی پراش پرتو ایکس کاغذ معمولی، با سلولز نوع اول (Ib) مطابقت داشت. در اثر انحلال جزئی زنجیرهای بیرونی سلولزی نانوفیبریل ها در محیط حلال به طور نسبی آزاد شده و در اثر خروج حلال مجدد بازآرایی زنجیرها اتفاق افتاد. در بازآرایی مجدد بخش هایی به صورت بلورهای سلولز نوع دوم درآمده و نیز مقدار سلولز آمورف نیز افزایش می یابد. لذا در فرآیند انحلال جزئی و جامدشدن مجدد، نوع سلولز تغییر می کند. با بررسی اطلاعات پراش پرتو ایکس، پیک مرتبط با سلولز نوع دوم (II) و افزایش فاز آمورف در نانوکاغذ مشاهده شد، درجه بلورینگی کاغذ و نانوکاغذ به ترتیب از 84.9 به 54.89 درصد محاسبه شد. اندازه نانو بلورهای سلولزی در کاغذ 6.44 نانومتر و در نانوکاغذ 2.55 نانومتر بدست آمد. نتایج بررسی پایداری حرارتی نشان داد که نانوکاغذ پایداری حرارتی کمتری نسبت به کاغذ معمولی داشت.نتیجه گیری: در ساختار نانوکاغذ، سلولز نوع Ib حل نشده (نانو فیبریل های حل نشده) فاز تقویت کننده و سلولز II و نواحی بی شکل فاز زمینه را تشکیل می دهد. انحلال جزئی، بخشی از بلور ها را تخریب می کند و با خروج حلال و سخت شدن مجدد، بخشی از زنجیرهای ناحیه بی شکل بازآرایی پیدا می کنند و به بلور های سلولز II تبدیل می شوند در نهایت با ایجاد نانو ساختار یکنواخت، محصول مقاوم و با قابلیت پشت نمایی حاصل می شود. کاهش بلورینگی سلولز بر اثر انحلال منجر به افت پایداری حرارتی نانوکاغذ نسبت به کاغذ معمولی می شود.

سابقه و هدف: استفاده از کاغذهای پوشش دهی شده به انتخاب و کاربرد پوشش نهایی کاغذ بستگی دارد. به دلیل اینکه رنگدانه بین 80 تا 95 درصد وزن پوشش را تشکیل می دهد واضح است که نوع و ویژگی های ذرات نقش مهمی در ساختار پوشش، ویژگی های نوری و ویژگی های کیفی چاپ نهایی کاغذ بازی می کند. یکی از موادی که اخیرا وارد عرصه تحقیقات مرتبط با پوشش دهی شده زئولیت است. هدف از انجام این تحقیق بررسی تاثیر زئولیت سنتزی 4A به عنوان رنگدانه روی ویژگی های فیزیکی کاغذ های پوشش دهی شده با رنگدانه های زئولیت سنتزی به صورت خالص و به صورت ترکیب شده با کربنات کلسیم رسوبی و کائولینیت می باشد.مواد و روش ها: کاغذ مورد نیاز برای این مطالعه از نوع چاپ تحریر 75 گرمی تولید شده توسط کارخانه کاغذ کائوتا کشور فنلاند، رنگدانه ی زئولیت سنتزی از نوع 4A از شرکت آسی اس متریال آمریکا، کربنات کلسیم رسوبی از شرکت اوی نوردیک متریال اسپیشلتی واقع در فنلاند، کائولینیت دی جی از شرکت ایمری واقع در بلژیک، چسب مورد نیاز از نوع استایرن بوتا دی ان و از یک شرکت آلمانی به نام ترینسئو تهیه شد. وزن پوشش 14 و 30 گرم در یک طرف کاغذ و شرایط اتوزنی مختلف (دمای 70 و 90 درجه سانتی گراد، فشار اعمال شده و تعداد عبور کاغذ ثابت ) برای نمونه ها در نظر گرفته شد. برخی از ویژگی های فیزیکی کاغذهای پوشش دهی شده مانند ضخامت، زبری سطح، درخشش، تغییرات درخشش، ماتی، درجه روشنی، ضریب تفرق نور، سفیدی و زردی بررسی شد.یافته ها: استفاده از زئولیت سبب می شود میزان زردی به طرز چشمگیری کاهش پیدا کند همچنین کاغذهای پوشش دهی شده با زئولیت از سفیدی بسیار بالائی در حد کاغذ پوشش دهی شده با کربنات کلسیم برخوردار هستند. درجه روشنی کاغذ های پوشش دهی شده با زئولیت حتی از کاغذ پوشش دهی شده با کربنات کلسیم نیز بالاتر است و اتوزنی سبب کاهش اندکی در میزان درجه روشنی شد. قبل از اتوزنی، کاغذ های پوشش دهی شده با کربنات کلسیم از بالاترین مقدار ضریب تفرق نور برخوردار است و بعد از اتوزنی نیز علیرغم کاهش زیاد در مقدار ضریب تفرق نور همچنان دارای بالاترین مقدار ضریب تفرق نور هستند و به همین دلیل از ماتی بسیار بالایی نیز برخوردارند. نتایج نشان داد افزودن مقدار اندکی کربنات کلسیم و کائولینیت به زئولیت ها سبب بهبود ضریب تفرق نور و بهبود ماتی آنها شده است. همچنین کاغذ پوشش دهی شده با زئولیت از درخشش کمی برخوردار است. اتوزنی سبب افزایش درخشش تمامی تیمارها می شود و این افزایش در کربنات کلسیم و کائولینیت بیشتر مشهود است. افزودن کربنات کلسیم و کائولینیت به زئولیت ها سبب بهبود میزان درخشش کاغذ پوشش دهی شده با آنها خواهد شد و به نظر می رسد به دلیل سختی بالاتر زئولیت ها نسبت به دیگر رنگدانه ها بهتر است از فشاری بیشتر از فشار به کار رفته در این تحقیق برای اتوزنی استفاده شود.نتیجه گیری: در مجموع باید گفت زئولیت 4A به لحاظ ویژگی های فیزیکی می تواند جایگزین مناسبی برای کربنات کلسیم رسوبی و کائولینیت باشد. ایده آل ترین شرایط برای استفاده از زئولیت سنتزی و کاهش میزان نقایص آن ترکیب زئولیت با کربنات کلسیم و کائولینیت است.

سابقه و هدف: سلولز فراوانترین پلیمر کره زمین است و از اهمیت صنعتی زیادی برخوردار است. یکی از کاربردهای سلولز خام استفاده به عنوان عایق الکتریکی است. مشکل اصلی کاغذ سلولزی برای استفاده در کاربردهای عایقی متخلخل بودن کاغذ و جذب رطوبت آن است، بنابراین به منظور خارج نمودن رطوبت در حفرات ، کاغذ توسط روغن و یا رزین اشباع می شود. هدف از انجام این پژوهش استفاده از باکتری به منظور تولید سلولز و تهیه کاغذ و کامپوزیت عایقی از سلولزباکتریایی می باشد. مقایسه خواص فیزیکی کاغذ و کامپوزیت بدست آمده از سلولز باکتریایی با کاغذ و کامپوزیت حاصل از خمیر کرافت سوزنی برگ از دیگر اهداف پژوهش حاضر می باشد.مواد و روش ها: باکتری G.Xylinus درمحیط کشت استاتیک هسترین-شرام در دمای 28 درجه سانتی گراد به مدت 30 روز کشت داده شد. سلولز باکتریایی تولید شده ضخامت 10 میلی متر داشت. فیلم های سلولز باکتریایی تولید شده، شستشو و خالص سازی شدند. در مرحله بعد فیلم ها به قطعات کوچکی بریده شده والیاف توسط مخلوط کن خانگی و دستگاه کلوخه زدای استاندارد خمیر درآزمایشگاه از هم جدا شدند. سوسپانسیون آبی خمیر کرافت آماده شد. درصدهای متفاوت سلولز باکتریایی (10، 15، 5 درصد) به سوسپانسون اضافه شد. از دستگاه کاغذساز آزمایشگاهی به منظور تهیه کاغذهای دست ساز استفاده شد. کاغذ سلولز باکتریایی خالص توسط روش خلا تهیه شد. کاغذهای تهیه شده خشک و شرایط دهی شدند. کاغذهای خشک شده در رزین فنل فرمالدهید غوطه ورشده و از هر تیمار 5 عدد برروی هم قرار گرفته و پرس شدند. دما و فشار پرس به ترتیب 150 درجه سانتی گراد و 100 مگا پاسکال در نظر گرفته شد.یافته ها: به منظور بررسی خواص فیزیکی نمونه ها از آزمون های FTIR، XRD، درجه بسپارش و نیز آزمون های عایقی شامل اتلاف دای الکتریک، ثابت دای الکتریک، ظرفیت دای الکتریک و ولتاژ شکست دای الکتریک انجام شد. درصد سلولز باکتریایی به عنوان متغیر (100، 15، 10 و 5 درصد) در نظر گرفته شد. نتایج XRD نشان داد درصد بلورینگی و اندازه بلور سلولز باکتریایی از خمیر کرافت سوزنی برگ بیشتر و بزرگتر استنتایج درجه بسپارش نشان داد درجه بسپارش سلولز باکتریایی از سلولز گیاهی بیشتر است. نتایج طیف سنجی FTIR پیوند ایجاد شده بین سلولز و رزین فنل فرمالدهید را نشان داد و همچنین بر حضور لیگنین در خمیر کرافت سوزنی برگ دلالت داشت. نتایج تست های عایقی نشان دادند بیشترین و کمترین فاکتور اتلاف دای الکتریک در کاغذها به ترتیب مربوط به کاعذ سوزنی برگ و کاغذ سلولز باکتریایی می باشد. نتایج نشان داد با افزایش سلولز باکتریایی از 5 درصد به 15 درصد فاکتور اتلاف دای الکتریک افزایش یافت. فاکتور اتلاف دای الکتریک در کامپوزیت ها روند افزایشی نشان داد. بیشترین و کمترین ظرفیت و ثابت دای الکتریک به ترتیب مربوط به کاغذ سوزنی برگ و کاغذ سلولز باکتریایی می باشد. افزاودن سلولز باکتریایی به کاغذهای دست ساز خمیر کرافت منجر به افزایش ظرفیت و ثابت دای الکتریک شد. کامپوزیت های حاصله نیز روند مشابه با آنچه گفته شد نشان دادند. ولتاژ شکست دای الکتریک در کاغذها و کامپوزیت ها با افزایش سلولز باکتریایی افزایش یافت.نتیجه گیری: نتایج نشان داد بلورینگی، اندازه بلور و درجه بسپارش سلولز باکتریایی از سلولز گیاهی بیشتر بود. همچنین کاغذ دست ساز سلولز باکتریایی نسبت به کاغذ گیاهی فاکتور اتلاف ، ثابت دای الکتریک و ظرفیت دای الکتریک کمتری داشت. اما ولتاژ شکست بیشتری از خود نشان داد.