فهرست مطالب

صنایع چوب و کاغذ ایران - سال نهم شماره 1 (بهار 1397)
  • سال نهم شماره 1 (بهار 1397)
  • تاریخ انتشار: 1397/03/31
  • تعداد عناوین: 12
|
  • شیدا خسروی، رحیم ملک نیا *، کامران عادلی، رضا محسنی، دونالد جی هاجز صفحات 1-14
    در طی دو دهه اخیر، در راستای حمایت از جنگل های هیرکانی به عنوان تنها منبع تولید چوب های صنعتی کشور، برداشت الوار با کاهش مداومی روبه رو بوده است. در نهایت، بر اساس برنامه موسوم به تنفس جنگل که در اواخر سال 1395 در مجلس شورای اسلامی تصویب شد، هرگونه بهره برداری چوب از جنگل های کشور از سال 1399 ممنوع خواهد بود. به منظور برنامه ریزی برای پاسخ گویی مناسب به تقاضای روز افزون چوب و توقف تولید داخلی چوب های حاصل از جنگل های طبیعی، ضروری است که چشم انداز آینده تولید و تجارت این محصولات ترسیم گردد. هدف اصلی مطالعه حاضر، پیش بینی ارزش پولی تولید داخلی، واردات، صادرات و قیمت تولیدات چوبی در ایران تا سال 2030 میلادی با در نظر گرفتن برنامه تنفس جنگل است. این پیش بینی به تفکیک سه دسته چوب های فرآوری نشده، تولیدات چوبی نیمه فرآوری شده و خمیر و کاغذ و با استفاده از مدل تولیدات جهانی جنگل (GFPM) انجام گرفته است. GFPM، یک مدل تعادل جزئی به شمار می رود که در آن، پیش بینی تقاضای چوب در هر کشور با استفاده از رشد تولید ناخالص داخلی و پیش بینی قیمت از طریق تعادل بین عرضه و تقاضا انجام می گیرد. نتایج حاکی از آن هست که رشد تولید داخلی برای دسته دوم بیش تر از خمیر و کاغذ خواهد بود. پیش بینی می شود که واردات چوب های فرآوری نشده به حدود 200 میلیون دلار در سال 2030 برسد و ارزش تولید و واردات تولیدات چوبی نیمه فرآوری شده به ترتیب به میزان 2/2 و 6/2 برابر نسبت به سال 2015 افزایش یابد. همچنین تراز تجاری برای کل کالاهای چوبی در ایران تا 91 درصد وخیم تر خواهد شد. در مقایسه با دسته سوم، افزایش قیمت برای تولیدات دسته های اول و دوم بیش تر خواهد بود. به طورکلی، به جز برای واردات دسته های اول و دوم، جایگاه جهانی تولید و تجارت کالاهای چوبی در ایران تا آخر دوره پیش بینی، بهبود قا بل توجهی نخواهد داشت.
    کلیدواژگان: برنامه تنفس جنگل، پیش بینی، تولید داخلی، قیمت چوب، واردات و صادرات
  • ولی الله موسوی *، عبدالله نجفی، مجید کیایی صفحات 15-26
    بدین منظور 9 اصله درخت نرمال ممرز در 3 کلاسه ارتفاعی 400، 800 و 1100 متری از سطح دریا از طرح جنگلداری ماشلک نوشهر انتخاب و از هر درخت گرده بینه هایی در ناحیه قطر برابر سینه تهیه گردید. سپس 324 نمونه کاملا سالم تهیه شده از چوب بالغ در اتاق کلیماتیزه با شرایط رطوبت نسبی 35، 65 و 95 درصد و دمای 3 20 درجه سانتی گراد قرار داده شد. ابتدا خواص فیزیکی نمونه ها اندازه گیری و سپس بعد از 3 هفته متعادل سازی، آزمون خمش با هدف تعیین حداکثر بار شکست بر روی 81 نمونه در این سه شرایط رطوبت نسبی انجام گرفت. 10، 20 و 30 درصد حداکثر بار شکست حاصل شده از آزمون خمش تعیین و سپس آزمون خزش خمشی چهار نقطه ای به منظور اندازه گیری پارامترهای خزش بر روی 243 نمونه در بازه زمانی 14 ساعت بارگذاری (رفت) و 10 ساعت برداشت بار (بازگشت) در شرایط رطوبت نسبی یاد شده انجام و بر اساس آنها میزان خزش – بازگشت، مدول خزش و خزش نسبی نمونه ها مورد محاسبه قرار گرفت.
    نتایج حاکی از آن بود که، تاثیر سطوح مختلف رطوبت نسبی و بار بر پارامترهای خزش معنی دار است، بطوریکه بالاترین و پایین ترین نمودار خزش نسبی به ترتیب در دو سطح رطوبت نسبی 95 و 35 درصد و بالاترین و پایین ترین منحنی مدول خزش به ترتیب در دو سطح رطوبت نسبی 35 و 95 درصد تشکیل گردید. در اثر مستقل بار، بالاترین و پایین ترین منحنی خزش نسبی به ترتیب در دو سطح بارگذاری 30 و 10 درصد حداکثر بار شکست و بالاترین و پایین ترین منحنی مدول خزش به ترتیب در 10 و 30 درصد حداکثر بار شکست مشاهده گردید. نتایج افزایش خواص خمشی موجب کاهش پارامترهای خزش می شود.
    کلیدواژگان: ممرز، رطوبت نسبی، بار، مدول خزش، خزش نسبی
  • مونا حاجی قاسم، بهزاد بازیار *، مهران روح نیا صفحات 27-40
    در این تحقیق به مطالعه ی اثر رنگ آمیزی بر ویژگی های آکوستیکی گونه های توت سفید (Morus alba) و گردو (Juglans regia) با لاک و الکل (شلاک) با روش ارتعاش خمشی اجباری در تیر دو سر آزاد پرداخته شده است. بدین منظور نمونه هایی از هر دو گونه با ابعاد 2×15×140 (طول، عرض، ارتفاع) تهیه شد. نمونه های آزمونی به مدت سه هفته جهت یکسان سازی رطوبت در محیط کلیماتیزه با شرایط 2±20 سانتی گراد و رطوبت نسبی %5±65 قرار گرفتند و پس از آن مرحله اول آزمون ارتعاش اجباری به منظور اندازه گیری خواص اولیه ی نمونه های آزمونی صورت پذیرفت. سپس نمونه های هر گونه توسط لاک و الکل پوشش دهی شدند و پس از یکسازی رطوبت مجددا مورد به منظور بررسی اثر پوشش با لاک و الکل در هر گونه مورد آزمون قرار گرفتند. نتایج حاکی از تغییرات یکسان در جرم ویژه نمونه های هر دو گونه ی توت و گردو در اثر پوشش دهی بود. مدول الاستیسیته، ضریب آکوستیک و کارایی تبدیل آکوستیک هر دو گونه پس از پوشش دهی با کاهش روبه رو شدند که میزان افت در گونه ی توت بیش از گونه ی گردو بود. دلیل این موضوع تغییرات به وجود آمده در فرکانس و جرم ویژه ی نمونه های آزمونی هر دو گونه می باشد که میزان تغییرات فرکانسی در گونه ی توت بیش از گونه ی گردو بود. میرایی ارتعاش در اثر پوشش دهی در هر دو گونه با افزایش روبه رو شد که به دلیل تاثیر الکل در خروج مواد استخراجی و ماهیت و نقش متفاوت این مواد بر مقادیر فاکتور مذکور در گونه ی توت بیش از به گونه ی گردو بود.
    کلیدواژگان: ارتعاش اجباری، توت، گردو، شلاک، ویژگی های آکوستیکی
  • سیده شیدا شفیعی امریی، اسماعیل رسولی گرمارودی *، سید رحمان جعفری پطرودی، امید رمضانی صفحات 41-51
    به منظور استخراج زایلان، مغز باگاس، پس از پیش تیمار قلیایی و رنگبری با کلریت سدیم، با درصدهای مختلف سود تیمارگردید و پس از محاسبه درصد استخراج، مورد طیف سنجی FT-IR قرار گرفت. زایلان تولید شده با استفاده از هیدرولیز اسیدی رقیق به قند زایلوز تبدیل شده و پس از تیمار با کربن فعال و اولتراسونیک، میزان قندها بوسیله دستگاه HPLC اندازه گیری شد. سپس زایلوز تولیدشده به محیط کشت مخمرهای Kluyveromyces Marxianus و Pichia Stipites اضافه شد تا اثر آن بر سینتیک رشد آنها مشخص شود. نتایج نشان داد که در مرحله استخراج، با افزایش مصرف سود از 8 به 14 درصد، مقدار استخراج زایلان افزایش می یابد. همچنین، فرایند هیدرولیز به تنهایی و بدون استفاده از کربن فعال و اولتراسونیک می تواند میزان قند بیشتری را تولید نماید. ارزیابی سینتیک رشد مخمرها نشان می دهد که سرعت رشد مخمر در محیط حاوی زایلوز بیشتر از گلوگز بوده و لذا کارایی این مخمر ها برای قندهای 5 کربنه بیشتر می باشد بطوریکه از آنها می توان برای تولید محصولات زیستی استفاده نمود.
    کلیدواژگان: زایلان، مغز باگاس، اسید رقیق، kluyveromyces marxianus، pichia stipites
  • مهرداد صدقی، احمدرضا سراییان *، الیاس افرا، هدایت الله امینیان، مریم افشار پور صفحات 53-63
    عوامل متعددی منجر به تخریب سلولز می شوند که هیدرولیز اسیدی از مهمترین این عوامل به شمار می رود. بسیاری از کتابهای تاریخی به مرور زمان به خاطر هیدرولیز اسیدی و افت درجه بسپارش سلولز، تخریب می شوند. به همین دلیل اسیدزدایی از کاغذهای نفیس قدیمی به منظور توقف و خنثی کردن این فرایند و نیز اعمال تیمارهای استحکام بخشی ضروری است. از آنجایی که کاغذ محیط مناسبی برای رشد برخی قارچ ها محسوب می شود، استفاده از تیمار حفاظتی مناسبی که بتواند علاوه بر افزایش pH و قلیایی نمودن کاغذ تا حد مطلوب، موجب افزایش مقاومت کاغذ و توقف یا کندتر شدن رشد قارچ های مخرب شود، مورد توجه بوده است. در این پژوهش به منظور اسیدزدایی کاغذ و تقویت بافت آن با استفاده از پراکنده سازی نانوهیدروکسید کلسیم و نانو هیدروکسی آپاتیت همراه با نانوسلولز و نانوکیتوزان در حلال الکلی (اتانول)، یک نانو پوشش بر روی سطوح کاغذ نمونه اعمال شد. برای بررسی خواص ضد قارچی، کاغذهای تیمار شده با استفاده از قارچ آسپرژیلوس در معرض شرایط کهنگی بیولوژیکی قرار گرفتند. برای این منظور پس از تهیه محیط کشت، کاغذهای تیمار شده در پلیتهای جداگانه تلقیح شدند و پس از طی کردن دوران نهفتگی، میزان رشد قارچ بر روی نمونه ها مورد بررسی قرار گرفت. همچنین آزمون مقاومت کششی هم بر روی نمونه های تیمار شده انجام گرفت. نتایج نشان داد که تیمارهای اسیدزدایی با ایجاد شرایط قلیایی، منجر به افزایش pH کاغذ شده و کاغذ تیمار شده با ترکیب نانو هیدروکسید کلسیم – نانوکیتوزان و نیز نمونه های تیمار شده با نانوهیدروکسی آپاتیت دارای کمترین میزان آلودگی قارچی بودند. کاغذهای تیمار شده با نانوهیدروکسید کلسیم همراه با نانو کیتوزان مقاومت کششی نیز خواص بهتری از خود نشان دادند و استفاده از نانوسلولز در تیمارها هرچند از مقاومت کمتری در برابر آلودگی قارچی برخوردار بود اما منجر به بهبود مقاومت کششی در کاغذهای تیماری شد.
    کلیدواژگان: تیمار اسیدزدایی کاغذ، هیدروکسی آپاتیت، نانو الیاف سلولز، کیتوزان، قارچ آسپرژیلوس
  • محمد علی سعادت نیا *، نوشین ستاری، مهران روح نیا، محسن بهمنی صفحات 65-74
    این تحقیق بدنبال آن بود تا با تهیه نمونه های مکعبی در فاصله بین مغز تا پوست گرده بینه نخل خرما (Phoenix dactylifera) تغییرات شعاعی خواص آکوستیکی و مکانیکی را مورد مطالعه قرار دهد. لذا فاصله بین مغز تا پوست با فواصل 3 سانتی متری به پنج حلقه فرضی تبدیل و از هر حلقه نمونه هایی با ابعادcm3 35×2×2 (طولی × مماسی × شعاعی ) تهیه شد. برای ارزیابی دینامیکی از ارتعاش خمشی تیر دو سر آزاد و برای بررسی ویژگی های مکانیکی از خمش استاتیک تحت بار متمرکز در وسط دهانه استفاده شد. از تغییرات دانسیته و ساختار آناتومی نمونه های آزمونی در فاصله مذکور برای تفسیر نتایج استفاده شد. نتایج نشان داد که برخلاف آنچه در سوزنی برگان و پهن برگان رخ می دهد، خواص آکوستیکی چوب نخل خرما (تانژانت دلتا، کارایی تبدیل آکوستیک و امپدانس آکوستیک) در جهت شعاعی تقریبا ثابت بود. ضریب آکوستیک در نمونه های تهیه شده در اطراف مغز بیشتر از مقادیر آن برای نمونه های مجاور پوست اندازه گیری شد که البته این اختلاف در سطح 5 درصد معنی دار بود. با حرکت از سمت مغز به سمت پوست، تغییر معنی داری در میزان دانسیته بعنوان یک ویژگی فیزیکی مشاهده نشد. بالاترین مدول استاتیک و گسیختگی مربوط به نمونه های گرفته شده از حلقه فرضی اول و فاصله 3 سانتی متری مرکز گرده بینه بود. با رسیدن به حلقه فرضی پنجم و فاصله 15 سانتی متری از مغز، میزان مدول الاستیسیته و گسیختگی به طور قابل ملاحظه ای کاهش یافت. در انتها می توان گفت که کیفیت سنجی چوب نخل خرما بر اساس تغییر در پارامترهای آکوستیکی روش مطمئنی نیست و منجر به تصمیم گیری نادرست می شود. برای استفاده از چوب نخل در جاهایی که پارامتر سفتی اهمیت دارد، نمونه های نزدیک به مغز گرده بینه مناسب تر هستند.
    کلیدواژگان: کیفیت سنجی، نخل خرما، پوست، مغز
  • مریم کریم، مهرداد قدس خواه دریایی*، جواد ترکمن، رضا اولادی، محمد علی تاجیک قنبری صفحات 75-85
    هدف از این پژوهش، تعیین شدت تخریب قارچ عامل پوسیدگی سفید رنگین کمان روی چوب بلند مازو در دما و رطوبت های مختلف بود. قارچ مورد نظر از جنگل جمع آوری و پس از خالص سازی با استفاده از تکنیک PCR خالص بودن آن در بانک جهانی NCBI تایید گردید. سپس، نمونه هایی از چوب بلند مازو بریده شده و به مدت 8 هفته برای تعیین کاهش وزن در شرایط دمایی 10، 20 و 30 درجه ی سانتی گراد و رطوبت های 45، 65 و 85 درصد در معرض قارچ مذکور قرار گرفتند. الگوی تخریب چوب نیز در هر حالت دمایی/رطوبتی به طور میکروسکوپی ارزیابی و کاهش جرم نمونه ها اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که تغییر رطوبت در مقایسه با دما تاثیر بیشتری بر شدت فعالیت تخریبی قارچ داشته است. بهینه ترین محیط برای فعالیت قارچ، دمای 20 درجه سانتی گراد و رطوبت 65% بود. از سوی دیگر بررسی های میکروسکوپی نشان داد که قارچ رنگین کمان در تمامی شرایط معرض گذاری، الگوی تخریب پوسیدگی همزمان را تولید می نماید. از این رو، می توان نتیجه گرفت تغییر استراتژی تخریبی این قارچ از پوسیدگی همزمان به انتخابی که پیش از این در برخی پژوهش ها گزارش شده بود به عواملی غیر از دما و رطوبت محیط وابسته است
    کلیدواژگان: رفتار تخریبی قارچی، قارچ رنگین کمان، پوسیدگی همزمان، بلوط
  • مرضیه رئیسی *، ابولقاسم خزاعیان، محراب مدهوشی صفحات 87-101
    هدف از این پژوهش، معرفی فرآورده های مهندسی شده چوبی جدید و پیش بینی مقاومت آنها در ترکیب با اتصال دهنده های فلزی می باشد. شناخت اتصالات نوع پین استیل موضوعی است که امروزه توجهات زیادی را به خود جلب کرده است، بخصوص که نوآوری های زیادی در راستای ساخت اتصالات با تغییر در فرآورده های مهندسی چوب صورت گرفته است. برای انجام مطالعه، ترکیب جدیدی از فرآورده های مهندسی شده چوب مورد استفاده قرار گرفت. بدین صورت که تخته لایه از گونه توس با تخته تراشه جهت دار توسط رزین پلی اورتان تک جزئی در ساختاری سه لایه قرار گرفتند. آرایش لایه ها در 4 سطح صورت گرفت. اتصال دهنده مورد استفاده در این تحقیق، پین استیل با قطر 6 و 8 میلیمتر بوده است. پس از ساخت فراورده لایه ای جدید، نمونه های مناسب برای آزمون مقاومت جابجایی اتصال دهنده بر اساس استاندارد تهیه شدند و مقدار مقاومت توسط فرمولهای EC5جهت پیش بینی مقاومت صورت گرفت. نتایج نشان داد که، اثر مستقل نوع ترکیب لایه ای جدید و همچنین قطر پین استیل بر مقاومت جابجایی اتصال دهنده معنی دار بوده است. همچنین نتایج نشان داده اند که افزایش قطر پین استیل منجر به افزایش مقاومت جابجایی اتصال دهنده شده است. از طرفی، ترکیبات دارای سهم بیشتر تخته لایه، مقاومت جابجایی اتصال دهنده بیشتری داشته اند. نکته حائز اهمیت و مورد هدف در این مطالعه توانایی پیش بینی EC5 برای مقاومت محصولات مهندسی شده جدید بوده است که مشخص شد رفتار هر 4 نوع ترکیب با دقت کافی توسط EC5 قابل پیش بینی است و هر چهار نوع ماده دارای مقاومت منطبق با مقادیر پیش بینی و رفتار بدون شکست بوده اند.
    کلیدواژگان: مقاومت جابجایی اتصال دهنده، پین استیل، EC5، شکست، فرآورده های مهندسی شده چوب
  • سمانه یوسفی لنبر، آیسونا طلایی*، محمدهادی رضوانی صفحات 103-117
    هدف از این مقاله بررسی ویژگی های فیزیکی و مکانیکی چندسازه های چوب پر کاربرد در بازار ایران قبل و بعد از کهنگی تسریع یافته بود. فرایند چند مرحله ای کهنگی تسریع شده طبق استاندارد ASTM D-1037 انجام گرفت . نمونه های مورد مطالعه از چهار نوع تخته خرده چوب صنعتی و یک نوع تخته فیبر (MDF) که از مواد لیگنوسلولزی چوبی و غیرچوبی ساخته شده بودند از شرکت های مختلف تهیه شدند. ویژگی های فیزیکی شامل دانسیته ، جذب آب ، واکشیدگی ضخامت بعد از غوطه وری طولانی مدت و ویژگی های مکانیکی شامل مدول گسیختگی ، مدول الاستیسیته و چسبندگی داخلی قبل و بعد از اعمال کهنگی بررسی شدند. بیشترین کاهش دانسیته پس از آزمون کهنگی مربوط به نمونه های MDF بود، در حالیکه نمونه های تخته خرده چوب کاهش دانسیته کمتری داشتند. میزان جذب آب و واکشیدگی ضخامت نمونه های MDF طی غوطه وری طولانی مدت نسبت به نمونه های مختلف تخته خرده چوب کمتر بود، که به دلیل سطح صاف تر و نفوذ پذیری کمتر MDF است. در اثر کهنگی و به همراه آن تخریب بخشی از اتصالات رزین و تورم دیواره، جذب آب و واکشیدگی ضخامت در تمامی تخته ها افزایش یافت. پس از کهنگی بیشترین میزان کاهش مقاومت خمشی و مدول الاستیسیته در نمونه های MDF مشاهده شد، اما مقادیر مربوط به تخته خرده چوب ها قابل توجه بود. چسبندگی داخلی اکثر تخته ها قبل از کهنگی بالاتر از حد استاندارد بود، اما با اعمال کهنگی و تخریب اتصالات داخلی رزین در شرایط متناوب خشک و تر شدن تا حد معنی داری حتی کمتر از حد استاندارد کاهش یافت .
    کلیدواژگان: کهنگی تسریع یافته، کامپوزیت چوبی، ویژگی های فیزیکی و مکانیکی
  • لعیا جمالی راد *، مجید بایراش، هدایت الله امینیان، وحید وزیری صفحات 117-126
    در این پژوهش از سرشاخه های حاصل از هرس درختان توت به صورت مخلوط با خرده چوب صنعتی در ساخت تخته خرده چوب استفاده شد. سپس خواص فیزیکی و مکانیکی پانل های ساخته شده مورد بررسی قرار گرفت. بین منظور متغیرهای این تحقیق شامل مقدار اختلاط سرشاخه توت با خرده چوب صنعتی در چهار سطح 100:0، 90:10، 80:20 و 70:30 درصد و مقدار مصرف چسب اوره فرمالدهید در دو سطح 12 و 14 درصد وزن خشک خرده چوب بودند. نتایج حاصل نشان داد که افزایش مقدار مصرف ذرات حاصل از سرشاخه توت تا 20 درصد تاثیر منفی بر خواص فیزیکی و مکانیکی تخته ها نداشته است. اما افزایش مصرف این سرشاخه ها تا 30 درصد تآثیر منفی بر خواص فیزیکی و مکانیکی تخته ها داشته که در مقابل با افزایش مقدار مصرف چسب اوره فرمالدهید تا 14 درصد، می توان پایداری ابعادی تخته ها، مقاومت خمشی، مدول الاستیسیته و چسبندگی داخلی آنها را بهبود داد.
    کلیدواژگان: سرشاخه توت، چسبندگی داخلی، مقاومت خمشی، چسب اوره فرمالدهید، خرده چوب صنعتی
  • صائب شبان پور*، نورالدین نظرنژاد، مریم قربانی صفحات 127-135
    تحقیق حاضر با هدف بررسی خواص فیزیکی شامل: جذب آب، واکشیدگی ضخامت، بازگشت فنری و چسبندگی داخلی تخته فیبر دانسیته بالا ساخته شده از الیاف اکسیدشده و مقادیر مختلف چسب انجام شد. به منظور اصلاح سطوح الیاف، الیاف با اسیدنیتریک 40 درصد تیمار شدند. پس از چسب زنی الیاف با اوره فرم آلدهید (7 و 9 درصد بر اساس وزن خشک الیاف)، تخته های با دانسیته 9/0 گرم بر سانتیمتر مکعب، به وسیله پرس گرم در دمای 175 درجه سانتی گراد و زمان 4 دقیقه ساخته شدند. نتایج طیف سنجی، کاهش گروه های عاملی هیدروکسیل و افزایش گروه کربوکسیل متعاقب اصلاح اکسیدی را تائید نمود. نتایج آزمون غوطه وری کوتاه مدت در آب نشان داد که در تخته های حاوی الیاف اصلاح اکسیدی و 9 درصد چسب اوره فرم آلدهید، کمترین جذب آب و واکشیدگی ضخامت به ترتیب با میانگین 5/78 و 65/28 درصد اندازه گیری شد. بازگشت فنری تخته های اصلاح شده حاوی چسب کمتر، ناشی از آزاد شدن تنش ها و گسستن بیشتر اتصالات بود که به کاهش معنی دار چسبندگی داخلی منتهی شد.
    کلیدواژگان: الیاف اکسید شده، اسید نیتریک، چسبندگی داخلی، واکشیدگی ضخامت، جذب آب
  • بابک نصرتی ششکل *، فاطمه دهدست، رحیم محبی گرگری، مجید عبدوس صفحات 137-151
    این تحقیق با هدف بررسی اثر ذرات نانورس و سازگارکنندگی پلی پروپیلن اکسیدشده در فاز مذاب بر خواص مکانیکی و فیزیکی چندسازه چوب پلاستیک حاصل از آرد گیاه نی (Phragmites australis) و پلی پروپیلن انجام شد. بدین منظور پلی پروپیلن به روش مذاب و طی مدت 2 ساعت، در مجاورت اکسیژن هوا و الکل 1- دودکانول اکسید شد. سپس آرد گیاه نی با نسبت وزنی 50 درصد با فاز پلیمری به همراه سازگارکننده در دو سطح (0 و 3 درصد) و ذرات نانورس در 3 سطح (0، 2 و 4 درصد) در دستگاه مخلوط کن داخلی به مدت 6 دقیقه و تحت دمای 165 درجه سانتی گراد مخلوط شد. در نهایت نمونه های آزمونی با ابعاد 2×150×150 میلی متر با استفاده از دستگاه پرس گرم ساخته شد. خواص مکانیکی و فیزیکی نمونه ها نظیر مدول و مقاومت های کششی و خمشی، مقاومت به ضربه، جذب آب و واکشیدگی ضخامتی بلندمدت مطابق آیین نامه های استاندارد ASTM مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که استفاده از سازگارکننده سبب بهبود کلیه خواص مکانیکی و فیزیکی چندسازه گردید. همچنین نتایج حاکی از آن بود که خواص مکانیکی و فیزیکی چندسازه چوب پلاستیک به استثنای مقاومت به ضربه فاقدار، با افزایش مقدار نانورس بهبود یافته است. مطالعات ساختاری کامپوزیت و چگونگی پراکنش نانو ذرات نیز با استفاده از طیف سنجی تفرق اشعه ایکس و تصاویر میکروسکوپ الکترونی عبوری نشان داد که توزیع ذرات نانورس در زمینه پلیمری از نوع ساختارهای بین لایه ای بوده است.
    کلیدواژگان: چوب پلاستیک، نانورس، پلی پروپیلن اکسیدشده، میکروسکوپ الکترونی، Phragmites Australis
|
  • Sheyda Khosravi, Rahim Maleknia *, Kamran Adeli, Reza Mohseni, Donald G. Hodges Pages 1-14
    The last two decades consisted of a steady decrease in timber production levels in Iran in order to preserve the Hyrcanian forest as the only source of industrial wood. Consequently, under the so-called “the Forests’ Breathing Plan” in 2017 the Islamic Parliament of Iran stipulated that any wood exploitation from Iranian forests will be prohibited beginning in 2020. In order to respond to increasing wood demand and the cessation of the domestic production of natural-forest wood, the future prospect for the production and trade of wood commodities must be assessed. The main objective of this study was to predict the monetary values of domestic production, imports, exports, and prices of wood products in Iran through 2030 under the Forests’ Breathing Plan. The assessment was performed using the Global Forest Products Model (GFPM) and for three categories of wood products: unprocessed wood, semi-processed wood products and pulp and paper. The GFPM is a partial equilibrium model that forecasts wood demand based on the growth rate of gross domestic product in each country and predicts price by establishing equilibrium between demand and supply. The results indicate that the growth of domestic production will be larger for the second category of wood products than for pulp and paper. The import of unprocessed wood will reach nearly USD 200 million in 2030 and the production and import values of semi-processed wood products will increase 2.2 and 2.6 times, respectively, compared to 2015. Nevertheless, the total trade balance of wood products will deteriorate by 91% for Iran. Compared to pulp and paper, the increase in the price of the unprocessed and semi-processed wood will be greater. Overall, the global position of Iran’s trade and production of wood products will not improve significantly except for the import of unprocessed and semi-processed wood during the period examined.
    Keywords: Domestic production, forecasting, Forest's Breathing Plan, import, export, wood price
  • Valiullah Mousavi *, Abdollah Najafi, Majid Kiaie Pages 15-26
    For this purpose, 9 hornbeam trees at 400, 800 and 1100 meters altitude from forestry projects of Meshelak Nowshahr were selected. 324 Clear samples were cut at mature wood in diameter breast height (DBH). The prepared samples (dimensions: 2.5 × 2.5 × 41cm) in a room at temperature of 20 C and relative humidity (RH) 35, 65 and 95 % were conditioned. Afterward three weeks conditioning, at firs three points bending test for determining the maximum of bending load on 81 samples was done. 10, 20 and 30% maximum of bending load (MBL) were measured and then four points bending creep test for determining creep parameters on 243 samples at times period of 14 hours loading and 10 hours unloading in acclimatized room conditions were measured and then creep/recovery, creep modulus and relative creep were calculated.
    Results indicated that, the effects of load and relative humidity on creep parameters was significant so as the maximum and the minimum relative creep were observed in 95 and 35% RH respectively and the maximum and the minimum creep modulus were observed in 35 and 95% RH respectively. The maximum and minimum relative creep in 30 and 10% MBL respectively and the maximum and minimum creep modulus in 10 and 30% MBL were observed respectively. Results indicated that the increasing of bending properties caused decreasing the creep parameters.
    Keywords: hornbeam, Load, Relative humidity, creep modulus, relative creep
  • Mona Hajighasem, Behzad Bazyar *, Mehran Roohnia Pages 27-40
    In this study the effect of coating with lacquer (Shellac) on acoustic properties by forced flexural vibration in free-free beam in white mulberry (Morus alba) and walnut (Juglans regia) have been investigated. For this purpose, the samples of both species with dimensions of 2 × 15 × 140 (length, width, height) were prepared. The samples of both species for integrated humidity were kept in climatic chamber for three week in climatic chamber (20 ± 2C0 and 65 ± 5 % rH) and then the first step of forced vibration test for measure basic properties of the both test samples were performed on them. Aftter that the samples of both species were coated by lacquer and after integrated humidity in samples to assess the effect of lacquer on acoustic properties forced flexural vibrations test was performed on them again. The results showed equal variations in the specific gravity in both coated species in mulberry and walnuts samples. The modulus of elasticity, acoustic coefficient and acoustical conversion efficiency values after coating were reduced in both that drop in values in mulberry more than walnut species.The reason of this results caused with variations in the frequency and specific gravity of the test specimens in both species that variations in frequency in mulberry more than walnut species. Damping vibration values under the influence of coating was increasing in both species that's results obtained because the different influence of alcohol in withdrawal extractives in mulberry and walnut species and different nature and role of these substances in each species that mulberry that this factor values referred to in mulberry species was over than walnut species because of the different nature of the extractives in each species.
    Keywords: Force Vibration, Mulberry, Walnut, Shellac, Acoustic properties
  • Seyyedeh Sheyda Shafiei Amrehei, Esmaeil Rasooly Garmaroody *, Seyedrahman Djafari Petroudy, Omid Ramezani Pages 41-51
    In order to Xylan extraction, bagasse pith, after alkaline pre-treatment and sodium chlorite bleaching, treated with different dosage of soda and then calculated extraction percentage and characterized with FT-IR. Produced xylan changed to xylose with diluted acid hydrolysis and after treatment with active carbon and ultrasonic, reduced sugar measured by HPLC. Then, obtained xylose was added to yeasts media of kluyveromyces marxianus and pichia stipites to evaluate its effects on their growth kinetic. Results showed that by increasing in soda dosage, xylan extraction percentage increased. Also, hydrolysis process alone can produced much sugar without active carbon and ultrasonic. Evaluation of yeasts growth kinetic showed that the speed of yeast growth in media including xylose was more than glucose one and so efficiency of these yeasts is much for C5 sugar as it can be used them for bio-products manufacture.
    Keywords: xylan, bagasse pith, dilute acid, kluyveromyces marxianus, pichia stipites
  • Mehrdad Sedghi, Ahmadreza Saraeyan *, Elyas Afra, Hedayatollah Aminian, Maryam Afsharpour Pages 53-63
    Several factors cause the degradation of cellulose that the most important factor of them is Acidic Hydrolysis. Many historical books are gradually destroyed due to acidic hydrolysis and reduction of the degree of polymerization of cellulose. So deacidification and strengthening treatments for valuable old papers to stop these processes are necessary. Since the paper is a good substrate for growth of some destroying fungi, applying a suitable restoration treatment to stop or delay the growth of these destroying microorganisms - in addition of increasing the pH and preparing alkaline conditions for paper- has been considered. In this study, in order to deacidification and strengthening of paper, with different combinations of Nano Calcium hydroxide, Nano Hydroxyapatite, Nano cellulose and Nano Chitosan in an alcoholic solvent )ethanol), a Nano coat was applied on the surface of the sample paper. For study the anti-fungal properties, biologic aging was done on treated paper with Aspergillus fungi. For this purpose, after preparing culture medium, treated papers in separate petri dishes were inoculated and after incubation period, the amount of fungal growth was studied. Also, tensile strength test was done on treated samples. Results showed that diacidifation treatments by preparing an alkaline condition increased the pH of paper and the paper treated with a complex of Nano calcium hydroxide and Nano chitosan, and also treated samples with Nano Hydroxyapatite had lowest fungal contamination. Treated Papers with Nano calcium hydroxide and Nano chitosan showed better tensile strength properties and applying Nano cellulose in treatments improved the tensile strength of treated papers although had the less anti-fungal resistance.
    Keywords: Paper deacidification treatment, Nano Hydroxyapatite, Cellulose Nano fibers, Chitosan, Aspergillus fungi
  • Mohammadali Saadatnia *, Noushin Sattari, Mehran Roohnia, Mohsen Bahmani Pages 65-74
    This paper investigated the radial variations of acoustical and mechanical properties of date palm from the pith to the bark. Cubic samples with dimensions of 2×2×35 cm3 (Radial× tangential ×longitudinal)) were taken in distance of 3, 6, 9, 12 and 15 cm toward the bark. To evaluate dynamical properties of date palm, flexural vibration method was applied on cubic experimental samples. Further the specimen then were utilized for measuring MOE and MOR in static bending test. More details were also attained by anatomical analyzes. The results showed that the acoustical parameters of the propagated wave (the internal friction, the acoustic conversion efficiency as well as the acoustical impedance) were constant while increasing the distance between pith and bark. The highest values of acoustic coefficients found for samples near the pith and partially increased while moving to the bark. The density variations were less important in radial direction of date palm disk. The MOE and MOR values significantly radially varied and were maximum for samples in distance 3 cm. As they reached to the distance of 15 cm from the center, the given parameters dramatically decreased. Finally it can be conclude that the quality assessment of date palm based on the acoustical parameters is not reliable. It is suggested to provide samples from the outer parts of date palm disk when construction materials need more strength.
    Keywords: quality evaluation, date palm, pith, bark
  • Maryam Karim, Mehrdad Ghodskhah Daryaei *, Javad Torkaman, Reza Oladi, Mohammad Ali Tajick Ghanbary Pages 75-85
    The aim of this study was to determinate the destructive behaviors of the white rot fungus Trametes versicolor on oak at different ambient temperatures and moistures. Hence, test fungus was collected from Khararod forest and after puricication, it was verified in the NCBI by molecular method. Thereafter, the wood samples were cut and exposed to fungus for mass loss determination at three temperature (10, 20, 30°C) and three relative humidity levels (45, 65, 85%) for 8 weeks. Destructive patterns of decayed wood sample was also examinate by microscopic method. The results indicated that a change in moisture content was more influential on destructive behaviour of fungus than temperature. Moreover, 20°C of temprature and 65% of relative humidity was the optimal environment for fungal activations. On the other hand, the microscopic investigations showed that Trametes versicolor produce simultaneous whit rot at all exposing conditions. Hence, it can be concluded that a shift in destructive behavior of this fungus which has already been reported is influenced by environmental factors other than temperature and moisture content
    Keywords: fungal distructive behavior, Trametes versicolor, simultaneous decay, oak
  • Marzie Reisi *, Abolghasem Khazaeian, Mehrab Madhoushi Pages 87-101
    The purpose of this study is introduction new wood engineered products and predict their strength in combination with metal fasteners for timber structures construction. Investigation of steel dowel connections is an important issue that has attracted much attention today. There are many innovations in the constructions with the change in wood engineered products. For this research, a new combination of wood- based products was used; three layered structures consisted of birch plywood and OSB layers bonded by a single- component Polyurethane resin in four configurations. The connections used in this study were steel dowels in 6 mm and 8 mm diameter. After producing new layered products, the embedment strength of samples was evaluated and compared to amounts calculated by engineering functions of resistance prediction according to EC5. Results showed that, the effect of the layered composition type on the embedment strength of connection was significant as well as the steel dowel diameter. Increasing of dowel diameter improved the embedment strength of materials. The compound with more contribution of plywood had higher embedment strength. The important point and purpose of this study was the evaluation of the ability of EC5 in prediction of new engineered wood product strength, which reveal that the behavior of four material types could be predicted by EC5 with a sufficient accuracy and all material types had strength without failure occurrence and according to prediction.
    Keywords: Embedment strength, Steel dowel, EC5, Failure, Engineered wood product
  • Samaneh Yousefi Lonbar, Aisona Talaei *, Mohammad Hadi Rezvani Pages 103-117
    The aim of current study is to determine the physical and mechanical properties of wood-based composites commonly used in Iran’s market before and after accelerated aging. Accelerated aging process performed based on ASTM D1037. Specimens of particleboard and medium-density fiberboard (MDF) made of wood and bagasse obtained from various factories. Physical properties including density, water uptake and thickness swelling (after long-term water soaking), and mechanical properties including flexural strength, modulus of elasticity and internal bonding before and after aging. The most density loss observed in MDF after aging, while particleboard specimens were less damaged. Water absorption and thickness swelling of MDF specimens were less than those of particleboards during long immersion, due to the smoother surface and lower permeability. After aging, water uptake and swelling increased in all boards due to hydrolysis of resin and bulking the boards. After aging process, highest reduction in flexural strength and modulus of elasticity observed in MDF although a significant reduction observed in particleboard. Internal bonding of specimens were higher than standard level before aging process; but after aging decreased significantly, due to hydrolysis of resin in alternating drying-wetting conditions.
    Keywords: Accelerated Aging, Composite, Physical, mechanical properties
  • Loya Jamalirad *, Majid Bayrash, Hedayatollah Aminian, Vahid Vaziri Pages 117-126
    In this study, the pruning branches of mulberry trees mixed with industrial wood chips were used in the manufacture of particleboard. Then the physical and mechanical properties of the boards were investigated. For this purpose the study variables included the amount of mixing mulberry branches with industrial wood chips in four levels 0/100, 10/90, 20/80 and 30/70 and the amount of urea formaldehyde resin at two levels 12 and 14% of the dry weight of the wood chips. The results showed that increasing the amount of particles obtained from mulberry tree branches up to 20 %, had no negative impact on the physical and mechanical properties of the boards. Increasing the amount of these particles up to 30 percent had a negative impact on the physical and mechanical properties of the boards, but with increasing the amount of urea formaldehyde resin up to 14 %, could be improved dimensional stability, bending strength, modulus of elasticity and internal bonding of the particleboards.
    Keywords: Mulberry branches, Internal bonding, Bending strength, Urea formaldehyde resin, Industrial wood particles
  • Saeb Shabanpour *, Noureddin Nazarnezhad, Maryam Ghorbani Pages 127-135
    Current research was conducted to investigate the physical properties and internal bonding of High-Density Fiberboard (HDF) made from oxidized fibers and different amount of glue. In order to surface modification, fiber was treated with 40% nitric acid. After fibers gluing with urea-formaldehyde (7% and 9% based on the dry weight of fibers), the boards with a density of 0.9 g/cm3 were made by hot pressing at 175°C and 4 minutes. The results of spectroscopy were confirmed the reduction of hydroxyl functional groups and the increase of the carboxylic group due to oxidation. The results of short term immersion test in water showed that in boards containing oxide-modified fibers and 9% urea-formaldehyde glue were measured the minimum water absorption and thickness swelling with mean of 78.5 and 28.65%, respectively.Spring back of modified boards containing less glue was affected by the stresses release and debonding of the wood elements that resulted in internal bonding loss.
    Keywords: Oxidized fiber, Nitric acid, Internal bonding, thickness swelling, water absorption
  • Babak Nosrati Sheshkal *, Fatemeh Dehdast, Rahim Mohebbi Gargari, Majid Abdouss Pages 137-151
    The purpose of the research is to examine the effect of nanoclay particles and compatibilization of oxidized polypropylene in molten phase on the mechanical and physical properties of wood-plastic composite made from polypropylene and phragmites ausralis flour. For this purpose, polypropylene in molten phase was oxidized in the vicinity of air oxygen and 1-dodecanol alcohol for 2 hours. Then Phragmites ausralis flour with the weight ratio 50% and the polymer phase was mixed with the compatibilizer at two levels (0 and 3%) and nanoclay particles at three levels (0,2, 4%) in an internal mixer for 6 min under the temperature 165 . Finally, the test specimens were prepared by using the hot press with the dimensions 150×150×2 mm. The mechanical and physical properties including tensile and flexural modulus and strengths, Non-izod impact strength, long term water absorption and thickness swelling were examined according to ASTM standards. The results showed that the using oxidized polypropylene as compatibilizer improves all physical and mechanical properties of the composite. They also showed that increasing nanoclay particles, the physical and mechanical properties of the wood-plastic composite improve, except the Non-izod impact strength. The structural studies of composite and the way the nanoparticles are distributed using x-ray diffraction spectroscopy and SEM images showed that the distribution of nanoclay particles in polymer matrix is of the type of intercalated structures.
    Keywords: Wood-Plastic Composite, Nano clay, Oxidized Polypropylene, SEM, Phragmites Australis