فهرست مطالب

تحقیقات علوم چوب و کاغذ ایران - سال سی و یکم شماره 1 (پیاپی 54، بهار 1395)

مجله تحقیقات علوم چوب و کاغذ ایران
سال سی و یکم شماره 1 (پیاپی 54، بهار 1395)

  • تاریخ انتشار: 1395/01/19
  • تعداد عناوین: 15
|
  • محمد آزادفلاح، حمید خدابنده لو، امیر عباس شایگانی اکمل صفحات 1-13
    خواص کاغذهای عایق الکتریکی ترانسفورماتور متاثر از فرآیند اصلاح شیمیایی انجام شده بر روی الیاف است. در این تحقیق تاثیر سیانواتیلاسیون خمیرکاغذ و افزودن نانوالیاف سلولزی سیانواتیل دار شده بر خواص دی الکتریک شامل ظرفیت، تلفات دی الکتریک، مقاومت عایقی، ولتاژ شکست و همچنین مقاومت به کشش دو نوع کاغذ دست ساز تهیه شده از خمیرکاغذ رنگبری نشده الیاف بلند و ترکیبی از آن با خمیرکاغذ سودای باگاس با نسبت1:1 پس از آغشته سازی با روغن معدنی ارزیابی شده است. برای این منظور سیانواتیلاسیون نانوالیاف سلولزی و خمیرکاغذ توسط پیوندزنی با آکریلونیتریل به ترتیب در دمایC 40 و دمای اتاق تحت شرایط قلیایی انجام شد. پس از آن میزان نیتروژن نمونه های سیانو اتیل دار شده با روش کجدال تعیین و درجه استخلاف آنها محاسبه شد. نتایج نشان داد که سیانواتیلاسیون خمیرکاغذ و افزودن نانوالیاف سلولزی اصلاح شده موجب کاهش ظرفیت و مقاومت به کشش کاغذهای عایق شد. همچنین مشاهده شد که اصلاح شیمیایی تاثیر اندکی بر تلفات دی الکتریک داشته ولی مقاومت عایقی و ولتاژ شکست کاغذها را افزایش داده است.
    کلیدواژگان: سیانواتیلاسیون، کاغذ عایق، نانوالیاف سلولزی، خواص دی الکتریک
  • سعید اسمعیلی مقدم، افسانه شهرکی، فاطمه دهدست، سمانه پور کرمی صفحات 14-29
    این تحقیق با هدف بررسی تاثیر ذرات سیلیس بر دوام طبیعی و ریخت شناسی چندسازه چوب پلاستیک در برابر قارچ رنگین کمان (Trametes Versicolor) انجام گردید. آرد چوب با نسبت وزنی 60 درصد با پلی پروپیلن به همراه phc 2 انیدرید مالئیک پلی پروپیلنی مخلوط گردید. نانو و میکرو سیلیس نیز با نسبت های وزنی 0، 1، 3 و phc 5 به عنوان پرکننده مورد استفاده قرار گرفتند. فرآیند اختلاط در داخل دستگاه مخلوط کن داخلی انجام شد و نمونه های آزمونی با استفاده از دستگاه تزریق ساخته شدند. نمونه های آزمونی به مدت های 8، 12 و 16 هفته در مجاورت قارچ رنگین کمان با دمای 25 درجه سانتی گراد و رطوبت نسبی 75 درصد مطابق با استاندارد BS 838:1961 قرار گرفتند. سپس کاهش جرم، جذب آب بلند مدت و ضریب انتشار رطوبت بر روی نمونه ها انجام گردید. جهت اطمینان از تشکیل پیوند هیدروژنی بین سیلیس و آرد چوب از طیف سنجی مادون قرمز (FTIR) و جهت ریخت شناسی چندسازه ها از میکروسکوپ الکترونی پویشی (SEM) استفاده گردید. نتایج نشان داد که با افزایش زمان مجاورت نمونه ها در محیط قارچ، کاهش جرم، جذب آب بلند مدت و ضریب انتشار رطوبت در چوب پلاستیک افزایش یافت، اما با افزایش سیلیس، از شدت پوسیدگی نمونه ها کاسته شد. تاثیر نانو ذرات سیلیس بر دوام طبیعی چندسازه چوب پلاستیک بیشتر از تاثیر میکرو ذرات سیلیس بود. نتایج طیف سنجی مادون قرمز حاکی از ایجاد پیوند هیدروژنی بین آرد چوب و سیلیس بود. نتایج میکروسکوپ الکترونی پویشی نیز نشان داد که با افزایش مجاورت نمونه ها با قارچ ترک های ریز و درشتی در چندسازه ایجاد گردید اما با افزایش سیلیس از میزان این ترک ها کاسته شد.
    کلیدواژگان: دوام طبیعی، ضریب انتشار رطوبت، قارچ رنگین کمان، نانو و میکرو سیلیس، کاهش وزن
  • علیرضا بی اذیت، لعیا جمالی راد، هدایت الله امینیان، سحاب حجازی صفحات 30-39
    در این تحقیق، تاثیر مقدار پرکننده و ماده جفت کننده MAPP بر ویژگی های فیزیکی و مکانیکی کامپوزیت پلی پروپیلن تقویت شده شده با آرد حاصل از ضایعات ناشی از هرس سالیانه برگ نخل خرما (رقم شاهانی) مورد مطالعه قرار گرفت. بدین منظور استفاده از سه سطح 30، 40 و 50 درصد آرد نخل خرما و دو سطح 4 و 6 درصد MAPP به عنوان عوامل متغیر در نظر گرفته شد. سپس خواص فیزیکی و مکانیکی نمونه های آزمونی شامل واکشیدگی ضخامت بعد از 2 و 24 ساعت غوطه وری در آب، مقاومت و مدول کششی، مقاومت و مدول خمشی و مقاومت به ضربه اندازه گیری شد. نتایج حاصل نشان داد که با افزایش آرد نخل خرما مقاومت خمشی، مقاومت کششی و مقاومت به ضربه کاهش و در مقابل واکشیدگی ضخامت، مدول خمشی، مدول کششی افزایش یافته اند. همچنین با بررسی اثر ماده جفت کننده مشخص گردید که با افزودن MAPP واکشیدگی ضخامت، مقاومت و مدول الاستیسیته کششی و خمشی کامپوزیت حاصل بهبود یافته است. این بدان معنی است که همراه با افزایش مصرف آرد نخل خرما، افزودن عامل جفت کننده منجر به بهبود کیفیت سطح مشترک شده و تغییرات قابل ملاحظه ای را خصوصا در پایداری ابعادی و مدول الاستیسیته حاصل کرده است.
    کلیدواژگان: کامپوزیت، پلی پروپیلن، آرد نخل خرما، جفت کننده، مدول الاستیسیته
  • مصطفی پوزش، حمیدرضا منصوری، بابک نصرتی، علیرضا سام زاده کرمانی صفحات 40-47
    هدف از انجام این پژوهش بررسی مقاومت در برابر آب تخته خرده چوب های ساخته شده با رزین اوره فرمالدهید (UF) به کمک افزودن اسید بوریک به این رزین بود. در این بررسی افزودنی مورد نظر به عنوان عامل متغیر در چهار سطح 1، 2، 3 و 4 درصد نسبت به وزن خشک چسب استفاده شد. پس از تهیه فراورده های مرکب، مقاومت های فیزیکی و مکانیکی بر اساس استاندارد ASTM، D1013-04 مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که استفاده از این افزودنی موجب افزایش مقاومت در برابر آب و واکشیدگی ضخامت 2 و 24 ساعت بعد از غوطه وری در آب، در تخته خرده چوب های ساخته شده با این رزین شد. همچنین استفاده از این افزودنی مقاومت چسبندگی 24 ساعت غوطه وری در آب نسبت به نمونه شاهد افزایش داد، اما در حالت خشک نسبت به نمونه شاهد باعث کاهش شد، هرچند این کاهش پایین تر از حد استاندارد نبود. با افزایش سطوح اسید بوریک تا 2 درصد مقاومت خمشی نمونه های ساخته شده نسبت به نمونه شاهد افزایش، و بعد از این سطح کاهش یافت. احتمال می رود این کاهش به علت تاثیر اسید بوریک بر روی الیاف سلولزی یا فیبر سلولزی باشد در اثر گرما باعث تخریب این الیاف و کم شدن مقاومت خمشی می شود. همچنین با افزایش سطوح افزودنی ذکر شده تا سطح 4 درصد مدول الاستیسیته تخته-های ساخته شده نسبت به نمونه شاهد افزایش یافت.
    کلیدواژگان: اوره فرمالدهید، اسید بوریک، جذب آب، واکشیدگی ضخامت، چسبندگی داخلی
  • مهرنوش توکلی، احمدرضا سراییان، حسین رسالتی، علی قاسمیان صفحات 48-57
    این تحقیق با هدف بررسی تاثیر استفاده از خمیرکاغذ مرکب زدایی شده ی مخلوط کاغذهای باطله ی اداری (MOW) بر ویژگی های خمیرکاغذAPMP ساقه ی پنبه انجام گرفت. به این منظور خمیرکاغذهای APMP با استفاده از عوامل کی لیت ساز نظیر سیلیکات سدیم و DTPA (نمونه شاهد) و بدون استفاده از این ترکیبات ازخرده های ساقه پنبه ی بدون پوست در دو مرحله با نسبت مایع خمیر سازی به ماده اولیه 1 : 6، زمان 20 دقیقه و درجه حرارت C°70 در مرحله اول، زمان 60 دقیقه و درجه حرارت C° 75 در مرحله دوم تهیه شدند. علاوه بر این خمیر کاغذهای حاصل از مخلوط کاغذهای باطله اداری که با روش متداول شناورسازی مرکب زدایی شدند، تهیه شده و تا رسیدن به درجه روانی حدودml CSF 300 پالایش شدند. از خمیرکاغذ-های شاهد، بدون استفاده از عوامل کی لیت ساز، خمیرکاغذ مرکب زدایی شده ی مخلوط کاغذهای باطله ی اداری و همچنین اختلاط 10% و 20% آن با APMP شاهد کاغذهای دست ساز ساخته شد. ویژگی های فیزیکی و مکانیکی کاغذ ها بر اساس استاندارد های تاپی تعیین گردید. بیشترین مقادیر دانسیته، درجه روشنی و ویژگی های مقاومتی مربوط به خمیرکاغذ مرکب زدایی شده ی MOW و کمترین مقادیر مربوط به خمیرکاغذ APMP بدون عوامل کی لیت ساز بود و از بین کاغذهای اختلاطی نیز خمیرکاغذAPMP حاوی 20% خمیر مرکب زدایی شده MOW بیشترین مقادیر دانسیته، درجه روشنی، شاخص مقاومت به ترکیدن و پاره شدن را داشت.
    کلیدواژگان: خمیرکاغذAPMP، ساقه پنبه، خمیر مرکب زدایی شده MOW، دانسیته، درجه روشنی، شاخص مقاومت به ترکیدن
  • مهدی جنوبی، شوبو صالحپور، زهره ارازنیا، یحیی همزه صفحات 58-66
    این تحقیق، با هدف بررسی تاثیر ذخیره سازی بر خواص رنگ و ترکیبات شیمیایی تخته خرده حاصل ازباگاسانجام شد. برای این منظور از باگاس ذخیره شده کارخانه نئوپان کارون واقع در استان خوزستان درسه سطح (بالا،وسط وپائین) و باگاس ذخیره نشده تهیه گردید. سپس،ترکیبات شیمیایی نمونه ها براساس دستورالعمل TAPPI، ویژگی بیومتری (ضریبلاغری) با استفاده از روش فرانکلین و تغییرات رنگ آنها اندازه گیری شد. همچنین شناسایی نوع میکروارگانسیم های موجوددرنمونه های باگاس دخیره شده در سه سطح انجام گرفت، نتایج با نمونه ها شاهد مقایسه شد. نتایج نشان داد، که مقدارلیگنین دربین نمونه های باگاس ذخیره شده درسه سطح تفاوت داشت،اماتفاوتی معنی داری درمیزان سلولزومواداستخراجی آنهامشاهده نشد. همچنین در ضریب لاغری نمونه ها(ذخیره شده و دخیره نشد)تفاوتی ملاحظه نشد. میزان تغییررنگ درتخته های ساخته شده ازباگاس ذخیره شدهبیشترازنمونه هایذخیره نشدهبود. بررسی های شناسایی نوع میکروارکانسیم های موجوددرنمونه های باگاس ذخیره شده نشان دادکه بیشترین آنهاباکترهای ومخمرهابودند. نتایج ازمایشات انجام شده نشان داد که مدت ذخیره سازی می تواند به طور چشمگیری رنگ و خواص فیزیکی باگاسهای ذخیره شده را مورد تغییر قرار دهد.
    کلیدواژگان: باگاس، ذخیره سازی، تغییرات رنگ، ترکیبات شیمیایی
  • حبیب الله خادمی اسلام، مهدی کلاگر صفحات 67-77
    در این مطالعه ویژگی هایی کششی و فیزیکی چندسازه پلی پروپیلن (به عنوان ماتریس) و الیاف کاه گندم/ لجن کارخانه کاغذ (به عنوان پرکننده) مورد بررسی قرار گرفته است. برای ساخت چندسازه از ترکیبات مختلف الیاف کاه گندم/لجن کارخانه کاغذ (40/0، 30/10، 20/20، 10/30 و 0/40) استفاده شد. هم چنین برای سازگاری بهتر بین دو فاز از انیدریدمالئیک پیوند خورده با پلی پروپیلن به میزان 3% به عنوان اتصال دهنده استفاده شد. برای اختلاط مواد از اکسترودر دو مارپیچ ناهمسانگرد و برای تهیه نمونه های استاندارد از روش قالب گیری تزریقی استفاده شد. بررسی مدول الاستسیته کششی نشان که با افزودن هر دو نوع پرکننده افزایش قابل توجه ای در سفتی چندسازه نسبت به PP خالص مشاهده شده در حالی که بالاترین مدول الاستسیته کششی مربوط با چندسازه با درصد بالاتر لجن کارخانه کاغذ بوده است. مقاومت کششی چندسازه با افزودن 40% الیاف کاه گندم کاهش یافت اما پس از آن با افزودن بالاتر لجن کارخانه کاغذ مقاومت کششی چندسازه افزایش معنی داری را نشان داده است. با افزودن الیاف کاه گندم به ماتریس PP و دارا بودن خاصیت آبدوستی این مواد بالاترین میزان جذب آب و واکشیدگی ضخامت مشاهده شد. در حالیکه با افزودن لجن کارخانه کاغذ با میزان مواد لیگنوسلولزی کمتر، پایین ترین میزان جذب آب و واکشیدگی ضخامت مشاهده شد. هم-چنین با افزودن اتصال دهنده و برقراری اتصال بهتر بین دو فاز کاهش قابل توجه ای در جذب آب و واکشیدگی ضخامت مشاهده شد.
    کلمات کلیدی: الیاف کاه گندم، لجن کارخانه کاغذ، ویژگی های کششی، ثبات ابعادی، چندسازه
    کلیدواژگان: الیاف کاه گندم، لجن کارخانه کاغذ، ویژگی های کششی، ثبات ابعادی، چندسازه
  • علیرضا سوخته سرایی، سحاب حجازی، لعیا جمالی راد، محمد احمدی، سید بهنام حسینی صفحات 78-91
    در این پژوهش ویژگی های فیزیکی و مکانیکی چندسازه های پلی پروپیلن تقویت شده با خمیرکاغذهای شیمیایی سولفیت قلیایی- آنتراکینون، سودا- آنتراکینون، مونو اتانول آمین- آنتراکینون و خمیر کاغذ شیمیایی- مکانیکی حاصله از باگاس خام و پیش استخراج شده با آب داغ با استفاده از عامل جفت کننده مالئیک انیدرید- پلی پروپیلن به میزان 3 درصد و نسبت ماده زمینه پلی پروپیلن به ماده تقویت کننده خمیرکاغذ 50/50 درصد در نظر گرفته شد. نتایج نشان داد که نوع فرایند اثر معنی داری بر تمامی ویژگی های مکانیکی و فیزیکی های چندسازه ها دارد. به طور کلی چند سازه های حاوی خمیر کاغذهای شیمیایی مقاومت و پایداری ابعادی بیشتر و جذب آب کمتری نسبت به نمونه حاوی خمیر کاغذهای مکانیکی دارا بودند.چندسازه های حاوی الیاف تیمار شده با فرآیندهای سولفیت قلیائی آنتراکینون و سودا بیشترین مقاومت های مکانیکی را دارا می باشند. چندسازه های ساخته شده از الیافی که همی سلولز آنها استخراج شده و با فرآیندهای شیمیائی تیمار شده اند بیشترین مقاومت و پایداری ابعادی را داشتند. در کل نتایج حاکی از بهبود ویژگی های مقاومتی و فیزیکی چند سازه های خمیر کاغذ-پلاستیک در مقایسه با چند سازه های آرد ماده لیگنوسلولزی- پلاستیک می باشد.
    کلیدواژگان: چندسازه، خمیرکاغذ، پلی پروپیلن، ویژگی های فیزیکی و مکانیکی
  • حسن ضیایی طبری، حبیب الله خادمی اسلام، بهزاد بازیار، امیرهومن حمصی صفحات 92-104
    در این تحقیق یک نوع جدید از نانو چند سازه الاستومر ترموپلاستیک تقویت شده با فیبرهای نانو سلولز گزارش می شود. هدف از این مطالعه ابتدا بررسی برهمکنش و پخش نانو سلولز در داخل ماتریکس پباکس بوده است. این کوپلیمر (پباکس)، ترموپلاستیک الاستومر پلی اتر بلاک آمید می باشد که از منابع تجدید شونده بدست می آید و خصوصیت آب دوستی (گروه های عاملی) آن منجر به برهمکنش آن با نانو سلولز می گردد. برهمکنش و اثر تقویت کنندگی نانو سلولز در سه سطح 1، 3 و 5 درصد به وسیله میکروسکوپ الکترونی پویشی، طیف سنجی مادون قرمز و آزمون های مکانیکی (شامل مدول یانگ، افزایش طول تا نقطه شکست و مقاومت به ضربه) مورد بررسی قرار گرفت. همه نتایج بدست آمده دلالت بر اثر مناسب فیبرهای نانو سلولز بر برهمکنش قوی و تماس نزدیک با بخش پلی آمید ماتریکس پباکس دارد که موجب افزایش خواص مکانیکی نانو چند سازه گردیده است. مدول یانگ و مقاومت به ضربه نانو چندسازه، افزایش چشمگیری پیدا کرد.
    کلیدواژگان: ترموپلاستیک الاستومر، فیبر نانوسلولز، نانوچندسازه، SEM، FTIR
  • شهرام طهماسبی، بهزاد بازیار، حبیب الله خادمی اسلام، محمد غفرانی صفحات 105-117
    در این تحقیق تاثیر استیلاسیون چوب راش بر مقاومت چسبندگی رنگ های شفاف سیلر، کیلر و نیم پلی استر بر اساس روش آزمون Cross-Cut مورد ارزیابی قرار گرفت. برای این منظور تخته هایی از چوب درون راش (FagusOrientalis) با رطوبت نسبی 12درصد و ابعاد 12 ×110 ×110 میلی متر تهیه و توسط استیک انیدرید در دو سطح، 5/12و 5/15 درصد تیمار و سپس در دو فرایند جداگانه توسط رنگ های شفاف سیلر،کیلر و سیلر، نیم پلی استر پوشش داده شدند. جهت اطمینان از فرایند استیله از آزمون FT-IR استفاده شد. نتایج این آزمون نشان داد که درصد از دست دادن چسبندگی در جهتی شعاعی بیشتر از درصد از دادن چسبندگی در جهتی مماسی است. در بین نمونه های استیله شده، بیشترین درصد از دست دادن چسبندگی مربوط به نمونه استیله با شدت استیلاسیون 5/15 درصد و کمترین درصد از دست دادن چسبندگی در نمونه شاهد به دست آمد. بررسی نتایج نشان داد که استفاده از پوشش رنگ سیلر، نیم پلی استر در مقایسه با پوشش رنگ سیلر، کیلر دارای مقاومت به چسبندگی بالاتری است.
    کلیدواژگان: استیله، سیلر و کیلر، نیم پلی استر، راش، مقاومت چسبندگی
  • حمیده عبدل زاده، قنبر ابراهیمی، محمد لایقی صفحات 118-129
    در تحقیق حاضر عملکرد سازه ای اتصال گوشه مقاوم سازی شده با پلیمرهای تقویت شده با الیاف در ناحیه حداکثر تنش کششی (گوشه داخلی) تحت بارگذاری کشش قطری مورد مطالعه قرار گرفت. بدین منظور 1 تا 3 لایه از پارچه های تک جهته الیاف شیشه، کربن و کولار مورد استفاده قرار گرفت و عمل لایه گذاری به صورت دستی و با استفاده از دو نوع رزین وینیل استر و اپوکسی انجام گرفت. نتایج اندازه گیری نیرو و تغییرمکان در حد تسیلم، نشان داده اند که لایه های تقویت کننده تا حدی قادر به-جلوگیری از باز شدن اتصال تحت بار هستند. با افزایش بار و با جدا شدن الیاف از سطح چوب و یا شکست اعضا در ناحیه ای نزدیک به سطح مشترک، گسیختگی در اتصال مشاهده شده است. همچنین به دلیل این که محل تقویت اتصال با پلیمرهای تقویت شده با الیاف دارای حداکثر مقدار تنش برشی است، جداشدن الیاف از سطح چوب افزایش یافته است. به علت دشواری لایه گذاری با زاویه 90 درجه و احتمال تشکیل حباب های هوا چسبندگی مناسب کاهش پیدا می کند. نتایج بررسی رفتار تقویت کنندگی پلیمرهای تقویت شده با الیاف نشان داده اند که ماتریس وینیل استر در مقایسه با ماتریس اپوکسی و همچنین الیاف شیشه و کربن نسبت به الیاف کولار عملکرد بهتری داشته اند.
    کلیدواژگان: اتصال گوشه، پلیمرهای تقویت شده با الیاف، رزین وینیل استر و رزین اپوکسی
  • بهزاد کرد، مهدی روحانی صفحات 130-140
    این تحقیق با هدف بررسی تاثیر حضور همزمان نانوکریستال سلولز و نانورس بر رفتار زیست تخریب پذیری و مهاجرت فیلم های برپایه پلی لاکتیک اسید انجام شد. فیلم های پلی لاکتیک اسید و نانوکامپوزیت های آن حاوی درصدهای مختلف نانوکریستال سلولز و نانورس (0، 3 و 5 درصد وزنی) با استفاده از روش قالب گیری حلال ساخته شد. برای بهبود سازگاری و اختلاط پذیری با پلیمر، نانوکریستال سلولز با اسید اولئیک وارد واکنش شده و اصلاح شد. سپس، برای ارزیابی رفتار زیست تخریب پذیری و مهاجرت فیلم ها، میزان کاهش وزن در آنزیم و دفن در خاک و کمپوست و میزان مهاجرت کلی نمونه ها اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که میزان زیست تخریب پذیری کامپوزیت ها در محیط آنزیمی، خاک و کمپوست، با افزایش مقدار نانوذرات کاهش می یابد. از طرف دیگر با افزودن نانوکریستال سلولز و نانورس به ماده زمینه پلیمری میزان مهاجرت کلی کامپوزیت ها کاهش یافت. این مسئله را می توان به چسبندگی بهتر نانوذرات با ماده زمینه پلیمری و تشکیل مسیرهای پرپیچ و خم نسبت داد.
    کلیدواژگان: نانوکامپوزیت، پلی لاکتیک اسید، زیست تخریب پذیری، کاهش وزن، مهاجرت کلی
  • مرتضی ناظریان، وحید معظمی، رحیم محبی گرگری صفحات 141-153
    هدف از این پژوهش بررسی اثر تیمار خرده های نی(Arundo donax) بکار رفته در لایه میانی پانل ساندویچی (بدون تیمار، با تیمار حرارتی خشک و آب جوش) و نیز نسبت وزنی پودر پوسته میوه بادام به رزین ملامین اوره فرم آلدئید در سه سطح (3:97، 18:82 و 33:67) بر روی مقاومت چسبندگی کششی خشک و تر (بعد از 2 ساعت غوطه وری در آب جوش) پانل ساندویچی بوده است. تحلیل آماری نتایج و گروه بندی دانکن نشان داد که نوع تیمار خرده های لایه میانی و نسبت پودر پوسته میوه بادام تاثیر معنی داری بر روی مقاومت چسبندگی کششی خشک و تر داشته است. نتایج حاصل از طیف های FT_IR به دست آمده از نمونه-های پانل های ساخته شده با خرده های تحت تیمار آب جوش نیز نشان داد که تیمار آب جوش باعث افزایش تعداد پیوندهای شیمیایی می شود. همچنین تصاویر ماکروسکوپی نشان داده است که تیمار آب جوش بهترین سطح، جهت اتصال مطلوب را می تواند ایجاد کند. به طور کلی پانل های حاوی خرده های تیمارشده با آب جوش در لایه مغزی و 33 درصد پرکننده پودر پوسته میوه بادام در خط چسب بیش ترین مقاومت چسبندگی کششی در حالت خشک (MPa 01/5) و تر (MPa 86/2) را داشته اند.
    کلیدواژگان: پانل ساندویچ، پوسته میوه بادام، طیف مادون قرمز، پودر، مقاومت چسبندگی کششی
  • امیر نوربخش، ابوالفضل کارگرفرد صفحات 154-165
    در این بررسی استفاده از ذرات میکروکریستالین سلولز در ساخت نانو چندسازه چوب پلاستیک مورد توجه قرار گرفته است. اثرات ابعاد ذرات میکرو کریستالین سلولز و جفت کننده مالییکی(MAPP) بر خواص مکانیکی، ریخت شناسی و حرارتی نانو چندسازه چوب پلاستیک مطالعه شده است. در این بررسی استفاده از ذرات میکروکریستالین سلولز بهمراه آرد چوب در دو سطح 20 و 50 میکرون ، درصد جفت کننده مالییکی 5/2 و 5 درصد بهمراه 3 درصد نانو رس در تهیه چند سازه چوب پلاستیک مورد توجه قرار گرفت.
    نتایج خواص مکانیکی در چندسازه با طول 50 میکرون ذرات میکرو سلولز و 5 درصد جفت کننده نسبت به سایر تیمارها برتر بوده است. همچنین نتایج آزمایشات نشان دادکه استفاده از جفت کننده مالییکی باعث بهبود خواص حرارتی در جریان مخلوط سازی در فاز درون سطحی شده و سبب اتصال بهتر بین الیاف و ماتریس گردیده است. خواص مکانیکی نانو چند سازه با استفاده از عکسبرداری SEM و TEM مورد بررسی گرفته است. پراکنش ذرات نانو رس در ماتریس چند سازه و تجزیه و تحلیل رفتار حرارتی چند سازه نیز به کمک آزمون TGA نشان داده که استفاده از 5% عامل جفت کننده مالییکی بهمراه ابعاد بلندتر ذرات میکرو سلولز بطور مشخص باعث افزایش مقاومت حرارتی چند سازه نسبت به سایر تیمارها شده است.
    کلیدواژگان: چندسازه، میکرو سلولز، نانو رس، جفت کننده مالییکی، خواص مکانیکی، خواص حرارتی
  • امید یزدانی آقمشهدی، قاسم اسد پور اتویی، اسماعیل رسولی گرمارودی صفحات 166-179
    اسکناس درطی دوره عمر خود از محیط های مختلف و مشاغل گوناگون، آن هم با فراوانی زیاد عبور می کند به طوریکه طی مطالعات علمی ثابت شده، اسکناس کاغذی را می توان یکی از مهمترین و شاید کم نظیرترین عوامل انتقال دهنده بیماری های عفونی و انگلی در جامعه دانست. هدف از این تحقیق بررسی راهکار مناسبی جهت ضد باکتری کردن کاغذ اسکناس با استفاده از نانو ذرات نقره به عنوان ماده ضد باکتری و کمک نگهدارنده پلی اکریل آمید کاتیونی می باشد. برای این کار خمیرکاغذ آزمایشگاهی الیاف پنبه رنگبری شده با پروکسید با درجه روانی oSR34 و درصد خشکی % 1/3 و pH خنثی تهیه و سپس مواد افزودنی فوق با شرایط مشخص (نانو نقره با مقادیر مصرف 25، 50، 75 و100 پی پی ام به همراه میزان 3/0 درصد پلی اکریل آمید کاتیونی) به آن اضافه گردیده و در پایان از آنها کاغذهای دست ساز 90 گرمی ساخته شد. جهت بررسی صحت نشست ذرات نقره از کاغذهای فوق تصاویر میکروسکوپ الکترونی تهیه شد. به منظور بررسی ضدباکتری شدن کاغذ از روش طیف سنجی فرابنفش-مرئی UV-vis استفاده گردید. همینطور کاغذها از نظر ویژگی های نوری و مقاومتی مورد ارزیابی قرار گرفتند. نتایج نشان داد با افزایش میزان مصرف نانو نقره، میزان مقاومت های کاغذ روند کاهشی، ماتی افزایش و از روشنی کاسته شده است. در خصوص آزمون بیولوژیکی نتایج نشان داد با مصرف بیشتر نانو نقره خصوصیات ضد باکتری کاغذ افزایش یافته است. بنابراین، با توجه به نتایج آزمونهای مقاومتی، نوری و بیولوژیکی و نیز در نظر گرفتن جنبه های اقتصادی و زیست محیطی، میزان مصرفppm 25 برای نانونقره به عنوان تیمار بهینه تعیین گردید.
    کلیدواژگان: کاغذ اسکناس، کدورت سنجی، کاغذ ضد باکتری، نانوذرات نقره
|
  • M. Azadfallah*, H. Khodabandehloo, A. A. Shaygani Akmal Pages 1-13
    The properties of transformer electrical insulating papers are influenced by chemical modification process conducted on fibers. In this research, cyanoethylation of pulps and addition of cyanoethylated cellulose nanofiber (CNF) on dielectric properties involving capacitance, dielectric loss, insulation resistance, breakdown voltage as well as tensile strength of two grade of handsheets made of unbleached long fibers and its mixture with bagasse soda pulp(with the ratio of 1:1) were evaluated after impregnating with mineral oil. In this regard, cyanoethylation of CNF and pulps was performed by grafting of acrylonitrile under alkaline condition at 40 ̊C and room temperature respectively. Then, the nitrogen content of cyanoethylated samples was determined by Kjeldahl method and degree of substitution (DS) calculated. The results showed that cyanoethylation of pulps and CNF caused to decrease capacitance and tensile strength of insulated papers. It was also observed that the chemical modification had slight effect on dielectric loss, but insulation resistance and dielectric voltage were increased.
    Keywords: Cyanoethylation, insulation paper, cellulose nanofiber, dielectric properties
  • S. Ismaeilimoghadam*, A. Shahraki, F. Dehdast, S. Pour Karami Pages 14-29
    The objective of this study was evaluation of silica particles on natural resistance and morphological study of wood plastic composite against of white rot fungi (Trametes Versicolor). Wood flour to weight ratio of 60% with polypropylene along with 2 per hundred compound (phc) MAPP was mixed. Nano and micro silica to weight ratios 0, 1, 3 and 5 (phc) as filler were used too. The mixing process in internal mixer (HAAKE) was done and test specimens using the device injections were made. The test specimens for 8, 12 and 16 weeks in the vicinity Trametes Versicolor fungi with 25 oC and 75% humidity according to BS 838:1961 were placed. Then the mass loss, long-term water absorption and humidity coefficient diffusion on the samples were done. For ensure to the formation of hydrogen bonds between silica and wood flour form Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy tests and for morphological study of composite from scanning electron microscopy (SEM) was used. The result showed that with increasing period of contact samples in fungi place, the mass loss, long-term water absorption and humidity coefficient diffusion in wood plastic composite increased. But with increasing of silica, rot samples were decreased. The effect of silica nanoparticles on natural resistance of wood plastic composite was higher than from effect of silica micro particles. The effect of infrared spectroscopy showed a hydrogen bonds between wood flour and silica. The result of scanning electron microscopy showed that with increasing of contact samples with fungi, small and large cracks in composite were created but with increasing of silica this cracks were decreased.
    Keywords: Natural resistance, Humidity coefficient diffusion, Trametes Versicolor, Nano, micro silica, Mass loss
  • A. Biazyat, L. Jamalirad, H. Aminian, S. Hedjazi Pages 30-39
    In this research, the effect of the quantity of filler and coupling agent (MAPP) on the physical and mechanical properties of Polypropylene composite reinforced with flour from the annual pruning of palm leaves (Shahani species), were studied. For this purpose, the palm flour in three levels of 30%, 40%, 50% and two levels of Maleic anhydride grafted polypropylene 4% and 6% were used as variable factors. Then the Physical and mechanical properties of samples including, thickness swelling after 2 and 24 hours of immersion in water, bending strength, bending modulus, tensile strength, tensile modulus and impact strength were measured. The result of this research showed that by increasing palm flour, the bending strength, tensile strength and impact strength were decreased and on the other hand the thickness swelling, bending modulus, tensile modulus were increased. It was also found that by adding MAPP, thickness swelling, bending strength, bending modulus, tensile strength and tensile modulus were improved. This means that with increased consumption of palm flour, adding coupling agent leads to improve the quality of interface and significant changes; especially dimensional stability and MOE is achieved.
    Keywords: composite, Polypropylene, Palm flour, Coupling agent, Modulus of Elastisity
  • Mostafa Poozesh, Hamid Reza Mansouri, Babak Nosrati, Alireza Samzadeh Amzadeh Kermani Pages 40-47
    This investigation with aim of modified and improve the water resistance of Urea formaldehyde (UF) with help of adding Boric acid to this resin was performed. In this survey the purpose additive as a variable factor at four levels 1, 2, 3 and 4 was used compare to the dry weight of adhesive. After preparation the composites, Physical and mechanical properties were examined according to the ASTM, D1013-04. The results showed that the using of these additive caused increasing the water absorption and thickness swelling resistance of 2 and 24 hours after immersion in water, with these resin. Also using of these additive caused increasing the internal bonding in case of 24 hours after immersion in water, compared to the control sample but in case of dry caused decrease compared to the control sample. However was not lower than standard level. With increasing Boric acid levels to 2 percent, bending strength of the samples made compare to the control sample increased and after this level was decrease. Also with increasing the levels of specify to the 4 percent modulus of elasticity of boards made compare to the control sample were increased.
    Keywords: Urea formaldehyde, Boric acid, Water absorption, Thickness swelling, Internal bonding
  • Mehrnoosh Tavakoli, Saraeyan Ahmad Reza, Hossein Resalati, Ali Ghasemian Pages 48-57
    The present study was carried out aiming to investigate The effect of using Deinked Mixed Office Waste Paper (MOW) on the properties of Alkaline Proxide Mechanical Pulp (APMP) from cotton stalk. In order to APMP pulps was prepared using chelating agents such as Na2SiO3 and DTPA (control sample) and without these agents in two-stage pulping with L/W ratio 6:1(ml/g), 20 minutes and 70 0C for first stage, 60 minutes and 75 0C for second stage. Also, pulp was prepared from mixed office waste paper, which were deinked with conventional flotation and then separately refined up to about 300 ( CSF,ml ) freeness. The handsheets were made from control sample pulps, APMP without chelating agents, MOW deinked pulp and mixing 10%, 20% this pulp with control APMP. Physical and mechanical properties were determined using TAPPI standard methods. Deinked pulp of MOW had the maximum values of density, brightness, strength properties and APMP pulp without chelating agents had the minimum values . Among mixed pulps, APMP pulp having 20% deinked MOW pulp had the maximum value of density, brightness, burst index and tear index.
    Keywords: APMP pulp, Cotton stalk, Deinked pulp of MOW, density, Brightness, Burst index
  • M. Joonobi*, Sh. Salehpour, Z. Araznia, Y. Hamzeh Pages 58-66
    This study was carried out to investigate the effect of storage time on the color properties and chemical compounds of the particle board made from bagasse. For this purpose, the three levels of stored and non-stored bagasse from karoon particle board Company were investigated. In addition, the chemical compositions were determined according to the TAPPI test methods and also biometrical (slenderness ratio) was done with using franklin method. The results showed that the amount of lignin was different in the stored samples at three levels. But the difference amount of cellulose and extractive was not observed. The results illustrated that the color changes in the stored bagasse were more than non-stored one. Identification of the microorganisms in stored samples was done and results showed that the most of them were bacteria and the yeast. The results showed that the storage time can significantly effect on the color and physical properties of stored bagasse.
    Keywords: Bagasse, Storage, Color changes, Chemical compounds
  • Habib Alah Khademieslam, Mehdei Kalagar Pages 67-77
    In this investigation, tensile and physical properties of polypropylene (as matrix)/wheat straw fiber/paper mill sludge (as filler) composites was studied. For this aim, ratio of wheat straw fiber/ paper mill sludge include (40/0, 30/10, 20/20, 10/30 and 0/40) were used in composite. Also, for better compatibility between the two phases3% of grafted MA as coupling agent was used. Mixing process was done in internal mixer, and then composite samples manufactured by injection molding. Result indicated that the tensile modulus of elasticity improved with increase of two fillers and also observed that the toughness of composite increased when compared to the pure PP, while the highest tensile modulus of elasticity related to the higher percentage of paper mill sludge. Tensile strength of composite decreased with adding of 40% wheat straw fiber, but with addition of sludge tensile strength increased significantly. With addition of straw wheat in PP matrix and its hydrophilic properties highest rates of water absorption and thickness swelling was observed. While with adding of sludge and less amount of Lignocellulosic materials, water absorption and thickness swelling were noticeably decrease with addition of binder and better connection with two phases.
    Keywords: wheat straw fiber, paper mill sludge, tensile properties, dimensional stability, composite
  • A. Sukhtesaraie, S. Hedjazi*, L. Jamalirad, M. Ahmadi, B. Hosseini Pages 78-91
    In this study, the physical and mechanical properties of polypropylene composites reinforced with alkaline sulfite-anthraquinone, soda-anthraquinone and monoethanolamine-anthraquinone pulping and chemical mechanical pulping produced from bagasse and pre-extracted bagasse with hot water by using a coupling agent MAPP (3%) were studied. Findings from pretreated and unpretreated bagasse composites were compared. The ratio of the polypropylene and reinforcement material (pulp) was considered at 50/ 50. The results showed that the pulping process has a significant effect on all physical and mechanical properties of produced composites. In general, composites that containing chemical pulps have greater dimensional stability and mechanical strengths but lower water absorption than that of mechanical pulp. Composites containing treated fibers with alkali sulfite-anthraquinone and soda pulp had the highest mechanical properties and dimensional stability. Composites made from fibers which their hemicelluloses were extracted and then were treated with chemical pulping processes had the highest mechanical strengths and dimensional stability among all of samples. The highest mechanical strengths and dimensional composites that reinforced with treated fibers compared with control samples containing untreated bagasse fibers are more resistant demonstrated. In general, the results showed the superior physical and mechanical characteristics for Pulp - Plastic composites compared with flour plastic composites.
    Keywords: composite, Pulp, Polypropylene, Mechanical, physical Features
  • Hassan Ziaei Tabari, Habibollah Khademieslam, Behzad Bazyar, Amir Homan Hemmasi Pages 92-104
    A new kind of thermoplastic elastomer nano composite reinforced with nano cellulose fibers is reported. The first aim of this investigation was to study the interaction and dispersion of nano cellulose fiber into pebax matrix. This copolymer is Polyether – b – Amide thermoplastic elastomer which is synthetized from renewable resources, and its hydrophilic character allows it to interact with nano cellulose. The interaction and reinforcement effect of nano cellulose at 3 levels of nano cellulose (1%, 3% and 5%) were examined by Scanning electron microscopes (SEM), Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) and Mechanical tests (consists of young module, elongation at break and impact resistance). All results achieved from these tests were indicating appropriate effects of nano cellulose fibers for the strong interaction and close contact with polyamide phase of pebax polymer which caused high mechanical properties of nano composites. The young module and impact resistance of nano composite were significantly increased.
    Keywords: Thermoplastic elastomer, Nanocellulose fiber, nanocomposite, SEM, FTIR
  • Shahram Tahmasebi, Behzad Bazyar, Habibolah Khademi Islam, Mohammad Ghofrani Pages 105-117
    In this study, the effect of beech acetylation on the adhesion of transparent paints nitrocellulose lacquer, asid catalyzed lacquer and Half Ppolyester was evaluated. For this purpose, some boards from internal part of beech (Fagus Orientalis) with a relative humidity of 12%, and 12 × 110 × 110 mm was ptepared and were treated by the two levels of acetic anhydride; with the acetylation intensity of 12/5% and 15/5%. Then the two processes were coated separately by transparent paint of nitrocellulose lacquer, asid catalyzed lacquer and Half Ppolyester. The FT-IR test was used to ensure the acetylation process. The results of bond resistance test showed that using of the radial direction compared with tangential direction, the bond strength was higher. Among the samples, the sample treated with acetylation of % 15/5 intensity in comparison with control samples and The lowest percentage of loss of adhesion was observed in control samples.
    Survey results showed that the coating by use of nitrocellulose lacquer, Half Ppolyester compared with coating by use of nitrocellulose lacquer, asid catalyzed lacquer, has a higher adhesion strength.
    Keywords: acetylation, nitrocellulose lacquer, asid catalyzed lacquer, Half Ppolyester, beech, bond resistance
  • Hamideh Abdolzadeh, Ghanbar Ebrahimi, Mohammad Layeghi Pages 118-129
    In this study, structural performance of corner joint reinforced by fiber reinforced polymers (FRP) at the area of maximum tension stress was investigated under diagonal tension loading. Therefore 1 to 3 layers of unidirectional woven of Glass, Carbon and Kevlar were used and hand lay-up was done by vinyl ester and epoxy resins. Results of load-displacement curve at yield point exhibited capability of the reinforcing layers in preventing joint opening to some extent under load. However, failure was observed at the joint due to picking fibers from wood surface or members fracture near the interface when loading increased. Since the reinforced zones of the joints by FRP show the maximum shear stress, consequently the separation of fibers from wood surfaces increased at these locations. The adhesion of FRP layers to joint surface was not appropriate due to difficult process of layering at right angle of joints followed by probable formation of air bubbles. The results of assessing FRPs reinforcing behaviour indicated that application of vinyl ester in comparison with epoxy as matrix exhibited better performance. In addition, glass and carbon fibers showed better performance than Kevlar fibers as reinforcing agents.
    Keywords: Corner joint, Fiber reinforced polymer, vinyl ester resin, epoxy resin
  • B. Kord*, M. Roohani Pages 130-140
    In this study, the synergic effects of cellulose nanocrystal and nanoclay on the biodegradation and migration behavior of composite films based on polylactic acid (PLA) were investigated. PLA and PLA-based nanocomposite films containing different loads of cellulose nanocrystal and nanoclay (0, 3 and 5 wt %) were fabricated using a solvent casting method. In order to improve the compatibility and miscibility of the whole system with respect to PLA matrix, cellulose nanocrystal was treated with oleic acid. For evaluating the biodegradation and migration behavior of films, the enzymatic degradation, biodegradation buried in soil and compost; and overall migration were tested. The results indicated that the biodegradability of the composites increased with the increase of nanoparticles in the enzymatic, soil and compost media. Besides, with the addition of cellulose nanocrystal and nanoclay to the polymer matrix, the overall migration of composites decreased. This could be due to a better adhesion of the nanoparticles to the polymer matrix, and the tortuousity of their path.
    Keywords: nanocomposite, polylactic acid, Biodegradation, weight loss, overall migration
  • M. Nazerian*, V. Moazami, R. Mohebbi Gargari Pages 141-153
    The aim of this study was evaluation of treatment effect of giant reed (Arundo donax) used in core layer of sandwich panel (untreated, heat-treated and hot-water-leached treatment), and also weight ratio of almond shell powder to melamine/urea formaldehyde at three levels (3:97, 18:82 and 33:67) on the dry- and wet-pull off adhesion (after 2 hours immersion in boiling water) of sandwich panel. Statistical analysis and Duncan multiple rang test showed that the type of treatment of core layer particle and ratio of almond shell powder to melamine/urea formaldehyde had the effect on the dry and wet-pull off adhesion, statistically. According to the FTIR test obtained from samples made from particle treated with hot-water, the hot-water treatment caused an increase in number of chemical bonds. Macroscopic photos, also, showed that hot-water treatment created the best surface quality in order to forming desirable bond. Generally, panel manufactured from hot-water-treated particles in core layer and 33% of almond shell powder in glue line had the highest pull off adhesion in dry (5/01MPa) and wet (2/86 MPa) conditions.
    Keywords: sandwich panel, almond shell powder, FTIR, pull off adhesion
  • A. Nourbakhsh, A. Kargarfard Pages 154-165
    In this research was to use the effects micro cellulose length, and coupling agent (MAPP) on the mechanical and thermal properties of Nano/ wood plastics composites. The results showed that mechanical properties of the composites made with 50 micron cellulose and 5 % of MAPP were significantly superior to those of the lower length (20 micron) and 2.5% of MAPP. Addition of MAPP could enhance the mechanical and thermal properties of the blends, due to the improvement of interface bond between the filler and matrix of Nano/ wood plastics composites. The significant improvements in mechanical properties of the blends composites made with MAPP and NC were further supported by SEM and TEM micrographs. Nano/ clay particles distribution and thermo gravimetric analysis (TGA) indicated that the addition of 5% MAPP and the longer of micro cellulose remarkably increased the thermal stability of the blends compared to other treatments of Nano/ wood plastics composites.
    Keywords: composite, Mechanical properties, Micro, cellulose, Thermal properties, nanoclay
  • O. Yazdani Aghmashhadi, Gh. Asadpour Atoee, E. Rasooly Garmaroody, R. Imani Pages 166-179
    Bank-note during in its life periods passes from different environments and various jobs with high frequency. As it is confirmed in science studies, bank-note can be one of the most important and perhaps rarest of disease and parasites carriers in society. The goal of this study is evaluation of the appropriate solution for antibacterial banknote paper production using silver nanoparticles as an antibacterial agent and a cationic polyacrylamide as retention aid. To do this, Laboratory pulp of cotton fibers bleached with peroxide with freeness of 34 ° SR, consistency of 3.1% and neutral pH were prepared and then above additives added with specified conditions (nano silver with 25, 50, 75 and 100 ppm with 0.3% percent cationic polyacrylamide) and finally 90-gram/m2 standard handsheets made from above mentioned pulp. To verify of the silver particles in paper structure, mentioned papers were charecterized by SEM. UV-vis spectrophotometric method was used to evaluate of antibacterial properties of paper. Also, papers were analyzed in strength and optical properties. The results showed that with increasing in silver nanoparticles consumption, paper strength properties and brightness were decreased, and opacity increased. The biological test results showed that the antibacterial properties of paper were increased with silver nanoparticles consumption. Based on the results of strength, optical and biological tests and also economic and environmental overviews, 25ppm consumption of nano-silver was determined as optimized treatment.
    Keywords: Bank, note, turbidity test, paper antibacterial, silver nanoparticles