تحقیقات علوم چوب و کاغذ ایران
سال:1399 | دوره:35 | شماره:3 (پیاپی 72) |تعداد مقالات:7

این تحقیق باهدف بررسی تاثیر تیمار قلیایی باگاس با هیدروکسید سدیم بر خواص فیزیکی و مکانیکی تخته فیبر نیمه سنگین (MDF) انجام شده است. ماده لیگنوسلولزی مورد استفاده باگاس مغز زدایی شده به روش مرطوب و انبارداری شده به روش تر بود. عملیات پخت برای تهیه الیاف در یک دیگ پخت 10 لیتری با نسبت وزنی مایع پخت به ماده لیگنوسلولزی 10 به 1 انجام شد. مقدار مصرف هیدروکسید سدیم 0، 4 و 5 درصد بر اساس وزن خشک باگاس در نظر گرفته شد. درجه حرارت و زمان پخت به ترتیب 170 درجه سانتیگراد و 5 دقیقه بود. برای تصویربرداری از الیاف باگاس حاصل از تیمارهای مختلف، از میکروسکوپ نوری مجهز به دوربین استفاده گردید. مقدار ترکیبات شیمیایی نمونه های باگاس شامل هولوسلولز و لیگنین تعیین شد. pH مایع پخت هر یک از تیمارها قبل و پس از فرآیند پخت اندازه گیری شد. برای ساخت تخته فیبر نیمه سنگین از چسب اوره فرمالدهید استفاده شد. مقدار مصرف چسب فوق 12 درصد (براساس وزن خشک الیاف)، بود. ویژگی های خمشی (مقاومت خمشی و مدول الاستیسیته)، مقاومت چسبندگی داخلی و خواص جذب آب تخته ها به ترتیب بر اساس روش های استاندارد EN-310، EN-319 و EN-317 تعیین شدند. نتایج نشان داد، در هنگام استفاده از 4 درصد تیمار قلیایی، کمترین خردشدگی و لهیدگی در الیاف دیده شد. با افزایش مصرف سود، مقدار لیگنین باگاس کاهش و مقدار هولوسلولز، افزایش یافت. دانسیته حجمی الیاف با افزایش درصد سود افزایش یافت. با افزایش مقدار سود تا 4 درصد ابتدا مقاومت خمشی، مدول الاستیسیته و چسبندگی داخلی افزایش و سپس با افزایش 5 درصدی سود این مقاومت ها کاهش یافت. همچنین با افزایش مقدار سود تا 4 درصد واکشیدگی ضخامت 2 و 24 ساعت کاهش و سپس با افزایش 5 درصدی سود این ویژگی افزایش یافت.

هدف از این پژوهش، بررسی عملکرد اتصال های گوشه ای فارسی (L شکل) مقاوم سازی شده با پلیمر تقویت شده با الیاف (FRP) در ناحیه حداکثر تنش تحت بارگذاری فشاری قطری می باشد. در این راستا عملکرد سازه ای اتصال های گوشه ساخته شده از دو گونه چوبی راش و نراد با کامپوزیت های تقویت شده با یک و دو لایه از الیاف کربن و شیشه در ماتریس پلیمری اپوکسی مقاوم سازی شده و مورد بررسی قرار گرفتند. پس از ساخت اتصال های فارسی با کمک دوبل چوبی و چسب پلی وینیل استات، اتصال ها با کامپوزیت های FRP تقویت شده و سپس تحت بارگذاری فشاری قطری قرار گرفتند. نتایج نشان داد که لایه های تقویت کننده از باز شدن اتصال تحت بار جلوگیری می کنند، ولی با افزایش بار با جدا شدن الیاف از سطح چوب و یا شکست اعضا در محل دوبل ها به دلیل تمرکز تنش، گسیختگی در اتصال رخ داده است. نتایج تجزیه واریانس نشان داد که اثر مستقل گونه اعضای اتصال و تعداد لایه الیاف در سطح اعتماد 95 درصد معنی دار بود. نتایج نشان داد که استفاده از چوب راش در مقایسه با چوب نراد، کامپوزیت های تقویت شده با الیاف کربن نسبت به الیاف شیشه و همچنین استفاده از 2 لایه الیاف نسبت به 1 لایه الیاف، برای مقاوم سازی اتصال ها عملکرد بهتری داشته اند. اتصال های ساخته شده از چوب راش و مقاوم سازی شده با کامپوزیت های تقویت شده با 2 لایه از الیاف کربن، بهترین عملکرد را تحت بارگذاری فشاری قطری از خود نشان دادند.

پرکننده های معدنی از نظر مقداری دومین مواد مورد استفاده در کاغذسازی هستند که همواره تمایل زیادی به افزایش مقدار آنها برای بهبود خواص نوری و کاهش قیمت کاغذهای چاپ و تحریر وجود داشته است. در این تحقیق، برای افزایش مقدار پرکننده در کاغذ، سیلیکات کلسیم با روش رسوب گذاری درجا در الیاف رنگ بری شده باگاس بارگذاری شد. اثر دمای واکنش بر مقدار بارگذاری و رسوب سیلیکات کلسیم در سطح و داخل الیاف با استفاده از اندازه گیری میزان خاکستر، طیف سنجی XRD، تصویربرداری SEM و آنالیز EDX بررسی و تحلیل شد و در پایان، اثر این روش استفاده از پرکننده ها بر خواص فیزیکی و مقاومتی خمیرکاغذ بررسی شد. نتایج اندازه گیری خاکستر نشان داد که با روش استفاده شده سیلیکات کلسیم به خوبی در سطح و حفرات الیاف رسوب کرده است و با افزایش دمای واکنش، مقدار بارگذاری سیلیکات کلسیم در الیاف بیشتر شده است. طیف-سنجی XRD تشکیل رسوبات سیلیکات کلسیم و کربنات کلسیم را تایید کرد و تصویربرداری SEM نشان داد که مواد معدنی در سطح و در حفرات داخلی الیاف رسوب کرده اند. آنالیز EDX حضور عناصر سیلیس و کلسیم در الیاف تیمارشده را تایید و نشان داد ذرات معدنی رسوب گذاری شده در سطح الیاف ابعادی از 100 نانومتر تا 3 میکرون دارند. در یک گراماژ ثابت 80 گرم بر متر مربع، افزایش مقدار الیاف تیمارشده در کاغذ دست ساز سبب افزایش روشنی و دانسیته ظاهری و کاهش ماتی و مقاومت های کاغذ شده است.

این تحقیق با هدف رفع مشکلات زیست محیطی ایجاد شده در اثر رنگبری خمیرکاغذ باگاس با هیپوکلریت سدیم در کارخانه کاغذسازی پارس انجام شد. به این منظور از توالی رنگبری بدون کلر عنصری OQPD(EP) استفاده شد. خواص خمیرکاغذ حاصله با کاغذ دست ساز تهیه شده از خمیر کاغذ رنگبری نشده (شاهد) و برخی خواص خمیرکاغذ رنگبری شده باگاس در کارخانه کاغذسازی پارس مقایسه شد. نتایج نشان داد که افزایش مدت زمان رنگبری خمیرکاغذ از 30 تا 120 دقیقه با اکسیژن، تاثیر معنی داری بر درجه روشنی خمیرکاغذ نداشته است، اما دانسیته، مقاومت به ترکیدن و پاره شدن کاغذ کاهش یافته است. رنگبری خمیرکاغذ با انجام توالی O1QP3D(EP) نسبت به نمونه شاهد با درجه روشنی اولیه 39% ایزو، منجر به تولید خمیرکاغذی با درجه روشنی حدود 75% ایزو شد. با انجام توالی رنگبری O1QP3D(EP)، مقاومت های کاغذ دست ساز ساخته شده در محدوده کاغذ تجاری رنگبری شده باگاس و استاندارد ملی ایران (4120) است. استفاده از توالی رنگبری مذکور برای خمیرکاغذ سودای باگاس، علاوه بر مزیت های زیست محیطی حاصله (مثل کاهش آلودگی ها)، منجر به ساخت کاغذی با ویژگی های فیزیکی، نوری و مکانیکی قابل قبولی شده است. لذا، توالی مذکور برای جایگزینی با روش رنگبری فعلی مورد استفاده در کارخانه توصیه می شود.

در این تحقیق اثر نانو کریستال سلولز بر خواص کاربردی صفحات چوب سیمان بررسی شد. عوامل متغیر درصد نانو که در (پنج سطح 0، 1/0، 2/0، 5/0 و 1 درصد)، وزن سیمان و همچنین نسبت اختلاط خرده چوب با سیمان که در سه سطح (1 به 3، 1 به 5/3 و 1 به 4) برابر وزن خشک سیمان بود. از خرده چوب صنوبر و سیمان پرتلند نوع 2 به عنوان عوامل ثابت استفاده شد. به طور کلی 15 تیمار و از هر تیمار 3 تکرار ساخته شد. تهیه نمونه مطابق با استاندارد (DIN/EN 634) و اندازه گیری خواص فیزیکی و مکانیکی از جمله مقاومت خمشی، مدول الاستیسیته مطابق با استاندارد (DIN/EN 310)، چسبندگی داخلی مطابق با استاندارد (DIN/EN 319)، واکشیدگی ضخامت بعد از 2 و 24 ساعت غوطه وری در آب مطابق با استاندارد (DIN/EN 317) انجام شد. افزایش نانو کریستال سلولز باعث بهبود مقاومت های فیزیکی و مکانیکی گردید. تصاویر میکروسکوپی SEM برای بررسی خواص ریزساختاری چندسازه از نمونه ها تهیه شد. تصاویر نشان داد که با افزودن نانو کریستال سلولز در هم رفتگی مواد نانو کامپوزیت ها بهبود یافت ودر نتیجه خواص مکانیکی و فیزیکی افزایش یافت.

این تحقیق با هدف شناسایی و مقایسه یون های فلزی و ترکیبات آلی موجود در چوب و پوست توت انجام شد. به همین منظور نمونه های آزمونی ازگونه توت منطقه جنگل داری نوشهر به صورت تصادفی انتخاب گردید. سپس طبق آزمون های استاندارد TAPPI از چوب و پوست این گونه آرد و خاکستر تهیه شد. برای تعیین یون های فلزی، ابتدا با کمک اسید نیتریک 65 درصد، مواد محلول موجود در خاکستر نمونه ها جداسازی و برای شناسایی از دستگاه جذب اتمی استفاده گردید. نتایج مربوط به یون های فلزی نشان داد که چوب توت نسبت به پوست آن دارای میزان جذب یون روی بیشتر، مس مشابه، ولی منگنز و آهن کمتر می باشد. سپس مواد استخراجی توسط حلال استن از آرد چوب جداسازی گردید و باقیمانده مواد استخراجی به داخل یک ویال شیشه ای منتقل و به آن واکنشگر BSTFA اضافه شد. نمونه ها بعد از آماده سازی به دستگاه GC-MSتزریق شدند. برای شناسایی ترکیبات نیز از دیاگرام زمان بازداری، محاسبه ضریب کواتس و جدول آدامز استفاده گردید. نتایج حاصل از GC-MS نشان داد که در پوست توت 30 ترکیب قابل شناسایی است، به طوری که بتا-توکوفرول (86/40 %)، بیس(2-اتیل هگزیل)فتالات (2/11%)، 9و12-اکتادکانوییک اسید (12/9 %) و تری فنیل فسفین (82/9 %) به عنوان مهمترین ترکیبات هستند. همچنین در درون چوب توت 93 ترکیب وجود دارد، به طوری که ریزورسینول (47/79 %)، متیل دی فنیل متان (06/12 %)، p-زایلان (06/0 %) و جبرلین A3 (15/0 %) به عنوان مهمترین ترکیبات می باشند. برخی از این ترکیبات می توانند اهمیت زیادی در مصارف و دوام چوب توت داشته باشند. مقایسه کروماتوگرام ها نیز نشان داد که ترکیب 1و2-بنزن دی کربوکسیلیک اسید به صورت مشترک در چوب و پوست توت وجود دارد.

هدف از این پژوهش، بررسی تاثیر پلیمر تقویت شده با الیاف (FRP) بر مقاومت اتصال های چوبی T شکل، تحت بار کششی بوده است. در این راستا اتصالهای T شکل از گونه های چوبی راش و صنوبر ساخته شد و با تقویت ماتریس های پلیمری اپوکسی و وینیل استر، کامپوزیت ها با کمک 1 تا 2 لایه از الیاف کربن و شیشه، مقاوم سازی شدند. اعضای اتصال به کمک دوبل های چوبی و چسب پلی وینیل استات ساخته شدند و سپس توان نگه داری اتصال های تقویت شده مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج تجزیه واریانس نشان دادند که اثر مستقل گونه اعضای اتصال، نوع رزین و تعداد لایه الیاف در FRP بر توان نگه داری اتصال های ساخته شده در سطح 5 درصد معنی دار بودند. نتایج نشان دادند توان نگه داری اتصال های ساخته شده با گونه راش نسبت به گونه صنوبر بیشتر بود. بررسی تاثیر تعداد لایه ها نشان داد که توان نگه داری اتصال های تقویت شده با دو لایه از الیاف کربن و شیشه بیشتر از یک لایه است. نتایج بررسی FRPها نشان داد، استفاده از ماتریس اپوکسی در مقایسه با ماتریس وینیل استر نتایج بهتری را دربردارد. علاوه بر این، الیاف کربن کارایی بهتری را در مقایسه با الیاف شیشه به عنوان عوامل تقویت کننده نشان دادند. بر اساس نتایج بهترین تیمار، اتصال هایی از چوب راش و مقاوم سازی شده با کامپوزیتی از ماتریس اپوکسی و تقویت شده با دو لایه از الیاف کربن بود.