صنایع چوب و کاغذ ایران
سال:1395 | دوره:7 | شماره:4 |تعداد مقالات:12

آهاردهی سطحی کاغذ توسط نشاسته ی آنیونی با هدف بررسی تاثیر تغییر غلظت آن بر ویژگی های فیزیکی و مقاومتی کاغذ بازیافتی انجام پذیرفت. بدین منظور کاغذ دست ساز با گرماژ 100 گرم بر متر مربع از خمیرکاغذهای بازیافتی مخلوط و با حضور یک درصد نشاسته کاتیونی تهیه و عامل آهاردهی در غلظت های (0 و 10-3 درصد) بر سطح کاغذ ساخته شده اعمال گردید. اعمال و افزایش غلظت محلول نشاسته مزبور منجر به بر سطح ماندن بیشتر آن و نفوذ کمتر به درون ساختار کاغذ (در راستای (Z گشته و در نتیجه ماهیت آبگریزی بیشتر و بهتری را برای کاغذ فراهم و کاهش معنی داری در میزان جذب آب کاغذ پدید آورده که تغییر غلظت نشاسته تا 5 درصد افت شدید جذب آب کاغذ را بوجود آورده است. همچنین نتایج نشان داد که با اعمال و افزایش غلظت نشاسته آنیونی به دلیل جذب و افزایش جذب نشاسته بر سطح و نفوذ به ساختار کاغذ، ویژگی های مقاومتی سفتی خمشی و شاخص های کشش و ترکیدن افزایش یافته که شدت افزایش در غلظت های تا 5 درصد چشمگیرتر بوده است. امکان و احتمال نفوذ موثر بخشی از نشاسته در منافذ ساختار کاغذ و افزایش پیوندیابی بین لیفی وجود داشته که افزایش غلظت و ویسکوزیته ی محلول نشاسته باعث کم شدن این نقش در کاغذ و حفظ بیشتر آن بر سطح کاغذ می شود که به شکل بهبود پیوسته صافی سطح پدیدار گردید. با افزایش غلظت نشاسته شاخص مقاومت در برابر پارگی از روندی نزولی برخوردار بوده که به ایجاد فیلم شکننده نشاسته بر سطح نسبت داده می شود. بطور کلی افزایش غلظت محلول نشاسته آنیونی تا سطح 5 درصد بهینه گزارش می گردد.

تعیین معیارهای موثر در انتخاب محل استقرار کارخانه های تولیدی چوب پلاستیک با استفاده از پسماندهای کشاورزی در کشور هدف این بررسی بوده است. برای این منظور، پس از بررسی های میدانی و مطالعات کتب و مقالات مختلف، شش معیار" مواد و محصول، قوانین و مقرررات، فنی و انسانی، اقتصادی، زیرساختار و زیست محیطی" و همچنین 30 زیر معیار مهم شناسایی شدند. درجه اهمیت این معیار ها با دریافت و اعمال نظر کارشناسان در بخش صنعت، بازار و دانشگاه با استفاده از فرایند تحلیل سلسله مراتبی تعیین شدند. نتایج نشان می دهد از بین 30 معیار تاثیرگذار در انتخاب محل بهینه کارخانه چوب پلاستیک با استفاده از پسماندهای کشاورزی، به ترتیب معیارهای، میزان عرضه پسماندها (0.087)، تداوم عرضه پسماندها (0.071)، هزینه تامین پسماندها (0.067)، میزان فروش و صادرات (0.065)، تسهیلات اعطائی (0.064) و خسارت کمتر به محیط زیست و جنگل (0.062) در بالاترین درجه و اولویت قرار دارند.

گز شاهی (Tamarix aphylla) درختی تند رشد و همیشه سبز بوده که در بیشتر خاک ها رشد کرده و شرایط شوری را تحمل می کند. علیرغم اهمیت زیست-محیطی و پراکنش خوب آن در مناطق مرکزی و جنوبی ایران، ویژگی های چوب این گونه کمتر مورد توجه قرار گرفته است. با این حال، به تازگی استفاده از این گونه برای صنایع سلولزی در مناطق خشک کشورهای خاورمیانه مورد توجه قرار گرفته است. از این رو، به منظور تعیین ویژگی های آناتومی، فیزیکی و شیمیایی چوب گز شاهی، سه اصله درخت سالم واقع در منطقه زابل (استان سیستان و بلوچستان) به طور تصادفی انتخاب و قطع شدند. ویژگی های آناتومی چوب این گونه بطور دقیق و براساس فهرست ویژگی های میکروسکوپی برای شناسایی پهن برگان انجمن بین المللی آناتومیست های چوب جهان، تعیین شد. همچنین توزیع لیگنین در عناصر بافت چوبی با استفاده از میکروسکوپ فلوئورسنس مورد بررسی قرار گرفت. محاسبه ضرایب بیومتری الیاف نشان داد که گرچه الیاف این گونه، کیفیت عالی ندارند ولی درمقایسه با دیگر پهن برگان مورد استفاده در صنایع کاغذسازی، دارای استانداردهای لازم می باشند. در بررسی ویژگی های شیمیایی، مشخص شد که چوب گز، نسبتا سلولز کمی دارد (39%) که این مساله ممکن است ناشی از وجود حجم زیادی از سلول های پارانشیمی دیواره نازک در بافت چوبی باشد. لیگنین این گونه در مقایسه با میانگین پهن برگان اندکی بیشتر بوده و تمرکز آن در آوندها و فیبرها است. ویژگی های فیزیکی چوب نمونه های مورد بررسی (جرم حجمی و ضرایب همکشیدگی) در دامنه دیگر گونه های پهن برگ سبک و تندرشد قرار گرفت و از این رو انتظار می رود کیفیتی مانند این چوب ها داشته باشد.

در این پژوهش، استفاده از افزودنی های نانو الیاف سلولزی و لیگنوسلولزی، نشاسته کاتیونی و پلی اکریل آمید کاتیونی به خمیرکاغذ باگاس و تاثیر آنها بر مقاومت های مکانیکی کاغذ دست ساز با هدف جایگزینی آن ها با خمیرکاغذ الیاف بلند سوزنی برگ وارداتی در کارخانه کاغذ پارس مورد بررسی قرار گرفت. به این منظور ابتدا نمونه های خمیرکاغذ باگاس با افزودن 3 درصد نانو الیاف سلولزی، 3 درصد نانو الیاف لیگنو سلولزی، نشاسته کاتیونی در سه سطح 0.5، 0.7 و 1 درصد و پلی اکریل آمید کاتیونی نیز در سه سطح 0.03، 0.05 و 0.1 درصد به طور مجزا بررسی شد. در مرحله بعد 3 درصد نانو الیاف سلولزی و 3 درصد نانو الیاف لیگنوسلولزی به همراه 0.5 درصد نشاسته و یا 0.05 درصد پلی اکریل آمید کاتیونی مخلوط شد. نتایج نشان داد که افزودن نانو الیاف سلولزی به همراه پلی اکریل آمید و نشاسته کاتیونی باعث افزایش مقاومت ها به صورت معنی دار شد. بهترین تیمار مربوط به افزودن 3 درصد نانو الیاف لیگنوسلولزی به همراه 0.5 درصد نشاسته کاتیونی بود که مقاومت کششی و ترکیدن آن بیش تر و مقاومت به پارگی و تا خوردگی آن کمتر از تیمار حاوی 12.5 درصد خمیرکاغذ الیاف بلند بود. به طوری که این تیمار در مقایسه با کاغذ ساخته شده از خمیرکاغذ باگاس خالص شاهد رشد شاخص های مقاومت کششی، مقاومت به ترکیدن، مقاومت به پارگی و مقاومت به تا خوردگی به ترتیب 16.57، 8.47، 9.77 و 168.85 درصد را نشان داد.

در این تحقیق خواص فیزیکی و مکانیکی تخته خرده چوب ساخته شده از کاغذ روزنامه بازیافتی در لایه های سطحی مورد بررسی قرار گرفت. برای این منظور از خرده چوب صنعتی درشت و نرم، همچنین کاغذ روزنامه بازیافتی به ابعاد 0.5×4 سانتی متر مربع استفاده شد. نسبت وزنی کاغذ روزنامه به خرده چوب در پنج سطح (0 به 100، 15 به 85، 30 به 70، 45 به 55، 60 به 40) به عنوان متغیرهای مستقل این مطالعه انتخاب گردید. از چسب اوره فرم آلدهید به میزان 10 درصد وزن خشک خرده چوب و کاغذ روزنامه بازیافتی و از کلرید آمونیوم به عنوان هاردنر به میزان 2 درصد وزن خشک چسب استفاده شد. برای انجام آزمون های فیزیکی و مکانیکی از استاندارد EN استفاده شد. نتایج نشان داد که مقاومت خمشی و مدول الاستیسیته در سطح 45 درصد استفاده از کاغذ روزنامه، بیشترین مقدار را داشته است. مقاومت به کشش عمود بر سطح و مقاومت به نگهداری پیچ با افزایش میزان کاغذ روزنامه کاهش یافته است و بیشترین مقدار آن مربوط به نمونه شاهد می باشد. میزان جذب آب و واکشیدگی ضخامت با افزایش کاغذ روزنامه روند افزایشی نشان داد. لذا با استفاده از نتایج حاصل از این تحقیق می توان نتیجه گرفت که تخته های حاوی کاغذ روزنامه تا سطح 30 درصد برای تخته های با اهداف عمومی (نجاری) و لوازم داخلی (مبلمان) به منظور استفاده در شرایط خشک مورد استفاده قرار گیرند.

فرآیند خمیرسازی دی اکسید گوگرد- اتانول- آب (SEW) می تواند به عنوان یک فرآیند هیبریدی بین فرآیند خمیرسازی سولفیت اسیدی و حلال آلی در نظر گرفته شود. این فرآیند به منظور جداسازی ترکیبات اصلی مواد لیگنوسلولزی (سلولز، همی سلولز ها و لیگنین) اخیرا مورد توجه قرار گرفته است. این مطالعه با هدف بررسی اثر روش شستشو بر ویژگی های خمیرسازی باگاس در فرآیند جزء به جزءسازی اسیدی دی اکسید گوگرد- اتانول- آب (SEW) انجام شد. متغیرهای مورد مطالعه در این تحقیق شامل دو روش شستشوی خمیر (آب- اتانول 40 درصد و آب)، زمان خمیرسازی (30 تا 100 دقیقه) و دمای پخت (120 و 135 درجه سانتی گراد) بودند. خمیرها با استفاده از اتانول 40 درصد با دمای 60 درجه سانتی گراد L:W) برابر 2:1) و سپس توسط آب در دمای اتاق شستشو داده شد. نتایج نشان داد بازده نهایی خمیر به دلیل انحلال بیش تر لیگنین در آب- اتانول 40 درصد نسبت به سیستم متداول (شستشو با آب) کاهش یافته است که این کاهش بازده از نظر آماری در سطح 1 درصد معنی دار می باشد. نتایج حاصل از خمیرسازی در دمای 120 و 135 درجه سانتی گراد در زمان های مختلف مشخص می شود که با افزایش زمان خمیرسازی از مقدار عدد کاپای خمیر SEW کاسته می شود.

کاغذهای ضدباکتری نظیر کاغذهای بسته بندی موادغذایی برای سلامت انسان ها مهم هستند. در این پژوهش با هدف تولید کاغذ ضدباکتری دوستدار محیط زیست نانورس به عنوان عامل مولد اثر ضدباکتریایی انتخاب گردید. ازآنجاکه اثربخشی نانورس به میزان بارمنفی آن بستگی دارد، نانورس توسط دستگاه هموژنایزر، هموژنایز شد تا ساختاری همگن با بارمنفی بیشتر فرآوری گردد. باتوجه به منفی بودن بار الیاف و نانوذرات رس، نانورس ها در سطوح 1، 3 و 4% با نشاسته ترکیب و سوسپانسیون حاصل توسط دستگاه اتوبار به صورت پوشش در سطح کاغذها اعمال گردید. خصوصیات فیزیکی و ضدباکتری کاغذها بررسی شدند. نتایج نشان دادند که نانورس ها اثر معنی داری روی ممانعت از رشد باکتری ها داشته و توانستند رشد باکتری ها را حتی در سطوح مصرف پایین کاهش دهند. جذب آب کاغذها کاهش و مقاومت به عبور هوا آن ها افزایش یافت. ازاین رو می توان بیان نمود که نانورس همگن شده می تواند عاملی مطلوب در تولید کاغذهای بسته بندی با جذب آب پایین، مقاومت به عبور هوا بالا و مقاوم در برابر میکروارگانیسم های باکتریایی باشد.

هدف از این تحقیق تعیین و اولویت بندی شاخص ها و ارائه راهکارهای تاثیرگذار بر بهینه سازی مصرف چوب در ساخت مبلمان استیل با بکارگیری فرایند تحلیل سلسله مراتبی (مطالعه موردی، استان قم) است. برای این منظور با بررسی مطالعات و نتایج پژوهش های سایر محققان و مصاحبه با متخصصان و صاحب نظران، عوامل موثر بر بهینه سازی مصرف چوب به 4 گروه اصلی و 23 زیر شاخص تقسیم شدند. درجه اهمیت شاخص ها و زیرشاخص ها پس از اخذ پرسشنامه ها با استفاده از نرم افزار اکسپرت چویس تعیین شد. نتایج نشان می دهد که شاخص های طراحی و منابع انسانی در سطح اصلی از اهمیت بالایی برخوردارند. همچنین از بین 23 زیرشاخص های تاثیرگذار بر بهینه سازی مصرف چوب در ساخت مبلمان استیل، زیر شاخص های ارگونومی، سبک، آموزش های مهارتی و منبت کاری در صنعت مبلمان استیل به ترتیب با ارزش وزنی 0.247، 0.181، 0.124 و 0.087 دارای بالاترین اهمیت ها می باشند. راهکار استفاده از نیروی متخصص در اولویت اول راهکارها قرار گرفت.

در این پژوهش با استفاده از روش اقلیم شناسی درختی (یک شاخه از علم گاه شناسی درختی) تاثیر متغیرهای اقلیمی بر توده های سالم و متاثر از زوال بلوط ایرانی در شهرستان خرم آباد بررسی شد. پس از انتخاب 12 نمونه از درختان سالم و 12 نمونه از درختان در حال زوال، از ارتفاع برابر سینه (1.30 متر) دیسک هایی تهیه سپس با استفاده از اسکنر عکسبرداری و پهنای دوایر رویش با استفاده از نرم افزار Corel Draw اندازه گیری شد. سپس با استفاده از نرم افزار TSAPو ARSTAN به ترتیب تطابق زمانی بین نمونه ها و تهیه گاهشناسی منطقه انجام گرفت. از نزدیکترین ایستگاه هواشناسی منطقه، داده های بارندگی و دما تهیه و با استفاده از ضریب همبستگی پیرسون، تاثیر آنها بر روی حلقه های رویش سالیانه درختان بررسی شد. نتایج این مطالعه نشان داد که هر دو سری زمانی از فاکتورهای اقلیمی یکسانی تاثیر می پذیرند و درجه حرارت در طول فصل رویش و پیش از آن روی هر دو تاثیر مشابه ای دارد. تا سال 2010 میلادی روند رشد درختان تقریبا مشابه بوده، ولی از این سال به بعد در منحنی رویش درختان در حال زوال یک افت رویش مشخص مشاهده شد که احتمالا به خاطر تاثیر آفات و شروع پدیده زوال در درختان بوده است. از این سال به بعد علی رغم افزایش بارندگی در چند سال اخیر نسبت به سالهای قبل، افزایش رویش در درختان در حال زوال مشاهده نشد و این به آن معناست که با توجه به تاثیر عوامل ایجاد کننده زوال و در نتیجه کاهش فعالیت لایه زاینده درخت، درختان احتمالا توان رویش مجدد خود را از دست داده و حتی با بهبود شرایط اقلیمی امکان از سرگیری رویش در آنها وجود نداشت.

در تحقیق حاضر اثر اصلاح مالئیک انیدرید و گلیسیدیل متاکریلات بر پایداری حرارتی، رفتار مکانیکی و مقاومت زیستی چوب پلیمر گونه ممرز حاوی مونومر استایرن بررسی شد. اشباع به روش خلاء- فشار در سیلندر آزمایشگاهی انجام شد. جهت انجام واکنش با مالئیک انیدرید، نمونه ها به مدت 4 ساعت تحت دمای 120oC قرار داده شدند. در سطح حاوی مونومر استایرن پس از اشباع نمونه ها، پلیمر شدن به مدت 24 ساعت، تحت دمای 90oC و متعاقبا برای همین زمان، تحت دمای 103±2oC انجام گرفت. حجیم شدگی چوب اصلاح شده با مالئیک انیدرید، حضور استایرن در حفرات سلولی، و برهمکنش پلیمر با دیواره متعاقب اصلاح با مالئیک انیدرید و گلیسیدیل متاکریلات به وسیله تصاویر میکروسکوپ الکترونی تائید شد. تشکیل ساختار شبکه ای متعاقب واکنش استایرن، گلیسیدیل متاکریلات و مالئیک انیدرید با چوب به بهبود پایداری حرارتی فرآورده حاصل انجامید. افزایش وزن ناشی از اصلاح از 24.69 درصد در نمونه های حاوی استایرن به 42.83 و 44.42 درصد به ترتیب در نمونه های مالئیک انیدرید/استایرن و مالئیک انیدرید/ استایرن/ گلیسیدیل متاکریلات افزایش یافت. کمترین تخلخل نیز در سطح مالئیک انیدرید/ استایرن/ گلیسیدیل متاکریلات، 21 درصد بود. خواص مکانیکی در سطح مالئیک انیدرید/ استایرن/ گلیسیدیل متاکریلات، نسبت به سطح شاهد، بیشترین بهبود را نشان دادند. مالئیک انیدرید با پیوند دوگانه و گروه کربوکسیلات واکنش پذیری بالایی با چوب و پلیمر نشان داد. همچنین، مونومر دو عاملی گلیسیدیل متاکریلات طی واکنش با گروه های هیدروکسیل یا مالئیک انیدرید و مونومر استایرن، به بهبود چسبندگی پلیمر به دیواره سلولی انجامید. بهبود معنی دار خواص مکانیکی سطوح اصلاح شده را می توان به برهمکنش کمپلکس پلیمر با دیواره های سلولی اصلاح شده و توزیع یکنواخت پلیمر در حفرات سلولی نسبت داد. اصلاح دیواره با مالئیک انیدرید و حضور گلیسیدیل متاکریلات از طریق کاهش و مسدود شدن گروه های هیدروکسیل، تغییر ساختار هلوسلولز، و حضور پلیمر به عنوان یک مانع فیزیکی سخت در چوب، از توسعه میسیلیوم های قارچ جلوگیری نموده است.

در این تحقیق، به اصول اندازه گیری رطوبت اشباع فیبر (FSP) چوب با استفاده از گرماسنجی روبشی تفاضلی (DSC) پرداخته شد و نتایج آزمایشگاهی در مورد انواع گونه های چوبی و چوب های اصلاح شده ارائه شد. این روش اندازه گیری بر این تئوری استوار است که آب آزاد موجود در حفره های سلولی در اثر کاهش دما یخ زده ولی آب پیوندی یخ نمی زند. بنابراین، با استفاده از اندازه گیری آنتالپی ذوب چوب خیس منجمد شده می توان میزانFSP  را تعیین کرد. در این شیوه میزان جذب یا آزاد شدن انرژی توسط نمونه اندازه گیری می شود، هنگامی که حرارت دیده یا خنک می شود. نتایج نشان داد که این روش اندازه گیری بسته به گونه چوبی ممکن است به میزان FSP بیشتر از 30 درصد منجر شود. هر دو روش اصلاح حرارتی و استیلاسیون موجب کاهش FSP چوب شدند ولی در فرایند استیلاسیون همبستگی خطی بین درصد افزایش وزن (WPG) نمونه و کاهش FSP وجود نداشت.

خمیر کرافت رنگبری نشده حاصل از خرده چوب های صنوبر، پیش تیمار شده با قارچ رنگین کمان در زمان های 1، 2 و 3 هفته (خمیر کرافت زیستی)، به عنوان ماده اولیه در این مطالعه استفاده شد. خمیرهای مذکور بعد از هر مرحله رنگبری، به روش ECF در توالیDED ، از نظر ویژگی هایی نظیر مقدار لیگنین و میزان گروه هایی که در برگشت روشنی کاغذ موثرند (کربنیل، کربوکسیل و هگزنورونیک اسید) مورد بررسی قرار گرفتند. به منظور بررسی ویژگی برگشت روشنی، کاغذهای دست ساز استاندارد 60 گرم بر متر مربع ساخته شده از خمیرهای فوق تحت دو نوع تیمار کهنگی گرمایی و UV قرار گرفته و سپس درجه روشنی آنها ارزیابی گردید. نتایج نشان داد که با افزایش زمان پیش تیمار، در کلیه تیمارهای رنگبری، مقادیر لیگنین به استثنای مرحله D1 در تیمار سه هفته ای، بیشتر می شود، گروه های کربنیل در یک هفته پیش تیمار (مرحله سوم) و دو هفته پیش تیمار (مرحله اول) به کمترین مقدار خود می رسد و از میزان گروه های کربوکسیل و هگزنورونیک اسید پس از رنگبری توالی سه مرحله ای کاسته می شود. اثر تیمار گرمایی بر برگشت روشنی در مقایسه با تیمار UV بطور قابل توجهی بیشتر بوده است. همچنین، کاغذهای حاصل از خرده چوب های پیش تیمار شده در زمان 1 و 2 هفته ای از کمترین برگشت روشنی و کاغذهای حاصل از خرده چوب های با پیش تیمار قارچی سه هفته ای بدلیل داشتن گروه های کربنیل و هگزنورونیک بیشتر از بیشترین مقادیر برگشت روشنی برخوردارند. از این نظر، زمان دو هفته پیش تیمار به عنوان زمان مناسب جهت پیش تیمار قارچی تایید می گردد.