فهرست مطالب

صنایع چوب و کاغذ ایران - سال ششم شماره 1 (بهار و تابستان 1394)

مجله صنایع چوب و کاغذ ایران
سال ششم شماره 1 (بهار و تابستان 1394)

  • تاریخ انتشار: 1394/04/05
  • تعداد عناوین: 14
|
  • محمد حق پناه، بابک نصرتی ششکل، سعیدرضا فرخ پیام، رحیم محبی گرگری صفحات 1-12
    این پژوهش با هدف بررسی امکان استفاده از الیاف ضایعات پارچه و اثر مقدار ذرات نانو رس بر خصوصیات فیزیکی و مکانیکی کامپوزیت حاصل از آرد چوب و پلی پروپیلن انجام شد. بدین منظور، آرد چوب و پلی پروپیلن با نسبت های وزنی 50 به 50 به همراه الیاف ضایعات پارچه در دو سطح (0 و 15 درصد)، نانورس در سه سطح (0، 2 و 4 درصد) و سازگار کننده به میزان 3 درصد، توسط دستگاه اکسترودر در دمای 160 درجه سانتی گراد مخلوط گردید. سپس نمونه های آزمونی استاندارد با استفاده از روش قالب گیری تزریقی ساخته شدند. خواص مکانیکی نظیر مقاومت های کششی و خمشی و مقاومت به ضربه فاقدار و خواص فیزیکی شامل جذب آب و واکشیدگی ضخامت، اندازهگیری شد. به طور کلی نتایج نشان داد، افزودن الیاف ضایعات پارچه به طور معنی داری سبب بهبود خواص مکانیکی و تضعیف خواص فیزیکی در کامپوزیت چوب پلاستیک شد. همچنین نتایج حاکی از آن بود که خواص فیزیکی و مکانیکی کامپوزیت چوب پلاستیک به استثنای مقاومت به ضربه فاقدار، با افزایش مقدار نانورس بهبود یافته است. نتایج مطالعات ریخت شناسی کامپوزیت نیز به منظور بررسی نحوه پراکنش ذرات نانورس با استفاده از طیف پراش اشعه ایکس (XRD) نشان داد که توزیع ذرات در زمینه پلیمری از نوع بین لایه ای بوده، و با افزایش مقدار ذرات نانورس فاصله بین لایه ها افزایش یافته است.
    کلیدواژگان: الیاف پارچه، خواص فیزیکی و مکانیکی، سازگارکننده، کامپوزیت چوب پلاستیک، نانورس
  • طه سخندان سرخابی، رحیم محبی گرگری، مجتبی مرشد، وحید معظمی، بابک نصرتی صفحات 13-29
    با توجه به عدم استفاده اصولی از منابع ارزشمند لیگنوسلولزی در استان سیستان و بلوچستان و نیاز به مواد اولیه برای کارگاه های صنایع چوب استان، تعیین و اولویت بندی شاخص های موثر در احداث واحدهای تخته خرده چوب با استفاده از ضایعات درختان گز، نخل و موز به عنوان هدف این پژوهش مورد توجه قرار گرفته است. برای احداث چنین کارخانه هایی 7 شاخص اصلی و 52 زیر شاخص تعیین و اولویت بندی گردید. از شاخص های مهم می توان به مواد و محصولات؛ زیرساخت های محیطی؛ فرهنگی و اجتماعی؛ فنی و انسانی؛ اقتصادی و مالی؛ مسائل ژئوپلیتیک و قوانین و مقررات اشاره کرد. برای این امر روش های مختلفی برای تعیین شاخص های موثر در احداث کارخانه های صنایع چوب ذکر شده است که یکی از این روش ها، روش تحلیل سلسله مراتبی است. در این روش پرسش نامه هایی تهیه و توسط افراد متخصص و صاحب نظر تکمیل گردید. نتایج حاصل از این پرسش نامه ها توسط نرم افزار Expert Choice تحلیل شده و مهم ترین شاخص ها به ترتیب اطمینان از عرضه پایدار مواد اولیه (088/0)، نیروی کار دائم (055/0)، هزینه حمل مواد اولیه (052/0)، مواد موجود در محل (048/0)، رشد اقتصادی منطقه (044/0)، کیفیت ماده اولیه (042/0)، امکانات و تسهیلات زندگی (036/0)، هزینه خرید ماده اولیه (034/0)، میزان انعطاف پذیری کارخانه در قبال تغییرات مواد اولیه (033/0) و سوددهی و دوره برگشت سرمایه (033/0) تعیین گردید.
    کلیدواژگان: فرایند تحلیل سلسله مراتبی، تخته خرده چوب، استان سیستان و بلوچستان، ضایعات موز و نخل، چوب گز
  • رضا نقدی، الهام نادعلی، حامد یونسی کردخیلی صفحات 31-40
    در این تحقیق، ساخت خمیر کاغذ از جوان چوب افرا پلت با استفاده از الکل و کاتالیزور با هدف بررسی خواص خمیر کاغذ و کاغذ حاصل بررسی شد. ویژگی های بیومتری (طول الیاف، قطر و ضخامت دیواره الیاف) و میزان ترکیبات شیمیایی جوان چوب افرا پلت (سلولز، لیگنین، مواد استخراجی و خاکستر) تعیین شد. متغیرهای پخت شامل دمای پخت (190 و 200 درجه سانتیگراد) و زمان پخت (40، 60، 80 دقیقه) بود که با مصرف 280 میلی لیتر متانول، 70 میلی لیتر آب، 025/0 مول کلرید کلسیم و 025/0 مول نیترات منیزیم در یک محفظه پخت تحت فشار و نسبت مایع پخت به چوب 7 به 1 انجام گرفت. بازده غربال خمیر کاغذهای حاصل (9/54% تا 91/60%) و عدد کاپا (5/15 تا 4/18) تعیین شد. پس از پالایش خمیرکاغذها تا درجه روانی 350 میلی لیتر در پالایشگر PFI، از هر نوع خمیر کاغذ تعداد 10 برگ کاغذ دست ساز 60 گرم بر متر مربع تهیه شد. خواص مقاومتی کاغذهای دست ساز مانند طول پاره شدن (83/3 تا 25/4 کیلومتر)، شاخص مقاومت در برابر پاره شدن (22/10 تا 81/12 mN.m2/g) و شاخص مقاومت در برابر ترکیدن (71/1 تا 11/2 kPa.m2/g) اندازه گیری و با خواص مقاومتی خمیرکاغذ کرافت حاصل از جوان چوب افرا پلت مقایسه شد.
    کلیدواژگان: پلت، جوان چوب، حلال آلی، خواص خمیرکاغذ و کاغذ، کاتالیزور
  • امید حسین زاده صفحات 41-52
    با توجه به وسعت و اهمیت صنوبر کاری و نقش آن در اقتصاد استان آذربایجان غربی، مطالعه درزمینهٔ بررسی زنجیره ارزش این محصول ضروری است. با ترسیم زنجیره ارزش جامع و شناسایی فقدان های موجود، شرایط تکمیل زنجیره ارزش در استان موردبررسی قرار گرفت. با توجه به فقدان های موجود در زنجیره ارزش استان، راهبرد مناسب برای توسعه زنجیره ارزش با کمک روش ANPمشخص شد. نتایج مربوط به محاسبه ضریب تراکم در استان آذربایجان غربی نشان داد، مقدار LQ در این استان برابر با 65852/0 است. نتایج حاصل از اولویت بندی زیر معیارهای موثر بر توسعه زنجیره ارزش چوب صنوبر در استان آذربایجان غربی نشان داد، دسترسی به مواد اولیه چوبی با وزن 16/0 مهم ترین زیر معیار است، پس ازآن پایداری تامین مواد اولیه، ماشین آلات و تجهیزات، نیروی انسانی، نزدیکی به بازارهای داخلی، تخصص و مهارت و منابع مالی با اوزان به ترتیب 132/0، 123/0، 116/0، 105/0، 102/0 و 07/0 قرار دارند. وزن دیگر زیر معیارها اهمیت کمی در توسعه زنجیره ارزش چوب صنوبر دارند. نتایج نهایی حاصل از اولویت بندی گزینه ها نشان می دهد، بیشترین وزن مربوط به تخته خرده چوب با مقدار 295/0 است. گزینه های بعدی که دارای اولویت توسعه هست، OSB، MDF و HDF هستند که به ترتیب دارای اوزان 185/0 و 178/0 می باشند. پس از فرآورده های مرکب چوب، فرآورده های شیمیایی چوب یعنی سلولز، خمیرکاغذ و کاغذسازی به ترتیب با اوزان 112/0، 1/0 و 066/0 اولویت دارند.
    کلیدواژگان: صنوبر، زنجیره ارزش، ضریب تجمع، فرآیند تحلیل شبکه ای
  • علی بیات کشکولی، فواد نیسی، علیرضا مقدم نیا صفحات 53-66
    درصد واکشیدگی یکی از خواص فیزیکی مهم محصول نهایی می باشد. این آزمون نیاز به زمان و هزینه دارد. بنابراین پیش بینی مقدار درصد واکشیدگی تخته در حین تولید می تواند باعث کنترل کردن فرایند تولید و کیفیت یکنواخت محصول گردد. در این تحقیق متغیرهایی مانند رطوبت خرده چوب قبل از خشک کن، رطوبت کیک خرده چوب در فرمینگ، میزان چسب مصرفی به ازای هر تخته، زمان پرس، دمای پرس، فشار پرس، و خاصیت درصد واکشیدگی تخته خرده چوب خط تولید کارخانه دعبل خزاعی جمع آوری شد. داده های نرمال سازی شده با استفاده از روش های شبکه عصبی مصنوعی و سیستم فازی بررسی شد و این خاصیت با بهینه ترین مدل پیش بینی شد. بهترین مدل پیش بینی درصد واکشیدگی تخته بر اساس روش شبکه عصبی مصنوعی 5-5 و در سیستم فازی تابع زد شکل با درصد خطای مطلق پیش بینی به ترتیب 5/0 و 22 درصد می باشد. روش شبکه عصبی مصنوعی در مقایسه با روش سیستم فازی از کارایی بهتری برخوردار است.
    کلیدواژگان: درصد واکشیدگی ضخامت، سیستم فازی، شبکه عصبی مصنوعی، فرایند تولید تخته خرده چوب
  • آزاده خرمی زاده، مقداد جورغلامی صفحات 67-78
    صدمه به گرده بینه های حاصل از بهره برداری جنگل می تواند در مراحل مختلف برداشت چوب شامل قطع درخت، سرشاخه زنی، بینه بری، چوبکشی، دسته بندی و حمل رخ دهد. مطالعه ای به منظور تعیین مقدار کاهش حجم کمی و ارزش از دست رفته گرده بینه های صنعتی در اثر عملیات قطع و بینه بری به شیوه موتوری-دستی با استفاده از اره موتوری در پارسل های 317 و 320 بخش گرازبن جنگل خیرود انجام شد. کاهش حجم چوب در هر درخت صدمه دیده با اندازه گیری طول و قطر میانی قسمت صدمه دیده و با استفاده از فرمول هوبر محاسبه شد. چهار نوع صدمه به چوب در طول عملیات قطع درخت عبارتند از: ارتفاع بیش از حد کنده، شکستگی و خردشدگی، صدمه به صورت شکاف یا پارگی طولی و صدمه به صورت جداشدگی ورقه ای شکل. سه نوع صدمه به چوب در طول عملیات بینه بری عبارتند از: شکاف طولی گرده بینه، جدا شدگی ورقه ای و خطای اندازه گیری. مهمترین انواع صدمه مشاهده شده در طول عملیات قطع درخت عبارتند از: شکستگی و خردشدگی و صدمه به صورت جداشدگی ورقه ای شکل. مهمترین انواع صدمه مشاهده شده در طول بینه بری عبارتند از: انحراف از اندازه استاندارد گرده بینه ها و شکاف طولی گرده بینه. در مجموع در قطع و بینه بری، 57/32 مترمکعب چوب دچار کاهش حجم شدند (در دو مرحله قطع و بینه بری به ترتیب 86 و 14 درصد). مجموع کاهش حجم ارزش چوب در عملیات بهره برداری 6/196 میلیون ریال است (به ترتیب در مرحله قطع و بینه بری 85 و 15 درصد).
    کلیدواژگان: قطع درخت، بینه بری، کاهش حجم کمی، کاهش حجم ارزش، گرده بینه صنعتی
  • عبدالله نجفی، محمد علی بای صفحات 79-93
    هدف از این پژوهش، بررسی خواص فیزیکی و مکانیکی چند سازه آرد چوب/ اکریلونیتریل بوتادی ان استایرن تحت تاثیر سازگار کننده استایرن مالئیک انیدرید SMA (در دو سطح 0 و 4 phc) و ماده پرکننده آرد چوب (در سه سطح 50،40،30 درصد وزن کل) و نوع دست اول و بازیافتی پلیمر اکریلونیتریل بوتادی ان استایرن (ABS) می باشد. نمونه های مورد آزمایش توسط روش قالبگیری تزریقی ساخته شده و آزمون فیزیکی جذب آب و واکشیدگی ضخامت طولانی مدت برای اندازه گیری ضریب انتشار رطوبت و نرخ واکشیدگی ضخامت و آزمون های مکانیکی شامل مقاومت و مدول کششی و سختی بر روی نمونه ها مطابق استاندارد ASTM انجام گرفت. نتایج نشان داد که با افزایش مقدار آرد چوب، بر مقادیر جذب آب، واکشیدگی ضخامت، ضریب انتشار رطوبت و نرخ واکشیدگی ضخامت و مقاومت و مدول کششی و نیز سختی چندسازه ها افزوده می شود. استفاده از ABS دست اول در ساخت چندسازه ها موجب افزایش خواص کششی و سختی و کاهش جذب آب، واکشیدگی ضخامت و پارامترهای آن می شود. استفاده از سازگارکننده SMA سختی چند سازه را کاهش داد.
    کلیدواژگان: اکریلونیتریل بوتادین استایرن، چند سازه چوب پلاستیک، ضریب انتشار رطوبت، نرخ واکشیدگی ضخامت، خواص کششی
  • وحید وزیری، احمد رضا سراییان، الیاس افرا، فرشید فرجی صفحات 95-108
    در این تحقیق تاثیر استفاده از آنزیم ویسکوزیم به منظور اصلاح کردن خصوصیات خمیر و کاغذ سودای باگاس مورد بررسی قرار گرفت. آنزیم ویسکوزیم (مخلوط آنزیم های تجزیه کننده کربوهیدرات ها) حاصل از قارچ Aspergillus sp در مقادیر مختلف 5/0، 1 و IU2 و مدت زمان مختلف 5/0، 1 و 2 ساعت بر خمیر و کاغذ سودای باگاس تاثیر داده شد. برای تهیه کاغذ دست ساز از آیین نامه تاپی استفاده شد. جهت مقایسه کاغذهای ساخته شده از آزمون تجزیه واریانس و برای مقایسه میانگین ها از آزمون دانکن استفاده شد. نتایج حاصله نشان داد که درجه روانی و درجه پلیمریزاسیون خمیر کاغذ با افزایش غلظت آنزیم و زمان واکنش، کاهش یافت. در واقع پیش تیمار آنزیمی خمیر سودای باگاس همانند پالایش مکانیکی عمل کرده و با فیبریلاسیون خارجی بیشتر الیاف، باعث بهبود خصوصیات مکانیکی کاغذ سودای باگاس شد. با اعمال تیمار آنزیمی، شاخص مقاومت به کشش و ترکیدن بهبود یافت. به طوری که غلظت آنزیم IU5/0 و زمان واکنش یک ساعت بیشترین شاخص مقاومت به کشش، ترکیدن و پارگی را دارا بود. با افزایش غلظت آنزیم (IU2) به دلیل افت ویسکوزیته و درجه پلیمریزاسیون اگرچه مقاومت ها کاهش یافتند ولی همچنان در مقایسه با نمونه شاهد دارای مقاومت بیشتری بودند.
    کلیدواژگان: ویسکوزیم، خمیر سودای باگاس، درجه پلیمریزاسیون، فیبریلاسیون الیاف، پیش تیمار آنزیمی
  • مریم قربانی، رحیم آقایی، پوریا بی پروا صفحات 109-118
    در این تحقیق سنتز نانونقره به شکل کلوئیدی و اثر اصلاح ترکیبی نانونقره کلوئیدی-گرمآبی بر تغییرات وزن و ساختار شیمیایی چوب گونه ی راش (Fagus orientalis) از طریق طیف سنجی FTIR بررسی شد. سطوح تیمار به 4 گروه شاهد، اشباع با نانونقره کلوئیدی، گرمابی و نانوگرمابی دسته بندی شدند. اصلاح گرمابی و نانوگرمابی به دو زیر گروه دمایی 150 و 170 درجه سانتی گراد و هر کدام در دو سطح زمانی 30 و 45 دقیقه تفکیک شدند که در مجموع 10 سطح تیمار را دربرداشت. نانونقره کلوئیدی مورد استفاده با غلظت ppm100 تهیه شد. تصاویر میکروسکوپ الکترونی، حضور، سایز و توزیع مناسب نانو ذرات کلوئیدی نقره در چوب را به وضوح اثبات کرده است. بر اساس نتایج تغییرات وزن، اثر اصلاح گرمآبی با افزایش دما و زمان معنی دار بود و افزودن نانو موجب کاهش وزن بیشتر نمونه ها گردید که این کاهش در دمای 170 درجه سانتی گراد حداکثر بوده است. طیف سنجی FTIR نشان داد با افزایش دما و زمان تیمار گرمآبی شدت جذب در باند های1- cm 25/3422، 1- cm 38/2922، 1- cm 55/1740، 1- cm 50/1330، 1- cm 39/1243و 1- cm 05/1053 به علت شکست گروه های استیل همی سلولز ها و کاهش مناطق آبدوست کاهش یافت. این کاهش در نمونه های تیمار شده به روش نانو-گرمآبی نسبت به گرمآبی بیشتر بود.
    کلیدواژگان: نانونقره کلوئیدی، گرمآبی، راش، تغییرات وزن، FTIR، تصاویر میکروسکوپ الکترونی
  • مریم قربانی، سروه حسین زاده صفحات 119-131
    این تحقیق به منظوربررسی اثرتیمار گرمایی باروغن خام پنبه دانه بر ویژگی های فیزیکی و مقاومت به پوسیدگی چوب راش ایرانی به ترتیب براساس استانداردهای ASTM-D1037 و EN113 انجام شد. تیمار گرمایی در سیلندر با استفاده از روغن خام پنبه-دانه تحت دماهای 130 و 170 درجه سانتی گراد و در زمان 30 و 60 دقیقه انجام گرفت. جذب روغن، وزن مخصوص، واکشیدگی حجمی،جذب آب وکاهش وزن متعاقب پوسیدگی اندازه گیری شد. جذب روغن در 30 و 60 دقیقه به ترتیب 5/10 و 3/13 کیلوگرم برمترمکعب برآورد شد. بیشترین دانسیته مربوط به نمونه های تیمار روغنی-گرمایی بود که در پایین ترین زمان و دمای تیمار نسبت به نمونه شاهد 7/87 درصد افزایش یافت. براساس نتایج، تیمار روغنی-گرمایی، آب گریزی و ثبات ابعاد نمونه ها را افزایش داد به طوری که جذب آب تحت دمای 130 درجه سانتی گراد و زمان 60 دقیقه در مقایسه با شاهد،0/76 درصد کاهش نشان داد. مقاومت نمونه های غوطه ور در روغن به مدت 60 دقیقه در برابر قارچ پوسیدگی سفیدرنگین کمان (Trametes versicolor)، 2/80 درصد بیش از سطح شاهد برآورد شد. تیمار روغنی-گرمایی در مقایسه با روغن، به بهبود مقاومت در برابر پوسیدگی منتهی شد که این اثر در زمان 30 دقیقه معنی دار بوده است.در مقایسه دو سطح زمانی، با افزایش دما در اصلاح روغنی-گرمایی طی زمان 30 دقیقه، مقاومت به پوسیدگی بهبود معنی دار یافت، ولیکن این بهبود تحت دمای یکسان با افزایش زمان، معنی دار نبود.
    کلیدواژگان: تیمار روغنی، گرمایی، روغن خام پنبه دانه، راش ایرانی، ثبات ابعاد، مقاومت به پوسیدگی
  • حامد یونسی کردخیلی، رضا نقدی، مجتبی امیری صفحات 133-143
    به منظور کاهش انتشار فرمالدهید از محصولات چوبی ساخته شده با چسب اوره فرمالدهید، در این تحقیق اوره با دی آلدهیدی غیرسمی با دمای جوش بالا به نام گلی اکسال واکنش یافت تا چسب جدید اوره- گلی اکسال تشکیل شود. سپس کلیه ویژگی های فیزیکی- شیمیایی، مکانیکی و حرارتی چسب اوره- گلی اکسال تولیدی اندازه گیری شد. همچنین در این پژوهش تاثیر نانوذرات رس به عنوان پرکننده روی ویژگی های مختلف چسب اوره- گلی اکسال تولیدی مورد بررسی قرار گرفت. به همین منظور، پس از ساخت چسب اوره- گلی اکسال در محیط اسیدی و بررسی خواص چسب حاصله، نانوذرات رس با نسبت های مختلف 0،1، 2 و 3 درصد وزنی (نسبت به وزن خشک چسب) به چسب اضافه شده و کلیه ویژگی های فیزیکی- شیمیایی آن از قبیل ویسکوزیته، زمان ژله ای شدن، درصد ماده جامد و دانسیته مطابق روش های استاندارد اندازه گیری شد. همچنین به منظور ارزیابی ویژگی های مقاومتی چسب اوره- گلی اکسال حاوی نانوذرات از آزمون برشی تخته لایه استفاده شد. تاثیر نانو ذرات رس روی دمای انعقاد چسب اوره- گلی اکسال نیز بوسیله آنالیز گرماسنجی تفاضلی (DSC) مورد بررسی قرار گرفت. نتایج این تحقیق نشان داد که با افزودن نانوذرات رس به چسب اوره فرمالدهید، دانسیته، ویسکوزیته و درصد ماده جامد چسب افزایش یافته در حالی که زمان ژله ای شدن چسب کاهش می یابد. نتایج آزمون برشی نشان داد که افزودن نانوذرات رس از 1 به 3%، موجب بهبود پیوسته ویژگی های مقاومتی چسب می گردد بطوریکه بیشترین میزان مقاومت برشی و درصد شکست چوب مربوط به چسب اوره- گلی اکسال حاوی 3% نانوذرات رس می باشد. همچنین بر اساس نتایج حاصل از آنالیز DSC، افزودن نانو ذرات رس، انعقاد چسب اوره گلی اکسال را بطور قابل توجهی تسریع کرده و آنتالپی واکنش (HΔ) را می کاهد.
    کلیدواژگان: چسب اوره، گلی اکسال، نانو رس، ویژگی های فیزیکی شیمیایی، مقاومت برشی، ویژگی های حرارتی
  • عباس فخریان روغنی صفحات 145-157
    دراین بررسی ویژگی های شیمیایی، آناتومیکی، خمیرکاغذ و کاغذسازی درخت سوزنی برگ کریپتومریا از منطقه پیسه سون استان گیلان مورد بررسی قرار گرفت. متوسط جرم ویژه نسبی خشک و بحرانی چوب این درخت به ترتیب 0/376 و 0/338 گرم بر سانتی متر مکعب و میانگین طول تراکئیدها، قطر تراکئیدها، قطر حفره سلولی و ضخامت دیواره سلولی تراکئیدها به ترتیب 2/92 میلی متر، 41/23 میکرون، 32/57 میکرون و 4/41 میکرون اندازه گیری شد. میزان هلوسلولز این درخت 71/88% و میزان αسلولز، لیگنین، خاکستر و مواد استخراجی آن به ترتیب 35 /48، 32/08%، o/988% و 5/644 % اندازه گیری شد. بازده کل خمیرکاغذهای کرافت در این تحقیق به طور متوسط 50/53 درصد به دست آمد. با افزایش میزان قلیائیت موثر از 12% به 18% بازده خمیرکاغذها کاهش یافت که این اختلاف کاهش در سطح اطمینان 99% معنی دار شد. با تغییر زمان پخت نیز اختلاف بازده خمیرکاغذها در سطح اطمینان 99% معنی دار شد. میانگین طول پاره شدن کاغذها در قلیائیت موثر 12 درصد 7/36 کیلومتر، در قلیائیت موثر 14 درصد برابر 7/17 کیلومتر و در قلیائیت موثر 18 درصد 9/14 کیلومتر و میانگین مقاومت در برابر ترکیدن آن ها در قلیائیت موثر 12 درصد kPa.m2/g 4/87، در قلیائیت موثر 14 درصد kPa.m2/g 4/93 و در قلیائیت موثر 18 درصد مقدار kPa.m2/g 6/19 به دست آمد.
    کلیدواژگان: درخت کریپتومریا، خمیرکاغذ کرافت، عددکاپا، مقاومت در برابر ترکیدن، مقاومت در برابر پاره شدن
  • آیسونا طلایی، اعظم احمدی، غنچه رسام صفحات 159-165
    این پژوهش با هدف بررسی اثر بخاردهی و فشرده سازی بر روی آبشویی چوب تیمارشده با نانو اکسید مس با غلظت 400 و 200 ppm اشباع انجام شد. تیمار اشباع نمونه های چوبی نوئل و صنوبر درفشار 4 بار و زمان 20 دقیقه صورت گرفت، نیمی از نمونه های اشباع شده با نانو ذرات پس از خشک شدن تحت دمای °C150 و زمان 2 سا عت بخاردهی شدند و سپس به مدت 3 ساعت در پرس °C170 به میزان 33% فشرده شدند. تمامی نمونه ها پس از 6 مرحله آزمون کهنگی تسریع شده (طبق استاندارد ASTM D-1037) در یک دوره 14 روزه مطا بق استاندارد EN84 (1997) مورد آبشویی قرارگرفتند. محلول حاصل از آبشویی تحت بررسی جذب اتمی در مرکز زمین شناسی واکتشافات معدنی قرار گرفت. نتایج نشان داد ند نمونه هایی که فقط تیمار اشباع با نانومس شدند آبشویی نشدند؛ اما پیش تیمار بخار و فشرده سازی موجب آبشویی نانو مس شدند.
    کلیدواژگان: نانو مس، آبشویی، فشرده سازی، بخاردهی، کهنگی تسریع شده
  • مهدی جنوبی، هاشم رهامین، فاطمه رفیعیان صفحات 167-192
    در این مقاله، مروری بر تحقیقات اخیر صورت گرفته در زمینه تولید نانوذرات سلولز از منابع مختلف انجام شده است. این امر بر اساس فراوانی، تجدید پذیری، سختی و مقاومت بالا، سازگاری با محیط زیست و وزن پایین مواد مذکور صورت پذیرفته، بر مطالعات متعدد انجام شده در زمینه جداسازی نانوسلولز از منابع سلولزی مختلف استناد شده و استفاده از نانو ذرات سلولز در تولید مواد جدید با کاربردهای فراوان نیز مورد توجه قرار گرفته است. در این تحقیق علاوه بر ارائه مقدمهای از خواص نانوسلولز، به بررسی روش های متفاوت جداسازی نانوکریستالها (از مشتقات نانو سلولز) از انواع مواد اولیه نیز پرداخته شده است. نانوکریستال های سلولزی میله مانند (NC) را می توان با استفاده از فرایند هیدرولیز اسیدی از موادی همانند چوب، گیاهان فیبری حاصل از پسماندهای صنعتی و کشاورزی و سلولز باکتریایی استخراج کرد. در کل می توان گفت که تمرکز این تحقیق بر روی روش های مختلف مشخصهیابی، شناخت خواص و ساختار مواد و ویژگی های جامع نانوکریستال های بدست آمده از منابع مختلف بر اساس استناد به تحقیقات انجام گرفته در این زمینه می باشد. این مطالعه بحث جامعی در خصوص استخراج نانو سلولز از منابع اولیه مختلف و پتانسیل نانوذرات سلولزی برای استفاده در طیف گسترده ای از برنامه های کاربردی با تکنولوژی متفاوت ارائه می دهد.
    کلیدواژگان: سلولز، نانوکریستال ها، خواص، مشخصه یابی
|
  • Mohammad Haghpanah, Babak Nosrati Sheshkal, Saeed Reza Farrokhpayam, Rahim Mohebbi Gargari Pages 1-12
    This study was conducted to investigate the feasibility of using waste textile fibers and the effect of nanoclay content on the physical and mechanical properties of a composite made from wood flour and polypropylene. Therefore، wood flour and polypropylene with a weight ratio of 50 to 50 with the textile waste fibers in two levels (0 and 15%)، nanoclay in three levels (0، 2 and 4%) and 3% compatibilizer were mixed in an extruder at temperature of 160°C. Afterwards، the specimens were made with injection molding thechnology. Mechanical properties including tensile and flexural strength، impact strength and physical properties such as water absorption and thickness swelling were measured. The overall results showed that addition of textile fibers significantly improves the mechanical and and weakens the physical properties of the studied composite. The results indicated that the physical and mechanical properties of wood plastic composites except impact resistance، improved with increasing nanoclay content. The results of morphological studies to study the distribution of nanoclay using a range of X-ray diffraction (XRD) showed that the distribution of particles in the polymer matrix is the type of intercalation and by increasing the amount of nanoclay particles، layer to layer distance was increased.
    Keywords: Textile fibers, physical, mechanical properties, Compatibilizer, Wood plastic composite, Nanoclay
  • Taha Sokhandan Sorkhabi Pages 13-29
    According to the wrong uses of valuable lignocellulos resources in Sistan and Baluchistan provice and needs to raw materials for wooden industrials in this state، determination and prioritize of effective criteria in construction of particleboard factories with using wastes of Tamarisk، Palms and Musa trees are considered as a purpose of this research. There are 7 main criteria and 52 sub-criteria for construction of these kind of factories. Important criteria are; materials and products، environmental، cultures and socials، technical and humans، economic and financial Infrastructure، geopolitical problems and laws. Many methods for determining effective criteria in construction of wooden industrials are introduced، which the «Analytical Hierarchy Process» is one of them. In this method questionnaires are provided and are completed with experts. Results are processed with «Expert Choice» software and the most important criteria characterized. Some of these important criteria are: assurance of offering the base materials (0. 088)، ceaseless work force (0. 055)، transport of base materials (0. 052)، available materials in location (0. 048)، regional economic growth (0. 044)، quality of base materials (0. 042)، facilities of life (0. 036)، cost of base materials (0. 034)، flexibility of factories in change of base materials (0. 033) and profitability and time of investment returning (0. 033).
    Keywords: Analytical Hierarchy Process, Particleboard Industry, Sistan, Baluchistan province, Tamarisk wood, Palms, Musa Trees
  • Reza Naghdi, Elham Nadali, Hamed Younesi Kordkheili Pages 31-40
    The properties of catalyzed organosolv pulp obtained from maple juvenile wood were studied. The physical properties of fiber (e. g. length، width، and cell membrane thickness) and chemical composition of maple juvenile wood (e. g. average cellulose، lignin، extractives، and ash content) were determined. The variables were cooking temperature (190 and 200 ºC) and time (40، 60، and 80 minutes). Chemical charge (280 ml methanol، 70 ml water، and 0. 025 mols of Calcium Chloride and Magnesium Nitrate) was kept constant. Pulp screen yields (54. 9 to 60. 91%) and Kappa No. (15. 5 to 18. 4) were measured. Pulp freeness was reduced to 350 ml CSF in PFI mill، and ten 60 g/m2 handsheets were made from the selected pulps. The strength properties of catalyzed organosolv handsheets including tear length (3. 83 to 4. 25 km)، tear index (10. 22 to 12. 81 mN. m2/g)، and burst index (1. 74 to 2. 15 kPa. m2/g) were compared with those of the conventional Kraft handsheets of maple juvenile wood. The least allowed values of the mentioned properties in the Indian (IS) and Japanese international standards (JIS) reveal that while the tear length value is slightly below that of the standards، the values of tear and burst indices are well beyond the given standards، and the environmentally-friendly catalyzed organosolv pulping process (higher yield and lower Kappa No. compared to Kraft) can be recommended to produce paper pulp from maple juvenile wood.
    Keywords: Maple, Juvenile Wood, Organosolv, Pulp, Paper Properties, Catalyzer
  • Omid Hosein Zadeh Pages 41-52
    Due to the size and importance of poplar culturing and its role in the West Azerbaijan province economy، evaluation of the poplar value chain is necessary. With drawing up a comprehensive value chain and identify the lacks، setting the value chain in the province were studied. Finally، due to lacks of the value chain، value chain strategy for development was identified using ANP. The results of the calculation of location quotient in the West Azerbaijan province showed that the LQ is equal to 0. 65852. Due to its lower LQ than one، it can be concluded that the poplar costumers in Western Azerbaijan province are less than the country average. The results of the prioritization of criteria affecting poplar value chain development in West Azerbaijan province indicated the most important criterion is the access to wooden raw materials weighing 0. 16. After that the stable supply of raw materials، machinery and equipment، manpower، proximity to local markets، expertise and financial resources are with weights، 0. 132، 0. 123، 0. 116، 0. 105، 0. 102 and 0. 07 respectively. The weights of the other criteria have a little importance in the development of the poplar value chain. Final results of alternatives prioritization showed، the maximum weight is related to particleboard with the 0. 295. The following options are OSB، MDF and HDF which have a weight of 0. 185 and 0. 178 respectively. After the composite wood products is turn of chemical products، namely cellulose، pulp and paper weights 0. 112، 0. 1 and 0. 066 respectively.
    Keywords: Poplar, value chain, Location quotient, Analytic network presses
  • Foad Nesi, Alireza Moghadamneya Pages 53-66
    Swelling percent is a very important physical property of the final product. Swelling test is timely and needed to cost. Therefore، swelling prediction of particleboard in production during can operate of the process line and consistent quality of production. In this research، variables such as moisture content of particle، the amount of adhesive، press time، press temperature، press pressure and swelling properties of particleboard were collected from Debalkhazae mill. The normalized data was analyzed by artificial neural network and fuzzy systems. Also، swelling percent was predicted by optimal model. The best model of swelling prediction is 5-5 basis of artificial neural networks، and the best function of fuzzy systems is Z-shaped curve membership function. Means absolute percent errors of the predictions are equal 5 and 22 percent، respectively. ANN method has better performance compared with fuzzy systems.
    Keywords: Percentage of thickness swelling, Fuzzy systems, Artificial Neural Networks, Production process of particleboard
  • Azadeh Khorami Zadeh, Meghdad Jorgholami Pages 67-78
    Damage to the harvested log can occur during the felling، delimbing، bucking، skidding، piling، and hauling functions of wood harvesting. A field-based study was performed to determine the amount of industrial round-wood losses associated with most applicable motor-manual tree felling and bucking systems in Gorazbon district in Kheyrud forest northern Iran. Observations were made for motor-manual harvesting systems during the felling and bucking operations. The damages detected were broken down into four groups in felling operations: split damage، stump height، slab damage، and splintering or breakage damage. There were tree types of damage recorded following the bucking operations: split damage، splintering or breakage damage and measurement error or deviation from the desired log dimensions. In the felling operations، splintering or breakage damage and splits were the most frequent types of damage. The majority of woody tissue damage in the bucking process was caused by measurement error. The total losses in industrial round-wood volume were measured as 32. 6 cubic meters (in the felling and bucking operations; were as 86 and 14 percent، respectively). The total losses in industrial round-wood value at the study area were estimated as 196. 6 million Rials (in the felling and bucking operations; were as 85 and 15 percent، respectively).
    Keywords: Tree felling, bucking, volume loss, value loss, industrial round, wood
  • Abdollah Najafi, Mohammad Ali Bay Pages 79-93
    The aim of this research is study on physical and mechanical properties of wood flour/ Acrylonitrile Butadiene Styrene (ABS) based on effect of SMA as coupling agent (0، 4 phc) and wood flour filler loading (30،40، 50% of total weight) and virgin and recycled ABS. Samples of composites were made by injection molding method and physical tests including long term water absorption and thickness swelling and mechanical tests containing hardness and tensile strength and modulus of them were performed according to ASTM standards method. The results showed that by increasing the amount of wood flour water absorption، water absorption coefficient، thickness swelling، hygroscopic thickness swelling rate، hardness، tensile strength and modulus of composites were increased. Using of virgin ABS in making of composites increased the tensile properties، hardness composites and decreased water absorption، thickness swelling and parameters of them، in long term immersion. Using of SMA in composites decreased hardness of composites.
    Keywords: Acrylonitrile Butadiene Styrene, Wood Plastic Composites, water absorption coefficient, hygroscopic thickness swelling rate, Tensile Properties
  • Pages 95-108
    In this research، the effect of enzyme treatment to modify bagasse soda pulp properties was investigated. Viscozyme enzyme (mixture of carbohydrates degrading enzymes) extracted from fungus Aspergillus aculeatus was added to pulp at different dosages of 0. 5، 1 and 2 IU (based on per gram of oven dry pulp) and reaction times of 0. 5، 1 and 2 hours. Tappi standard was used for preparation handsheets. For comparison handsheets from analysis of variance test and for comparison of the means from Duncan test were used. The results showed that pulp freeness and polymerization degree of pulp decreased as enzyme dosages and reaction times increased. In fact، enzymatic pretreatment by partial fiber fibrillation played the role of a refiner and improved mechanical properties of paper. Enzymatic treatment improved tensile and burst index. Enzyme concentration of 0. 5 IU and 1hr reaction time had the most effect on tensile and burst index. Although higher enzyme concentrations (2IU) decreased strength properties of paper due to declined viscosity، but in comparison with control sample had more strengths.
    Keywords: Viscozyme, Bagasse soda pulp, Polymerization degree, Fiber fibrillation, Enzymatic pretreatment
  • Rahim Aghayi, Poriya Biparva Pages 109-118
    Synthesis of colloidal silver nano-particles، as well as the effect of combined colloidal nano-silver and hydrothermal modification، on weight and chemical changes of wood particles through spectroscopic FTIR were investigated. Treatment levels were divided in 4 groups namely، control، nano- impregnated، hydrothermal and nano-hydrothermal. Hydrothermal and nano-hydrothermal treatments were separated in two temperatures (150 and 170 °C) and two times (30 and 45 min) with total of 10 treatment levels. Colloidal Nano silver with 100 ppm concentration was prepared. The scanning electron microscope images proved the presence، size and appropriate distribution of colloidal nanoparticles silver in wood particles clearly. With regard to the results، increasing time and temperature hydrothermal treatment had significant effect on weight changes. Also، colloidal nano silver intensified weight loss، that maximum weight loss was measured at 170°C. The FTIR spectra indicated that increase in the temperature and time of hydrothermal treatment، declined absorbance intensities in wave numbers of 3422. 25، 2922. 38، 1740. 55، 1330. 50، 1243. 39 and 1053. 05cm-1 due to breakdown of acetyl groups in hemicelluloses and decrease in hydrophilic sites. These reduction in nano hydrothermal treatment were more obvious than those for hydrothermal.
    Keywords: Colloidal nano silver, hydrothermal, Beech, weight changes, FTIR, Scanning electron microscope
  • Sarveh Hesein Zadeh Pages 119-131
    This research was conducted to determine the effect of heat-treatment with raw cotton seed oil on decay resistance and dimensional stability of beech according to EN113 and ASTM-D1037 standards respectively. The heat treatment with raw cotton seed oil was carried out in the cylinder at the temperatures of 130 and 170oC for 30 and 60 minutes. Oil uptake, density, volumetric swelling, water absorption and weight loss exposed to decay were measured. Oil uptake at 30 and 60 min were determined 10.5 and 13.3 Kg/cm3 respectively. Oil-heat treated samples at 30min and 130°C indicated the maximum density with 87.7% increase. According to results, oil-heat treatment improved water repellency and dimensional stability. Water absorption in 130°C and 60 minutes decreased 76% in comparison with control. Decay resistance of oil soaked samples for 60minutes was 80.2% more than control samples. Oil-heat treatment compared with oil treatment improved decay resistance, this effect was significant at 30 min. The temperature rise of oil–heat treatment at 30 minutes improved decay resistance, but the improvement under same level of temperature with increase time was not significant.
    Keywords: oil, heat, treatment, raw cotton seed oil, Iranian beech, Dimensional stability, decay resistance
  • Hamed Yonesi Korekhili, Reza Naghdi, Mojtaba Amiri Pages 133-143
    In order to eliminate the harm of formaldehyde from panels bonded with UF resin to environment and human health at the source, the low volatile and nontoxic aldehyde of glyoxyal (G) was chosen to react with urea (U) to prepare the wood adhesive of urea-glyoxal (UG) resin a substitute for urea-formaldehyde (UF) resin. The urea-glyoxal (UG) resin was synthesized under weak acid conditions, and its different properties were measured. Also, the effect of nanoclay on physico-chemical, thermal and mechanical properties of UG resin was investigated. For this purpose, the prepared UG resin was mixed with 1, 2 and 3 wt% nanoclay by mechanically stirring for 5 min at room temperature. The physico-chemical properties (such as SPG, viscosity, solid content and gelation time) and dry shear strength of the prepared resin were measured according to standard methods. Also, the effect of nanoclay on curing temperature of UG resin was analyzed by Differential Scanning Calorimetry (DSC) device. The physico-chemical test results indicated that addition of nanoclay increased SPG, viscosity and solid content of UG resin and decreased gelation time in the prepared resin. Dry shear strength test results showed that increasing nanoclay content from 1 to 3 wt% increased shear strength of UG resin; as the panels containing 3% nanoclay exhibited the highest shear strength value and wood failure percentage. Based on DSC test results, hardening rate as well as enthalpy value of the prepared UG resin was decreased by addition of nanoclay.
    Keywords: Urea, Glyoxal Resin, Nanoclay, Physico, chemical Properties, Shear strength, Thermal properties
  • Abbas Fakhryan Roghani Pages 145-157
    In this study chemical composition، fiber biometry، pulp and paper characteristics from Criptomeria japonica wood which has been planted in Gilan province (Pisseson region) were investigated. Mean value of specific gravity and basic density of wood were 0. 376 and 0. 338 gr/cm3، respectively. Also، fiber (tracheid) dimension including fiber length، fiber diameter، lumen diameter and cell wall thickness were determined at 2920، 41. 23، 32. 57 and 4. 41µm، respectively. The chemical composition of Criptomeria japonica wood including αcellulose، lignin، extractives and ash content were analyzed. On average Criptomeria japonica wood has 48. 35 % cellulose، 32. 08% lignin، 0. 988% ash and 5. 64% extractives. The results of this investigation show that on average Pulp yield was 50. 53 totally. With increase in effective alkali from 12% to 18%، pulps yield decreased and show significant differences at 1%. Breaking length of hand sheets made at 12%، 14% and 18% effective alkali were 7. 36، 7. 17 and 9. 14 Km، respectively. It was also observed that burst strengths of hand sheets made at 12%، 14% and 18% effective alkali were 4. 87، 4. 93 and 6. 19 Kpam2/g respectively.
    Keywords: Cryptomeria Japonhca, kraft pulp, kappa number, Tear strength, burst strength
  • Aisona Talaei, Azam Ahmadi, Ghoncheh Resam Pages 159-165
    This study was performed to evaluate the leaching rate of copper nanoparticles in combined impregnation-densification treated poplar and spruce wood after accelerated aging. Specimens were prepared by impregnation with 200 and 400 ppm nano-copper suspensions، followed by pre-steam treatment and densification. Impregnation was done in a sealed vessel with 4 bar pressure in 20 minutes. Half of the specimens were oven-dried and steamed at 150°C for 2 hours and immediately densified under the hot press at 170°C for 3 hours to reach to the 33% compression rate. All specimens were exposed to the 6 steps accelerated aging procedure according to ASTM D-1037. Leaching test was performed according to EN84 standard (1997) for a period of 14 days. The leached residues were investigated in the Mineral Exploration and Geological Center by atomic absorption method. Results showed that nano-copper particles in impregnated specimens had no leaching; but the pre-steaming and densification treatments led to leaching the nano-copper particles from the treated wood.
    Keywords: Nano copper, Leaching, Densification, Steaming, Accelerated Aging
  • Mahdi Jonoobi, Hashem Rahamin, Fatemeh Rafieyan Pages 167-192
    The main purpose of this work is to provide an overview of recent research in the area of cellulose nonmaterials production from different sources. Due to their abundance، their renewability، high strength and stiffness، being eco-friendly، and low weight; numerous studies have been reported on the isolation of cellulose nanomaterials from different cellulosic sources and their use in high performance applications. This work covers an introduction into the nano cellulose definition as well as used methods for isolation of nanomaterials (nanocrystals) from various sources. The rod-like cellulose nanocrystals (CNC) can be isolated from sources like wood، plant fibers، agriculture and industrial bio residues، tunicates، and bacterial cellulose using acid hydrolysis process. Following this، the paper focused on characterization methods، materials properties and structure. The current review is a comprehensive literature regarding the nano cellulose isolation and demonstrates the potential of cellulose nanomaterials to be used in a wide range of high-tech applications.
    Keywords: Cellulose, Nanocrystals, Properties, Characterization