پژوهش های علوم و فناوری چوب و جنگل
سال:1390 | دوره:18 | شماره:2 |تعداد مقالات:11

کشورهای برتر تولیدکننده فرآورده های چوب و کاغذ جهان با این بررسی مشخص می شوند. شناسایی این کشورها اهمیت زیادی در تجارت این فرآورده ها دارد. رتبه بندی مناطق مختلف جهان با محاسبه درصد و میانگین میزان تولید انواع فرآورده های آن ها و همچنین بر اساس آمار ده ساله (77-1386) انتشاریافته سازمان فائو انجام شد. نتایج نشان داد که درصد تولید بیش تر محصولات در طی دوره مطالعه ثابت بوده است. کشورهای توسعه یافته جهان مانند آمریکا، کانادا، چین و آلمان در تولید بیش تر محصولات رتبه بالایی دارند و حتی میزان تولید اغلب فرآورده های کشورهای آمریکا و کانادا به تنهایی با قاره های دیگر جهان اختلاف جزیی دارند. این کشورها روند تولید خود را همانند سال های قبل از 1377 حفظ کرده اند. افزایش برداشت جهانی چوب گرد پهن برگان زیادتر از چوب گرد سوزنی برگان می باشد ولی تولید جهانی چوب گرد صنعتی پهن برگ در سال های آخر دوره مطالعه کم تر و چوب گرد صنعتی سوزنی برگ بیش تر شده است. برخی کشورهای آسیایی مانند اندونزی و مالزی تمایل به تولید ثانویه به جای مواد خام داشته اند، و این کشورها در تولید محصولاتی مانند اوراق فشرده چوب، خمیر و کاغذ در دوره مطالعه جزو ده کشور برتر جهان می باشند.

این پژوهش با هدف بررسی تاثیر گرادیان مصرف چسب بر خواص فیزیکی و مکانیکی تخته خرده چوب و همچنین کاربرد پسماندهای لیگنوسلولزی به دست آمده از هرس باغات مرکبات در تولید این محصول انجام شده است. با استفاده از 4 گرادیان مصرف چسب صفر، 2، 4 و 6 درصد بین لایه سطحی و میانی (10-10، 11-9، 12-8 و 13-7) و استفاده از 2 زمان پرس 4 و 5 دقیقه، 24 تخته خرده چوب آزمایشگاهی ساخته شد. ویژگی های فیزیکی و مکانیکی تخته ها اندازه گیری و نتایج به دست آمده در قالب طرح کامل تصادفی و با استفاده از آزمون فاکتوریل مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. نتایج نشان داد که تخته های ساخته شده با مصرف چسب 11 درصد در لایه سطحی و 9 درصد در لایه میانی (گرادیان مصرف چسب 2 درصد)، دارای بیش ترین مقاومت خمشی بوده اند. همچنین با افزایش گرادیان مصرف چسب، مدول الاستیسیته تخته های ساخته شده بهبود یافته و در گرادیان مصرف چسب 6 درصد، این ویژگی به حداکثر رسیده است. به علاوه، با افزایش گرادیان مصرف چسب از صفر به 2 درصد به طور معنی داری به چسبندگی داخلی تخته ها افزوده شده است. با این حال با افزایش بیش تر گرادیان مصرف چسب، مقدار چسبندگی داخلی تخته ها کاهش یافته و به حداقل می رسد. واکشیدگی ضخامت تخته ها نیز با افزایش گرادیان مصرف چسب از صفر به 2 درصد در حد معنی داری بهبود یافته که با تغییرات چسبندگی داخلی تخته ها در این شرایط هماهنگی دارد.

در این مطالعه، تاثیر تیمار نانوذرات نقره بر سرعت خشک شدن و گرادیان نهایی رطوبت چوب صنوبر بررسی شد. برای این منظور، تخته های صنوبر (P.nigra) به ابعاد مقطع 100×70 سانتی متر و ضخامت های اسمی 25 و 50 میلی متر، به دو روش اسپری و غوطه وری و با دو غلظت سوسپانسیون نانونقره (20 و 100 پی پی ام) تیمار شدند. سپس، تخته ها در یک کوره آزمایشگاهی و به روش جابه جایی هوای گرم در دمای خشک 60 درجه سانتی گراد و رطوبت نسبی 40 درصد، خشک شده و برای محدود کردن شار رطوبت در ضخامت تخته ها، 4 سطح از تخته ها با رزین اپوکسی پوشانده شد. همچنین، الگوی توسعه گرادیان دما در ضخامت تخته ها طی خشک شدن بررسی گردید.نتایج نشان داد که برخلاف تخته های شاهد، در تخته های تیمار شده با نانوذرات به ویژه تخته های غوطه ور شده در نانونقره 100 پی پی ام، گرادیان معکوس دما توسعه پیدا می کند. تخته های 50 میلی متری تیمار شده با نانوذرات نقره 100 پی پی ام در مقایسه با تخته های شاهد از گرادیان رطوبت همگن تری برخوردار بودند، ولی تفاوتی بین سایر تیمارها با تخته های کنترل مشاهده نشد. به رغم توسعه گرادیان معکوس دما در ضخامت تخته های تیمار شده، تفاوت معنی داری در نرخ خشک شدن بین تخته های شاهد و تیمار شده مشاهده نشد. بنابراین، می توان گفت که در فرآیند چوب خشک کنی در دمای متوسط، گرادیان دما را نمی توان به عنوان نیروی رانش مهم در حرکت رطوبت در نظر گرفت و جریان توده ای آب آزاد ناشی از گرادیان دما (اثر سورت) قابل چشم پوشی است.

در این پژوهش خمیرکاغذسازی سودا و سودا- آنتراکینون از ساقه ذرت با اعمال مقادیر مختلف قلیایی و زمان پخت، مورد مطالعه قرار گرفت. متوسط طول، قطر و ضخامت دیواره سلولی الیاف ساقه ذرت به ترتیب 1.03 میلی متر، 23.64 میکرومتر و 5.26 میکرومتر اندازه گیری شد و مقادیر مواد استخراجی الکل- استن حل، سلولز، لیگنین، مواد قابل حل در هیدروکسید سدیم 1 درصد و خاکستر به ترتیب 15، 51.2، 23، 45.95 و 2 درصد تعیین گردید. خمیرکاغذسازی سودا با استفاده از هیدروکسید سدیم در 4 مقدار (12، 14، 16 و 18 درصد)، زمان پخت در 2 سطح (15 و 30 دقیقه)، در دمای 145 درجه سانتی گراد (ثابت) انجام گرفت. در فرایند سودا- آنتراکینون، مقدار مصرف آنتراکینون در تمام موارد 0.1 درصد در نظر گرفته شد. پس از تجزیه و تحلیل نتایج خمیرکاغذ های تهیه شده، دو خمیرکاغذ با قلیایی 12 و 18 درصد، زمان پخت 15 دقیقه و دمای 145 درجه سانتی گراد به ترتیب به عنوان خمیرکاغذ غیرقابل رنگ بری و قابل رنگ بری انتخاب شدند. افزودن این مقدار آنتراکینون اثر معنی داری بر ویژگی های خمیرکاغذ نداشت اما اثر آن بر ویژگی های مقاومتی کاغذ از نظر آماری معنی دار بود. نتایج بررسی کاغذ های دست ساز نشان داد که خمیرکاغذ تولید شده با 18 درصد قلیایی، 0.1 درصد آنتراکینون، 15 دقیقه زمان پخت با طول پاره شدن (میانگین) 8.21 کیلومتر و شاخص مقاومت به کشش (میانگین) 80.59 نیوتن در متر بر گرم نسبت به دیگر شرایط خمیرکاغذسازی از مقاومت های بهتری برخوردار بود. شاخص مقاومت به پاره شدن خمیرکاغذ تولید شده با 12 درصد قلیایی، 0.1 درصد آنتراکینون و زمان پخت 15 دقیقه، 10.6 میلی نیوتن در مترمربع بر گرم اندازه گیری شده است. میانگین شاخص مقاومت به ترکیدن خمیرکاغذ تولید شده با 18 درصد قلیایی، زمان پخت 15 دقیقه و بدون مصرف آنتراکینون (معادل 5.47 کیلوپاسکال در مترمربع بر گرم) از مقاومت های بهتری برخوردار بودند.

در این پژوهش تاثیر استفاده از آنزیم زایلاناز تجاری در پیش رنگ بری خمیر کرافت باگاس بررسی گردید.آنزیم زایلاناز به دست آمده از قارچ Trichoderma viride در مقادیر 5، 10، 25 و 50 واحد و سطح زمانی 2 ساعت بر خمیر کاغذ تاثیر داده شد و سپس رنگ بری خمیر با توالی D1ED2 (دی اکسید کلر 4، 6، 8و 10 درصد + استخراج قلیایی + دی اکسید کلر 2 درصد بر حسب کلر فعال) انجام گردید. نتایج نشان داد که تیمار آنزیمی موجب افزایش معنی دار (P<0.01) درجه روشنی، ماتی و کاهش معنی دار (P<0.01) درجه زردی، عدد کاپا و میزان دور پالایش برای رسیدن به درجه روانی مشخص خمیرهای رنگ بری شده شد. بیش ترین درجه روشنی و ماتی و کم ترین عدد کاپا مربوط به تیمار آنزیمی U 25 می باشد، که به ترتیب اختلاف معنی داری در حدود 13.1، 1.46 درصد و 2.23 واحد در مقایسه با تیمار شاهد دارد. کم ترین درجه زردی خمیرهای رنگ بری شده مربوط به تیمار آنزیمی 50U می باشد که اختلاف معنی داری در حدود 7.32 درصد در مقایسه با تیمار شاهد دارد. با توجه به نتایج به دست آمده، تیمار آنزیمی 25U به عنوان تیمار بهینه آنزیمی پیشنهاد می شود.

در این پژوهش به دلیل مشکلات موجود در رابطه با رسوب سیلیکات سدیم و کاهش عمر مفید دستگاه ها و تجهیزات، مرکب زدایی شیمیایی کاغذهای روزنامه باطله با استفاده از کمپلکس آلی پلی هیدروکسیل آکریلیک اسید و نمک سدیم (با نام تجاری Sulvy-x) به جای سیلیکات سدیم در فرمول بندی مواد شیمیایی مورد بررسی قرار گرفت. Sulvy-x در 4 سطح 0.3، 0.5، 0.7 و 0.9 درصد بر اساس وزن خشک کاغذ باطله به کار گرفته شده و مرکب زدایی شیمیایی انجام شد. تاثیر درصدهای مختلف Sulvy-x بر ویژگی های نوری و فیزیکی خمیرکاغذ مرکب زدایی شده در مقایسه با خمیرکاغذ شاهد (خمیرکاغذ روزنامه بازیابی شده با 2 درصد سیلیکات سدیم) بررسی شده و میزان مصرف بهینه این ماده تعیین گردید. نتایج به دست آمده از مقایسه ویژگی های نوری کاغذهای ساخته شده نشان داد که با افزایش مصرف Sulvy-x تا 0.9 درصد، درجه روشنی کاغذ تا 50.9 درصد ایزو افزایش یافته و درجه زردی تا 11.9 درصد ایزو کاهش می یابد. همچنین درصدهای کم تر Sulvy-x مصرفی (0.3 درصد) بیش ترین درجه ماتی (98.6 درصد) را نتیجه داده است. نتایج به دست آمده از مقایسه ویژگی های فیزیکی کاغذها نشان داد که با افزایش درصد مصرف Sulvy-x تا 0.9 درصد، ضخامت کاغذ به حداقل مقدار 109.8 میکرومتر کاهش یافته و مقادیر بیش تر Sulvy-x در مرکب زدایی، کاغذهای با دانسیته بیش تر را نتیجه داده است. بیش ترین دانسیته 0.546 گرم بر سانتی مترمکعب با استفاده از 0.9 درصد Sulvy-x مشاهده شد. همچنین مرکب زدایی کاغذ روزنامه باطله با استفاده از 0.3 و 0.7 درصد Sulvy-x به طور مشابه خمیرهای کاغذ با بیش ترین درجه روانی CSF، 447.9 میلی لیتر را نتیجه داد. به طورکلی استفاده از مقادیر مختلف Sulvy-x در مقایسه با خمیرکاغذ شاهد کاغذهای با درجه روشنی مشابه، درجه ماتی بیش تر و ضخامت کم تر را نتیجه داده است. با توجه به نتایج اشاره شده در بالا، با استفاده از 0.9 درصد Sulvy-x در فرآیند مرکب زدایی می توان کاغذهای با درجه روشنی و دانسیته بیش تر، درجه زردی کم تر و درجه ماتی مطلوبی تولید کرد.

در این پژوهش به بررسی اثر جزء جزء سازی خمیرکاغذ OCC بر بهبود ویژگی های مقاومتی کاغذ به دست آمده پرداخته شده است. خمیرکاغذ OCC به وسیله یک غربال فشاری و تحت شرایط عملیاتی بهینه کارآیی جزء جزء سازی بر اساس مطالعات قبلی، به دو جزء خمیرکاغذ عبوریافته (خمیر الیاف کوتاه) و خمیرکاغذ وازده غربال (خمیر الیاف بلند) تفکیک گردید. سپس جزء الیاف بلند خمیرکاغذ پالایش و با نسبت های مختلف با جزء الیاف کوتاه آن بازترکیب شده و از خمیرکاغذ با نسبت های ترکیبی مختلف، خمیرکاغذ ورودی اولیه و خمیرکاغذ خالص الیاف بلند پالایش شده نمونه های کاغذ دست ساز تهیه گردید. نتایج به دست آمده از آزمون های فیزیکی و مقاومتی نشان داد که با افزودن تا 50 درصد خمیرکاغذ الیاف کوتاه به خمیرکاغذ الیاف بلند پالایش شده، مقاومت های مکانیکی کاغذهای به دست آمده از خمیرهای کاغذ بازترکیبی از مقاومت های خمیرکاغذ OCC اولیه بیش تر خواهد شد. این واقعیت بیانگر اثر مثبت عمل جزء جزء سازی در افزایش قابلیت پالایش پذیری خمیرکاغذ و بهبود مشخصه های مقاومتی کاغذ می باشد. از طرفی با حذف 50 درصد از خمیرکاغذ اولیه (خمیرکاغذ الیاف کوتاه) از دور پالایش، ظرفیت عملیاتی فرایند پالایش در واحد زمان افزایش قابل ملاحظه و انرژی مصرفی پالایش نیز کاهش قابل ملاحظه ای خواهد یافت.

گردو درختی پهن برگ است که به صورت دست کاشت در باغات و به صورت خودرو در مناطق کوهستانی کشور یافت می شود. در این پژوهش جداسازی و شناسایی ترکیبات شیمیایی به دست آمده از پیرولیز چوب گردو بررسی شد. پیرولیز چوب گردو در راکتور بستر ثابت و در دمای 350 درجه سانتی گراد و در جو نیتروژن به مدت 20 دقیقه انجام پذیرفت. جداسازی و شناسایی ترکیبات در نمونه های استخراج شده با مشتق سازی توسط بیس تری متیل سایلیل تری فلوئورو استامید و استفاده از دستگاه کروماتوگرافی گازی و طیف سنجی جرمی و مطالعه طیف های جرمی انجام شد. در مجموع 10 ترکیب شناسایی شدند. فراوان ترین ترکیب موجود لووگلوکوزان و آلفا L - گالاکتوفورانوزید بود که به میزان 49 درصد مواد مشتق شده را تشکیل می دهند. این ترکیبات به ترتیب از پیرولیز سلولز و همی سلولز موجود در دیواره سلول چوبی که پیش ترکیب اصلی در تشکیل دیواره سلول می باشند به دست آمده است. سایر مواد شناسایی شده مهم در دمای 350 درجه شامل، سایلان، 1- متوکسی- 3- (2- فنیل اتنیل) - بنزن، 1، 2، 3- بوتان تری ال، تری کوزان، پروپانوئیک اسید و اکتا متیل تری سیلوکسیان بود.

در این پژوهش روند جذب آب و بخار آب و همچنین تاثیر سازگارکننده مالئیک انیدرید پلی پروپیلن (MAPP) بر این روند در چندسازه چوب-پلاستیک مقایسه شد. به این منظور چندسازه چوب- پلاستیک با استفاده از 60 درصد الیاف چوب و 40 درصد پلی پروپیلن با و بدون مالئیک انیدرید ساخته شد. سپس نمونه هایی به ابعاد 1 ×2.5×2.5 سانتی متر تهیه و پس از خشک کردن در آون، در داخل آب مقطر و در معرض بخار آب (دما 100 درجه سانتی گراد) قرار داده شدند. رفتار جذب آب و بخار آب و همچنین واکشیدگی ضخامت طولانی مدت این چندسازه تا رسیدن به نقطه اشباع، مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد چندسازه هایی که در معرض بخار آب قرار گرفتند دارای میزان جذب بخار آب و واکشیدگی ضخامت بیش تری در مقایسه با چندسازه های غوطه ور شده در آب مقطر می باشند. افزودن 2 درصد سازگارکننده مالئیک انیدرید نیز موجب کاهش قابل توجهی در میزان جذب آب و بخار آب و همچنین واکشیدگی ضخامت در چندسازه چوب- پلاستیک گردید.