صنایع چوب و کاغذ ایران
سال:1397 | دوره:9 | شماره:1 |تعداد مقالات:12

در طی دو دهه اخیر، در راستای حمایت از جنگل های هیرکانی به عنوان تنها منبع تولید چوب های صنعتیِ کشور، برداشت الوار با کاهش مداومی روبه رو بوده است. در نهایت، بر اساس برنامه موسوم به تنفس جنگل که در اواخر سال 1395 در مجلس شورای اسلامی تصویب شد، هرگونه بهره برداری چوب از جنگل های کشور از سال 1399 ممنوع خواهد بود. به منظور برنامه ریزی برای پاسخ گویی مناسب به تقاضای روز افزون چوب و توقف تولید داخلی چوب های حاصل از جنگل های طبیعی، ضروری است که چشم انداز آینده تولید و تجارت این محصولات ترسیم گردد. هدف اصلی مطالعه حاضر، پیش بینی ارزش پولیِ تولید داخلی، واردات، صادرات و قیمت تولیدات چوبی در ایران تا سال 2030 میلادی با در نظر گرفتن برنامه تنفس جنگل است. این پیش بینی به تفکیک سه دسته چوب های فرآوری نشده، تولیدات چوبی نیمه فرآوری شده و خمیر و کاغذ و با استفاده از مدل تولیدات جهانی جنگل (GFPM) انجام گرفته است. GFPM، یک مدل تعادل جزئی به شمار می رود که در آن، پیش بینی تقاضای چوب در هر کشور با استفاده از رشد تولید ناخالص داخلی و پیش بینی قیمت از طریق تعادل بین عرضه و تقاضا انجام می گیرد. نتایج حاکی از آن هست که رشد تولید داخلی برای دسته دوم بیش تر از خمیر و کاغذ خواهد بود. پیش بینی می شود که واردات چوب های فرآوری نشده به حدود 200 میلیون دلار در سال 2030 برسد و ارزش تولید و واردات تولیدات چوبی نیمه فرآوری شده به ترتیب به میزان 2/2 و 6/2 برابر نسبت به سال 2015 افزایش یابد. همچنین تراز تجاری برای کل کالاهای چوبی در ایران تا 91 درصد وخیم تر خواهد شد. در مقایسه با دسته سوم، افزایش قیمت برای تولیدات دسته های اول و دوم بیش تر خواهد بود. به طورکلی، به جز برای واردات دسته های اول و دوم، جایگاه جهانی تولید و تجارت کالاهای چوبی در ایران تا آخر دوره پیش بینی، بهبود قا بل توجهی نخواهد داشت.

بدین منظور 9 اصله درخت نرمال ممرز در 3 کلاسه ارتفاعی 400، 800 و 1100 متری از سطح دریا از طرح جنگلداری ماشلک نوشهر انتخاب و از هر درخت گرده بینه هایی در ناحیه قطر برابر سینه تهیه گردید. سپس 324 نمونه کاملا˝ سالم تهیه شده از چوب بالغ در اتاق کلیماتیزه با شرایط رطوبت نسبی 35، 65 و 95 درصد و دمای 3 20 درجه سانتی گراد قرار داده شد. ابتدا خواص فیزیکی نمونه ها اندازه گیری و سپس بعد از 3 هفته متعادل سازی، آزمون خمش با هدف تعیین حداکثر بار شکست بر روی 81 نمونه در این سه شرایط رطوبت نسبی انجام گرفت. 10، 20 و 30 درصد حداکثر بار شکست حاصل شده از آزمون خمش تعیین و سپس آزمون خزش خمشی چهار نقطه ای به منظور اندازه گیری پارامترهای خزش بر روی 243 نمونه در بازه زمانی 14 ساعت بارگذاری (رفت) و 10 ساعت برداشت بار (بازگشت) در شرایط رطوبت نسبی یاد شده انجام و بر اساس آنها میزان خزش – بازگشت، مدول خزش و خزش نسبی نمونه ها مورد محاسبه قرار گرفت. نتایج حاکی از آن بود که، تأثیر سطوح مختلف رطوبت نسبی و بار بر پارامترهای خزش معنی دار است، بطوریکه بالاترین و پایین ترین نمودار خزش نسبی به ترتیب در دو سطح رطوبت نسبی 95 و 35 درصد و بالاترین و پایین ترین منحنی مدول خزش به ترتیب در دو سطح رطوبت نسبی 35 و 95 درصد تشکیل گردید. در اثر مستقل بار، بالاترین و پایین ترین منحنی خزش نسبی به ترتیب در دو سطح بارگذاری 30 و 10 درصد حداکثر بار شکست و بالاترین و پایین ترین منحنی مدول خزش به ترتیب در 10 و 30 درصد حداکثر بار شکست مشاهده گردید. نتایج افزایش خواص خمشی موجب کاهش پارامترهای خزش می شود.

در این تحقیق به مطالعه ی اثر رنگ آمیزی بر ویژگی های آکوستیکی گونه های توت سفید (Morus alba) و گردو (Juglans regia) با لاک و الکل (شلاک) با روش ارتعاش خمشی اجباری در تیر دو سر آزاد پرداخته شده است. بدین منظور نمونه هایی از هر دو گونه با ابعاد 2×15×140 (طول، عرض، ارتفاع) تهیه شد. نمونه های آزمونی به مدت سه هفته جهت یکسان سازی رطوبت در محیط کلیماتیزه با شرایط 2± 20 سانتی گراد و رطوبت نسبی %5± 65 قرار گرفتند و پس از آن مرحله اول آزمون ارتعاش اجباری به منظور اندازه گیری خواص اولیه ی نمونه های آزمونی صورت پذیرفت. سپس نمونه های هر گونه توسط لاک و الکل پوشش دهی شدند و پس از یکسازی رطوبت مجددا مورد به منظور بررسی اثر پوشش با لاک و الکل در هر گونه مورد آزمون قرار گرفتند. نتایج حاکی از تغییرات یکسان در جرم ویژه نمونه های هر دو گونه ی توت و گردو در اثر پوشش دهی بود. مدول الاستیسیته، ضریب آکوستیک و کارایی تبدیل آکوستیک هر دو گونه پس از پوشش دهی با کاهش روبه رو شدند که میزان افت در گونه ی توت بیش از گونه ی گردو بود. دلیل این موضوع تغییرات به وجود آمده در فرکانس و جرم ویژه ی نمونه های آزمونی هر دو گونه می باشد که میزان تغییرات فرکانسی در گونه ی توت بیش از گونه ی گردو بود. میرایی ارتعاش در اثر پوشش دهی در هر دو گونه با افزایش روبه رو شد که به دلیل تاثیر الکل در خروج مواد استخراجی و ماهیت و نقش متفاوت این مواد بر مقادیر فاکتور مذکور در گونه ی توت بیش از به گونه ی گردو بود.

به منظور استخراج زایلان، مغز باگاس، پس از پیش تیمار قلیایی و رنگبری با کلریت سدیم، با درصدهای مختلف سود تیمارگردید و پس از محاسبه درصد استخراج، مورد طیف سنجی FT-IR قرار گرفت. زایلان تولید شده با استفاده از هیدرولیز اسیدی رقیق به قند زایلوز تبدیل شده و پس از تیمار با کربن فعال و اولتراسونیک، میزان قندها بوسیله دستگاه HPLC اندازه گیری شد. سپس زایلوز تولیدشده به محیط کشت مخمرهای Kluyveromyces Marxianus و Pichia Stipites اضافه شد تا اثر آن بر سینتیک رشد آنها مشخص شود. نتایج نشان داد که در مرحله استخراج، با افزایش مصرف سود از 8 به 14 درصد، مقدار استخراج زایلان افزایش می یابد. همچنین، فرایند هیدرولیز به تنهایی و بدون استفاده از کربن فعال و اولتراسونیک می تواند میزان قند بیشتری را تولید نماید. ارزیابی سینتیک رشد مخمرها نشان می دهد که سرعت رشد مخمر در محیط حاوی زایلوز بیشتر از گلوگز بوده و لذا کارایی این مخمر ها برای قندهای 5 کربنه بیشتر می باشد بطوریکه از آنها می توان برای تولید محصولات زیستی استفاده نمود.

عوامل متعددی منجر به تخریب سلولز می شوند که هیدرولیز اسیدی از مهمترین این عوامل به شمار می رود. بسیاری از کتابهای تاریخی به مرور زمان به خاطر هیدرولیز اسیدی و افت درجه بسپارش سلولز، تخریب می شوند. به همین دلیل اسیدزدایی از کاغذهای نفیس قدیمی به منظور توقف و خنثی کردن این فرایند و نیز اعمال تیمارهای استحکام بخشی ضروری است. از آنجایی که کاغذ محیط مناسبی برای رشد برخی قارچ ها محسوب می شود، استفاده از تیمار حفاظتی مناسبی که بتواند علاوه بر افزایش pH و قلیایی نمودن کاغذ تا حد مطلوب، موجب افزایش مقاومت کاغذ و توقف یا کندتر شدن رشد قارچ های مخرب شود، مورد توجه بوده است. در این پژوهش به منظور اسیدزدایی کاغذ و تقویت بافت آن با استفاده از پراکنده سازی نانوهیدروکسید کلسیم و نانو هیدروکسی آپاتیت همراه با نانوسلولز و نانوکیتوزان در حلال الکلی (اتانول)، یک نانو پوشش بر روی سطوح کاغذ نمونه اعمال شد. برای بررسی خواص ضد قارچی، کاغذهای تیمار شده با استفاده از قارچ آسپرژیلوس در معرض شرایط کهنگی بیولوژیکی قرار گرفتند. برای این منظور پس از تهیه محیط کشت، کاغذهای تیمار شده در پلیتهای جداگانه تلقیح شدند و پس از طی کردن دوران نهفتگی، میزان رشد قارچ بر روی نمونه ها مورد بررسی قرار گرفت. همچنین آزمون مقاومت کششی هم بر روی نمونه های تیمار شده انجام گرفت. نتایج نشان داد که تیمارهای اسیدزدایی با ایجاد شرایط قلیایی، منجر به افزایش pH کاغذ شده و کاغذ تیمار شده با ترکیب نانو هیدروکسید کلسیم – نانوکیتوزان و نیز نمونه های تیمار شده با نانوهیدروکسی آپاتیت دارای کمترین میزان آلودگی قارچی بودند. کاغذهای تیمار شده با نانوهیدروکسید کلسیم همراه با نانو کیتوزان مقاومت کششی نیز خواص بهتری از خود نشان دادند و استفاده از نانوسلولز در تیمارها هرچند از مقاومت کمتری در برابر آلودگی قارچی برخوردار بود اما منجر به بهبود مقاومت کششی در کاغذهای تیماری شد.

این تحقیق بدنبال آن بود تا با تهیه نمونه های مکعبی در فاصله بین مغز تا پوست گرده بینه نخل خرما (Phoenix dactylifera) تغییرات شعاعی خواص آکوستیکی و مکانیکی را مورد مطالعه قرار دهد. لذا فاصله بین مغز تا پوست با فواصل 3 سانتی متری به پنج حلقه فرضی تبدیل و از هر حلقه نمونه هایی با ابعادcm3 35×2×2 (طولی × مماسی × شعاعی ) تهیه شد. برای ارزیابی دینامیکی از ارتعاش خمشی تیر دو سر آزاد و برای بررسی ویژگی های مکانیکی از خمش استاتیک تحت بار متمرکز در وسط دهانه استفاده شد. از تغییرات دانسیته و ساختار آناتومی نمونه های آزمونی در فاصله مذکور برای تفسیر نتایج استفاده شد. نتایج نشان داد که برخلاف آنچه در سوزنی برگان و پهن برگان رخ می دهد، خواص آکوستیکی چوب نخل خرما (تانژانت دلتا، کارایی تبدیل آکوستیک و امپدانس آکوستیک) در جهت شعاعی تقریبا ثابت بود. ضریب آکوستیک در نمونه های تهیه شده در اطراف مغز بیشتر از مقادیر آن برای نمونه های مجاور پوست اندازه گیری شد که البته این اختلاف در سطح 5 درصد معنی دار بود. با حرکت از سمت مغز به سمت پوست، تغییر معنی داری در میزان دانسیته بعنوان یک ویژگی فیزیکی مشاهده نشد. بالاترین مدول استاتیک و گسیختگی مربوط به نمونه های گرفته شده از حلقه فرضی اول و فاصله 3 سانتی متری مرکز گرده بینه بود. با رسیدن به حلقه فرضی پنجم و فاصله 15 سانتی متری از مغز، میزان مدول الاستیسیته و گسیختگی به طور قابل ملاحظه ای کاهش یافت. در انتها می توان گفت که کیفیت سنجی چوب نخل خرما بر اساس تغییر در پارامترهای آکوستیکی روش مطمئنی نیست و منجر به تصمیم گیری نادرست می شود. برای استفاده از چوب نخل در جاهایی که پارامتر سفتی اهمیت دارد، نمونه های نزدیک به مغز گرده بینه مناسب تر هستند.

هدف از این پژوهش، تعیین شدت تخریب قارچ عامل پوسیدگی سفید رنگین کمان روی چوب بلند مازو در دما و رطوبت های مختلف بود. قارچ مورد نظر از جنگل جمع آوری و پس از خالص سازی با استفاده از تکنیک PCR خالص بودن آن در بانک جهانی NCBI تایید گردید. سپس، نمونه هایی از چوب بلند مازو بریده شده و به مدت 8 هفته برای تعیین کاهش وزن در شرایط دمایی 10، 20 و 30 درجه ی سانتی گراد و رطوبت های 45، 65 و 85 درصد در معرض قارچ مذکور قرار گرفتند. الگوی تخریب چوب نیز در هر حالت دمایی/رطوبتی به طور میکروسکوپی ارزیابی و کاهش جرم نمونه ها اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که تغییر رطوبت در مقایسه با دما تاثیر بیشتری بر شدت فعالیت تخریبی قارچ داشته است. بهینه ترین محیط برای فعالیت قارچ، دمای 20 درجه سانتی گراد و رطوبت 65% بود. از سوی دیگر بررسی های میکروسکوپی نشان داد که قارچ رنگین کمان در تمامی شرایط معرض گذاری، الگوی تخریب پوسیدگی همزمان را تولید می نماید. از این رو، می توان نتیجه گرفت تغییر استراتژی تخریبی این قارچ از پوسیدگی همزمان به انتخابی که پیش از این در برخی پژوهش ها گزارش شده بود به عواملی غیر از دما و رطوبت محیط وابسته است.

هدف از این پژوهش، معرفی فرآورده های مهندسی شده چوبی جدید و پیش بینی مقاومت آنها در ترکیب با اتصال دهنده های فلزی می باشد. شناخت اتصالات نوع پین استیل موضوعی است که امروزه توجهات زیادی را به خود جلب کرده است، بخصوص که نوآوریهای زیادی در راستای ساخت اتصالات با تغییر در فرآورده های مهندسی چوب صورت گرفته است. برای انجام مطالعه، ترکیب جدیدی از فرآورده های مهندسی شده چوب مورد استفاده قرار گرفت. بدین صورت که تخته لایه از گونه توس با تخته تراشه جهت دار توسط رزین پلی اورتان تک جزئی در ساختاری سه لایه قرار گرفتند. آرایش لایه ها در 4 سطح صورت گرفت. اتصال دهنده مورد استفاده در این تحقیق، پین استیل با قطر 6 و 8 میلیمتر بوده است. پس از ساخت فراورده لایه ای جدید، نمونه های مناسب برای آزمون مقاومت جابجایی اتصال دهنده بر اساس استاندارد تهیه شدند و مقدار مقاومت توسط فرمولهای EC5جهت پیش بینی مقاومت صورت گرفت. نتایج نشان داد که، اثر مستقل نوع ترکیب لایه ای جدید و همچنین قطر پین استیل بر مقاومت جابجایی اتصال دهنده معنی دار بوده است. همچنین نتایج نشان داده اند که افزایش قطر پین استیل منجر به افزایش مقاومت جابجایی اتصال دهنده شده است. از طرفی، ترکیبات دارای سهم بیشتر تخته لایه، مقاومت جابجایی اتصال دهنده بیشتری داشته اند. نکته حائز اهمیت و مورد هدف در این مطالعه توانایی پیش بینی EC5 برای مقاومت محصولات مهندسی شده جدید بوده است که مشخص شد رفتار هر 4 نوع ترکیب با دقت کافی توسط EC5 قابل پیش بینی است و هر چهار نوع ماده دارای مقاومت منطبق با مقادیر پیش بینی و رفتار بدون شکست بوده اند.

هدف از این مقاله بررسی ویژگی های فیزیکی و مکانیکی چندسازه های چوب پر کاربرد در بازار ایران قبل و بعد از کهنگی تسریع یافته بود. فرایند چند مرحله ای کهنگی تسریع شده طبق استاندارد ASTM D-1037 انجام گرفت. نمونه های مورد مطالعه از چهار نوع تخته خرده چوب صنعتی و یک نوع تخته فیبر (MDF) که از مواد لیگنوسلولزی چوبی و غیرچوبی ساخته شده بودند از شرکت های مختلف تهیه شدند. ویژگی های فیزیکی شامل دانسیته، جذب آب، واکشیدگی ضخامت بعد از غوطه وری طولانی مدت و ویژگی های مکانیکی شامل مدول گسیختگی، مدول الاستیسیته و چسبندگی داخلی قبل و بعد از اعمال کهنگی بررسی شدند. بیشترین کاهش دانسیته پس از آزمون کهنگی مربوط به نمونه های MDF بود، در حالیکه نمونه های تخته خرده چوب کاهش دانسیته کمتری داشتند. میزان جذب آب و واکشیدگی ضخامت نمونه های MDF طی غوطه وری طولانی مدت نسبت به نمونه های مختلف تخته خرده چوب کمتر بود، که به دلیل سطح صاف تر و نفوذ پذیری کمتر MDF است. در اثر کهنگی و به همراه آن تخریب بخشی از اتصالات رزین و تورم دیواره، جذب آب و واکشیدگی ضخامت در تمامی تخته ها افزایش یافت. پس از کهنگی بیشترین میزان کاهش مقاومت خمشی و مدول الاستیسیته در نمونه های MDF مشاهده شد، اما مقادیر مربوط به تخته خرده چوب ها قابل توجه بود. چسبندگی داخلی اکثر تخته ها قبل از کهنگی بالاتر از حد استاندارد بود، اما با اعمال کهنگی و تخریب اتصالات داخلی رزین در شرایط متناوب خشک و تر شدن تا حد معنی داری حتی کمتر از حد استاندارد کاهش یافت.

در این پژوهش از سرشاخه های حاصل از هرس درختان توت به صورت مخلوط با خرده چوب صنعتی در ساخت تخته خرده چوب استفاده شد. سپس خواص فیزیکی و مکانیکی پانل های ساخته شده مورد بررسی قرار گرفت. بین منظور متغیرهای این تحقیق شامل مقدار اختلاط سرشاخه توت با خرده چوب صنعتی در چهار سطح 100: 0، 90: 10، 80: 20 و 70: 30 درصد و مقدار مصرف چسب اوره فرمالدهید در دو سطح 12 و 14 درصد وزن خشک خرده چوب بودند. نتایج حاصل نشان داد که افزایش مقدار مصرف ذرات حاصل از سرشاخه توت تا 20 درصد تأثیر منفی بر خواص فیزیکی و مکانیکی تخته ها نداشته است. اما افزایش مصرف این سرشاخه ها تا 30 درصد تآثیر منفی بر خواص فیزیکی و مکانیکی تخته ها داشته که در مقابل با افزایش مقدار مصرف چسب اوره فرمالدهید تا 14 درصد، می توان پایداری ابعادی تخته ها، مقاومت خمشی، مدول الاستیسیته و چسبندگی داخلی آنها را بهبود داد.

تحقیق حاضر با هدف بررسی خواص فیزیکی شامل: جذب آب، واکشیدگی ضخامت، بازگشت فنری و چسبندگی داخلی تخته فیبر دانسیته بالا ساخته شده از الیاف اکسیدشده و مقادیر مختلف چسب انجام شد. به منظور اصلاح سطوح الیاف، الیاف با اسیدنیتریک 40 درصد تیمار شدند. پس از چسب زنی الیاف با اوره فرم آلدهید (7 و 9 درصد بر اساس وزن خشک الیاف)، تخته های با دانسیته 9/0 گرم بر سانتیمتر مکعب، به وسیله پرس گرم در دمای 175 درجه سانتی گراد و زمان 4 دقیقه ساخته شدند. نتایج طیف سنجی، کاهش گروه های عاملی هیدروکسیل و افزایش گروه کربوکسیل متعاقب اصلاح اکسیدی را تائید نمود. نتایج آزمون غوطه وری کوتاه مدت در آب نشان داد که در تخته های حاوی الیاف اصلاح اکسیدی و 9 درصد چسب اوره فرم آلدهید، کمترین جذب آب و واکشیدگی ضخامت به ترتیب با میانگین 5/78 و 65/28 درصد اندازه گیری شد. بازگشت فنری تخته های اصلاح شده حاوی چسب کمتر، ناشی از آزاد شدن تنش ها و گسستن بیشتر اتصالات بود که به کاهش معنی دار چسبندگی داخلی منتهی شد.

این تحقیق با هدف بررسی اثر ذرات نانورس و سازگارکنندگی پلی پروپیلن اکسیدشده در فاز مذاب بر خواص مکانیکی و فیزیکی چندسازه چوب پلاستیک حاصل از آرد گیاه نی (Phragmites australis) و پلی پروپیلن انجام شد. بدین منظور پلی پروپیلن به روش مذاب و طی مدت 2 ساعت، در مجاورت اکسیژن هوا و الکل 1-دودکانول اکسید شد. سپس آرد گیاه نی با نسبت وزنی 50 درصد با فاز پلیمری به همراه سازگارکننده در دو سطح (0 و 3 درصد) و ذرات نانورس در 3 سطح (0، 2 و 4 درصد) در دستگاه مخلوط کن داخلی به مدت 6 دقیقه و تحت دمای 165 درجه سانتی گراد مخلوط شد. در نهایت نمونه های آزمونی با ابعاد 2×150×150 میلی متر با استفاده از دستگاه پرس گرم ساخته شد. خواص مکانیکی و فیزیکی نمونه ها نظیر مدول و مقاومت های کششی و خمشی، مقاومت به ضربه، جذب آب و واکشیدگی ضخامتی بلندمدت مطابق آیین نامه های استاندارد ASTM مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که استفاده از سازگارکننده سبب بهبود کلیه خواص مکانیکی و فیزیکی چندسازه گردید. همچنین نتایج حاکی از آن بود که خواص مکانیکی و فیزیکی چندسازه چوب پلاستیک به استثنای مقاومت به ضربه فاقدار، با افزایش مقدار نانورس بهبود یافته است. مطالعات ساختاری کامپوزیت و چگونگی پراکنش نانو ذرات نیز با استفاده از طیف سنجی تفرق اشعه ایکس و تصاویر میکروسکوپ الکترونی عبوری نشان داد که توزیع ذرات نانورس در زمینه پلیمری از نوع ساختارهای بین لایه ای بوده است.