صنایع چوب و کاغذ ایران
سال:1391 | دوره:3 | شماره:2 |تعداد مقالات:13

در این پژوهش، رفتار خزش چندسازه آرد چوب- پلی پروپیلن بازیافتی (با سازگار کننده و بدون آن) مورد ارزیابی قرار گرفت. برای این منظور، پنج مرحله تخریب گرمایی (ترمو) مکانیکی مصنوعی پلی پروپیلن با دستگاه تزریق چسب (اکسترودر) دو مارپیچ در شرایط کنترل شده با شتاب 100 rpm و دمای 190oC صورت گرفت. پلی پروپیلن دست اول (بکر و بازیافتی) و آرد چوب با نسبت 50 درصد وزنی در بود و نبود سازگار کننده (MAPP) با دستگاه تزریق چسب دو مارپیچ مخلوط شده و در نهایت باریکه هایی با سطح مقطع 10 mm (ضخامت) در 70 mm (پهنا) ساخته شدند. آزمون خزش خمشی کوتاه مدت در 120 دقیقه (60 دقیقه خزش و 60 دقیقه بازگشت) انجام شده است. میزان بارگذاری در آزمون خزش بر پایه 30 درصد از بار شکست نمونه ها (حاصل از آزمون خمش ایستا) تعیین شد. نتایج به دست آمده از این تحقیق نشان داد که با افزایش بارهای بازیافت پلی پروپیلن مقاومت به خزش در چندسازه ساخته شده از پلی پروپیلن بازیافتی و آرد چوب کاهش می یابد. همچنین نتایج بررسی های اثرگذاری سازگارکننده بر رفتار خزشی نشان داد که در بود سازگار کننده MAPP تغییر شکل خزشی، ضریب خزش و خزش نسبی کاهش و مدول خزش در چندسازه های مورد بررسی افزایش می یابد. بیشترین مقاومت به خزش در چندسازه آرد چوب- پلی پروپیلن دست اول در بود سازگار کننده دیده شد.

این تحقیق با هدف بررسی اثر گذاری افزودن فرمالدهید به مایع (لیکور) سولفیت برای تهیه خمیرکاغذ از کاه برنج انجام شد. کاه برنج (رقم طارم) از شالیزارهای سلمانشهر تهیه شده و به آزمایشگاه صنایع چوب کاغذ دانشگاه گرگان برای انجام آزمایش ها منتقل شده است. شرایط پخت برای تولید خمیرکاغذ شامل دمای پخت 160 درجه سلسیوس، زمان پخت: 30، 60 و 90 دقیقه و با مصرف مواد شیمیایی (سولفیت سدیم 16، 18 و 20%، فرمالدهید 4 و 6%) بر پایه وزن ماده خشک مصرفی بوده است. به منظور بررسی اثرگذاری فرمالدهید چهار تیمار مختلف در محدوده عدد کاپای 12-14 گزینش شدند. از هر نوع خمیر، کاغذ دست ساز 60 گرمی تهیه شد و ویژگی های مقاومتی آنها با استفاده از استاندارد TAPPI اندازه گیری شد. نتایج آزمایش ها نشان داد که استفاده از فرمالدهید در مایع پخت سولفیت علاوه بر ماده فعال CH2OHSO3- معادل 2 واحد هیدروکسید سدیم آزاد می کند. یون هیدروکسیل که باز بسیار قوی می باشد، به طور قابل توجهی لیگنین زدایی را آسان کرده و یون CH2OHSO3- به دست آمده نیز در واکنش با لیگنین با سولفون دار کردن واحد های لیگنین سبب تسهیل در لیگنین زدایی و بهبود گزینش پذیری در لیگنین زدایی، بازده خمیرکاغذ در عدد کاپای همانند و همچنین بهبود ویژگی های مکانیکی خمیرکاغذ می شود.

هدف از این بررسی امکان سنجی استفاده از پسماندهای روکش صنوبرو راش برای تولید کفپوش از تخته تراشه جهت دار می باشد. میزان اختلاط روکش صنوبر وراش به ترتیب 60 به 40 درصد بود. در این بررسی زمان پرس (6، 8 و 10 دقیقه) و دمای پرس 170 و 180 درجه سلسیوس به عنوان عامل های متغیر و دیگر عامل ها به عنوان عامل های ثابت در نظر گرفته شد. نتایج نشان داد که افزایش دمای پرس اثرگذاری معنی دار بر مقاومت خمشی، مدول کشسانی و همچنین سختی ندارد، اما افزایش این عامل اثرگذاری معنی داری بر چسبندگی درونی، واکشیدگی ضخامت و جذب آب تخته ها دارد. همچنین برابر نتایج این تحقیق اثر افزایش زمان پرس بر همه ویژگی های فیزیکی و مکانیکی تخته تاثیر معنی دار از خود نشان داد.

در این پژوهش چندسازه های الیاف- سیمان نوع A و B با هدایت گرمایی کم تولید شد. چند سازه ها نوع B از 15 و 25 درصد الیاف گیاه دم اسبی (Equisetum telmateia)، صفر، 7 و 10 درصد ژل میکروسیلیس و صفر، 20 و 30 درصد خاکستر سبک، ساخته شدند. در چندسازه های نوع A به جای خاکستر سبک، صفر، 0.08 و 0.1 درصد میکرو پودر آلومینیوم (همه بر پایه جرم خشک سیمان)، برای تولید چندسازه هایی با چگالی و ضخامت اسمی 1.1 g/cm3 و 13 mm مورد استفاده قرار گرفت. نتایج به دست آمده از بررسی تاثیر این مواد بر هدایت گرمایی چند سازه های یاد شده نشان داد که افزایش میزان هر کدام از آن ها اثر معنی داری بر کاهش هدایت گرمایی چندسازه های تولید شده داشته است. کم ترین ضریب هدایت گرمایی در چندسازه ها A مربوط به چندسازه ساخته شده از 25 درصد الیاف، 10 درصد ژل میکروسیلیس و 0.1 درصد پودر آلومینیوم بود که برابر 0.14 W/mK تعیین شد. در چندسازه های نوع A با افزایش پودر آلومینیوم تا 0.1 درصد، ژل میکروسیلیس تا 10 درصد و 25- 15 درصد الیاف، هدایت گرمایی به ترتیب در حدود 36، 34.78 و 42.86 درصد کاهش یافت. کمترین ضریب هدایت گرمایی در مورد چندسازه های نوع B معادل 0.17 W/mK و مربوط به چندسازه دارای 25 درصد الیاف، 10 درصد ژل میکروسیلیس و 30 درصد خاکستر سبک تعیین شد. در چندسازه های نوع B با افزایش خاکستر سبک تا 30 درصد، ژل میکروسیلیس تا 10 درصد و 25- 15 درصد الیاف، هدایت گرمایی به ترتیب در حدود 39.18، 37.5 و 47.62 درصد کاهش نشان داد.

هدف از این بررسی ارزیابی بازده کاهش TSS و COD از پساب صنعتی بازیافت کاغذ توسط فرایند الکتروشیمیایی با استفاده از الکترود آلومینیوم است. عامل های زمان الکترولیز (10، 20، 30 و 60 دقیقه)، pH نخستین پساب (3، 5، 7.5 و 10) و ولتاژ (9 و 12 ولت) روی بازده فرایند الکتروکواگولاسیون برای تیمار این پساب مورد بررسی قرار گرفت. افزایش زمان الکترولیز سبب کاهش TSS و COD پساب شد. افزایش ولتاژ از 9 به 12 ولت به طور چشمگیری سبب کاهش TSS و COD پساب شد به طوری که میزان کاهش در ولتاژ 12 برای TSS و COD به ترتیب 99 و 77 درصد بودند اما این میزان کاهش در ولتاژ 9 به ترتیب 97 و 33 درصد بودند. همچنین نتایج نشان داد که pH نخستین پساب نقش مهمی را در کارآیی فرایند ایفا می کند به گونه ای که در محدوده pH خنثی میزان TSS و COD کاهش بیشتری را در فرایند نشان داد. نتایج این تحقیق نشان داد که روش الکتروکواگولاسیون می تواند به عنوان یک روش ساده و موثر برای تیمار پساب کارخانه های بازیافت کاغذ و کاهش آلودگی از آنها مورد استفاده قرار گیرد.

در این تحقیق تاثیر عمق نفوذ و روش نصب پیچ (با سوراخ پیش ساخته و بدون سوراخ) بر توان نگهداری پیچ در سطح و لبه چندسازه چوب پلاستیک انجام شد. به این منظور تخته های چوب پلاستیک از کارخانه ملج چوب گرگان با چگالی 1.017 گرم بر سانتی متر مکعب و ابعاد 1.4×100×100 سانتی متر مکعب تهیه شده و برای انجام آزمون از پیچ خودکار شماره 6 با قطر 3 میلی متر و طول 2.5 سانتی متر استفاده شد. آنگاه ابعاد نمونه های آزمونی با توجه به استاندارد ملی ایران به شماره 7416، 1.6×6×2 سانتی متر مکعب تعیین شد، و به منظور اتصال پیچ در سطح و لبه تخته ها سوراخی بسته به عمق نفوذ پیچ (6، 9 و 12 میلی متر) و روش نصب پیچ (با سوراخ پیش ساخته و بدون سوراخ) تعبیه شده و نمونه ها تحت آزمون توان نگهداری پیچ قرار گرفتند. نتایج نشان داد که با افزایش عمق نفوذ پیچ از 6 به 12 میلی متر، توان نگهداری پیچ افزایش می یابد. همچنین سطح تخته نسبت به لبه آن به علت فشردگی الیاف و چگالی بالاتر توان نگهداری پیچ بیشتری را دارد. همچنین مشخص شد با ایجاد سوراخ پیش ساخته، توان نگهداری پیچ در چندسازه چوب پلاستیک نسبت به بدون سوراخ بیشتر می باشد.

عامل های فرآیندی بسیاری بر چگونگی عملکرد نانوفیبر سلولز به عنوان یک تقویت کننده سلولزی دوست دار محیط زیست تاثیرگذارند.یکی از عامل های بالقوه تاثیرگذار، دمای اختلاط سوسپانسیون خمیر با نانوفیبر سلولز بوده که در این تحقیق به آن پرداخته شده است. به منظور بررسی تاثیر این مشخصه شتاب آبگیری اختلاط به دست آمده و ویژگی های مقاومتی کاغذ نهایی تولیدشده مورد آزمون و بررسی قرار گرفت. بدین منظور سوسپانسیون های (غلظت 0.2%) با 5% وزنی نانوفیبر سلولز و خمیر شیمیایی مکانیکی با درجه روانیCSF، 250 ml تهیه و پس از اختلاط بر روی همزن مغناطیسی به مدت 1ساعت و در دمای 25، 50 و 70oC همزنی شدند. سوسپانسیون به دست آمده با پالایش (فیلتراسیون) خلاء آبگیری شد. پس از آبگیری، کاغذ تولیدی پرس و در آون به مدت 24 ساعت در دمای 100oC خشک شد. نتایج آزمایش ها نشان دادند که افزایش دمای اختلاط موجب کاهش زمان آبگیری، بهبود ویژگی های مقاومتی و کاهش میزان نفوذپذیری به هوای کاغذ نهایی شدند. میزان شاخص مقاومت کششی افزایش چشم گیری داشته و با افزایش دما تا 70oC، مقاومت به پارگی کاغذ در حدود دو برابر افزایش یافت.

خمیرکاغذ شیمیایی مکانیکی (CMP) رنگ بری نشده، دارای بازده خمیرسازی 85% و تولید شده از گونه های ممرز، راش و صنوبر به ترتیب با نسبت 3، 1 و 1، برای رنگ بری با پراکسید مورد استفاده قرار گرفت. برای رنگ بری خمیرکاغذ از دو سامانه پراکسید قلیایی (رنگ بری متداول) و پراکسید فعال شده توسط ماده فعال ساز TAED، استفاده شد. تیمارهای مورد استفاده برای رنگ بری شامل درصدهای مختلف پراکسید هیدروژن و سود سوزآور بود. ویژگی های مورد ارزیابی در این تحقیق، میزان کاربری پراکسید هیدروژن، بازده رنگ بری، گزینندگی فرایند، روشنی خمیرکاغذ رنگ بری شده و میزان بار آلودگی (COD) پسآب تولید شده از رنگ بری بود. نتایج به دست آمده نشان داد که در هر دو سامانه رنگ بری، با افزایش کاربری مواد شیمیایی رنگ زدا، میزان روشنی افزایش می یابد، اما روند این افزایش دارای سیر کاهشی بود. با افزایش کاربری مواد شیمیایی رنگ زدا، بازده رنگ بری کاهش یافته اما میزان پراکسید باقی مانده افزایش می یابد. مقایسه فرایند پراکسید فعال شده با فرایند متداول نشان داد که، کارایی رنگ بری پراکسید فعال شده کمتر بود و میزان بهبود روشنی خمیرکاغذ نسبت به فرایند رنگ بری پراکسید قلیایی افت پیدا کرد. اما میزان بازده و همچنین بار آلودگی پسآب در سامانه رنگ بری پراکسید فعال شده کمتر بود.

این تحقیق با هدف بررسی مقایسه ای کاغذ ساخته شده از گونه ممرز با فرآیندهای سودا، سودا- اوره و کرافت و ارزیابی ویژگی های کاغذسازی آن ها انجام شد. تیمار گزینش شده در فرآیند کرافت دارای بازده 44.43 درصد و عدد کاپای 23.75، در فرآیند سودا دارای بازده 38.75 درصد و عدد کاپای 19.28 و در فرآیند سودا- اوره دارای بازده 39.85، 40.1، 40.5، 39.8، 40.61 درصد و عدد کاپای 21.21، 22.33، 22.66، 25.28 و 26.85 بودند. پس از پالایش و رسیدن به درجه روانی 400±25 ml CSF برای هر یک از تیمارهای گزینش شده، کاغذ دست ساز با جرم پایه 60 گرم بر متر مربع ساخته شد و ویژگی های فیزیکی، مقاومتی و نوری آنها ارزیابی شد. نتایج نشان داد که خمیرکاغذهای ساخته شده از فرآیند کرافت بازده بیشتر و پالایش پذیری بهتری در مقایسه با خمیرکاغذهای ساخته شده از فرآیندهای سودا و سودا- اوره دارند. کاغذهای ساخته شده با فرآیند کرافت نیز دارای ویژگی های مقاومتی بالاتری نسبت به فرآیندهای سودا و سودا- اوره هستند. با افزودن اوره، بازده و عدد کاپای خمیرکاغذها افزایش یافت. بیشترین بهبود در شاخص مقاومت در برابر کشش، طول پاره شدن و شاخص مقاومت در برابر پاره شدن با افزودن 3 درصد اوره و بیشترین بهبود در شاخص مقاومت در برابر ترکیدن با افزودن 4 درصد اوره به دست آمد. نتایج اندازه گیری درجه روشنی نشان داد که کاغذهای ساخته شده از فرآیند کرافت و سودا به ترتیب دارای کمترین و بیشترین درجه روشنی هستند. با افزودن اوره درجه روشنی کاغذها نیز کاهش یافت.

چندسازه چوب پلاستیک (WPCs) ماده مرکبی متشکل از مخلوط چوب (به صورت آرد یا ذره های لیفی) و رزین (ترموست یا ترموپلاستیک) می باشد.این محصول در مصارف ساختمانی و غیر ساختمانی کاربرد بسیار دارد و از سال پیدایش تا کنون مصرف آن روندی رو به رشد داشته است. افزودن آرد چوب درون پلیمر نه تنها باعث بهبود خواص مکانیکی این محصول در مقایسه با پلیمر خالص می شود، بلکه ویژگی شکل پذیری این محصول منجر به افزایش کاربرد آن نیز می شود. با افزایش تقاضا برای این محصول، کاهش برداشت از جنگل ها در پی قوانین حفاظت از جنگل ها و رو به رو شدن تولید کنندگان این صنعت با کمبود ماده اولیه، دیگر مواد لیگنوسلولزی به عنوان جایگزین برای آرد چوب مورد استفاده قرار گرفتند. فرآورده های جانبی محصولات کشاورزی مانند کنف، لیف نارگیل، سبوس برنج و باگاس (پسماند نیشکر پس از استخراج شکر) از جمله مواد لیگنوسلولزی هستند که در ساخت این محصول می توان از آنها به عنوان پرکننده پلیمر استفاده کرد. افزایش مصارف چندسازه چوب پلاستیک (WPC) در محیط بیرون از ساختمان بیش از پیش اهمیت دوام این فراورده را روشن می سازد. این محصولات هنگامی که به مدت طولانی در معرض اشعه فرابنفش (فرسایش نوری)، باران، برف و آلودگی های جوی بیرون از ساختمان قرار می گیرند، دچار تخریب می شوند که تغییر رنگ و کاهش ویژگی های مکانیکی از مشخصه های این گونه تخریب می باشند. امروزه بسیاری از کارخانه های تولیدی چوب پلاستیک از باگاس به عنوان ماده اولیه استفاده می کنند. محصولات این کارخانه ها در مصارفی چون آلاچیق سازی، رونمای ساختمان و غیره، در رنگ ها و طرح های مختلف مورد استفاده قرار می گیرد. لیکن تا کنون تحقیقی در رابطه با میزان تاثیر هوازدگی بر روی ویژگی های این سازه ساخته شده از باگاس صورت نگرفته است. در این تحقیق نمونه های پلی اتیلن با چگالی بالا همراه با مخلوط باگاس به صورت رنگی و غیر رنگی، توسط دستگاه تزریق چسب (اکسترود) به صورت نما رخ (پروفیل) ساخته و به مدت 1440 ساعت تحت تاثیر هوازدگی تسریع شده قرار گرفتند. شدت تغییر و نوسان شیمیایی و مکانیک و کیفیت سطح نمونه ها پس از هوازدگی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد استفاده از باگاس به عنوان پرکننده در پلی اتیلن با چگالی بالا می تواند تغییر رنگ ناشی از هوازدگی را در مقایسه با محصولات دیگر ساخته شده از آرد چوب کاهش دهد. استفاده از رنگدانه درون ترکیبات چندسازه چوب پلاستیک می تواند در برابر هوادیدگی ثبات رنگی را افزایش دهد، هر چند تاثیر مثبتی بر روی ویژگی های مکانیکی نداشته اند.

در این پژوهش، دو نوع رزین اپوکسی با غلظت (ویسکوزیته) بالا و پایین و یک نوع رزین پلی استر غیر اشباع گزینش شد و برای تولید نمونه های رزین خالص و همچنین چندسازه مورد استفاده قرار گرفتند. در این بررسی ویژگی های کششی، جذب آب و میزان شدت تخریب نمونه ها در آب مورد بررسی قرار گرفت. نتایج به دست آمده نشان داد که اضافه کردن پودر چوب به رزین های یاد شده تاثیر قابل ملاحظه ای بر ویژگی های کششی و جذب آب آنها دارد. آزمون کشش نشان داد که اگرچه مدول رزین پلی استر خالص تا حدودی پایین تر از رزین اپوکسی با غلظت کم بود، ولی به هر حال پس از اضافه شدن پودر چوب، ویژگی های کششی چندسازه پلی استر در مقایسه با چندسازه اپوکسی با غلظت کم بهینه تر گزارش شد. بررسی میزان جذب آب نشان داد که رزین پلی استر خالص و چندسازه ساخته شده از آن کمترین میزان جذب آب را در مقایسه با نمونه های همانند رزین اپوکسی دارند، به علاوه میزان تخریب نمونه پلی استر خالص و چندسازه های ساخته شده از آن در مقایسه با نمونه های همانند از رزین اپوکسی پایین تر بود، به طوری که پس از گذشت 50 روز غوطه وری در آب، کمترین میزان مواد استخراجی از چندسازه های پلی استری به درون آب وارد شده بود.

در این تحقیق از آنزیم لاکاز برای تیمار خمیرکاغذ باز یافتی کارتن کهنه کنگره ای (OCC) تهیه شده از یک واحد تولیدی کاغذ آزمایشی لاینر در داخل کشور استفاده شد. خمیرکاغذ از جعبه تغذیه کارخانه تهیه و در درصد خشکی 2، اسیدیته 5، مدت زمان 2 ساعت و دمای 60 درجه سلسیوس در سه سطح (0.005، 0.01 و 0.015 درصد بر مبنای وزن خشک خمیرکاغذ) با آنزیم لاکاز تیمار شد. طبقه بندی خمیرکاغذ شاهد نشان داد که 31.3% آن شامل نرمه ها بوده و میانگین طول الیاف 0.82 میلیمتر به دست آمد. نتایج نشان داد که تیمار با آنزیم لاکاز منجر به کاهش عدد کاپای خمیرکاغذ تا حدود 20% و همچنین کاهش درجه SR تا حدود14 واحد و در نتیجه آسانگری در قابلیت آبگیری خمیرکاغذ شد. طیف سنجی عصاره استخراجی نمونه تیمار شده نیز گویای افزایش نسبی جذب در طول موج 280 نانومتر و تایید لیگنین زدایی خمیرکاغذ توسط آنزیم می باشد. بررسی میکروسکوپی دیواره الیاف نمونه تیمار شده موید جدا شدن موضعی دیواره بین سلولی، پرز دار شدن و عاری بودن سطح الیاف از نرمه ها می باشد. بیشینه میزان ماندگاری آب در دیواره الیاف (WRV) با استفاده از 0.015 درصد آنزیم به دست آمد. چگالی ظاهری کاغذهای ساخته شده از الیاف تیمار شده نسبت به شاهد کاهش نشان داد که انتظار کاهش مقاومت های کاغذ را به دنبال خواهد داشت.

این پژوهش به منظور بررسی و سنجش میزان توان نگهداری پیچ و میخ در گونه های چوبی پهن برگ بلوط (Quercus castaneifolia)، ممرز (Carpinus betulus)، راش (Fagus orientalis)، چنار (Platanus oriantalis) و صنوبر (Populus deltoides) در دو جهت موازی و عمود بر الیاف انجام شده است. نمونه های آزمونی با پیروی از استاندارد D1761- ASTM و با ابعاد 5×5×15 (L×R×T) ساخته شدند. از سه نوع پیچ به ترتیب پیچ خودکار، پیچ پانلی رزوه درشت و پیچ چوب در اندازه های قطری 4و 5 میلی متر و همچنین از 3 اندازه مختلف میخ به ترتیب با قطر 2.5، 3.25 و 3.75 میلی متر برای ساخت نمونه های آزمونی استفاده شد. نتایج نشان دادند که با افزایش قطر پیچ و میخ توان نگهداری افزایش می یابد. بیشترین توان نگهداری در جهت موازی و عمود بر الیاف به ترتیب مربوط به گونه های چوبی ممرز، راش، بلوط، چنار و صنوبر با پیچ چوب و بیشترین توان نگهداری میخ در جهت موازی و عمود بر الیاف به ترتیب مربوط به گونه های چوبی ممرز، بلوط، راش، چنار و صنوبر با قطر 3.75 دیده شد. دلیل بیشتر بودن توان نگهداری پیچ و میخ در اتصال های ساخته شده از چوب ممرز ناشی از جرم ویژه و نیروی برشی بیشتر این گونه نسبت گونه های دیگر می باشد.