فهرست مطالب

تحقیقات علوم چوب و کاغذ ایران - سال سی و دوم شماره 1 (پیاپی 58، بهار 1396)

مجله تحقیقات علوم چوب و کاغذ ایران
سال سی و دوم شماره 1 (پیاپی 58، بهار 1396)

  • تاریخ انتشار: 1396/03/04
  • تعداد عناوین: 13
|
  • رضا حاجی حسنی، بهبود محبی*، سعید کاظمی نجفی، پرویز ناوی صفحات 1-12
    این پژوهش با هدف بررسی تاثیر اصلاح بخارگرمایی(Hygro-Thermal Treatment) چوب صنوبر(Populus deltoides) بر ویژگی های فیزیکی و مکانیکی آن انجام گرفت. در این بررسی تیمار بخارگرمایی در دماهای 130، 150 و 170 درجه سانتی گراد و برای مدت زمان ماندگاری صفر، 20 و 40 دقیقه انجام شد. آزمون های فیزیکی؛ شامل اندازه گیری افت وزن و کلاپس ناشی از تیمار، تغییرات دانسیته، ثبات ابعادی، زبری سطح و آزمون های مکانیکی؛ شامل مقاومت خمشی و مدول الاستیسیته در چوب تیمار شده انجام شدند. نتایج نشان دادند که تیمار بخارگرمایی موجب بهبود ثبات ابعادی، افزایش کلاپس و زبری سطح و کاهش جرم و دانسیته چوب صنوبر شده است. هم چنین این فرآیند سبب کاهش مقاومت خمشی و افزایش مدول الاستیسیته گردید. از سوی دیگر، با افزایش دمای تیمار و مدت زمان ماندگاری افت وزن، افت دانسیته و هم چنین افزایش پدیده کلاپس روی می دهد؛ در حالی، افزایش ثبات ابعاد با دمای تیمار و مدت زمان ماندگاری رابطه مستقیم دارد.
    کلیدواژگان: اصلاح بخارگرمایی، زمان ماندگاری، صنوبر(Populus deltoides)، ویژگی های فیزیکی و مکانیکی
  • مصطفی کهن ترابی*، مهران روح نیا، شادابه فتحی صفحات 13-24
    در این تحقیق 10 نمونه چوب راش (‏Fagus orientalis L‏) با ابعاد 360×16×16 سانتی متر (طولی×شعاعی×مماسی) ‏بدون عیب ظاهری انتخاب و پس از قرار گرفتن در شرایط دمایی (60، 80، 100، 120، 140، 160و 180 درجه سانتی گراد) و ‏رطوبتی متفاوت شامل رطوبت در حالت اشباع از آب (رطوبت تعادل: 5±35 درصد)، رطوبت تعادل در مجاورت هوا (رطوبت ‏تعادل: 5±19 درصد) و رطوبت مشروط سازی شده در اتاق کلیماتیزه (رطوبت تعادل: 2±12 درصد) مورد آزمون ارتعاش خمشی ‏آزاد در دو صفحه ی طولی-مماسی و طولی-شعاعی قرار گرفتند. برخی از ویژگی های فیزیکی، مکانیکی و آکوستیکی در هر دو ‏صفحه مورد بررسی و مقایسه قرار گرفتند. نتایج نشان داد که ضریب همبستگی سه مد اول ارتعاش خمشی در شرایط کلیماتیزه در ‏هر دو صفحه شرایطی مشابه را داشت اما در زمان غوطهور در آب در دو صفحه رفتاری متمایز و مخالف را نشان دادند. اثر ‏افزایش دمای بالای 100 درجه باعث ایجاد تنشهای همکشیدگی شده که این امر منجر به گسترش ترکهای ریز و کاهش مدول ‏الاستیسیته دیواره سلولی شده و در نهایت منجر به کاهش قابلیت چوب در انتشارموج شده که به تبع آن باعث افزایش مقادیر ‏میرایی ارتعاش در صفحات ارتعاشی طولی-شعاعی و طولی-مماسی نمونه های آزمونی گردید. همچنین تغییرات همزمان مدول الاستیسیته و میرایی ارتعاش در هر دو ‏صفحه ارتعاشی می تواند گزینه ای بسیار مطلوب جهت کنترل فرآیند از ابتدای استحصال چوب تا قرار گرفتن در پروسه هایی مثل ‏چوب خشککنی و تیمارهای گرمایی باشد. ‏
    کلیدواژگان: رطوبت، حرارت، ارتعاش، کنترل برخط، تئوری تیر تیموشنکو، آکوستیک
  • محمد مهدی برازنده*، سعید مهدوی، عباس فخریان صفحات 25-32
    با توجه به اهمیت و کاربرد فراوان چوب گونه های مختلف صنوبر در تولید خمیر کاغذ، واکنش لیگنین زدایی در فرایند تولید خمیر کاغذ از چوب صنوبردلتوییدس، مورد بررسی قرار گرفت تا رابطه میان غلظت لیگنین باقی مانده در خمیر کاغذ با زمان پخت، بدست آید. بدین منظور نمونه های سه اصله درخت 10 ساله صنوبردلتوییدس از ایستگاه تحقیقات چمستان واقع در شهرستان نور استان مازندران جمع آوری گردیدند. خمیر های کاغذ به روش کرافت با سولفیدیته 25 درصد، قلیائیت 14 درصد، نسبت مایع پخت به ماده اولیه 1 : 5، سه درجه حرات بیشینه پخت 155 و 165 و 175 درجه سانتی گراد تهیه گردیدند. عدد کاپا و بازده خمیر ها، تعیین و درصد لیگنین باقیمانده در خمیر کاغذ برای هر نمونه محاسبه شد. سپس با استفاده از مدل های ارائه شده برای معادله سرعت، به روش حدس و خطا و به کمک نرم افزار اکسل، درجه و ثابت سرعت واکنش لیگنین زدایی، برای هر درجه حرارت پخت، بدست آمد. نتایج بدست آمده نشان می دهند که معادله های سرعت واکنش لیگنین زدایی صنوبر دلتوییدس در درجه-حرارت های 155 و 165 و 175 درجه سانتی گراد، به ترتیب دارای درجه های 5/5 و 5/2 و 1 و ثابت های سرعت 7-10× 8/1 برحسب (دقیقه) 1- × (غلظت) 5/4- و 4-10× 7/7 برحسب (دقیقه) 1- × (غلظت) 5/1- و 3-10× 5/3 برحسب (دقیقه) 1- می باشند. با استفاده از این معادله ها، امکان کنترل فرایند خمیر سازی، فراهم شده و می توان زمان مناسب برای رسیدن به غلظت مشخصی از لیگنین باقی مانده در خمیر را پیش بینی نمود.
    کلیدواژگان: صنوبردلتوییدس، خمیر کاغذ، لیگنین زدایی، سرعت واکنش
  • آیسونا طلایی*، محمدهادی رضوانی صفحات 33-46
    در این پژوهش ارزیابی تاثیر اصلاح شیمیایی با Polycrease ECR بر ویژگی های کاربردی چوب صنوبر باهدف استفاده به عنوان چوب- پلیمر موردبررسی قرار گرفت. فرایند اصلاح شیمیایی چوب به روش آغشته سازی با Polycrease ECR در دو سطح وزنی 30 و 50 درصد، مدت زمان 24 ساعت و درجه حرارت 120 درجه سانتی گراد انجام گرفت. ویژگی های کاربردی شامل درصد افزایش وزن، تورم حجمی، جذب آب و واکشیدگی حجمی طولانی مدت (8 هفته)، مقاومت به خمش و مدول الاستیسیته، فشار موازی الیاف، مقاومت برشی و مقاومت انفصالی پیچ موازی الیاف مطابق با استاندارد ASTM اندازه گیری شدند. پردازش آماری داده ها با روش تحلیل واریانس دوگانه (ANOVA) در قالب طرح کاملا تصادفی صورت گرفت. نتایج حاصل از اندازه گیری مقاومت نمونه های اصلاح شده با نمونه های شاهد مقایسه گردیدند. نتایج نشان داد که اصلاح شیمیایی با Polycrease ECR تاثیر معنی داری بر خواص فیزیکی و مکانیکی نمونه های تیمار شده نسبت به نمونه های شاهد داشته است. میزان مقاومت مکانیکی نمونه های شاهد نسبت به نمونه اصلاح شده بیشتر بود. اصلاح شیمیایی در سطح 30 درصد باعث کاهش جذب آب و واکشیدگی حجمی طولانی مدت شد. کاهش مقاومت های مکانیکی قابل ملاحظه نبود. مشاهده شد که اصلاح شیمیایی با Polycrease ECRدر سطح 30 درصد در مقایسه با 50 درصد، خواص فیزیکی و مکانیکی بالاتری داشته است. به طورکلی، بیشترین تاثیر اصلاح شیمیایی با Polycrease ECR در خواص فیزیکی نمونه ها (درصد جذب آب و واکشیدگی حجمی طولانی مدت) مشاهده گردید.
    کلیدواژگان: اصلاح شیمیایی، چوب، پلیمر، Polycrease ECR، ویژگی های کاربردی، صنوبر
  • احمد جهان لتیباری*، روزبه آبیدنژاد، مهران روح نیا صفحات 47-56
    در این پژوهش اثر نانولوله های کربنی چند دیواره (فراوری شده و فراوری نشده) بر ویژگی های مکانیکی چندسازه ساخته شده از الیافکارتن کنگره ای کهنه - پلی پروپیلن شامل 20% الیافکارتن کنگره ای کهنه، 80% پلی پروپیلن و صفر یا 3% مالئیک انیدرید پلی پروپیلن مورد بررسی قرار گرفته است. نانولوله کربنی چند دیواره فراوری نشده و فراوری شده در 3 سطح 0 ، 5/0 و 1 درصد مورداستفاده قرارگرفته است. برای فراوری کردن نانولوله های کربنی از روش اکسیداسیون اسیدی(مخلوط اسید سولفوریک و اسید نیتریک) استفاده شد. ویژگی های مکانیکی چند سازه بر اساس دستورالعمل های ASTM اندازه گیری شده است. نتایج نشان داد که با افزایش میزان نانولوله های کربنی ویژگی های کششی افزایش یافته ولی تاثیر فراوری نانولوله کربنی تاثیر معنی داری نداشته است. تاثیر افزودن نانولوله کربنی بر ویژگی های خمشی در سطح اعتماد آماری 99% معنی دار شده است و در اثر افزودن مقادیر زیادتر این ماده هر دو ویژگی مدول الاستیسیته خمشی و مقاومت خمشی زیاد شده است. مقاومت به ضربه نمونه ها نشان می دهد که در اثر زیاد شدن نانو لوله کربنی و مقدار جفت کننده این ویژگی افزایش می یابد. فراروی نانولوله های کربنی باعث بهبود بعضی مقاومت های مکانیکی شده است. عکس برداری با میکروسکوپ الکترونی روبشی تقویت اتصال بین اجزای تشکیل دهنده چند سازه را نشان می دهد. در چند سازه های بدون مواد جفت کننده، به دلیل اتصال ضعیف بین الیاف و پلی پروپیلن، این الیاف بدون شکسته شدن از ملات پلاستیک خارج شده اند. ولی در نمونه های حاوی جفت کننده، گسیختگی در الیاف مشاهده می گردد.
    کلیدواژگان: چندسازه، نانولوله کربنی، میکروسکوپ الکترونی، ویژگی های مکانیکی، الیافکارتن کنگره ای کهنه
  • حمیدرضا رودی*، حسیبه سعیدی صفحات 57-68
    این پژوهش با هدف بررسی اثر تشکیل چندلایه های پلیمری از نشاسته کاتیونی و نشاسته آنیونی بر روی الیاف CMP با تکنیک لایه نشانی لایه به لایه بر خواص خمیرکاغذ و کاغذهای تهیه شده از آن انجام شد. آزمایش های لایه نشانی یک در میان نشاسته های کاتیونی و آنیونی (به ترتیب با مصرف 1% و 5/0 درصد بر اساس وزن خشک الیاف)؛ با 10 دقیقه زمان لایه نشانی، برای تشکیل یک تا پنج لایه متوالی نشاسته های یونی بر روی الیاف CMP انجام شد. ویژگی های خمیرکاغذ از جمله: درجه روانی، شاخص نگهداری آب و پتانسیل زتا اندازه گیری شد. سپس از این خمیرکاغذ، کاغذهای دست ساز با وزن پایه 60 گرم بر مترمربع تهیه و خواص آن مورد ارزیابی قرارگرفت. تغییرات متوالی پتانسیل زتا تشکیل لایه های متوالی نشاسته ها بر روی الیاف CMP را تایید می-کند. به علاوه، با افزایش تعداد لایه های تشکیل شده شاخص نگهداری آب و میزان درجه روانی خمیرکاغذ افزایش یافت. نتایج ارزیابی ویژگی های کاغذ تهیه شده نشان داد که خواص پیوندپذیری بین الیاف از جمله شاخص مقاومت به کشش و شاخص مقاومت به ترکیدن افزایش قابل ملاحظه ای یافته است. تصاویر الکترونی تهیه شده بر ایجاد پیوندهای بیشتر بین الیاف به سبب جذب بیشتر نشاسته کاتیونی تاکید دارد.
    کلیدواژگان: تکنیک لایه به لایه، نشاسته کاتیونی، نشاسته آنیونی، ویژگی های مقاومتی، پتانسیل زتا، شاخص نگهداری آب
  • اخسان کتابی، امیر لشگری* صفحات 69-82
    هدف در این تحقیق بررسی تاثیر ساختار سازه خرپا بر سفتی و توزیع تنش در عضوهای سازه خرپا است. به این منظور نمونه هایی در 11 ساختار و چهار4 تکرارکه در مجموع 44 نمونه خرپا با چوب صنوبر_تبریزی ساخته و همزمان از دو اتصال مفصلی توسط چسب چوب و اتصال اصطکاکی توسط میخ استفاده شد. برای محاسبه مقاومت خرپاها ابتدا سازه ها توسط دستگاه آزمون مکانیکی با سرعت 12/5 میلیمتر بر ثانیه و 3/5 کیلونیوتن بارگذاری و نتایج آزمون مکانیکی نشان داد، خرپای هیپگیردر بیشترین مقاومت، کمترین توزیع تنش را دارا بوده و تاثیر ساختار خرپا بر روی مقاومت و توزیع تنش در عضوهای آن در سطح 95% معنی دار است. برای نشان دادن توزیع تنش بر روی عضوها از روش اجزاء محدود و نرم افزارهای مدل سازی، اتوکد و کتیا و نرم افزار انسیس جهت تحلیلی عناصر محدود استفاده و نتایج حاکی از آن است که تمرکز تنش حداکثر، در تعامل با شکست در حالت تجربی می باشد.
    کلیدواژگان: خرپا، آزمون مکانیکی، اتصال مفصلی، اتصال اصطحکاکی، روش عناصرمحدود
  • سید عباس مهدیخواه، شادمان پورموسی*، آژنگ تاج دینی صفحات 83-93
    مقاومت به کشش تر در فراورده های بهداشتی سلولزی بسیار مهم می باشد و هنگامی که این فراورده ها با فرایندهای بازیافت تولید می شود به علت عدم ثبات برخی از ویژگی های سوسپانسیون خمیرکاغذ دستیابی به حدود مطلوب ویژگی های کیفی دشوار است. به نظر می رسد ارتباط قوی تری بین مقاومت به کشش در حالت تر و میزان بار آنیونی سوسپانسیون خمیر کاغذ وجود داشته باشد. در این تحقیق با استفاده از مقادیر مختلف دو نوع پلیمرهای کاتیونی ابتدا بار آنیونی سوسپانسیون خمیر کاغذ به تدریج کاهش و سپس با اضافه نمودن پلیمر افزاینده مقاومت به کشش تر و عامل تثبیت کننده آن کاغذهای دست ساز با ویژگی های مقاومتی مختلف ساخته شد. نوع و مقدار مصرف پلیمر های کاتیونی تاثیر معنی داری بر کاهش بار آنیونی دوغاب خمیر کاغذ و در نتیجه افزایش مقاومت به کشش تر و سایر ویژگی های مقاومتی کاغذهای دست ساز داشت. تاثیر پلیمرها در بهترین شرایط باعث شد بار آنیونی از eq/Lμ 237 در نمونه شاهد به eq/Lμ32 کاهش یابد تا مقاومت به کشش تر از N/m13 به N/m 121، مقاومت به کشش در حالت خشک از N/m 2730 به N/m 2860 و مقاومت به ترکیدگی ازkPa 146 به kPa 160 با استفاده از 135 میلی گرم بر لیتر پلیمر F10 افزایش یافتند. نتایج رگرسیون گام به گام ارتباط میزان بار آنیونی خمیروکاغذ با ویژگی های کاغذهای دست ساز را تایید کرد. نتایج این پژوهش نشان داد که با کاهش بار آنیونی دوغاب خمیر کاغذ جوهرزدایی شده می توان مقاومت به کشش تر و نیز سایر ویژگی های مقاومتی کاغذهای دست ساز را افزایش داد.
    کلیدواژگان: بار آنیونی، کشش تر، خمیر جوهرزدایی شده، رگرسیون گام به گام
  • محمد احمدی*، سحاب حجازی، کامیار صالحی صفحات 94-105
    در این تحقیق به بررسی تاثیر زمان کوبش بر ویژگی های مرفولوژی، فیزیکی و مقاومتی خمیر کاغذ سودا و مونواتانول آمین حاصل از کاه گندم، جهت دستیابی به زمان بهینه کوبش پرداخته شده است. جهت کوبش خمیر کاغذها از کوبنده آزمایشگاهی یوکرومیل در زمان های مختلف استفاده شد. نتایج نشان داد که با افزایش زمان کوبش درجه روانی (SR) خمیر کاغذها افزایش یافت و در این بین خمیر کاغذ مونواتانول آمین در زمان کمتری نسبت به خمیر کاغذ سودا، به میزان بیشینه درجه روانی (SR) رسید. همچنین مشاهده شد، افزایش زمان کوبش باعث کاهش طول الیاف، ضخامت، زبری، تخلخل، و افزایش دانسیته و میزان نرمه در هر دو نوع خمیر کاغذ می گردد. همچنین مشخص شد، خمیرکاغذ مونواتانول -آمین پس از مدت زمان 30 دقیقه، به بیشترین میزان شاخص کشش خود (N.m/g 3/91) می رسد و پس از آن افزایش زمان کوبش تاثیر معنی داری بر افزایش این ویژگی نخواهد داشت. در مورد خمیرکاغذ سودا مشاهده گردید که با افزایش زمان کوبش شاخص کشش بطور معنی داری افزایش می یابد و در زمان 50 دقیقه بیشترین میزان شاخص کشش (N.m/g 7/87) برای این نوع خمیر کاغذ حاصل می شود. بیشترین میزان شاخص ترکیدن در خمیرکاغذ سودا برابر با kp.m2 5 می باشد که درمدت زمان 50 دقیقه کوبش حاصل می گردد. در مورد خمیرکاغذ مونواتانول آمین با افزایش مدت زمان کوبش تا 40 دقیقه شاخص ترکیدن افزایش یافته و به میزان بیشینه خود (kp.m2 6/5) می رسد و پس از آن، میزان آن کاهش می یابد. افزایش زمان کوبش باعث کاهش شاخص پارگی در هر دو نوع خمیرکاغذ مونواتانول آمین و سودا شد. با بررسی نتایج مشاهده شد که خمیر کاغذ مونواتانول آمین، نسبت به خمیر کاغذ سودا، بازده بالاتر و قابلیت کوبش بهتری دارد که این می تواند به دلیل قابلیت بهتر مونواتانول آمین در حفظ کربوهیدراتها و ترکیبات معدنی باشد.
    کلیدواژگان: کوبش، کاه گندم، مونواتانول آمین، یوکرومیل، ویژگیهای فیزیکی و مکانیکی
  • سهیلا زمانی نسب، امیر لشگری*، آژنگ تاج دینی صفحات 106-117
    در این تحقیق مقاومت و تمرکز تنش بر روی سازه ی صندلی با تغییر نوع اتصال(اتصال کام و زبانه- اتصال دوبل) مورد بررسی قرار گرفت.برای ساخت صندلی ها از چوب چنار(platanus orientalis) استفاده و برای محاسبه ی مقاومت صندلی ها از دستگاه آزمون مکانیکی با سرعت بارگذاری 7/12 میلی متر بر دقیقه و برای نشان دادن توزیع تنش بر روی عضوهای صندلی از نرم افزار Ansys استفاده شد.نتایج نشان می دهد که صندلی با اتصال زبانه و کام و ساختاری ساده و با قید دارای مقاومت بیشتر و توزیع تنش کمتری نسبت به صندلی با اتصال دوبل با ساختار ساده و با قید بوده و تاثیر نوع اتصال روی مقاومت صندلی معنی دار بود.توزیع تنش نشان می دهد که تنش حداکثر بر روی اتصالات افقی صندلی قابل مشاهده می باشد.مدل های عناصر محدود نشان می دهند که توزیع تنش در صندلی های با اتصال زبانه و کام یکنواخت تر می باشد
    کلیدواژگان: اتصال دوبل، نرم افزار انسیس، توزیع تنش، عناصر محدود
  • مینا اکبری، قاسم اسدپور*، نورالدین نظرنژاد صفحات 118-130
    در نتیجه تصفیه و در طی فرایند سبک کردن و کاهش سختی آب، رسوبات کربنات کلسیم به همراه سایر ناخالصی ها ایجاد می شود که به صورت لجن های معدنی جمع آوری و دفن می شوند . این تحقیق با هدف بررسی تاثیر استفاده از پرکننده کربنات کلسیم حاصل از تصفیه آب کارخانه چوب و کاغذ مازندران بر ویژگی های مقاومتی کاغذ کنگره ای حاصل از دو خمیرکاغذ سولفیت خنثی نیمه شیمیایی و کارتن های کنگره ای کهنه صورت گرفته است. کربنات کلسیم در سه سطح مصرفی 5 درصد، 10 درصد و 15درصد وزن خشک کاغذ به خمیرهای کاغذ اضافه شد. مقاومت به عبور هوا کاغذهای دست ساز، به همراه شاخص مقاومت در برابر کشش، شاخص مقاومت در برابر ترکیدن، شاخص مقاومت در برابر پاره شدن و مقاومت به لهیدگی کنگره ای اندازه گیری و با نمونه های کاغذهای دست سازشاهد(نمونه های فاقد کربنات کلسیم) مقایسه شد. نتایج این تحقیق نشان داد که استفاده از کربنات کلسیم حاصل از تصفیه آب بر ویژگی های مقاومتی کاغذ کنگره ای تاثیر منفی دارد. این تاثیر منفی پرکننده کربنات کلسیم بر خمیرکاغذ بکر سولفیت خنثی نیمه شیمیایی و خمیرکاغذ کارتن های کنگره ای کهنه در کیفیت کاغذ کنگره ای متفاوت بوده و در خمیرکاغذ کارتن های کنگره ای کهنه بیشتر است.
    کلیدواژگان: کاغذ کنگره ای، پرکننده، کربنات کلسیم، مقاومت های کاغذ
  • جواهر چعباوی زاده، حسین احمدی، محسن محمدی آچاچلویی، مهشید شیردوانی* صفحات 131-144
    بخش قابل توجهی از تاریخ و فرهنگ بشر به صورت اسناد و آثار هنری کاغذی ثبت شده است. این مساله لزوم حفاظت از این آثار را ایجاب می کند. تخریب بیولوژیک ناشی از فعالیت قارچ ها، از مهم ترین عوامل تخریب مواد آلی به ویژه آثار کاغذی به شمار می رود. هدف از این بررسی تعیین حداقل غلظت بازدارندگی(MIC) بنومیل برای قارچ‏های آسپرژیلوس نایجر، آسپرژیلوس ترئوس، پنیسیلیوم و کلادوسپوریوم جداسازی شده از صفحه های کاغذی نسخه ها و کتاب های خطی آلوده به قارچ است. در این بین جدایه های مورد بررسی از نظر حساسیت به بنومیل با یکدیگر نیز مقایسه شده اند. شناسایی جنس قارچ ها با توجه به خصوصیات ماکروسکوپی و نیز ویژگی های میکروسکوپی به روش slide culture با میکروسکوپ نوری انجام شد. به منظور تعیین حداقل غلظت بازدارندگی تیمار الکلی بنومیل برای رشد هریک از جدایه ها بر کاغذ، از روش دیسک دیفیوژن استفاده شد. طرح آزمایش مورد استفاده برای سنجش مقاومت قارچی کاغذهای تیمار شده بر اساس استاندارد ASTM D 2020-92 انجام گرفت. نتایج حاصل از بررسی نشان داد که همه قارچ های مورد آزمون به بنومیل حساس بوده و تیمار الکلی بنومیل مانع رشد جدایه های مورد آزمون بر کاغذ شده‏است. جنس پنیسیلیوم کمترین MIC برابر با ppm5/12 و جنس آسپرژیلوس بیشترین MIC برابر با ppm100 داشتند. میزان MIC به دست آمده برای آسپرژیلوس ترئوس و کلادوسپوریوم ppm50 بود. بررسی تفاوت قطر کلنی بین نمونه های شاهد، کنترل و تیمار شده نشان داد، در همه جدایه ها با افزایش غلظت بنومیل از قطر کلنی در کاغذهای تیمار شده نسبت به گروه های کنترل و شاهد، کاسته شده و درصد بازدارندگی افزایش یافته است. %100 بازدارندگی و عدم رشد برای پنیسیلیوم در کاغذهای تیمار شده با غلظت≤ ppm5/12، برای آسپرژیلوس ترئوس و کلادوسپوریوم در کاغذهای تیمار شده با غلظت ppm ≤50 و برای گونه آسپرژیلوس نایجر در کاغذهای تیمار شده با غلظت ppm100 مشاهده شد.
    کلیدواژگان: ضدقارچ، بنومیل، کاغذ تاریخی، حداقل غلظت بازدارندگی
  • وحید معظمی*، فاطمه افسونی، سعید داداشی، اسماعیل داداشی صفحات 145-156
    هدف از این تحقیق بررسی ویژگی های مکانیکی تخته فیبر دانسیته متوسط تولید داخلی و تخته فیبر دانسیته متوسط وارداتی (کشور مالزی) بوده است. به دلیل عدم شناخت و عدم دسترسی به اطلاعات عوامل و متغیرهای تاثیرگذار متعدد در تولید اوراق تخته فیبر در صنعت به ویژه تخته های وارداتی، برای درک بهتر تفاوت ها از اشعه مادون قرمز برای نمایان کردن پروفیل دانسیته عمودی تخته ها و طیف سنجی مادون قرمز (FT_IR)، جهت شناسایی ترکیبات الیاف و پیوندهای به وجود آمده با چسب و آنالیز ابعادی الیاف تخته ها استفاده شد. نتایج تجزیه وتحلیل آماری نشان داد که تخته های تولید داخل نسبت به تخته های وارداتی مقاومت های مکانیکی بالاتری داشته است. بطوریکه میانگین مقاومت خمشی و مدول الاستیسیته به ترتیب برای تخته های ساخته شده در داخل کشور 56/34 و 2762 مگاپاسکال بوده است و برای تخته های وارداتی 87/24 و 2277 مگاپاسکال می باشد. همچنین میانگین مقاومت چسبندگی داخلی برای تخته های ساخته شده در داخل کشور 78/0 مگاپاسکال و برای تخته های وارداتی 58/0 بوده است. نتایج حاصل از پروفیل دانسیته نشان داد که تخته های ساخته شده در داخل کشور، در لایه میانی دارای دانسیته 599 تا 615 کیلوگرم بر مترمکعب و لایه های سطحی نیز دارای دانسیته 1060 کیلوگرم بر مترمکعب، درحالی که تخته های وارداتی در لایه میانی دارای دانسیته 533 تا 571 کیلوگرم بر مترمکعب و لایه های سطحی نیز دارای دانسیته 1020 کیلوگرم بر مترمکعب داشته اند. با توجه به نتایج حاصل از طیف سنجی های FT_IR به دست آمده از نمونه های، تخته های تولید داخلی نسبت به تخته های وارداتی دارای پیوند هیدروژنی بیش تری می-باشند. تصاویر آنالیز الیاف نیز نشان داد بیش ترین، کم تر و میانگین طول الیاف برای تخته های تولید داخل به ترتیب 260، 10 و 120 و بیش ترین، کم تر و میانگین طول الیاف برای تخته های وارداتی به ترتیب 190، 5 و 45 به دست آمده است.
    کلیدواژگان: پروفیل دانسیته عمودی، طیف سنجی، آنالیز تصویری، تخته فیبر با دانسیته متوسط
|
  • Reza Hajihassani, Behbood Mohebi *, Saeid Kazemi Najafi, Parviz Navi Pages 1-12
    The present research work has investigated the physical and mechanical properties of hygro-thermally modified poplar (Populus deltoides) wood. The poplar wood blocks were treated hygrothermally at temperatures of 130, 150 and 170°C and for 20, 40 minutes as holding time. The physical and mechanical properties were determined for both treated and untreated wood. The properties; mass loss, collapse, specific gravity changes, dimensional stability, surface roughness, bending strength and modulus of elasticity, were determined prior to and after the treatment in all wood blocks. As expected, the hygrothermal treatment significantly improved the dimensional stability of the samples. It was also found that the hygrothermal treatment could increase collapse, surface roughness and modulus of elasticity due to the treatment. However, there were decreases in wood mass, specific gravity and bending strength of the treated poplar wood. It was revealed that the mass loss, decrease in the density as well as collapse in woos is correlated with treatment temperature as well as the holding time. While, raise of the treatment temperature as the holding time caused increase of the dimensional stability.
    Keywords: Hygro-Thermal Modification, Holding Time, Poplar (Populus deltoides), Physical, Mechanical Properties
  • Mostafa Kohantorabi *, Mehran Roohnia, Shadabeh Fathi Pages 13-24
    In this study, 10 samples of beech wood, without apparent defect, with dimensions of 360 × ýý16 × 16 ýcm (length × radial × tangential) were selected, and after being exposed to variable ýtemperature (60, ýý80, 100, 120, 140, 160, and 180°C) and moisture content conditions ýý(moisture content in conditions ýof: saturated with water (EMC=35±5%), equilibrium moisture content ýexposed to air (EMC=19±5%), ýand conditioning moisture content in a climatic chamber (EMC=12±2%), they underwent free ýflexural ývibration test in two longitudinal-tangential and longitudinal-radial planesýþ,þý and some ýof the physical, ýmechanical, and acoustical properties in both planesý were investigated. The ýresults showed that the ýcorrelation coefficient of the first three modes of flexural vibration in ýboth planes under ýclimatic ýchamber had a similar situation, but when the samples were in the ýwater-saturated condition, they ýshowed an adverse behavior in each plane. The effect of ýincreasing the temperature above 100°C ýcaused stresses resulting from shrinkage leading to ýthe development of micro-cracks and reduction in ýthe modulus of elasticity of cell walls and ýultimately reduction in wave propagation ability of wood, ýthus increase in the damping ývibration values in both longitudinal-tangential and longitudinal-radial ýplanes of the samples. ýAlso, the concurrent changes in modulus of elasticity and damping vibration in ýboth vibration ýplanes are a desirable indicator for monitoring the process from the primary logging ýprocess ýstages to processes such as wood drying and heat treatment.ý
    Keywords: Moisture, temperature, Vibration, Online control, Timoshenko beam theory, Acoustic
  • Mohammad Mahdi Barazandeh *, Saeid Mahdavi, Abbas Fakhryan Pages 25-32
    Because of importance and wide usage of different species of Populus wood in paper pulping, the delignification reaction in pulping process of P. deltoides was investigated in order to obtain the relation between residual lignin in the pulp and cooking time. The samples were 10 years olded of Populus deltoids woods which were collected from Chamestan Research Station located in Noor city of Mazandaran province. Kraft method was used for pulping the condition of which were 25% sulfidity, 14% alkali, 5:1 the ratio of liquor to sample, maximum cooking temperature as 155, 165, 175 degree centigrade. Kappa number and the yields of pulps were estimated and residual lignin was calculated for each sample. Using the models predicted for rate equation and trial and error method in excell software, the order and rate constant of delignification reaction were evaluated for each cooking temperature. The results show that the rate equations of delignification reaction of Populus deltoides in temperatures of 155°C, 165°C and 175°C have the orders of 5.5, 2.5 , 1 and the rate constants of 1.8× 10-7 min.-1 conc.-4.5, 7.7× 10-4 min.-1 conc.-1.5 and 3.5× 10-3 min.-1 , respectively. Using these equations it will be possible to control the pulping process and predict the time required to obtain a desired lignin concentration in the pulp.
    Keywords: Populus deltoides, paper pulp, delignification, reaction rate
  • Aisona Talaei *, Mohammad Hadi Rezvani Pages 33-46
    In this research the effect of chemical modification with Polycrease ECR on the functional performance of poplar wood to use as wood polymer were investigated. Polycrease ECR the modified dimethyloldihydroxy-ethyleneurea (DMDHEU) was used for chemical modification of wood by impregnation method. Specimens prepared according to the ASTM standard and treated in two levels of 30 and 50%. Modification process of specimens were performed at 24 hours in temperature of 120°C. Functional performance including Weight percent gain (WPG), bulking, long term water absorption and volumetric swelling in 8 weeks, bending strength (MOR) and modulus of elasticity (MOE), compression strength parallel to the grain, shear strength and withdrawal resistance of screw parallel to the grain was measured. Two-way analysis of variance (ANOVA) was used for statistical analysis. Obtained results of modified specimens were compared with untreated control. Results showed that modification with Polycrease ECR had significant effects on physical and mechanical properties in treated specimens. Chemical modification in 30% level, lead to reduce long term water absorption and volumetric swelling. Reduction in mechanical properties were not considerable. Chemical modification with Polycrease ECR in 30 % level compared to 50 % level, showed better physical and mechanical properties. Generally, influence of chemical modification on the physical properties (long term water absorption and volumetric swelling) were dominant.
    Keywords: chemical modification, wood-polymer, Polycrease ECR, functional performance, Poplar
  • Ahmad Jahan Latibari *, Roozbeh Abidnejad, Mehran Roohnia Pages 47-56
    At this research, the influence of Multi Walled Carbon Nano Tubes (Non-functionalized and functionalized) on mechanical properties of polypropylene – old corrugated container (OCC) fibers composites was investigated. OCC fibers polypropylene composites were prepared using 20% OCC fibers, 80% polypropylene and 3% MAPP. Three levels of multi walled carbon nano tubes (0% - 0.5% - 1%) were added. Acidic oxidation method was used to functionalize the MWCNTs. Mechanical properties were measured as defined in ASTM testing methods. The results indicated that at higher dosage of MWCNTs, the tensile strength properties of the composite were improved but the influence of the functionalizing was not statisitaclly significant. The bending strength and elasticity as wellas the izod impact were increased as the higher amount of nanotubes were added to the composite. Scanning Electron Microscopes showed the development of bonding between the composite components. Compostes without coupling agent showed lower bonding strength between polypropylene and fiber as indicated by fiber pull out. However, in the composites containing coupling agent, the fiber fracture was observed.
    Keywords: composite, MWCNT, Functionalization, SEM, mechanical properties
  • Hamid Reza Rodi *, Hasibeh Saeidi Pages 57-68
    Current study was done with the aim of investigating the effect of polymeric multilayers of cationic starch and anionic starch upon CMP fibers using layer-by-layer technique on its pulp and paper properties. Consecutive cationic and anionic starches layering experiments (respectively 1% and 0.5% dose of each starch based on oven-dry fibers) with layering time of about 10 minutes were conducted to assemble one to five successive ionic starches onto CMP fibers. Pulp properties including: freeness, water retention value and zeta potential were examined. Then, handsheets with basis weight of about 60 g/m2 were prepared and their properties were analyzed. Succeeding variation of zeta potential designated formation of successive layers of starches onto the CMP fibers. Furthermore, pulp freeness and water retention value has been enlarged by increasing the number of formed layers. The results of paper properties analysis showed that bonding-ability of fibers including tensile index and burst index have been considerably improved. The prepared SEM micrographs indicated of making more bonds between fibers due to the higher absorption of cationic starch.
    Keywords: Layer-by-layer technique, Cationic Starch, anionic starch, strength properties, zeta potential, water retention value
  • Ehsan Ketabi, Amir Lashgari * Pages 69-82
    In this study was to evaluate the impact of the truss structure on stiffness and stress distribution in the truss structural members. Made and synchronizes this structures with any Populus_ Nigra lumbers, in finally made 44 truss structure with 11 varying samples and 4 replicates. were used by two joint like friction joints was created with Glue stick and dual joint was created with nails to the 4.5 cm and calculate the resistance trusses structures by mechanical testing machine with 12.5 mm/min loading speed and 3.5 KN than mechanical test results showed, Hip Girder truss most resistance stress distribution and were the least impact on the strength and distribution of tension truss structure is significant in 95%. To show the stress distribution on the members, modeling software was AutoCAD, Catia and finite element analysis software was ANSYS. In finally the results show that maximum stress concentration, failure to engage in experimental mode.
    Keywords: truss, mechanical test, dowel joint, Wood, friction joint, finite element method
  • Seyyed Abbas Mehdikhah, Shademan Pourmousa *, Aghang Tajdini Pages 83-93
    Wet tensile strength is very important in some cellulosic health products. When these products produced during the recycling process some of the characteristics in pulp suspension due to lack of stability of desirable quality properties is difficult to achieve. In this study, using a variety of different doses of cationic polymers with laboratory methods, at first reduced the anionic charge amount in pulp suspension gradually. Then the Poly (amine) amide epichlorohydrin and its stabilizer injected to the suspension. The pulp suspension and physical properties of handsheets were evaluated. The type and amount of cationic polymers have a significant effect on the reduction of anionic charge of pulp suspension and the resulting increase in wet tensile strength and other physical resistance of handsheets. The effect of polymers resulted that anionic charge of suspension improved from 237 µeq /L in control samples to32µeq/L in the best conditions. Physical properties of handsheets improved after chemical treatments with different amounts of variety of polymers. Wet tensile strength increased than13 N/m to 121N/m, dry tensile strength improved 2730 N/m to 2860 N/m the burst resistance increased than 146 KPa to 160KPa in superior treatment using 135 mg/L of Gfloc F10. Stepwise regression analysis showed the significant relationship of the anionic charge in the pulp suspension and the physical properties of handsheets. So using different cationic polymers can be reduced the anionic charge of the pulp suspension and improved the quality properties of paper base products.
    Keywords: Anionic Charge, Cationic polymers, Wet tensile strength, Step wise Regression
  • Mohammad Ahmadi *, Sahab Hejazi, Kamiar Salehi Pages 94-105
    In this study, the effect of beating time on morphologic, physical and strength properties of soda and monoethanolamine pulps obtained from wheat straw was studied, in order to optimize the time for beating operation. Beating of the pulps was applied in different time by laboratory jokromill beater. The results showed that rising time of beating leads to increasing the freeness (SR) of pulps and monoethanolamine pulp reached to maximum amount of freeness (SR) in less time as compared to soda pulp. In addition, it is found that monoethanolamin pulp obtained the maximum amount of tensile index (91.3 N.m/g) after 30 min beating time and after that longer time of beating process had no significant effect on increasing the tensile index. About soda pulp it is observed that tensile index was increased significantly by rising the time of beating process and for this kind of pulp, maximum amount of tensile index (87.7N.m/g) was obtained in 50 min beating process. The highest burst index for soda pulp was 5 Kp.m2 which was obtained by 50 min beating process. About mono ethanolamine pulp burst index increased by rising time of beating Process and reached to its maximum amount (5.6 Kp.m2) and after that its amount decreased. Rising the time of beating process led to decreasing the tear index in both of kinds of pulp consist of monoethanolamin and soda pulp. The results showed that mono ethanolamine pulp had the higher yield and better beating ability in comparison with soda pulp which can be caused by better ability for carbohydrates and minerals retaining in monoethanolamin pulp.
    Keywords: beating, wheat Straw, monoethanolamine, jokromill, Physical, Mechanical Properties
  • Soheila Zamaninasab, Amir Lashgari *, Azhang Tajdini Pages 106-117
    In this research, resistance and stress concentration on the seat structure were examined by changing the type of connection (tongue and groove connection , and double connection). platanus orientalis used to make wooden chairs. Moreover, we applied Ansys to calculate resistance and mechanical testing machine with a load of chairs 7/12 mm per minute to show the stress distribution on the chairs members . The results show that chairs by tongue and groove connection and having a simple structure and with bail , have more resistance and less stress distribution than a double chair with a simple structure and with indicating connection and the impact of the type of connection were significant on the chair resistance . The stress distribution shows that the maximum stress concentrations on the horizontal joints are visible . Finite element models show that the stress distribution is more uniform in chairs with tongue and groove connections.
    Keywords: dowel joint, Ansys software, finite element method, stress distribution
  • Mina Akbari, Ghasem Asadpour *, Noorodin Nazarnezhad Pages 118-130
    As a result of water treatment and during the water softening and hardness reducing process, calcium carbonate deposits with other impurities produced, collected and buried as mineral sludge. This study was done to investigate the effect of using calcium carbonate filler (as a byproduct of water treatment process in Mazandaran wood and paper mill) on strength properties of fluting paper produced from both old corrugated container (OCC) and neutral sulfite semi chemical(NSSC) pulps. Calcium carbonate added to the pulps at levels of 5, 10 and 15 percentage of bone dry weight of paper. The air resistant with the tensile index, burst index, tear index and resistant to fluting of handsheets were measured and compared to control handsheets (samples without calcium carbonate). The results showed that the use of calcium carbonate from the water treatment has a negative impact on fluting paper strength properties. Calcium carbonate filler negative impacts on virgin pulp (NSSC) and recycled pulp (OCC) is different and is more in OCC pulp.
    Keywords: Fluting paper, filler, calcium carbonate, paper strengths properties
  • Javaher Chabavizadeh, Hossein Ahmadi, Mohsen Mohammadi Achachlouei, Mahshid Shirdavani * Pages 131-144
    Paper relics have historical, artistic and scientific values in the human cultural heritage viewpoint. Given the importance of this material, its preservation is a matter of great interest. Biodeterioration and specially fungi are one of main decay factors of cellulose structure of paper. The aim of this study was to determine the minimum inhibitory concentration (MIC) of Benomyl for Aspergillus niger, Aspergillus Terreus, Penicillium and Cladosporium isolated from infected papers and manuscripts. Isolates were tested for sensitivity to benomyl also been compared with each other. Fungal genera were identified based on macroscopic and microscopic characteristics of isolated samples by using slide culture method and optical microscope disk diffusion method was used In order to determine the minimum inhibitory concentration of Benomyl alcohol treatments on paper. ASTM D 2020-92 Standard Test Methods for Mildew were used to assess fungal resistance of treated paper. These test methods cover the qualitative determination of mildew (fungus) resistance of paper and paperboard, particularly those types which have been given a fungus resistant treatment. The results showed that all tested fungi are sensitive to Benomyl and Benomyl alcohol treatment prevents the growth of isolates on paper. Penicillium has the least MIC 12/5 ppm, and the highest MIC, 100 ppm, belong to Aspergillus niger. MIC obtained for Aspergillus terreus and Cladosporium was 50 ppm. In all isolates with increasing concentration of ethanolic solution of Benomyl the diameter of colonies in comparison with the control group, decreased And the percentage inhibitionof fungal growth on paper increased the results demonstrarte that the 100 ppm concentration of Benomyl in ethanol can be the lowest concentration necessary to provide an efficient antifungal action.
    Keywords: antifungal, Benomyl, Paper relics, MIC
  • Vahid Moazami *, Fatemeh Afsoni, Saeid Dadashi, Esmaeil Dadashi Pages 145-156
    The aim of this study was evaluation the mechanical properties of medium density fiber board of domestic production of Iran Company and imported medium density fiber board (Malaysia). Due to lack of knowledge and lack of access_to information, factors and variables influencing in production of fiberboard papers in industry especially imported boards, to better understand the differences of infrared radiation to reveal a vertical density profile of boards and infrared Spectroscopy (FT_IR), to identify compounds of fibers and the links caused by adhesive and dimensional analysis of fibers of the boards were used. The results of statistical analysis showed that the boards of domestic production_than to the imported boards have high mechanical strength. So that average flexural strength and modulus of elasticity in order for boards constructed in the country 34.56 and 2762 MPa and 2277 MPa, and it is 24.87 for imported supplies. The average internal bond strength of boards manufactured domestically MPa 0.78 and 0.58 have been of imported for the board. The results of density profile showed that the boards made into the country, in middle layer have 599 up to 615 kg/ m3 density and also surface layers have 1060 kg/m3, while the imported boards in middle layer have 533 up to 571 kg/m3 density and also surface layers have 1020 kg/m3 density. According to the results obtained from FT_IR spectra’s of the samples. Domestic boards than to the imported boards have more hydrogen links. Beside, pictures of analysis of fibers showed that the highest, lowest and average of fibers length for the domestic boards 260, 10 and 120 and lowest and average of fibers length for the imported boards 190, 5 and 45 were obtained, respectively.
    Keywords: vertical density profile, Spectroscopy, imagine analyses, medium density fiber board