جنگل و فرآورده های چوب
سال:1399 | دوره:73 | شماره:1 |تعداد مقالات:10

پوشش های شفاف مانند پلی اکریلات در محیط بیرون به طور معمول عمر کوتاهی دارند، زیرا پرتوهای خورشید از آنها عبور می کنند و موجب تخریب سطح چوب می شوند. این پدیده را می توان با استفاده از جاذب های نور فرابنفش مناسب در ساختار پوشش کاهش داد. به همین منظور، در این پژوهش تأثیر عصاره ی برگ زیتون در ترکیب با نانوذرات TiO2 و ZnO بر ویژگی های سطحی چوب تیمار گرمایی پوشش داده شده با پلی اکریلات طی هوازدگی طبیعی بررسی شد. در نهایت بر روی هر نمونه، شاخص های ارزیابی مانند تغییر رنگ، زاویه ی تماس، زبری سطح و رشد میکروارگانیسم ها توسط میکروسکوپ Dino lite اندازه گیری شد. نتایج نشان دادند که تغییرات رنگ در چوب تیمار گرمایی پوشش دهی شده در مقایسه با چوب پوشش دهی نشده اندک بود. همچنین زبری سطح طی هوازدگی در همه ی نمونه ها افزایش یافت. بیشترین زبری سطح در نمونه های پوشش دهی نشده مشاهده شد. اندازه گیری زاویه ی تماس بیان کننده ی ویژگی آب گریزی چوب تیمار گرمایی پوشش داده شده با پلی اکریلات به تنهایی یا ترکیب شده با افزودنی ها در طی شش ماه هوازدگی طبیعی بود. با توجه به نتایج تغییر رنگ و بررسی میکروسکوپی می توان بیان کرد که عصاره ی برگ زیتون به دلیل ویژگی آنتی اکسیدانی و ضدمیکروبی آن در ترکیب با نانوذرات اکسید روی کمترین تغییر رنگ و رشد میکروارگانیسم را نشان داد.

اسناد تاریخی بیانگر هویت و ارزش های ملی، مذهبی، هنری و تاریخی هر ملت است. شناخت عوامل سازنده ی کاغذ به شناخت فرهنگ های گذشته و تطور فنون مرتب بسیار کمک می کند. اسناد متعلق به بقعه ی شیخ صفی الدین اردبیلی از کهن ترین مجموعه اسناد شناخته شده ی دوره ی اسلامی ایران است که با وجود ارزش های تاریخی منحصربه فرد، تا کنون تحقیقات و بررسی های آزمایشگاهی کاملی در حوزه ی شناخت فنی عوامل سازنده ی کاغذهای آن صورت نگرفته است. در این پژوهش به منظور شناسایی نوع الیاف، آهار، خمیر و نوع پرکننده ی موجود در نمونه های مطالعاتی کاغذ از روش های شناسایی با معرف های رنگی، مشاهدات میکروسکوپ نوری به روش عبوری و میکروسکوپ الکترونی روبشی مجهز به طیف بینی پاشنده ی انرژی پرتو ایکس استفاده شد. نتایج نشان می دهد که در ساخت نمونه ها از الیاف کتان و کنف استفاده شده است و تنها در سه نمونه افزون بر الیاف گفته شده، الیاف رامی هم مشاهده شد. علاوه بر این، نتایج آزمون شناسایی خمیرکاغذ حاکی از آن است که خمیر به کاررفته در نمونه های بررسی شده از نوع کهنه پارچه است که به روش دست ساز (مکانیکی) تهیه شده اند. همچنین براساس آزمون شناسایی آهار مشخص شد که آهار موجود در نمونه ها از نوع پلی ساکاریدی (نشاسته) و پرکننده ی موجود در نمونه ها از نوع کربنات کلسیم است که در دو نمونه، گچ و در یک نمونه، کائولن نیز تشخیص داده شد.

این تحقیق با هدف بررسی تولید خمیرکاغذ بی سولفیت از گونه ی ممرز به منظور تقویت ویژگی های مقاومتی خمیرکاغذ CMP انجام گرفت. خمیرکاغذ CMP براساس شرایط استاندارد صنعتی (شرکت صنایع چوب و کاغذ مازندران) و خمیرکاغذ بی سولفیت با استفاده از تزریق مستقیم گاز دی اکسید گوگرد به محلول هیدروکسید سدیم در آزمایشگاه تهیه شد. نتایج پخت خمیرکاغذ بی سولفیت نشان داد که با افزایش زمان پخت از 1 به 3 ساعت، بازده و عدد کاپای خمیرکاغذ کاهش می یابد. نتایج حاصل از اختلاط خمیرکاغذ بی سولفیت (10، 30 و 40 درصد) با خمیرکاغذ CMP نشان داد که با افزایش سهم خمیرکاغذ بی سولفیت در مخلوط خمیرهای کاغذ، ویژگی های مکانیکی کاغذها بهبود یافت. به طوری که با افزودن 40 درصد خمیرکاغذ بی سولفیت به خمیرکاغذ CMP، شاخص کششی، شاخص ترکیدگی، شاخص پارگی و مقاومت به تاخوری به ترتیب 24، 2/16، 7/13 و 2/84 درصد بهبود یافت. در نهایت، ترکیب 40 درصد خمیرکاغذ بی سولفیت و 60 درصد خمیرکاغذ CMP دارای بیشترین مقاومت ها از نظر مجموع ویژگی های کاغذ است. بنابراین استفاده از خمیرکاغذ بی سولفیت تا 40 درصد در اختلاط با خمیرکاغذ CMP سبب تولید مطلوب کاغذ روزنامه شده و توصیه می شود.

پانل های ساندویچی به دلیل داشتن خصوصیاتی همچون وزن کم، عایق صوتی و حرارتی خوب، نصب و راه اندازی آسان، مقاومت زیاد و قیمت کم امروزه کاربردهای بی شماری در صنعت و ساختمان سازی پیدا کرده اند. در این پژوهش امکان بهبود استحکام پانل ساندویچی از طریق تغییر در جنس و شکل مغزی بررسی شد. جنس مغزی ساخته شده در این پژوهش کاغذ باطله ی روزنامه و شکل آن حفره دار بود. برای ساخت این نوع مغزی، نیاز به طراحی و ساخت نوعی قالب بود تا مواد اولیه با نسبت های مشخص برای ساخت مغزی کاغذی درون آن شکل نهایی خود را پیدا کنند. شرایط ساخت نمونه های آزمایشگاهی با مغزی کاغذی و رویه هایی از جنس MDF با استفاده از مقادیر متفاوت کاغذهای خردشده با ابعاد مشخص و به کارگیری دو نوع چسب متداول اوره فرمالدئید و فنل فرمالدئید در سازگاری با قالب پیچیده ای که طراحی و ساخته شده بود، فراهم شد. تأثیر نوع چسب به کاررفته در مغزی و چگالی مغزی که از عوامل متغیر این پژوهش بودند، بر ویژگی های مکانیکی پانل ساندویچی بررسی شد. اولین نتایج این پژوهش نشان داد که ضایعات کاغذ روزنامه در شکل لایه ی مغزی (هسته) اجرای قابل قبولی در ساخت یک پانل ساندویچی سبک با پایداری مناسب داشته است. چگالی مغزی کاغذی نیز در بهبود مقاومت های خمشی اثر کاملاً معنی دار دارد، به طوری که با افزودن چگالی، این مقاومت ها نیز افزایش یافت. افزون بر اینها نوع چسب مصرفی در ساخت مغزی اثر معنی داری بر مقاومت خمشی پانل ساندویچی دارد، به طوری که چسب فنل فرمالدئید نسبت به اوره فرمالدئید موجب بهبود بیشتر مقاومت های خمشی شد.

مهندسی توپوشیمیایی سطوح الیاف، از راهبردهای جذاب برای ساخت محصولی با ویژگی های سطحی مطلوب به ویژه از راه واکنش با مولکول های آلی در محیط آبی است. در این تحقیق، خمیرکاغذ سودای باگاس به منظور ایجاد گروه های باردار در سطح الیاف با کربوکسی متیل سلولز (CMC) تیمار شد. فرایند کربوکسی متیلاسیون سطح الیاف تحت شرایط دمایی 85، 95 و 120 درجه ی سانتی گراد و مدت زمان واکنش 60، 90 و 120 دقیقه در حضور الکترولیت کلرید کلسیم انجام گرفت. زمان زهکشی، قابلیت نگهداری آب (WRV)، شاخص مقاومت به کشش و مقاومت به ترکیدن خمیرکاغذهای اصلاح شده با CMC اندازه گیری و با مقادیر متناظر خمیرکاغذهای تیمارشده با کربوکسی متیل سلولز به صورت مرسوم و خمیرکاغذ شاهد (اصلاح نشده) مقایسه شد. نتایج نشان داد که تیمار با CMC، شاخص مقاومت به کشش و مقاومت به ترکیدن کاغذ دست ساز حاصل از خمیر اصلاح شده را نسبت به کاغذ دست ساز حاصل از خمیرکاغذ اصلاح نشده افزایش داد. بهترین ویژگی های مقاومتی در دمای 120 درجه ی سانتی گراد و مدت زمان 90 دقیقه حاصل شد، درحالی که زمان زهکشی در اثر اصلاح تحت تأثیر قرار نگرفت. برخلاف انتظار، قابلیت نگهداری آب توسط خمیرکاغذ اصلاح شده در مواردی کاهش یافت. بررسی ساختار با استفاده از طیف بینی FTIR و تفرق پرتو X افزایش پیوندیابی هیدروژنی و کاهش اندک درجه ی بلورینگی الیاف اصلاح شده را تأیید کرد. می توان نتیجه گرفت که با وارد کردن گروه های اسیدی از طریق اصلاح توپوشیمیاییِ سطح الیاف باگاس توسط CMC، می توان بسیاری از ویژگی های خمیرکاغذ نهایی را متأثر ساخت.

امروزه میلگردهای پلیمری به علت مقاومت ویژه ی زیاد و وزن کم در ساخت سازه های کامپوزیتی کاربرد بیشتری یافته است. از این رو در این تحقیق، رفتار میلگردهای پلیمری با آرایش سطح متفاوت (صاف و آجدار) در مقایسه با میلگردهای فولادی از نظر طول اتصال (200 و 300 میلی متر) و نوع چسب (اپوکسی و پلی استر) در جهت موازی الیاف در چوب سپیدار (Populus alba) به صورت تجربی بررسی شد. بدین منظور، پس از تهیه ی نمونه های آزمونی براساس تیمارهای مختلف، مقاومت بیرون کشیدگی میلگردهای متصل شده به بلوک های گلولم، تنش های برشی در فصل مشترک چوب-چسب و میلگرد-چسب و همچنین مدهای شکست بررسی شدند. نتایج نشان دادند که بیشترین مقاومت بیرون کشیدگی میلگرد، مربوط به میلگردهای آجدار پلیمری متصل شده با چسب اپوکسی با طول اتصال 300 میلی متر برابر با 5/82 کیلونیوتن بود. براساس نتایج، با افزایش طول اتصال، ظرفیت بار محوری جهت بیرون کشیدن میلگرد افزایش پیدا کرد، اما مقاومت برشی اسمی در فصل مشترک چوب-چسب از 8/6 به 8/2 مگاپاسگال و برای فصل مشترک میلگرد-چسب از 9/8 به 7/4 مگاپاسگال کاهش یافت. شایان ذکر است که مد شکست غالب، بیرون آمدگی میلگرد همراه با دسته های چوبی ناشی از شکست برشی چوب در راستای موازی با الیاف بود.

به منظور بررسی فاکتورهای مؤثر بر خسارت ناشی از برف زودرس در پارسل 10 بخش پاتم جنگل آموزشی خیرود، آماربرداری به روش تصادفی منظم با ابعاد شبکه (100 در 100 متر) با قطعات نمونه ی دایره ای 1000 متر مربعی به تعداد 46 قطعه نمونه انجام گرفت. در هر قطعه نمونه عواملی مؤثر شامل شیب عمومی قطعه نمونه، جهت جغرافیایی، ارتفاع از سطح دریا و عمق خاک، قطر برابرسینه و ارتفاع همه ی گونه های درختی بیشتر از 5/7 سانتی متر برداشت شد. خسارات به درختان به چهار نوع دسته ی ریشه کن شدن، شکستگی تنه، شکستگی تاج و خم شدن طبقه بندی و ثبت شد. نتایج تحقیق نشان داد که 1/28 درصد درختان خسارت دیدند که درصد هر یک از انواع خسارت های ریشه کن شدن، شکستگی تنه، شکستگی تاج و خم شدن به ترتیب 3، 4، 10 و 11 درصد بود. نتایج نشان داد که بین نوع خسارت و عوامل جهات جغرافیایی، شیب، ارتفاع از سطح دریا و عمق خاک اختلاف معنی داری وجود دارد. بیشترین خسارت درختان در دامنه ی شمالی، شیب کمتر از 15 درصد، ارتفاع (380-330 متر) و خاک های کم عمق و کمترین آن در دامنه های جنوبی رخ داده است. خسارت در دامنه های شرقی و غربی تقریباً برابر بوده است. بیشترین و کمترین درصد خسارت به ترتیب مربوط به گونه های توسکا و افرا است. عملیات پرورشی با تأثیر بر ساختار افقی و عمودی توده ها جهت کاهش ضریب قطری درختان، نقش مؤثری در کاهش شدت و وسعت خسارت برف بر درختان خواهد داشت و پایداری توده و درخت را بهبود می بخشد.

قارچ های اکتومیکوریز تأثیر مهمی در سلامت و پایداری جنگل و حفظ درختان در مقابل بیمارگرها در اکوسیستم جنگل دارند. این پژوهش به منظور رسته بندی رویشگاه راش با عوامل محیطی و قارچ های اکتومیکوریز در راشستان های جنگل سنگده مازندران انجام گرفت. 45 قطعه نمونه ی 1000 متر مربعی به روش تصادفی در سه طبقه ی ارتفاعی 300 متری یعنی محدوده ی ارتفاعی 1200 تا 2100 متری از سطح دریا پیاده شد و عوامل ارتفاع از سطح دریا، شیب، جهت دامنه، قطر برابرسینه، ارتفاع درخت، درجه ی تاج پوشش، نوع لاشبرگ، عمق لاشبرگ، اسیدیته ی خاک، هدایت الکتریکی، فسفر، کربن، نیتروژن و پتاسیم بررسی شدند. در محل مورد نظر، همزمان با برداشت ریشه، یک نمونه خاک در کنار همان محل به عمق 10 سانتی متر برای بررسی ویژگی های شیمیایی خاک برداشت شد. نتایج همبستگی متغیرها با مؤلفه ها مشخص شد. بر این اساس، قارچ های اکتومیکوریز با مؤلفه ی اصلی اول شامل ارتفاع از سطح دریا، نیتروژن، پتاسیم، فسفر، کربن، هدایت الکتریکی و ارتفاع درخت همبستگی مثبت و با مؤلفه ی اصلی دوم شامل متغیرهای ارتفاع از سطح دریا، تاج پوشش، عمق لاشبرگ، نیتروژن، کربن همبستگی مثبت و معنی داری (1 درصد) داشتند. نتایج آنالیز مؤلفه های اصلی نشان داد که طبقه ی اول ارتفاعی (1800 تا 2100 متر) با ارتفاع از سطح دریا، اسیدیته ی خاک، عمق لاشبرگ، فسفر و پتاسیم، طبقه ی دوم ارتفاعی (1500 تا 1800 متر) با درصد تاج پوشش جنگل، عمق لاشبرگ، نیتروژن و کربن همبستگی و طبقه ی سوم ارتفاعی (1200 تا 1500 متر) با ارتفاع درخت و هدایت الکتریکی همبستگی مثبتی داشته است. همچنین نتایج همبستگی پیرسون نشان داد که قارچ های Tomentella sp.، Cortinarius sp. وRussula delica همبستگی معنی داری با متغیرهای محیطی داشتند. بنابراین اعمال شیوه های مدیریت جنگل بر آشیان اکولوژیک برخی قارچ ها که به عوامل محیطی وابسته اند اثرگذار است و در نتیجه سلامت اکوسیستم جنگل تغییر می کند.

تهیه ی نقشه ی دقیق شدت آتش سوزی برای مدیریت ریسک آتش در اکوسیستم های جنگلی حائز اهمیت است. شاخص های طیفی از سنجنده های نوری به عنوان یکی از باندهای قابل قبول برای طبقه بندی و نشان دادن تفاوت طیفی طبقات مختلف پوشش گیاهی شناخته شده است. در این تحقیق قابلیت مجموعه ای از شاخص های استخراج شده از تصاویر ماهواره های Sentinel-2 و Landsat-8 با اندازه ی تفکیک مکانی مختلف برای تهیه ی نقشه ی دقیق شدت آتش سوزی با استفاده از الگوریتم جنگل تصادفی در منطقه ی دچار آتش سوزی سال 1397 جنگلکاری های عرب داغ استان گلستان بررسی شد. بعد از پیش پردازش های لازم، شاخص های تک و دوزمانه ی مناسب از تصاویر سنجنده های تحت بررسی ایجاد شد. مقادیر شاخص بهینه برای باندها در فضای دوبعدی قبل و بعد از آتش سوزی برای بررسی حساسیت این باندها به تغییرات اتفاق افتاده درون طبقات آتش سوزی محاسبه شد. بهترین نتیجه مربوط به باندهای NIR-SWIR2 با مقدار شاخص بهینه ی 77/0 برای سنجنده ی Sentinel-2 و 68/0 برای سنجنده ی Landsat8-OLI به دست آمد. براساس مقادیر شاخص بهینه، بهترین شاخص ها انتخاب شد و مقادیر این شاخص ها پس از آتش سوزی و همچنین شاخص های دوزمانه (قبل و بعد آتش سوزی) استخراج شدند. نقشه ی واقعیت زمینی نمونه ای طبقات شدت آتش سوزی با استفاده از روش نمونه گیری انتخابی با بازدید میدانی از طبقات شدت دچار آتش سوزی در منطقه تهیه شد. طبقه بندی با شاخص های مختلف با الگوریتم جنگل تصادفی انجام گرفت و نتایج با نقشه ی واقعیت زمینی نمونه ای ارزیابی شد. بهترین نتیجه با تلفیق شاخص ها از همه ی باندهای استخراج شده از سنجنده ی Landsat8-OLI به روش شاخص دوزمانه با ضریب کاپای 96/0 به دست آمد.

دستیابی به اهداف و اجرای جنگلداری پایدار، نیازمند داده های پایه ای مستند و دقیق است تا بتوان برنامه ریزی های لازم را انجام و راهکارهای بهینه برای جنگلداری پایدار ارائه داد. هدف این تحقیق، انتخاب مناسب ترین مساحت و شکل قطعه نمونه برای برآورد تعداد و حجم سرپای درختان در هکتار است. بدین منظور 60 هکتار از جنگلکاری های منطقه ی عرب داغ شهرستان کلاله در استان گلستان، به صورت صددرصد آماربرداری شد. سپس مشخصه ی حجم سرپا و تعداد درختان در هکتار برای قطعات نمونه با مساحت های (200، 400، 600، 800 و 1000 متر مربع) و شکل های دایره و مربع به روش منظم تصادفی و همچنین برای روش آماربرداری صددرصد محاسبه شد. نتایج حاصل از اندازه گیری قطعات نمونه با مساحت و شکل های مختلف، با مقدار عددی حجم سرپا و تعداد درختان در هکتار به دست آمده از آماربرداری صددرصد با استفاده از آزمون تی تک نمونه ای مقایسه شد. نتایج نشان داد که تفاوت درصد خطای آماربرداری قطعه نمونه ی 400 متر مربعی دایره ای (9/1 درصد) و مربعی (2/1 درصد) با قطعه نمونه ی 1000 متر مربعی بسیار کم است. همچنین شاخص قطعه نمونه ی 400 متر مربعی دایره ای (89604) و مربعی (94979) نسبت به قطعه نمونه ی 1000 متر مربعی کمتر است. بنابراین می توان بیان کرد که قطعه نمونه ی 400 متر مربعی برای مشخصه ی حجم سرپا و تعداد درختان در هکتار مناسب تر است. نتایج نشان داد که شاخص قطعه نمونه ی دایره ای با مساحت 400 متر مربع در مقایسه با قطعه نمونه ی مربعی با همان مساحت بسیار کمتر است و همچنین تفاوت درصد خطای آماربرداری آنها نیز بسیار کم است. بنابراین قطعه نمونه ی دایره ای نسبت به قطعه نمونه ی مربعی برای مشخصه ی حجم سرپا و تعداد درختان در هکتار مناسب تر است. به طور کلی نتایج نشان داد که مناسب ترین مساحت و شکل قطعه نمونه برای آماربرداری در جنگلکاری ها در منطقه مساحت 400 متر مربع و شکل دایره است.