صنایع چوب و کاغذ ایران
سال:1398 | دوره:10 | شماره:3 |تعداد مقالات:12

این پژوهش با هدف بررسی ظرفیت تحمل تنش اتصال گوشه ای فارسی ساخته شده با اتصال دهنده ی بیسکویت زیر بار فشاری و کششی قطری انجام شده است. اتصالات گوشه ای با اعضای اتصال از دو گونه ی راش (Fagus orientalis) و نراد (Abies alba)، با 1 تا 2 بیسکویت به اندازه 10 و 20 و با کمک چسب های پلی وینیل استات (PVAc)، پلی اورتان (PU) و اوره فرمالدئید (UF)، ساخته شده و تحت آزمون قرار گرفتند. از آنجا که اتصال پین چوبی جزء متداول ترین اتصالات مبلمان محسوب می شود، آزمونه های شاهدی نیز با کمک پین و چسب PVAc به عنوان شاهد جهت مقایسه با اتصال دهنده بیسکویتی ساخته شد. نتایج تجزیه واریانس نشان داد که اثر مستقل گونه ی اعضای اتصال، اندازه بیسکویت، تعداد اتصال دهنده و نوع چسب در هر دو حالت بارگذاری فشاری و کششی در سطح 5 درصد معنی دار است. نتایج نشان دادند که ظرفیت تحمل تنش اتصال های ساخته شده با گونه ی راش نسبت به گونه ی نراد بیشتر بوده و با افزایش اندازه و تعداد بیسکویت، ظرفیت تحمل تنش افزایش یافت. ظرفیت تحمل تنش اتصال های ساخته شده با چسب پلی اورتان نیز نسبت به اتصال های ساخته شده با چسب پلی وینیل استات و اوره فرمالدئید بیشتر بود. ظرفیت تحمل تنش اتصال های ساخته شده زیر بار فشاری بیشتر از ظرفیت تحمل تنش زیر بار کششی بود. بیشترین میزان ظرفیت تحمل تنش در اتصال های ساخته شده با گونه چوبی راش، دو اتصال دهنده، بیسکویت اندازه ی 20 و چسب پلی اورتان، در هر دو حالت بارگذاری فشاری و کششی مشاهده شد.

در این تحقیق، تأثیر استفاده از آب فرآیندی بر ویژگی های کاغذ تهیه شده از الیاف کاغذ بازیافتی بررسی شد. خمیرکاغذ بازیافتی مورد نیاز از کارخانه بازیافتی افرنگ نور و از قسمت لبه بری ماشین کاغذ تهیه گردید. آب مورد نیاز نیز به دو صورت آب تازه از آب لوله کشی در کارخانه با ضریب رسانایی الکتریکی Siemens/cmµ 4/213 و آب فرآیندی که از زیر توری ماشین کاغذ سازی با ضریب رسانایی الکتریکی Siemens/cmµ 4524، جمع آوری شد. خمیرکاغذ پس از باز شدن توسط پالایشگر آزمایشگاهی بر روی مش 400 آبگیری شده و سپس با استفاده از دو نوع آب تازه و فرآیندی برای تهیه کاغذهای دست ساز استاندارد با گراماژ 5± 130 گرم بر متر مربع مورد استفاده قرار گرفت. برای آب مورد استفاده آزمون های کدورت، TSS، MLVSS، TDS، میزان رنگ و COD و نیز ارزیابی ویژگی های فیزیکی، مقاومتی و نوری بر اساس استانداردهای آیین نامه TAPPI صورت پذیرفت. نتایج نشان داد که با انجام ته نشینی به مدت 24 ساعت تغییرات معنی داری در بهبود ویژگی های آب فرآیندی ایجاد شده است؛ بطوری که در نمونه ته نشین شده میزان TSS بیش از 80 درصد، TDS بیش از 15 درصد، کدورت بیش از 53 درصد، رنگ بیش از 8 درصد و COD بیش از 15 درصد نسبت به نمونه اولیه کاهش پیدا کرده اند. همچنین، استفاده از آب فرآیندی برای تولید کاغذ باعث افت ویژگی-های مقاومت به ترکیدن بیش از 30 درصد، کششی بیش از 50 درصد، پارگی بیش از 13 درصد و سفتی خمشی 12 درصد شده است. به علاوه، استفاده از آب فرآیندی باعث افت روشنی کاغذهای حاصله به میزان 17 درصد شده است. لذا، تیمار آب فرآیندی قبل از ساخت کاغذ به عنوان یک مرحله ضروری پیشنهاد می شود.

این مطالعه با هدف بررسی مقاومت خمشی (MOR) و مدول الاستیسیته خمشی (MOE) تیر لایه ای (گلولام) ساخته شده از صنوبر (Populus alba) با اتصال دهنده های مکانیکی مانند میخ فولادی گالوانیزه، میخ شانه ای و پیچ پانلی رزوه درشت و نیز با و بدون چسب و مقایسه آنها با گلولام ساخته شده با پرس سرد انجام شد. چسب مورد استفاده پلی اورتان و مقدار مصرف آنg/m2 300 بود. ضخامت، پهنا و طول دهانه گلولام های سه لایه برای آزمون خمش به ترتیب 57، 80 وmm 640 بود. آزمون خمش براساس ASTM D7341 و با دستگاه اینسترون انجام شد. نتایج نشان داد که بیشترین MOR و MOE به ترتیب مربوط به گلولام های ساخته شده با چهار عدد پیچ در سطح 8× cm28 به همراه چسب (MPa 3/69) و دو عدد میخ فولادی به همراه چسب ( MPa7/6737) بود. همچنین نتایج نشان داد که کمترین MOR و MOE هردو مربوط به گلولام های ساخته شده با دو عدد میخ شانه ای بدون چسب بود (به ترتیب 9/23 و MPa7/1252). نتایج نشان داد که با تغییر مستقل تعداد اتصال دهنده MOR و MOE به ترتیب 7/3 و کمتر از یک درصد تغییر کرد. بیشترین تغییرات مربوط به تاثیر مستقل کاربرد چسب بوده است (130درصد برای MOR و 8/317 درصد برای MOE). تجزیه و تحلیل آماری نشان داد که فقط تأثیر مستقل کاربرد چسب بر MOR و MOE در سطح اعتماد 95درصد از نظر آماری معنی دار است. نتایج مقایسه MOR و MOE گلولام های ساخته شده با تیمارهای ساخته شده با دو اتصال دهنده و چسب در مقایسه با پرس سرد نشان داد که هیچ اختلاف معنی داری بین آنها وجود ندارد، از این رو، می توان از پیچ، میخ فولادی و شانه ای برای ساخت گلولام استفاده کرد، که از بین آنها میخ شانه ای به دلیل سهولت کاربرد و نصب آن با میخکوب بادی و هزینه کمتر بهترین گزینه است.

در این تحقیق پیش استخراج کاه گندم با آب داغ و سپس خمیر کاغذسازی مونواتانول آمین-آنتراکینون و سودا-آنتراکینون مورد مطالعه قرار گرفت. پیش استخراج همی سلولز ها با متغیرهای فرآیندی درجه حرارت 150 درجه سانتی گراد، زمان 45 دقیقه و نسبت آب به کاه 4 به 1 به عنوان تیمار بهینه انتخاب گردید. در میان خمیرکاغذهای حاصل از کاه گندم پیش استخراج نشده (شاهد) و پیش استخراج-شده، خمیرکاغذ مونواتانول آمین-آنتراکینون از کاه پیش استخراج شده بیشترین بازده را دارد. زیادترین افت بازده در خمیرکاغذهای حاصل از سودا-آنتراکینون از کاه پیش استخراج شده مشاهده می گردد. در شرایط مشابه فرآیندی اعداد کاپای خمیر کاغذهای سودا-آنتراکینون و مونواتانول آمین-آنتراکینون از کاه شاهد مقدار کمتری نسبت به خمیرکاغذهای حاصل از کاه پیش استخراج شده نشان می دهند و کمترین عدد کاپا متعلق به خمیر کاغذ مونواتانول آمین-آنتراکینون از کاه شاهد است. شاخص مقاومت به کشش در خمیرکاغذهای حاصل از کاه پیش استخراج شده هر دو فرآیند افت معنی داری پیدا می کنند. شاخص مقاومت به ترکیدن خمیرکاغذهای سودا-آنتراکینون از کاه پیش استخراج شده بهبود اندکی نسبت به نمونه شاهد آن دارند اما کاهش اندکی در شاخص مقاومت به ترکیدن خمیرکاغذهای مونواتانول آمین-آنتراکینون از کاه پیش استخراج شده مشاهده می شود. شاخص مقاومت به پارگی در خمیرکاغذهای مونواتانول آمین-آنتراکینون از کاه پیش استخراج شده افزایش آشکاری می یابد. درجه روشنی در هر دو فرآیند خمیرکاغذسازی پس از پیش استخراج کاه دچار افت اندکی می شود. میزان ماتی در خمیرکاغذهای سودا-آنتراکینون و مونواتانول آمین-آنتراکینون از کاه پیش استخراج شده به ترتیب با کاهش و افزایش روبرو می شود.

کاغذ یکی از مواد اصلی بسته بندی است که می تواند از محصول بدون آسیب به کیفیت آن محافظت کند، درحالیکه انعطاف پذیر، تجزیه پذیر، تجدیدشونده و با قابلیت چاپ است. اخیراً نسل جدیدی از مواد با عنوان کاغذ سنگ وارد بازار شده است که یکی از موارد مصرف آن در بسته بندی است. در این مقاله ویژگی های مکانیکی، ممانعتی و نوری این نوع از کاغذ ارزیابی و با کاغذ گلاسه که نوع باکیفیتی از کاغذ سلولزی است، مقایسه شده است. نتایج نشان دادند که در ویژگی های ممانعتی شامل سرعت عبور بخار آب، عبور روغن و جذب آب کاغذ سنگی تقریباً نفوذناپذیر است. مقایسه ویژگی های نوری نشان داد که کاغذ سنگی نسبت به کاغذ و مقوای گلاسه درجه روشنی و ماتی کمتر، اما شفافیت بیش تری دارد. مقاومت به پارگی و کرنش کاغذ سنگی بیش تر از کاغذ و مقوای گلاسه است. اما مقاومت کششی و مقاومت به ترکیدگی کاغذ و مقوای گلاسه بیش تر از کاغذ سنگی است.

در این تحقیق، اثر بکارگیری توالی آلوم-روزین پراکنده بر ویژگی های مختلف کاغذ تهیه شده از الیاف بازیافتی بررسی شد. بدین منظور، آهاردهی معکوس الیاف بازیافتی با خشکی 5/0 درصد در pH 6/5 با سطوح 1 و 5/1 درصد آلوم، و 1، 5/1 و 2 درصد روزین پراکنده برمبنای وزن خشک الیاف انجام شد. سپس ویژگی های جذب آب، نوری و مقاومتی کاغذهای با گراماژ (g/m2 60± 3) ارزیابی شد. براساس نتایج، برای کاهش جذب آب، مصرف تا 1 درصد از دو ماده آلوم و روزین پراکنده سطح مناسب آهاردهی می باشد. در نتیجه، جذب آب کاغذها از g/m24/7174± به g/m24/036± کاهش، و زاویه تماس قطره آب با سطح کاغذ از 2/31 به 1/118 درجه افزایش یافت. بعلاوه، همزمان با اثر ممانعتی مولکول های روزین در پیوند بین الیاف، آلوم با خنثی سازی بار آنیونی و ماندگاری نرمه های سلولزی باعث توسعه قابلیت پیوندیابی الیاف شده است. ماتی کاغذ تهیه شده نیز بعلت افزایش ماندگاری پرکننده در بستر فیبری الیاف افزایش یافت.

هدف از این پژوهش ساخت فیلترهای هوا با غلظت های مختلف نانوالیاف سلولز برای ارزیابی قابلیت استفاده از آن در جذب دی-اکسیدکربن است. در این تحقیق از روش خشک کن انجمادی برای ساخت فیلترها با سه غلظت مختلف (1، 5/1 و 2 درصد) استفاده شد. نتایج میکروسکوپ الکترونی روبشی نشان داد که هرچه مقدار غلظت نانوالیاف سلولز بیشتر شود سطح ویژه افزایش می یابد اما تخلخل و قطر منافذ کاهش می یابند. نتایج حاصله توسط آزمونBET نیز تأیید شد. همچنین ویژگی های مکانیکی و آزمون جذب دی اکسیدکربن بررسی شد. نتایج حاصل نشان داد که کاهش غلظت نانوالیاف سلولز مقاومت مکانیکی و میزان جذب دی اکسیدکربن را کاهش می دهد، به طوری که کمترین مقاومت مکانیکی و جذب دی اکسیدکربن مربوط به غلظت 1 درصد نانوالیاف سلولز اصلاح نشده بود و بیشترین جذب دی اکسیدکربن مربوط به غلظت 2 درصد نانوالیاف سلولز اصلاح شده بود.

چکیده در این پژوهش تأثیر تیمارهای مختلف نانو مواد کریستال سلولز (NCC) و اکسید روی (ZNO) بر روی خواص مقاومتی و نوری کاغذهای ساخته شده بررسی شد. برای این کار نانومواد با شرایط مشخص (نانو کریستال سلولز 4 و6 درصد و نانو اکسید روی 3 درصد) در طی ساخت کاغذ به خمیر کاغذ افزوده شدند. از پلی اکریل آمید کاتیونی به عنوان کمک نگه دارنده نانو مواد در ساخت کاغذ استفاده شد. نتایج حاصل از آزمایش ها نشان داد که ویژگی های مقاومتی (شاخص مقاومت به کشش، ترکیدن و پارگی) کاغذهای تیمار شده افزایش یافته است؛ البته تأثیر افزایش درصد نانو کریستال سلولز بر افزایش مقاومت ها بارزتر بوده است. همچنین درجه روشنی کاغذهای تیمار شده نیز با افزودن نانو مواد افزایش یافته است که نانو اکسید روی بدلیل ویژگی ساختاری خود تأثیر بیشتری در افزایش درجه روشنی داشته است. درجه ماتی کاغذهای تیمار شده در ترکیب دوگانه نانو مواد با خمیر کاغذ نسبت به نمونه شاهد افزایش یافته است اما زمانی که نانو مواد به صورت تک به تک به خمیر کاغذ افزوده شدند، نانو اکسید روی عملکردی به مراتب بهتر از نانو کریستال سلولز داشته است.

در بسیاری از کاربردهای مهندسی، به تلفیقی از ویژگی ها نیازست و یک ماده نمی تواند تمامی الزامات را برآورده سازد. بنابراین تولید و کاربرد چندسازه ها در صنایع مختلف از طریق ترکیب مواد، کاربرد وسیعی یافته است. بااینحال، مسائل زیست محیطی کاربرد سازندهای دوستدار محیط زیست را در ترکیب چندسازه ها الزام می نماید. از این رو در این پژوهش، امکان جایگزینی الیاف طبیعی سلولزی با الیاف سنتزی وارداتی کِولار در ترکیب کامپوزیت پایه اپوکسی در حضور و عدم حضور نانوبنتونیت بررسی شد. الیاف مزبور در سطوح %5/0 و %25/0 و نانوبنتونیت در سطوح %1/0 و %2/0 در رزین اپوکسی مخلوط و پس از حباب زدائی و تکمیل گیرایی کامپوزیت، مورد بررسی قرارگرفت. نتایج نشان داد که عدم وجود حباب و نیز یکنواختی شکل-گیری، بیشترین تاثیر را بر ویژگی ها دارد. بنحویکه مقاومت کششی کامپوزیت حاوی %5/0 الیاف کولار کمتر از %25/0 بود. برخلاف الیاف کولار، افزایش کاربرد منفرد الیاف سلولزی منجر به بهبود چشمگیر مقاومت کششی و مدول های الاستیسیته و خمشی گردید. بنحویکه در سطح کاربرد % 5/0، ویژگی های مذکور و نیز سطح تخریب شده کامپوزیت سلولزی بر اثر ضربه بالستیک، حائز برتری بوده که به طول کوتاه تر الیاف سلولزی (mm8/1) در مقایسه با الیاف کولار (mm8/4) و شکل گیری بهتر مربوط می گردد. لیکن جذب انرژی در الیاف کولار (54 ژول) بیشتر از الیاف سلولزی (50 ژول) بود. کاربرد منفرد الیاف سلولزی و کولار و تلفیق آنها با نانوبنتونیت منجر به تقارن شکست و کاهش چشمگیر سطح تخریب (تا cm210) و ترک های بستر کامپوزیت در مقایسه با نمونه شاهد (cm2 17) رزین اپوکسی گردید.

در این تحقیق امکان استفاده از گاماوالرولاکتون به عنوان یک حلال آلی سبز برای تولید خمیرکاغذ از چوب توس مورد بررسی قرار گرفت. عوامل متغیر پخت شامل نسبت های مختلف مایع پخت به خرده چوب توس(3 و 5)، دما(170 و 180 درجه سانتی گراد)، و زمان(60 و 120 و 180 دقیقه) در نسبت ثابت گاماوالرولاکتون به آب 50 /50 بودند. میزان بازده، وازده، عدد کاپا، گرانروی و درجه پلیمریزاسیون پخت های مختلف تعیین گردیدند. بر اساس نتایج به دست آمده، نسبت مایع پخت به خرده چوب 5، دمای 170 درجه سانتیگراد و زمان 180 دقیقه با بازده 59. 58 %، وازده 0%، عدد کاپا 45. 06، گرانروی 1158 و درجه پلیمریزاسیون 3633 بعنوان تیمار بهینه پخت گاماوالرولاکتون تعیین شد. پس از اندازه گیری لیگنین غیر قابل حل و قابل حل در اسید، اندازه گیری قندهای مونوساکارید در خمیرکاغذ با استفاده از دستگاه کروماتوگرافی مبدل آنیونی با کارایی بالا(HPAEC-PAD) و اندازه گیری هیدروکسی متیل فورفورال، فورفورال و اسیدهای آلی در مایع پخت با استفاده از دستگاه کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا(HPLC) توازن ترکیبات خمیرکاغذ تولیدی با فرآیند گاماوالرلاکتون-آب از چوب توس بر اساس وزن خشک چوب و خمیرکاغذ محاسبه گردید. اندازه گیری توزیع وزن ملکولی خمیرکاغذ با استفاده از دستگاه کروماتوگرافی نفوذ ژلی(GPC) انجام شد. درجه پلیمریزاسیون 50، 100 و 2000 پخت بهینه به ترتیب 1. 536، 7. 690، 55. 683 بوده است. همچنین ضریب بسپارش در پخت بهینه 12. 53 محاسبه گردید. نتایج این تحقیق حاکی از آن است که تولید خمیرکاغذ از چوب توس با استفاده از فرآیند پاک گاماوالرولاکتون موفقیت-آمیز میباشد و طبق نتایج افزایش زمان پخت نسبت به افزایش دما تاثیر بهتری در خمیرکاغذ حاصله داشته است.

چوب بسپارهای ساخته شده با تک پارهای وینیل (مانند استایرن) به دلیل عدم نفوذ به دیواره های سلولی، مقاومت به پوسیدگی کمی داشته و نیاز به تیمار حمایتی دارند. در این مطالعه مقاومت به پوسیدگی و ثبات ابعاد چوب صنوبر (Populus deltoides) تیمار شده با استایرن و نانو ولاستونیت مورد بررسی قرار گرفت. از روش خلاء-فشار برای اشباع نمونه ها استفاده شد. نمونه های چوبی با چهار تیمار مختلف شامل نانو ولاستونیت 4 درصد، استایرن 75 درصد، نانو ولاستونیت (4 درصد) و سپس استایرن (تیمار دو مرحله ای) و همچنین مخلوط نانو ولاستونیت/استایرن (تیمار تک مرحله ای) اشباع شدند. اشباع چوب با تک پار استایرن باعث افزایش وزن قابل توجه نمونه ها شد (بیش از 50 درصد)، درحالیکه مقدار افزایش وزن در تیمار با نانو ولاستونیت حدود 1 درصد بود. واکشیدگی حجمی و مقادیر جذب آب نمونه های تیمار شده با نانو ولاستونیت نسبت به نمونه شاهد کمتر بود. بیشترین کاهش در مقادیر جذب آب و واکشیدگی حجمی در چوب بسپارهای استایرنی دیده شد. افزودن نانو ولاستونیت به استایرن اثر معنی داری بر روی این ویژگی ها نداشت. مقاومت به پوسیدگی سفید نمونه های تیمار شده با نانو ولاستونیت و استایرن افزایش معنی داری داشت. اما پس از آبشویی مقاومت نمونه های تیمار شده با نانو ولاستونیت از دست رفت و کم وبیش همانند نتایج تیمار شاهد بود. افزودن ولاستونیت باعث افزایش معنی دار مقاومت به پوسیدگی چوب پلیمر استایرنی حتی پس از آبشویی شد، اما مقادیر کاهش وزن نمونه ها کماکان قابل توجه بود. براساس نتایج این تحقیق استفاده از مواد دوست دار محیط زیست برای افزایش مقاومت به پوسیدگی چوب بسپارهای استایرنی توصیه می شود.

این تحقیق با هدف بررسی تاثیر استفاده از آنزیم پروتکسین (Protexin) به عنوان یک پروبیوتیک برای تیمار باگاس جهت انبارش شش ماهه بر خواص کمی و کیفی باگاس انبار شده برای تولید خمیرکاغذ و کاغذ انجام شد. برای این منظور از آنزیم پروتکسین در سه غلظت 125/0، 25/0 و 5/0 درصد نسبت به وزن خشک باگاس در دو دوره زمانی یک بار تیمار (افزودن پروتکسین در ابتدا و ذخیره سازی به مدت شش ماه) و دوبار تیمار (افزودن پروتکسین در ابتدا و تکرار پس از سه ماه در طی مدت انبارش) انجام شد. سپس باگاس حاصل، از نظر خواص فیزیکی (افت وزن و pH) و ترکیبات شیمیایی مورد بررسی قرار گرفت و در ادامه خمیرکاغذ سودا تحت قلیائیت 17 درصد، دمای پخت 170 درجه سانتی گراد و مدت پخت 30 دقیقه تهیه و خواص خمیرکاغذ و کاغذ آن اندازه گیری و با نمونه سبز و شاهد بدون تیمار مقایسه شد. نتایج نشان می دهد دوبار استفاده آنزیم پروتکسین با غلظت 5/0درصد بیشترین شرایط حفاظت از باگاس انبارشده در خصوص کیفیت ماده اولیه، خواص خمیرکاغذ و کاغذ تولیدی ایجاد کرد. در مجموع، هرچه غلظت و تعداد دفعات استفاده از آنزیم پروتکسین در انبارش باگاس بیشتر شود بهبود بیشتری در کیفیت باگاس، خمیر و کاغذ تولیدی حاصل خواهد شد.