تحقیقات علوم چوب و کاغذ ایران
سال:1400 | دوره:36 | شماره:1 (پیاپی 74) |تعداد مقالات:7

در این پژوهش اثر افزودن ضایعات تایر وسایل نقلیه بر خواص فیزیکی و مکانیکی تخته تراشه جهت دار ساخته شده از چوب گونه پالونیا (Paulownia fortunie) مورد بررسی قرار گرفت. فاکتورهای ثابت این تحقیق عبارتند از: استرند ها از گونه پالونیا با ابعاد 8/0×20×120 میلی متر، رزین فنل فرمالدهید(در استرندها 8 درصد وزن خشک استرند و در پودر تایر ضایعاتی 10 درصد وزن خشک پودر تایر)، ضخامت اسمی تخته ها 17 میلی متر، ابعاد 40×40 سانتی متر، دانسیته 5/0 گرم بر سانتی متر مکعب زمان پرس 10 دقیقه و میزان حرارت پرس 180 درجه سانتی گراد بود. (OSB) از نوع سه لایه بود (لایه رویی 25 درصد، لایه زیرین 25 درصد و لایه میانی 50 درصد وزنی). فاکتورهای متغیر عبارتند از: مقدار پودر تایر به میزان 10، 20و 30 درصد و پراکنش ذرات پودر تایر ضایعاتی در 3 لایه به صورت پراکنده در لایه های سطحی، پراکنده در لایه میانی و پراکنده در هر سه لایه بود. خواص فیزیکی و مکانیکی تخته های آزمونی بر پایه استاندارد(EN 300) جهت تولید تخته تراشه جهت دار مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج حاصل نشان داد در بعد خواص فیزیکی، افزایش حضور پودر تایر ضایعاتی سبب بهبود واکشیدگی ضخامت تخته ها گردید، به طوری که کمترین مقدار واکشیدگی ضخامت در حداکثر حضور پودر تایر ضایعاتی 30 درصد و به صورت پراکنده در هر سه لایه بود. بیشترین مقدار مقاومت های مکانیکی در پانل هایی مشاهده شد که در ساخت آن ها از 10 درصد پودر تایر استفاده شده بود. به طوری که بالاترین مقدار مقاومت خمشی در 10 درصد پودر تایر و به صورت پراکنده در هر سه لایه و بالاترین مقدار مدول الاستیسیته و چسبندگی داخلی در همین سطح مصرف با پراکنش پودر تایر در لایه های سطحی به دست آمد.

در این مطالعه امکان ساخت تخته های پایه گچی از تراشه های کاه برنج با سطوح مختلف مورد بررسی قرار گرفت. عوامل متغیر در این تحقیق درصد نانو در سه سطح صفر، 3 و 7 درصد و همچنین نسبت اختلاط کاه برنج به گچ در سه سطح (5: 95، 10: 90 و 85: 15 درصد) در نظر گرفته شد. با این ترتیب با احتساب 9 تیمار، در مجموع 27 تخته آزمایشگاهی ساخته شد. جرم مخصوص هدف gr/cm310/1 در نظر گرفته شدند. خواص مکانیکی و فیزیکی کامپوزیت ها شامل مدول گسیختگی، مدول الاستیسیته، چسبندگی داخلی، جذب آب پس از 2 و 24 ساعت غوطهوری و دانسیته تخته ها مطابق استاندارد 634-DIN-EN و مقاومت به آتش (درصد کاهش وزن) طبق استاندارد 11925-ISO اندازهگیری شدند. جهت بررسی فصل مشترک کاه برنج و گچ و همچنین نحوه پراکنش و توزیع نانو ولاستونیت تصاویر میکروسکوپی (SEM) از سطح شکست نمونه ها تهیه شد. نتایج نشان داد که کامپوزیت های ساخته شده با نانو ولاستونیت، مقاومت های مکانیکی و فیزیکی بالاتری داشتند. عکس برداری میکروسکوپی (SEM) نشان داد که تخته های ساخته شده با 7 درصد نانو، اتصالات داخلی محکم تری داشته و یک ساختار یکنواخت به وجود آورد. در این بررسی، کامپوزیت های ساخته شده از 7 درصد نانو ولاستونیت با 5 درصد کاه برنج بعنوان تیمار بهینه انتخاب شدند.

درخت گز شاهی، گونه ای مقاوم به خشکی است که از نظر زیست-محیطی مهم بوده و چوب آن در برخی کشورها، کاربرد تجاری دارد. هدف از این پژوهش مقایسه جمعیت های گوناگون این گونه از نظر نرخ رشد قطری (پهنای حلقه رویش)، توان سازگاری فیزیولوژی (ویژگی های آوندی) و ویژگی های کاربردی چوب (بیومتری الیاف) بود. بررسی بر روی پایه هایی ده ساله از شش جمعیت این گونه انجام شد که پیش تر از مناطق مختلف ایران (قم، کاشان، خاش، زابل، گرمسار و یزد) گردآوری و در گرمسار کاشته شده بودند. نتایج نشان داد که جمعیت گرمسار بیشترین قطر و رشد عرضی را در بین جمعیت ها دارد. این جمعیت با کوچک نگه داشتن آوندها و در عوض افزایش چشم گیر تعداد آنها بهترین استراتژی را برای سازگاری با اقلیم سرد و خشک از خود نشان داد. همین امر دلیل رشد بهتر عرضی آن نیز بوده است. باآنکه ویژگی های بیومتری الیاف و نسبت های کاغذسازی بین جمعیت ها اختلاف آماری معنی داری نشان داد اما این اختلاف ها آنقدر فاحش نبودند که درعمل تاثیر مهمی در کیفیت کاغذ حاصله داشته باشند. از این رو، با آنکه جمعیت یزد از نظر پارامترهای کاغذسازی کیفیت بهتری داشت ولی گزینش جمعیت برتر برای این صنعت تنها با اتکا بر بیومتری الیاف درست نبوده و باید به ویژگی های دیگر چون حجم چوب تولیدی، سازگاری با رویشگاه و نرخ زنده مانی نهال ها اهمیت بیشتری داد. همبستگی مثبت یافت شده بین پهنای حلقه های رویشی و طول الیاف از منظر زراعت چوب بسیار مطلوب است چراکه تیمارهایی که به افزایش سرعت رشد می انجامند، درعین حال ویژگی های الیاف را نیز بهبود خواهند بخشید. درمجموع می توان نتیجه گرفت که جمعیت گرمسار بهترین گزینه برای کاشت و پرورش گز شاهی از نظر تطبیق پذیری با محیط و زراعت چوب است.

براساس پیشینه کشت کنف در ایران، این گیاه صنعتی می تواند نقش مهمی در تامین کمبود الیاف بکر کاغذ و مقوا بازی کند. دوره برداشت کنف یکی از نکات مهم از لحاظ اقتصادی-تکنیکی است، لذا در این مطالعه، مقدار رشد کنف تیپ کوبا و نسبت وزنی پوست، مغز و پیت طی سه دوره برداشت 5، 6 و 7 ماه اندازه گیری شد و عملکرد کنف براساس دوره آخر برداشت تعیین شد. برای تهیه خمیرکاغذ از الیاف پوست کنف به روش سودا-آنتراکینون از 14% و 16% سدیم هیدروکسید، 2/0 درصد آنتراکینون، مدت زمان 120 دقیقه، دمای ° C 175، و نسبت مایع پخت به پوست 1/7 استفاده شد. برای ساخت کاغذ دست ساز با جرم پایه g/m2 110 از سه نوع خمیرکاغذ سودا-آنتراکینون در سه دوره برداشت کنف استفاده شد. نتایج نشان داد پس از 6 و 7 ماه، به-ترتیب طول ساقه کنف 9% و 5% و قطر آن نیز 5% و 9% نسبت به دوره برداشت 5 ماه افزایش یافته است. اما نسبت وزنی پوست به مفز کنف با افزایش دوره برداشت کاهش یافته است. مقدار عملکرد ساقه سبز و خشک کنف به ترتیب 32 و 7/7 تن بر هکتار محاسبه شد. محدوده بازده بعد از الک خمیرکاغذ از 5/51 تا 9/52 درصد، عدد کاپا از 59 تا 61 و وازده از 1/1 تا 92/0 درصد برای پخت های بهینه تعیین شد. تعداد دور کوبنده برای خمیرکاغذ تهیه شده از کنف 7 ماهه نسبت به 5 و 6 ماهه بیشتر بود. مقاومت های کاغذهای دست ساز نشان داد که خمیرکاغذ تهیه شده از پوست کنف دردوره برداشت 5 ماهه و مدت زمان پخت 120 دقیقه، دمای پخت ° C 175 و 16% قلیایی، شرایط بهینه برای تولید خمیرکاغذ لاینر رویه می باشند. مقایسه خواص کاغذ دست ساز تهیه شده با خواص کاغذ کرافت لاینر طبق استاندارد ملی ایران شماره 3054 نیز موید برتری خواص کاغذ تهیه شده از الیاف پوست کنف است.

در تحقیق حاضر ویژگیهای کاربردی تخته فیبر با دانسیته متوسط ساخته شده با رزین اوره فرمالدهید به عنوان آزمونه شاهد با MDF ساخته شده با کیتوزان و اسیدهای کربوکسیلیک بررسی و مقایسه شدند. ترکیبات مختلف شامل محلول استات کیتوزان، محلول استات کیتوزان-بوتان تتراکربوکسیلیک اسید، محلول استات کیتوزان-سیتریک اسید و محلول سیتریک اسید مورد بررسی قرار گرفتند. ساختار شیمیایی آزمونه ها با طیف سنجی مادون قرمز (FTIR) بررسی شد. نتایج این طیف سنجی تفاوت استفاده از ترکیبات مختلف را به وضوح نشان داد. تشکیل پیوندهای عرضی بین زنجیره های سلولز توسط اسیدهای کربوکسیلیک و همچنین تشکیل پیوندهای هیدروژنی بین کیتوزان و لیگنین تایید شد. آزمونه های ساخته شده با ترکیب استات کیتوزان-بوتان تتراکربوکسیلیک اسید ثبات ابعادی بهتری را نشان دادند. همچنین میزان چسبندگی داخلی آزمونه های MDF ساخته شده با محلول استات کیتوزان، بیشتر از آزمونه شاهد به دست آمد. تخته های ساخته شده با ترکیب استات کیتوزان-BTCA را می توان به دلیل ثبات ابعاد بهتر و چسبندگی داخلی مناسب به عنوان ترکیب موفق برای جایگزین نمودن با چسب اوره فرمالدهید مطرح نمود.

چکیده در این پژوهش آرد میوه گیاه لوفای اسیدی شده توسط سولفونیک اسید (AHS@L) به عنوان یک کاتالیزور جامد اسیدی کارا و زیست تخریب پذیر سنتز گردید. کاتالیزور ساخته شده توسط آنالیزهای XRD, SEM, TGA و FTIR مورد بررسی قرار گرفت و نتایج حاصل حاکی از آن بود که آنالیزFTIR در ناحیه بالایcm-1 3400 نشان داد که اسیدی شدن بستر لوفای مورد استفاده را توسط گروه های هیدروژن سولفات به طور کامل به اثبات می رساند. همچنین آنالیزXRD نماینگر تغییرات مشخص در ساختار لوفای اسیدی شده نسبت به آرد لوفای اولیه می باشد. آنالیز وزن سنجی حرارتی مشخص کرد که کاتالیزور سنتز شده تا دمای 245 درجه سانتیگراد مقاومت حرارتی دارد و همچنین تصاویر SEM به وضوح تغییرات سطح کاتالیزگر را با اسیدی کردن لوفا نشان می دهد. کاتالیزور سنتز شده جهت محافظت از آمین ها در واکنش N-ترشیو بوتیل کاربامات تحت شرایط بدون حلال و در دمای اتاق نیز مورد استفاده قرار گرفت. انواع مختلفی از آمین های آلیفاتیک، آروماتیک و آمینول ها به صورت مونوکاربامات های مربوط به آنها در بازده عالی و زمان واکنش کوتاه تولید شدند. روش ارایه شده ملایم و گزینشی بوده و دارای مزایایی نظیر طبیعت سبز کاتالیزگر، هزینه پایین سنتز و حمل و نقل آسان و قابلیت بازیابی کاتالیزور می باشد.

در این تحقیق، به بررسی تاثیر میزان نانو فیبر سلولز و نانو اکسید سیلیکون بر روی ویژگی های نانو کامپوزیت ساخته شده با پلی وینیل الکل مورد مطالعه قرار گرفت و خصوصیات فیزیکی و مکانیکی و مورفولوژیکی نانوکامپوزیت های ساخته شده بررسی شده است. نمونه ها به روش ریخته گری با نسبت های مختلف0، 5 و 10 درصد وزنی تهیه شدند. . مورفولوژی نانوکامپوزیت ها با استفاده از روش میکروسکوپ الکترونی روبشی مورد بررسی قرار گرفت. مشاهدات درصد میزان نفوذپذیری به بخار آب و میزان جذب آب با افزودن نانو فیبر سلولز و نانو اکسید در فیلم شاهد پلی وینیل الکل خالص و فیلم های نانوکامپوزیت با ترکیبات مختلف اختلاف معنی داری با یکدیگر داشتند. مقاومت کششی نانو کامپوزیت ها نشان داد با افزودن میزان نانو فیبر سلولز و نانو اکسید سیلیکون سبب افزایش مقاومت کششی شده و درصد افزایش طول با افزودن نانو فیبر سلولز و نانو اکسید سیلیکون کاهش یافت. نتایج تحقیق حاضر نشان می دهد که افزودن مقدار کمی از الیاف نانو سلولز و نانو اکسید سیلیکون باعث تقویت پلیمر پلی وینیل الکل و بهبود ویژگی های فیزیکی و مکانیکی و افزایش کارایی نانو کامپوزیت ها میگردد.