مجله تحقیقات علوم چوب و کاغذ ایران
سال هجدهم شماره 2 (پیاپی 19، پاییز 1382)

میزان مقاومت بیولوژیکی چوبدرون گونه های آزاد ((Zelkova carpinifolia، ملج (Ulmus glabra)، ممرز (Carpinus betulus)، افرا (Acer laetum)، و زبان گنجشک (Pterocaria fraxinifolia) در مقابل حمله قارج رنگین کمان ( Trametes versicolor) مورد مطالعه قرار گرفت. پس از 16 هفته، میانگین کاهش جرم نمونه ها به ترتیب 19/2% در آزاد، 69/41% در ملج، 64/45% در ممرز، 03/53% در افرا، و 08/43% در زبان گنجشک تعیین گردید. میزان مواد استخراجی این گونه ها نیز از طریق روش 20403-76 T، تعیین، به طوری که چوبدرون آزاد دارای بیشترین مقدار مواد استخراجی (84/13%)، و سایر گونه ها به ترتیب: ملج 51/4%، ممرز 74/2%، افرا 88/3%، و زبان گنجشک 11/4% مواد قابل استخراج داشتند. نتایج آماری نشان داد که بین مقدار مواد استخراجی و میزان کاهش جرم چوبدرون همه گونه ها به استثنای گونه زبان گنجشک یک رابطه مستقیم خطی و منفی وجود دارد.

درخت کنار Ziziphus spina- christi (L.) Willd یکی از گونه های پرطاقت در مقابل گرما و خشکی میباشد و در مناطق جنوبی کشور سازگار بوده و به راحتی رشد میکند، بنابراین شناخت ویژگی های بنیادی آن جهت شناخت بهتر قابلیتهای کاربردی آن ضروری است. در این بررسی مطالعه خصوصیات آناتومی چوب براساس دستورالعمل IAWA، خصوصیات فیزیکی بر مبنای استاندارد ASTM و مطالعه خصوصیات شیمیایی آن برمبنای استاندارد TAPPI انجام شد. براساس بررسی انجام شده، کنار دارای چوبی با بافت متوسط تا ریز بافت بوده و اندازه منافذ (پونکتواسیون) آوندی در آن متوسط(5/8 میکرومتر) است. تیغه آوندی کامل، پراکنده آوند، طول آوند با میانگین 460 میکرومتر در دسته آوندهای با طول متوسط و قطر آوند با میانگین 110 میکرومتر در دسته آوندهای قطور قرار میگیرد. تعداد آوند با میانگین 14 عدد در میلیمتر مربع کم، پارانشیم محوری به صورت دور آوندی و حاشی های، اشعه های چوبی کوچک، تعداد اشعه چوبی متوسط و حاوی بلور و ذرات نشاسته میباشد و طول الیاف با میانگین طول 971 میکرومتر متوسط است. منافذ ساده برروی پارانشیم عرض برخی اوقات به صورت محوری در یک ردیف قرار میگیرند. چوب کنار با میانگین جرم مخصوص خشک 703/0 گرم بر سانتیمتر مکعب نیمه سنگین و درصد هم کشیدگی حجمی آن متوسط است. میانگین میزان سلولز 28/49 و لیگنین 98/26 درصد، خاکستر 75/1 درصد و مواد استخراجی محلول در استن 68/1 درصد است. هیچ یک از صفات اندازه گیری شده در طول درخت تغییر معنی داری نداشتند.

در این تحقیق، تهیه کاغذ از پوست دانه آفتابگردان مورد مطالعه قرار گرفته است. طول الیاف پوست دانه آفتابگردان 89/0 میلیمتر و ترکیبهای شیمیایی پوست دانه آفتابگردان شامل سلولز 5/40%، لیگنین 5/30%، خاکستر 33/3% و مواد استخراجی محلول در استن و الکل 93/1% تعیین گردید. شرایط پخت سودا شامل سه درجه حرارت 165،170 و 175 درجه سانتیگراد، قلیاییت فعال در سه میزان 14%، 16% و 18% بر مبنای سود سوزآور و نسبت مایع پخت به پوست 6 به 1 انتخاب شد. بازده و عدد کاپا در مناسبترین شرایط پخت (درجه حرارت 165 درجه سانتیگراد و قلیاییت فعال 16%) بر مبنای سود به ترتیب، 7/55% و 96/74 بدست آمدند. از این خمیر توسط پالایشگرPFI، 4 نوع خمیر کاغذ با 4 درجه روانی 30، 40، 50 و 60 درجه SR تهیه و از هر نوع 5 برگ کاغذ دست ساز تهیه گردید. بررسی در مورد مقاومتهای کاغذ بدست آمده نشان داد که افزایش پالایش در محدوده تغییر درجه روانی از 30 تا 40 SR بر روی مقاومت در برابر پاره شدن بیتاثیر و با افزایش پالایش از این مقاومت کاسته میشود. همچنین در محدوده مورد بررسی (30 تا 60 SR) مشاهده شد که افزایش پالایش تاثیری در مقاومت در برابر ترکیدن و طول شکست کاغذ بدست آمده ندارد. این ماده لیگنوسلولزی درکارخانه های روغنکشی از آفتابگردان، به مقدار زیادی به صورت دورریز، تولید میشود. بخشی از آن به مصرف خوراک دام میرسد و بخشی دیگر به عنوان منبع حرارت سوزانده میشود. بدین جهت استفاده از آن میتواند در صنایع کاغذسازی و دیگر صنایع سلولزی مفید باشد.

نمونه های آزمودنی از گونه های بلند مازو (Quercus castaneafolia)، ممرز (Carpinus betulus)، راش(Fagus orientalis)، توسکا (Alnus subcordata)، چنار (Platanus orientalis) و کرت (Acasia arabica) به ابعاد20×75×200 میلیمتر تهیه شدند. نمونه های آزمودنی گونه های بلند مازو و ممرز به روش بتل با ماده حفاظتی کرئوزوت اشباع شدند. نمونه های اشباع شده همراه نمونه های شاهد این گونه ها در ساحل بندر چابهار در داخل دریا نصب شدند. دوام نمونه های آزمودنی در مقابل عوامل مخرب دریایی (marine borers) پس از مدت 8، 12، 24 و 33 ماه استقرار در آب دریا، براساس آییننامه شماره D-2481 استاندارد ASTM مورد ارزیابی قرار گرفتند. براساس نتایج ارزیابی نمونه های آزمودنی، نمونه های شاهد توسکا پس از 8 ماه به درجه تخریب 0، بلند مازو، ممرز و راش پس از مدت 12 ماه به درجه تخریب 0 و کرت پس از مدت 12 ماه به درجه تخریب 8/3 رسیدند. نمونه های آزمونی اشباع شده با کرئوزوت گونه های بلند مازو پس از مدت 24 ماه استقرار در دریا و ممرز پس از مدت 33 ماه استقرار در دریا، به درجه تخریب 0 رسیدند. بدین ترتیب، اشباع با کرئوزوت، باعث افزایش دوام چوبها در مقابل حفاران دریایی تقریبا به میزان دو برابر نمونه های شاهد شد.

از دو اصله درخت 22 ساله پیسه آآبیس (Picea abies) از منطقه پیسه سون اسالم استان گیلان نمونه برداری شده است. میانگین جرم ویژه نسبی خشک و بحرانی این درختان 334/0 و 306/0 اندازه گیری شده است. میانگین طول تراکئیدها، قطر تراکئیدها، قطر حفره سلولی و ضخامت دیواره تراکئیدها به ترتیب 07/3 میلیمتر، 67/44 میکرون،29/36 میکرون و 19/4 میکرون بدست آمدند. ضریب لاغری الیاف این درخت 72/68 و ضریب نرمش و ضریب رانکل آن به ترتیب 23/81 و 02/23 تعیین شدند. میانگین میزان سلولز، لیگنین، خاکستر و مواد استخراجی چوب این درخت به ترتیب 74/59%، 94/28%، 3/0% و 41/1 درصد اندازه گیری شدند. در اثر افزایش میزان قلیاییت مؤثر و در نتیجه انحلال بیشتر لیگنین، بازده و عدد کاپای خمیر کاغذها کاهش یافت، به طوری که بازده خمیر کاغذها در قلیاییت مؤثر 16% برابر با 67/48 درصد، قلیاییت مؤثر 18% برابر 67/44 درصد و در قلیاییت مؤثر 20% برابر با 63/45 درصد و عدد کاپای آنها نیز به ترتیب 85/46، 98/33 و 89/26 اندازهگیری شد. نتایج اندازه گیری مقاومت کاغذها نیز نشان داد که با افزایش زمان پخت تغییرات مقاومتهای بدست آمده در سطح 1% معنی دار شده است.

رقم ورامین یکی از رقمهای ارزشمند گیاه پنبه است که نزدیک به 40% پنبهکاری کشور در مناطق مرکزی ایران و خراسان و بخشی از استانهای اردبیل و آذربایجان شرقی را زیر پوشش دارد. با توجه به سیاست جایگزینی ضایعات کشاورزی به جای محصولات جنگلی در کارخانه های صنایع سلولزی و حجم فراوان این ماده اولیه مناسب در مزارع کشور و توجه به اینکه شناخت خصوصیات ماده اولیه، یکی از ملزومات استفاده صحیح از آن در صنعت میباشد بررسی خصوصیات بنیادی در مورد چوب ساقه پنبه مورد توجه قرار گرفت. در این تحقیق نمونه های آزمونی از مزرعه مؤسسه تحقیقات پنبه ورامین به آزمایشگاه های مجتمع تحقیقاتی البرز منتقل شد و آزمایشهای متعدد بر روی آنها انجام گرفت. آزمایشهای آناتومی و تشریحی بر طبق استانداردهای IAWA و آزمایشهای فیزیکی چوب بر طبق استانداردهای ASTM و آزمایشهای شیمیایی چوب بر طبق استانداردهای TAPPI انجام گرفت. چوب ساقه پنبه ورامین پراکنده آوند و آوندها معمولا به صورت تک، دوتایی و همچنین دسته های 4-6-8 تایی هم مشاهده می شود که معمولا به صورت شعاعی قرار دارند به ندرت دسته های خوشهای با تعداد کم آوند هم مشاهده میشود. تیغه بین آوندی از نوع کاملا ساده و گرد میباشد. آرایش منافذ دیوار آوندی از نوع منافذ پشت سر هم طولی میباشد، متوسط قطر منافذ دیوار آوندی 7/3 میکرون و تعداد منافذ در ناحیه تلاقی آوند و اشعه کاهش می یابد و پراکنده با شکلهای گرد ویا نامنظم، میانگین قطر آوندها 740 میکرون و تعداد آوندها 2/23 عدد در میلیمتر مربع اندازهگیری شد. میانگین طول عناصر آوندی 4/188 میکرون و هیچگونه تیلی مشاهده نشد. فیبرها با منافذ ساده و پراکنده با قطری کمتر از 3 میکرون دیده میشوند. فیبرها دارای دیواره نازک و فاقد ضخامت مارپیچی هستند. پارانشیم محوری در اطراف آوندها مشاهده میشود. اشعه چوبی ناهمگن و با سلولهای با اندازه های متفاوت دیده میشوند. میانگین ارتفاع اشعه های چوبی 577 میکرون و ترکیب سلولها در آنها مخلوطی از ردیفهای ایستاده و خوابیده میباشد تعداد اشعه چوبی بطور متوسط 7 عدد در میلیمتر اندازهگیری شد. میانگین طول الیاف اندازهگیری شده در سه ناحیه یقه،50% و 75% طول ساقه840 میکرون و میانگین قطر الیاف 9/23 میکرون و همچنین میانگین قطر حفره سلولی 11/16 و میانگین ضخامت دیواره در الیاف چوب ساقه پنبه ورامین 9/3 میکرون اندازهگیری شد. چوب پنبه ورامین دارای جرم حجمی خشک 44/0 گرم بر سانتیمتر مکعب و جرم حجمی بحرانی 40/0 گرم بر سانتیمتر مکعب میباشد و میزان همکشیدگی حجمی آن 7/7 درصد و واکشیدگی حجمی آن 3/8 درصد اندازهگیری شد. همچنین درصد تخلخل آن نیز 5/70 درصد برآورد شد. میزان درصد مواد شیمیایی تشکیل دهنده چوب پنبه ورامین نیز آزمایش شد که سلولز 52 درصد، لیگنین 9/29 درصد، خاکستر 4/1 درصد و مواد استخراجی 8/6 درصد را نشان داد.