صنایع چوب و کاغذ ایران
سال:1390 | دوره:2 | شماره:1 |تعداد مقالات:10

آنزیم ها مولکول های پروتئینی با ساختار پیچیده می باشند که واکنشهای زیست شیمیایی را شتاب می دهند. فعالیت این ترکیبات شیمیایی در دامنه محدودی ازpH ، دما و غلظت صورت می گیرد. در این پژوهش تاثیر غلظت های مختلف آنزیم سلولاز در مرکب زدایی کاغذ روزنامه باطله مورد بررسی قرار گرفت. کاغذ روزنامه باطله در شرایط درصد خشکی 5% به مدت زمان 10 دقیقه در دستگاه پراکنده ساز با دور26500  به خمیرکاغذ تبدیل شد. تیمار آنزیمی خمیرکاغذ روزنامه بازیافتی در شرایط ثابت (درصد خشکی10% ، زمان تیمار 15 دقیقه، محدوده5.5 - (pH 5در غلظت های مختلف 0.025، 0.05، 0.1، 0.2 درصد آنزیم سلولاز (بر پایه وزن خشک کاغذ باطله) انجام گرفت. ویژگی های نوری و فیزیکی کاغذهای استاندارد (60 g/m2) ساخته شده در غلظت های مختلف آنزیم سلولاز در مقایسه با خمیرکاغذ شاهد (خمیرکاغذ تیمار نشده با سلولاز) ارزیابی شدند. نتایج حاصل از مقایسه ویژگی های نوری کاغذهای ساخته شده نشان داد که آنزیم سلولاز در مرکب زدایی کاغذ روزنامه باطله در مقایسه با خمیرکاغذ شاهد در مجموع منجر به افزایش روشنی و زردی و کاهش ماتی کاغذ شده است. با افزایش غلظت آنزیم سلولاز از 0.025 به 0.05 درصد، روشنی به بیشینه میزان 47.5 درصد ایزو بهبود یافت و زردی کاغذ به کمینه میزان 11.03 درصد ایزو کاهش یافت. این در حالی است که در غلظت های بیشتر از 0.05 درصد سلولاز، روشنی کاهش یافته و به زردی کاغذ افزوده شد. بیشترین ماتی 99.3 درصد ایزو با استفاده از 0.1 درصد آنزیم سلولاز حتی بیشتر از خمیرکاغذ شاهد به دست آمد. نتایج حاصل از مقایسه ویژگی های فیزیکی کاغذهای ساخته شده نشان داد که استفاده از آنزیم سلولاز در مرکب زدایی کاغذ روزنامه باطله در مقایسه با خمیرکاغذ شاهد منجر به کاهش ضخامت، مقاومت به عبور هوا و دانسیته کاغذ و بهبود درجه روانی خمیر کاغذ شده است.

در این تحقیق تاثیر نانو ذرات زایکوسیل و زایکوفیل و رنگ های پلی استر و سیلروکیلر در بهبود مقاومت به جذب آب و افزایش زاویه تماس چوب مورد ارزیابی قرار گرفت. برای این منظور، تخته های تهیه شده از برون چوب صنوبر (P.nigra) برابر برنامه چوب خشک کنی با کد T6E3 خشک شدند و سپس نمونه هایی برابر با استاندارد 5- 20 × 70 × 150) EN 927میلیمتر) تهیه شد. نمونه ها با تیمارهای مختلفی از نانو ذرات و رنگ های شفاف یاد شده پوشش داده شدند. نمونه های پوشش داده شده با رنگ های شفاف در شرایط آزمایشگاهی و نمونه های پوشش داده شده با نانو ذرات در درون آون در دمای 103±2°c خشک شدند. پس از خشک کردن، جذب آب نمونه ها پس از 2 ،24 ،72 و168  ساعت غوطه وری در آب مقطر و میزان زاویه تماس آن ها در ثانیه اول و دهم اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که برای هر یک از پوشش ها، الگوی تغییرات جذب آب و زاویه تماس متفاوت بود. نمونه های پوشش داده شده با ترکیب دو رنگ سیلروکیلر و نیم پلی استر براق و نمونه های پوشش داده شده با نانو ذرات زایکوسیل بیشترین مقاومت را به جذب آب از خود نشان دادند. بیشترین زاویه تماس در نمونه پوشش داده شده با نانو زایکوسیل مشاهده شد.

در این پژوهش تیمار گرمایی چوب راش در دو محیط فراگیر متفاوت (آب و بخارآب) در دمای 180ºC انجام شده است. سپس ویژگی های فیزیکی، مکانیکی و ساختاری آزمونه های تیمار شده در این دو فرایند مقایسه شدند. کاهش چگالی خشک در آزمونه های تیمار شده به روش آب گرمایی بیشتر از آزمونه های تیمار شده به روش بخار گرمایی بود. چوب راش در اثر تیمار آب گرمایی واکشیدگی کمتر و پایداری ابعاد بیشتری نسبت به تیمار بخار گرمایی پیدا کرده بود. ویژگی های مکانیکی (MOR, MOE) در هر دو تیمار کاهش یافت ولی کاهش مقاومت در اثر تیمار بخار گرمایی بیشتر بود. تغییرات ساختاری آزمونه ها با میکروسکوپ نوری بررسی شدند. چوب راش تیمار شده حساس به چین خوردگی درونی (Collapse) آوندها در هر دو محیط فراگیر آب و بخار آب بود. ترک های شعاعی در اطراف اشعه چوبی در هر دو تیمار دیده شدند. رسوب مواد استخراجی روی جدار سلولی و تغییر شکل لیف های دوکی شکل (لیبریفرم) نیز در حواشی اشعه ها دیده شدند.

در این بررسی سینتیک خشک شدن و ضرائب انتقال جرم (ضریب نفوذپذیری و ضریب انتشار) چوب گونه ممرز (Carpinus betulus) از منطقه نوشهر مورد ارزیابی قرار گرفت. برای این منظور، از گرده بینه تازه بریده شده تخته هایی با دو ضخامت اسمی 2.5 و 5 سانتی متر تهیه شد و سپس در یک خشک کن آزمایشگاهی در دمای 40°c و رطوبت نسبی 50 درصد تا رطوبت نهایی 6 درصد خشک شدند. الگوی خروج رطوبت، انتشار دما، گرادیان نهائی رطوبت در راستای ضخامت تخته ها و ضریب نفوذپذیری و انتشار عرضی تخته ها اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که با افزایش ضخامت تخته ها، نرخ خروج رطوبت به ویژه در دامنه جذب و دفع (هیگروسکپیک) کاهش یافته و شیب گرادیان رطوبت بیشتر شده ولی فرایند انتشار دما تحت تاثیر قرار نگرفت. ضریب نفوذپذیری و ضریب انتشار عرضی چوب ممرز به ترتیب برابر با 2.91×10-19 m2 و  3.29×10-9 m2 s-1اندازه گیری شد. بنابراین با توجه به ضریب نفوذپذیری عرضی کم چوب ممرز، این گونه در کلاسه گونه های چوبی سخت اشباع در صنعت حفاظت چوب قرار می گیرد. در مقابل به دلیل ضریب انتشار عرضی کم آن، چوب ممرز برای کاربردهایی که نیاز به مقاومت بالا در مقابل انتشار بخار آب است، پیشنهاد می شود.

ساخت خمیر کاغذ شیمیایی- مکانیکی از پسماند کلزا با هدف بررسی تاثیر زمان و دمای مرحله فراوری شیمیایی بر کیفیت خمیر کاغذ از ساقه کلزا انجام گرفته است. متغیرهای فراوری شیمیایی شامل دو دمای 125 و 145 درجه سلسیوس و سه زمان 15، 30 و 45 دقیقه و با مصرف 4% هیدروکسید سدیم و 8% سولفیت سدیم در یک محفظه پخت تحت فشار انجام گرفت. بازده قابل قبول بین کمینه 53.8% تا بیشینه 63% بود و بازده کل بین 57.6% تا 68.9% تعیین شد. میزان لیگنین باقی مانده در خمیر کاغذ با بازده کمتر معادل 19% و برای بازده زیادتر برابر با 20.4% بود. هولوسلولز خمیر کاغذ نیز بین 72.5% تا 74% و درجه روانی اولیه بین 520 تا 590 میلی لیتر استاندارد کانادایی اندازه گیری شده است، که پس از 500 دور پالایش در پالایشگر PFI به حدود 300 میلی لیتر استاندارد کانادایی رسید. طبقه بندی الیاف خمیر کاغذ پالایش نشده با استفاده از غربال های بوئر- مکنت انجام شد. میانگین طول الیاف بین 0.6 تا 0.7 میلی متر بود و میزان نرمه های عبور کرده از غربال 100 مش بین 9 تا 10.4% اندازه گیری شد. شاخص مقاومت در برابر کشش خمیر کاغذ پالایش نشده بین 15.47 تا N.m/g 26.14اندازه گیری شده که پس از پالایش به 19.74 تا 35.19 N.m/g افزایش یافت. شاخص مقاومت در برابر پاره شدن خمیر کاغذهای پالایش نشده بین 2.91 تا m.Nm2/g 4.34 متغیر بوده که پس از پالایش به 3.21 تا m.Nm2/g 4.68 افزایش یافته است. شاخص مقاومت در برابر ترکیدن خمیر کاغذهای پالایش نشده کمتر از یک kPa.m2/g بوده است که پس از پالایش به بیشینه1.70 kPa.m2/g  افزایش یافت.

در این تحقیق تاثیر میزان ماده کف زای شیمیایی و آرد چوب بر ویژگیهای مکانیکی، چگالی و ریخت شناسی چندسازه سبک شده هیبریدی پلی اتیلن سنگین/ اتیلن وینیل استات/ آرد چوب مورد بررسی قرار گرفت. برای این منظور، چندسازه ها با استفاده از فرآیند اختلاط در یک مخلوط کن داخلی تهیه و سپس به روش تک مرحله ای (Batch) فوم شدند. سپس خواص مکانیکی شامل مقاومت خمشی، مدول خمشی و کششی و چگالی اندازه گیری شدند. ریخت شناسی نمونه ها نیز با عکسبرداری با میکروسکوپ الکترونی (SEM) مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد با افزایش میزان آرد چوب، مقاومت خمشی، مدول خمشی و کششی و چگالی افزایش یافت. در حالی که با افزایش میزان ماده کف زای شیمیایی و EVA، خواص مکانیکی و چگالی چندسازه های فوم شده کاهش یافت. همچنین آرد چوب به عنوان عامل هسته گذار عمل کرده و منجر به کاهش اندازه سلولی و افزایش چگالی سلولی گشت. از طرفی، EVA با افزایش گرانروی مذاب ماتریس پلیمری، نقش مهمی را در فرآیند فوم شدن ایفا نمود. به گونه ای که نمونه های دارای میزان EVA بیشتر، دارای بیشترین میزان چگالی سلولی و کمترین اندازه سلولی گشتند.

در سال های اخیر صنعت تخته لایه و روکش به علت کمبود گرده بینه های با قطر مناسب و همچنین نبود فناوری های نوین برای بهره گیری از گرده بینه های کم قطر در کشور، دارای رشد منفی بوده است. این در حالی است که با افزایش چشمگیر جمعیت و در نتیجه گسترش ساختمان سازی بویژه در کلان شهرها، تقاضا برای مصرف فرآورده های لیگنوسلولزی روز به روز در حال افزایش است. بنابراین به نظر می رسد که بهره گیری از چوب های تولیدی در دوره های بهره برداری کوتاه مدت (زراعت چوب) برای تامین ماده اولیه مورد نیاز صنایع یادشده امری اجتناب ناپذیر می باشد. بنابراین در این راستا تخته لایه هایی از گونه پالونیا ساخته شد و خواص فیزیکی و مکانیکی آن مورد ارزیابی قرار گرفت. برای این منظور 4 گرده بینه از گونه پالونیا (با طول 120 و قطر 55 ساتی متر) از جنگل های شصت کلاته گرگان تهیه و برای لایه گیری به کارخانه کوثر در گنبد منتقل شد. سپس لایه های تهیه شده (با ضخامت 4 میلی متر) به آزمایشگاه علوم و صنایع چوب دانشگاه گرگان منتقل شد و تخته لایه های مورد نظر برابر استاندارد 3210 موسسه استاندارد و تحقیقات صنعتی ایران تهیه و آزمایش های مربوطه بر روی آنها انجام شد.نتایج حاصله نشان داد خواص مکانیکی تخته های ساخته شده بالاتر از حد استاندارد بوده و در مورد خواص فیزیکی تنها برای نمونه های تولید شده با چسب اوره فرمالدهید کمتر از حد مجاز بود که البته این اختلاف معنی دار نبود و میتوان آن را در حد استاندارد در نظر گرفت.

به منظور تعیین ابعاد الیاف، ویژگی های فیزیکی و ترکیبات شیمیایی پوست و ساقه بدون پوست پنبه رقم ساحل نمونه های مورد نظر تهیه و مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج نشان داد که قطر، قطر حفره سلولی و ضخامت دیواره سلولی الیاف ساقه پنبه بدون پوست نسبت به الیاف پوست بیشتر بود، در حالی که پوست الیاف بلندتری داشت. با توجه به نتایج بدست آمده می توان گفت که الیاف ساقه پنبه بدون پوست و پوست به ترتیب در ردیف الیاف کوتاه و متوسط قرار می گیرند. ضرایب درهم رفتگی و نسبت رانکل در الیاف پوست بیشتر بودند در حالی که ضریب انعطاف پذیری در الیاف ساقه پنبه بدون پوست بیشتر از الیاف پوست بود. ضمن اینکه با افزایش قطر ساقه پنبه میزان پوست نسبت به ساقه آن کاهش می یابد. ساقه های با قطر زیادتر در مقایسه با ساقه های کم قطرتر، چگالی خشک بیشتر و همکشیدگی و واکشیدگی حجمی بیشتری داشتند، اما چگالی بحرانی و ظاهری همراه با میزان تخلخل در ساقه های کم قطرتر بیشتر بود. میزان ترکیبات شیمیایی پوست و ساقه بدون پوست این رقم به ترتیب به شرح زیر تعیین شدند: سلولز 39.27% و 48.38%، لیگنین 23.93% و 21.89%، مواد استخراجی 6.06% و 3.23%، میزان خاکستر6.36 % و 1.85%، مواد قابل حل در سود سوزآور یک درصد 48.35% و 21.275% و مواد قابل حل در آب داغ 19.48% و 9.68%. اگرچه ساقه پنبه بدون پوست از لحاظ ویژگی های شیمیایی برای خمیرسازی نسبت به پوست آن مطلوب تر است اما پوست از جنبه بلندی الیاف برتر می باشد.

برای ارزیابی میزان اثرگذاری افزایش تراکم جرم تخته و میزان چسب بر روی ویژگی های تخته خرده چوب، با در نظر گرفتن دو عامل متغیر تراکم جرم تخته در سه سطح 520، 620 و 720 کیلوگرم بر متر مکعب و میزان چسب در سه سطح 6، 7 و 8 درصد، تخته خرده چوب یک لایه با ضخامت 16 میلی متر ساخته شد. ویژگی های مکانیکی و فیزیکی شامل مقاومت و مدول خمشی، چسبندگی درونی واکشیدگی ضخامت پس از 24 ساعت غوطه وری در آب اندازه گیری شدند. نتایج نشان داد که با افزایش تراکم جرم تخته از 520 به 720 کیلوگرم بر متر مکعب مقاومت و مدول خمشی تخته ها افزایش یافته و پایداری ابعاد آن ها بهبود می یابد. اما افزایش تراکم جرم اثر معنی داری بر مقاومت چسبندگی درونی تخته ها نداشت. افزایش مصرف چسب از 6 تا 8 درصد بر همه ویژگی های فیزیکی و مکانیکی تاثیر معنی داری داشته و منجر به بهبود آنها شد. نقشه های اثرگذاری های متقابل که با نرم افزار15 minitab  رسم شدند نشان دادند که تخته های با تراکم جرم 650-600 کیلوگرم بر متر مکعب و 6 درصد چسب، دارای ویژگی های مکانیکی بالاتر از حد نصاب میزان تعیین شده توسط استاندارد مربوطه بوده ضمن اینکه افزایش جزئی واکشیدگی ضخامت تخته ها را نیز می توان با مصرف میزان معمول مواد ضد آب جبران کرد.

با توجه به ارزش و اهمیت تغذیه ای آرد گندم در کشور ضرورت جایگزینی نوع جدیدی از پر کننده به جای آن در ترکیب چسب احساس می شود. در این تحقیق امکان استفاده از الیاف حاصل از کارتن کهنه (old corrugated container) و آرد چوب گونه صنوبر به عنوان پر کننده در ترکیب چسب اوره فرمالدهید مورد بررسی قرار گرفته است. تخته لایه های حاصل (تخته سه لایه) در این تحقیق از لایه های صنوبر (در قسمت میانی) و لایه های ممرز (در لایه سطحی) برابر استاندارد 3210 موسسه استاندارد و تحقیقات صنعتی ایران تهیه و ویژگی های فیزیکی و مکانیکی آن مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج حاصل از مقایسه آماری تجزیه واریانس و کمترین اختلاف معنی دار (LSD) نشان داد که مقاومت های مکانیکی و فیزیکی مربوط به نمونه های ساخته شده با پر کننده OCC ریز بیش از نمونه های شاهد (نمونه های ساخته شده با پر کننده آرد گندم) و دیگر نمونه ها بود. همچنین نتایج نشان داد مصرف 10 تا 15 درصد از OCC موجب افزایش خواص فیزیکی و مکانیکی تخته ها می شود.