امروزه کارخانجات تولیدکننده کاغذ، به ویژه کارخانجاتی که بنا به مسایل زیست محیطی و کمبود منابع جنگلی از کاغذهای باطله استفاده می کنند، نیازمند هستند تا نوع الیاف موجود در منابع اولیه را شناسایی نمایند، تا در خصوص بهبود کیفیت کاغذهای تولید شده در فرایند بازیافت، مدیریت بهتری را اعمال نمایند. به همین منظور از 6 کارخانه مهم کاغذ سازی در ایران (7 نوع کاغذ مختلف) که ماده اولیه آنها کاغذ باطله می باشد، نمونه برداری شد، تا امکان شناسایی الیاف مورد بررسی قرار گیرد. از کاغذهای تولیدی مطابق با استاندارد ISO 9184-1 (ISO 1990)، نمونه های لام آزمایشگاهی تهیه شد و از ویژگی های مورفولوژیک و آناتومیک مندرج در اطلس های معتبر آناتومی در جهت شناسایی الیاف غیر بومی کمک گرفته شد و در نهایت فراوانی هر یک از گونه های شناسایی شده نیز یادداشت گردید. نتایج نشان داد که شناسایی الیاف کاغذهای بازیافتی کاملا امکان پذیر می باشد. در میان کاغذهای تولید شده در کارخانجات ایران، از سوزنی برگان کاج ها (Pinus spp.)، پیسه آ(Picea spp.)  و لاریکس (Larix spp.)، از پهن برگان گونه های صنوبر (Populus spp.)، راش (Fagus orientalis)، غان (Betula spp.)، توسکا (Alnus spp.) و ممرز (Carpinus betulus) و از غیر چوبی ها گندم، ذرت، پنبه، برنج از فراوان ترین گونه های شناسایی شده بودند. تعداد دفعات بازیافت و همچنین مراحلی نظیر پالایش و کوبیدن در فرآیند تولید کاغذ باعث تخریب الیاف شده و شناسایی الیاف کاغذ را به ویژه برای گونه هایی که الیاف آنها متشابه می باشد به سختی همراه می سازد.

در این تحقیق از سنگدانه های بتنی بازیافتی به جای سنگدانه های طبیعی در بتن استفاده می شود و سپس بتن بازیافتی به وسیله الیاف تقویت می گردد. هدف از این مطالعه در ابتدا بررسی تاثیر ابعاد و همچنین میزان جایگزینی سنگدانه های بتنی بازیافتی بر خواص مکانیکی بتن و سپس بررسی تاثیر الیاف پلی پروپیلن و فولادی در بهبود خواص مکانیکی بتن بازیافتی است. نتایج نشان می دهد که با افزایش درصد جایگزینی مصالح بازیافتی به جای مصالح طبیعی، مقاومت فشاری بتن کاسته می شود. همچنین جایگزینی ماسه بازیافتی تا میزان 30 درصد، کاهش چندانی بر مقاومت فشاری بتن ندارد و می تواند به عنوان طرح اختلاط بهینه بتن بازیافتی مدنظر قرار گیرد. علاوه بر این در صورت استفاده از الیاف، مقاومت کششی و خمشی بتن بازیافتی به طور قابل توجهی افزایش می یابد که در این میان، الیاف فولادی نسبت به الیاف پلی پروپیلن از کارایی بالاتری در بهبود مقاومت کششی و خمشی بتن برخوردار است. همچنین بتن تقویت شده با الیاف پس از شکسته شدن، خرد و از هم گسیخته نمی شود و الیاف در حفظ پیوستگی بتن و جلوگیری از گسترش ترک ها نقش مهمی ایفا می کند.

سابقه و هدف: در تولید خمیرکاغذ از موادی مانند هیپوکلریت سدیم، دی اکسید کلر، ازن، پروکسید هیدروژن و ... در فرایند رنگبری استفاده می­شود. بعلاوه، از مواد ذکرشده می توان به عنوان مواد اکسیدکننده و افزایش بار سطحی الیاف استفاده کرد که با حضور بر روی سطح الیاف در کاغذ نهایی می­تواند به مقاومت تر کاغذ کمک کند. ازاین رو، این تحقیق برای بررسی اثر اکسیداسیون الیاف با دو ماده پروکسید هیدروژن و هیپوکلریت سدیم بر ویژگی های خمیرکاغذهای NSSC و OCC به ترتیب به عنوان خمیرکاغذهای بکر و بازیافتی انجام شد.مواد و روش ها: خمیرکاغذهای مورد نیاز این تحقیق، خمیرکاغذ NSSC به صورت رنگبری نشده و خمیرکاغذ OCC از کارخانه چوب و کاغذ مازندران تهیه گردید و درصد خشکی، درجه روانی اولیه و روشنی خمیرکاغذها اندازه­گیری شد. همچنین، مواد شیمیایی مورد نیاز همگی از درجه صنعتی استفاده شدند که پروکسید هیدروژن (به صورت مایع 52 درصد) از شرکت کلر پارس تبریز و هیپوکلریت سدیم (به صورت مایع 4/16 درصد) از شرکت کلران سمنان و سیلیکات سدیم از شرکت باوند شیمی قزوین، کاستیک (سود مایع) با درصد خلوص 47 برای رنگبری با پروکسید از پتروشیمی اروند آبادان و سود پرک­ (سود جامد) با درصد خلوص 90 برای رنگبری با هیپوکلریت از کلران پارس سمنان تهیه گردید. برای کنترل اثرهای تخریبی فلزات انتقالی، تمام خمیرکاغذها قبل از رنگبری، با 2/0% DTPA، در شرایط 2 درصد خشکی، زمان 30 دقیقه، دمای 90 درجه سلسیوس و 5/5-5pH=  تیمار شدند. در پایان این مرحله، خمیرکاغذها با آب مقطر به طور کامل شستشو داده شده و برای مراحل بعدی مورد استفاده قرار گرفتند. برای اکسیداسیون هر دو نوع خمیرکاغذ با پروکسید هیدروژن از نسبت های 3،4 و 5 درصد و هیپوکلریت سدیم برای اکسیداسیون خمیرکاغذ NSSC از نسبت های ذکرشده (مشابه پروکسید) و برای خمیرکاغذ OCC از نسبت های 0،5، 1 و 1، 5 درصد هیپوکلریت استفاده شد. سپس ویژگی های ساختاری الیاف مانند درجه روانی، عدد کاپا، قابلیت نگهداری آب، گرانروی و گروه های کربوکسیل بررسی و در پایان خمیرکاغذها به وسیله طیف سنجی FT-I.R ارزیابی شدند.نتایج: نتایج نشان داد با افزایش میزان مصرف هیپوکلریت، در خمیرکاغذ NSSC اکسید­شده درجه روانی افزایش یافته ولی در خمیرکاغذ OCC اکسید­شده روند درجه روانی کاهشی است. این موضوع در مورد استفاده از پروکسید حالت عکس را نشان می­دهد. همچنین، اکسیداسیون خمیرکاغذ توسط هیپوکلریت سدیم نسبت به پروکسید، باعث خروج مقدار لیگنین بیشتری شده است و از این نظر، اثرپذیری خمیرکاغذ OCC در مقایسه با خمیرکاغذ NSSC بیشتر بوده است. میزان نگهداری آب در الیاف خمیرکاغذ در تیمارهای خمیرکاغذ NSSC نسبت به خمیرکاغذ شاهد روند افزایشی داشته است و در مورد تیمارهای OCC نسبت به تیمار شاهد آن تغییر معنی­دار نداشته و تنها در یک مورد (OC-Na1) کاهش معنی­دار داشته است. با افزایش مصرف پروکسید در فرایند اکسیداسیون هر دو نوع خمیرکاغذ NSSC و OCC، با وجود افزایش میزان گرانروی، بین سطوح مختلف مصرف اختلاف معنی­داری وجود ندارد. بعلاوه، با افزایش سطح مصرف هیپوکلریت، روند افزایش معنی دار بین گرانروی خمیرکاغذهای ذکرشده مشاهده می شود. مقدار گروه های کربوکسیل خمیرکاغذهای تیمار شده با پروکسید در هر دو نوع خمیرکاغذ NSSC و OCC نسبت به نمونه شاهد افزایش یافت. اثرگذاری هیپوکلریت در مقایسه با پروکسید در ایجاد گروه های کربوکسیل در هر دو نوع خمیرکاغذ بیشتر بوده است. ارزیابی طیف سنجی FT-IR هم نشان می دهد که عملیات اکسیداسیون با پروکسید و هیپوکلریت باعث افزایش گروه های کربوکسیل بر روی هر دو نوع خمیرکاغذ نسبت به نمونه های شاهد شده است.نتیجه گیری: اثرگذاری هیپوکلریت در مقایسه با پروکسید در ایجاد گروه های کربوکسیل در هر دو نوع خمیر بیشتر بوده است، به طوری که به نظر می رسد افزایش گروه های کربوکسیل روی زنجیره سلولزی توسط پروکسید بیشتر بر روی C6 و توسط هیپوکلریت بیشتر بر روی C2 و C3 رخ داده است. عملیات اکسیداسیون با افزایش گروه های کربوکسیل و به دلیل ایجاد وزن مولکولی بالاتر باعث افزایش گرانروی خمیرکاغذها می­شود. بعلاوه، افزایش گروه های کربوکسیل به دلیل فعالیت شیمیایی بالاتر، قادر به جذب آب بالاتر و WRV بالاتر می باشد.

این تحقیق برای بررسی امکان افزایش خصوصیات مقاومتی و نوری کاغذهای ساخته شده از الیاف باطله اکسید شده انجام شد. در این مطالعه نمونه های کاغذ روزنامه باطله به صورت تصادفی انتخاب و پس از تبدیل به خمیرکاغذ، جوهرزدایی شد و بعد بخشی از آن پالایش گردید. هر دو خمیر بازیافتی پالایش شده و پالایش نشده به دو گروه تقسیم گردید. در هر دو مورد یک گروه از خمیرها، بدون تیمار با پروکسید هیدروژن و فقط با افزودن 2% نشاسته کاتیونی به کاغذ دست ساز استاندارد تبدیل شد (نمونه های شاهد). گروه دوم هر دو نوع خمیر ابتدا با درصدهای مختلف 2%، 3% و 4% پروکسید هیدروژن در شرایط قلیایی تیمار شد و بعد به الیاف اکسید شده 2% نشاسته کاتیونی تیمار افزوده شد و در نهایت از آنها کاغذهای دست ساز استاندارد تهیه شد و خواص مقاومتی و نوری آنها طبق استاندارهای TAPPI اندازه گیری شد. همچنین برای مشخص شدن اثر اکسیدکننده ها بر روی سطوح الیاف خمیر، طیف FTIR گرفته شد. نتایج حاصل از آزمایش ها نشان داد که تیمار با پروکسید، شاخص های مقاومتی کاغذهای ساخته شده از روزنامه باطله را افزایش داد. این افزایش زمانی که از 3% پروکسید استفاده می شود بارزتر بوده و کمترین مقدار مقاومت ها مربوط به نمونه های شاهد است. همچنین، پالایش نیز در افزایش خواص مقاومتی تاثیر مثبتی داشت. نتایج خواص نوری اندازگیری شده نیز نشان داد با افزایش شدت تیمار برای هر دو خمیر پالایش شده و پالایش نشده روشنی افزایش، زردی کاهش و ماتی کاهش جزئی داشت. البته بیشترین درجه روشنی زمانی است که از پراکسید 3% استفاده شود.پالایش نیز منجر به افزایش روشنی و زردی و کاهش ماتی کاغذ شد. همچنین طیف FTIR نشان داد که نمونه های خمیر اکسیدشده بیشترین جذب را در عدد موج 1650 که مربوط به گروه کربوکسیل است، داشتند.

رشد روزافزون مصرف بطری های PET باعث توسعه روش های مختلف برای بازیافته این مواد شده است. یکی از روش های مقرون به صرفه برای این امر بازیافت مکانیکی است. در این پژوهش از طریق بازیافت مکانیکی، آمیخته الیاف PP/PET با درصدهای متفاوت PET در دو گروه، دارای PET خالص و بازیافتی، به روش مذاب ریسی تولید شده است. خواص آمیخته ها با آزمون های کشش، میکروسکوپی نوری و الکترونی بررسی شد. براساس آزمون کشش، استحکام کششی الیاف دارای PET بازیافتی کمتر از الیاف دارای PET خالص است، در حالی که ازدیاد طول تا پارگی آنها مقادیر بیشتری است. طبق تصاویر میکروسکوپ نوری و الکترونی، در هر گروه الیاف دارای PET خالص و بازیافتی، در ترکیب درصد میانی عدم انسجام در نمونه ها مشاهده می شود. به طور کلی نتایج نشان می دهد که خواص الیاف دارای PET بازیافتی با الیاف دارای PET خالص قابل رقابت است.

بهسازی خاک ­های ضعیف در پروژه­ های عمرانی از جایگزینی آن­ها با خاک مناسب مقرون به­ صرفه ­تر بوده و در سال­ های اخیر موردتوجه پژوهشگران قرار گرفته است. بهسازی و تسلیح با استفاده از الیاف با توزیع تصادفی روشی ساده، مؤثر و ارزان برای بهبود رفتارهای مقاومتی و تغییرشکلی خاک ­ها می­ باشد. در کاربرد الیاف برای بهسازی خاک می­ توان از الیاف بازیافتی بهره گرفت که در این­ صورت، علاوه بر کاهش هزینه ­ها، راهکاری برای دفع مواد زائد نیز مهیا می ­شود. در این پژوهش، رفتارهای مقاومتی و تغییرشکلی ماسه بابلسر تسلیح شده با الیاف پلیمری تایر بازیافتی با استفاده از مجموعه­ ای از آزمون­ های برش مستقیم موردمطالعه قرار گرفته است. الیاف پلیمری تایر بازیافتی از فرآوری و بازیافت تایرهای (لاستیک­ های) مستعمل اتومبیل حاصل می­شود. در این مقاله، مخلوط­ های الیاف- ماسه با مقدار وزنی 2، 4 و 8% الیاف آماده شده و در تراکم­ های نسبی 35، 50، 65 و 80% در سه سربار عمودی 32، 57 و 107 کیلوپاسکال مورد آزمایش برش مستقیم قرار گرفته ­اند. نتایج تجربی حاصل نشان می ­دهد که ماسه مسلح شده با الیاف پلیمری تایر بازیافتی، در قیاس با ماسه مسلح نشده تمایل بیشتری به رفتار اتساعی نشان می­دهد و همچنین مقاومت برشی بالاتری را تجربه می­کند. ماسه مسلح شده با 8% الیاف، تا 25% افزایش مقاومت نشان می­دهد. این روش بهسازی خاک ماسه ­ای در کاربری­ های متنوعی همچون سازه­ های حائل و خاکریزها تا پایدارسازی زیراساس راه ­ها و بستر پی­ ها قابل به­ کارگیری است.

محدود بودن منابع و حفظ محیط زیست، لزوم بازیافت مواد و مصالح را اجتناب ناپذیر کرده است. نخاله های حاصل از ساخت و ساز و تخریب پتانسیل مناسبی برای بازیافت دارند. این مواد معمولا بدون استفاده در زمین رها شده و یا دفن می شوند لذا، بازیافت آن ها ضمن حل مشکلات زیست محیطی باعث حفظ منابع طبیعی محدود نیز می گردد. نخاله های ساختمانی را می توان پس از تفکیک و خرد کردن، سرند کرده و به عنوان سنگدانه در ساخت بتن استفاده کرد. همچنین در صنعت بازیافت، آنچه پس از بازیافت لاستیک های فرسوده بجا می ماند پودر لاستیک و سیم های فلزی است. لذا، استفاده از این سیم های فلزی در بتن علاوه بر رفع مشکل زیست محیطی، باعث بهبود خصوصیات مکانیکی بتن نیزمی گردد. در این تحقیق به بررسی نقش الیاف فلزی بازیافتی در بتن حاوی سنگ دانه های بازیافتی پرداخته شده است. درصد جایگزینی این نوع سنگدانه ها با درشت دانه های طبیعی به میزان 0%، 50% و 100% و میزان الیاف به کار رفته در طرح اختلاط ها 0.5% حجم بتن می باشد. نتایج نشان داد که با افزودن الیاف فلزی بازیافتی به بتن با سنگدانه های بازیافتی،کمبود مقاومت این نوع بتن ها جبران می گردد.

در این تحقیق امکان ساخت کاغذ بسته بندی با استفاده از الیاف بازیافتی مختلف بررسی شد. هم چنین اثر استفاده از نشاسته بر ویژگی های کاغذهای ساخته شده از الیاف بازیافتی و تاثیر پالایش بر کیفیت کاغذهای ساخته شده از الیاف بازیافتی MDF مورد مطالعه قرار گرفت. نمونه های کاغذ با گراماژهای 75، 120، g/m2 127 ساخته شدند. برای اطمینان از اثر بخشی تیمار نشاسته و هم-چنین تفاوت بین ساختار شیمیایی الیاف، از آزمون طیف سنجی با اشعه مادون قرمز استفاده شد. ویژگی های مکانیکی کاغذها نیز بررسی شد. نتایج مربوط به FT-IR نشان دهنده تفاوت جزئی در ساختار شیمیایی الیاف بازیافتی مختلف بود. تیمار نشاسته ساختار شیمیایی الیاف را تغییر داده است و منجر به اضافه شدن پیک جدید در طول موج حدود /cm1 1100 شده است. بررسی ویژگی های کاغذها نشان دهنده اثر مثبت استفاده از نشاسته بود. بهترین ترکیب الیاف برای ساخت کاغذ، استفاده از ترکیب الیاف کاغذ باطله و کارتن کهنه بود و کمترین مقاومت ها در کاغذهای ساخته شده از ترکیب کارتن کهنه و الیاف بازیافتی MDF مشاهده شد. پالایش الیاف بازیافتی MDF شاخص مقاومت کششی کاغذهای ساخته شده را بهبود داد، اما منجر به کاهش شاخص مقاومت به پاره شدن کاغذهای حاصل شد. به طور کلی می توان نتیجه گرفت که امکان ساخت کاغذ بسته بندی از الیاف بازیافت شده از پسماند MDF در ترکیب با سایر الیاف بازیافتی وجود دارد، اما برای دست یابی به ویژگی های مناسب در کاغذهای ساخته شده باید حتما پالایش همراه با بخارزنی روی الیاف انجام شود و از مواد افزودنی مناسب استفاده شود.

آمیخته PP/PET به علت اختلاف ضریب انحلال پذیری، آمیخته ای ناسازگار است. در این پژوهش، از سازگار کننده PP-g-MA برای ایجاد سازگاری بین دو جز آمیخته استفاده شده است. پس از تهیه سازگار کننده در مخلوط کن و بررسی اثر عوامل مختلف بر تهیه آن سازگار کننده بهینه تولید شد. الیاف آمیخته 60/40 از PP/PET با درصدهای مختلف از سازگار کننده، در دو گروه شامل PET خالص و بازیافتی تهیه شده اند. نتایج نشان می دهد که سازگار کننده PP-g-MA باعث ریزتر شدن فاز PET در الیاف حاوی PET خالص می شود. اما در الیاف حاوی PET بازیافتی در مقادیر بیش از 5 درصد وزنی از سازگار کننده، یکنواختی سطح مقطع الیاف کاهش می یابد. همچنین، با افزایش سازگار کننده خواص مکانیکی در هر دو گروه الیاف حاوی PET خالص و بازیافتی ابتدا افزایش و سپس کاهش می یابد. کشش سرد باعث تبلور و در نتیجه ازدیاد استحکام کششی الیاف می شود. البته، الیاف حاوی PET بازیافتی و همچنین الیاف سازگار شده نیز با اعمال کشش سرد خواص مکانیکی بهتری نشان می دهند.

برخلاف مزایای قابل توجه بازیافت سرد روسازی های آسفالتی، به دلیل ضعف های عملکردی، استفاده از آن چندان متداول نیست. در این پژوهش، اثر الیاف پلی پروپیلن و همچنین اثر هم زمان الیاف پلی پروپیلن و سیمان در بهبود خصوصیات عملکردی مخلوط های بازیافتی سرد امولسیونی تحقیق شده است. بدین منظور، مخلوط های بازیافتی سرد با استفاده از الیاف پلی پروپیلن در دو طول و سه مقدار مختلف تسلیح شده و آزمایش های مقاومت کششی غیرمستقیم، شاخص تحمل ترک و خمش تیرچه ی نیم دایره ای برای یافتن طول و مقدار بهینه ی الیاف و نیز بررسی عملکرد مخلوط های الیافی انجام شد. همچنین اثر هم زمان الیاف (در درصد و طول بهینه) و سیمان بررسی شد. نتایج نشانگر آن است که اگرچه استفاده از الیاف پلی پروپیلن، مقاومت تر را در بدترین حالت تا 54 درصد کاهش می دهد، در بهترین حالت مقاومت خشک را تا 39 درصد افزایش می دهد. نتایج همچنین نشانگر امکان افزایش قابل ملاحظه ی شاخص های شکست در آزمایش های IDEAL-CT و SCB با استفاده از الیاف پلی پروپیلن است. مقادیر شاخص های تحمل ترک و شاخص انعطاف پذیری برای مخلوط های دارای الیاف بهینه به ترتیب 3/5 و2/8 برابر بزرگ تر از مقادیر مخلوط کنترل پایه بود. همچنین مشاهده شد که استفاده ی هم زمان از الیاف و سیمان توانایی حفظ و ارتقای اثرات مثبت سیمان و جبران کاهش شاخص های شکست ناشی از افزودن سیمان را دارد و در عین حال حساسیت رطوبتی متاثر از الیاف را برطرف می کند. نتایج نشانگر این است که استفاده ی هم زمان از الیاف و سیمان می تواند به رویکردی اقتصادی جهت کاهش مقدار امولسیون بهینه و در عین حال ارتقای خصوصیات عملکردی مخلوط بازیافتی سرد منجر شود.