فهرست مطالب

تحقیقات علوم چوب و کاغذ ایران - سال سی و سوم شماره 2 (پیاپی 63، تابستان 1397)

مجله تحقیقات علوم چوب و کاغذ ایران
سال سی و سوم شماره 2 (پیاپی 63، تابستان 1397)

  • تاریخ انتشار: 1397/05/30
  • تعداد عناوین: 13
|
  • ابوالفضل کارگرفرد * صفحات 155-165
    این بررسی با هدف استفاده از ساقه ذرت دانه ای در تولید تخته تراشه های جهت دار (OSB) انجام شده است. لذا از تراشه های تهیه شده از ساقه ذرت در 3 اندازه طولی 50، 75 و 100 میلیمتر، 3 نوع چسب اوره، ملامین و فنل فرم آلدئید و 2 زمان پرس 175 و 185 درجه سانتیگراد به عنوان عوامل متغیر و همچنین استفاده از تراشه های چوب صنوبر به عنوان شاهد اقدام به ساخت تخته تراشه گردید. نتایج حاصل از اندازه گیری خواص مکانیکی و فیزیکی تخته تراشه های ساخته شده با استفاده از طرح آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کامل تصادفی مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. نتایج نشان داد که تخته تراشه های ساخته شده با چسب فنل فرم آلدئید دارای کمترین مقاومت خمشی، مدول الاستیسیته و چسبندگی داخلی بودند. همچنین نتایج نشان داد که طول تراشه بر روی کلیه ویژگی های مکانیکی چند سازه های ساخته شده اثر معنی داری داشته است و چند سازه های ساخته شده با تراشه های صنوبر (شاهد) به مراتب از ویژگی های مکانیکی بالاتری برخوردار بودند. ولی تخته های ساخته شده از تراشه های صنوبر در مقایسه با تخته تراشه های ساخته شده از تراشه های ساقه ذرت با طول های مختلف از واکشیدگی ضخامت 2 برابری برخوردار بودند و این در حالی است که تخته های ساخته شده از تراشه های ذرت دارای جذب آب 2 و 24 ساعت بالاتری نسبت به تخته های شاهد (صنوبر) بودند. همچنین نتایج نشان داد که با افزایش دمای پرس از مقدار مقاومت خمشی و مدول الاستیسیته کاسته شده است. ولی مقاومت چسبندگی داخلی تخته تراشه ها با افزایش دمای پرس در سطح معنی داری بهبود یافته است. از سوی دیگر با افزایش درجه حرارت پرس کلیه ویژگی های فیزیکی تخته های ساخته شده با افزایش روبرو گردید.
    کلیدواژگان: ساقه ذرت، تخته تراشه جهت دار (OSB)، مقاومت خمشي، چسبندگي داخلي، خواص فيزيکي
  • حسین رنگ آور *، سعید خجسته خسرو، مسعود تقی پور جاوی صفحات 166-178
    در مطالعه حاضر اثر افزودن نانو ذرات ولاستونیت (casio3) به پوشش آکریلیک پایه آب بر قابلیت مقاومت به آتش و مقاومت چسبندگی پوشش مورد مطالعه قرار گرفت. نانو ولاستونیت با غلظت های 5/0، 5/1 و 5/2 درصد وزنی نسبت به جرم خشک پوشش آکریلیک با آن مخلوط شد. برای تثبیت نانو ذرات در بستر پوشش از دستگاه اولتراسونیک استفاده گردید. فرایند پوشش دهی نمونه ها با و بدون کاربرد نانو ولاستونیت در پوشش آکریلیک روی نمونه های چنار و نوئل صورت پذیرفت و ویژگی های آنها شامل مقاومت به آتش و مقاومت چسبندگی مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج نشان داد که افزودن نانو ولاستونیت تا 5/2 درصد به پوشش آکریلیک، اثر بسیار قابل توجهی بر بهبود مقاومت به آتش نمونه ها بخصوص تاخیراندازی زمان شعله وری گونه های نوئل و چنار با بهبود 258 و 184 درصدی نسبت به نمونه های شاهد داشته است. از طرف دیگر بررسی چسبندگی پوشش آکریلیک به سطح نمونه های چوبی حاکی از بهبود این ویژگی پوشش با افزودن نانو ولاستونیت بود. در مورد چسبندگی پوشش نیز بالاترین میزان این ویژگی در نانو پوشش حاوی بیشترین میزان نانو ذرات ولاستونیت مشاهده گردید. البته لازم به ذکر است که عملکرد نانو پوشش های حاوی 5/1 درصد نانو روی ویژگی های مورد بررسی نیز در حد قابل قبولی بود.
    کلیدواژگان: نانو ولاستونیت، پوشش چوب، چنار و نوئل، تاخیر انداز آتش، مقاومت چسبندگی
  • محمد غفرانی *، زهرا محمد مرادی صفحات 179-195
    در دنیای ناپایدار اقتصادی امروز، تولید پایدار و افزایش سطح کمی و کیفی محصولات، جهت حفظ بقاء و رقابت پذیری در بازار داخلی و خارجی الزامی ست. بگونه ای که در صورت عدم توجه، امکان رقابت پذیری در بازارهای منطقه ایی و بین المللی وجود نخواهد داشت. بدین جهت در این پژوهش، با بهره مندی از نظرات متخصصین و تولیدکنندگان خبره این صنعت مبلمان به شناسایی و اولویت بندی عوامل موثر بر رقابت پذیری مبلمان کلاسیک پرداخته شد. شاخص های مورد بررسی در این پژوهش شامل 5 شاخص اصلی و 17 زیرشاخص بودند که با بکارگیری فرایند تحلیل شبکه ای اولویت بندی و درجه اهمیت شاخص ها و زیر شاخص ها تعیین و با کمک روش دیمتل روابط علی و معلولی شاخص ها بررسی شد. نتایج حاصل از بررسی های صورت گرفته نشان داد شاخص های اصلی مدیریت تولید و فروش، تضمین کیفیت و سبک طراحی وخلاقیت به ترتیب دارای بالاترین وزن نرمال بودند و زیر شاخص بروز بودن ماشین آلات و فناوری، قیمت مناسب و ماندگاری برند به ترتیب اولویت اول تا سوم تاثیرگذاری بر رقابت پذیری مبلمان کلاسیک را بدست آوردند.
    کلیدواژگان: روش دیمتل، تحلیل شبکه ای، رقابت پذیری، قیمت مناسب، فناوری روز، تضمین کیفیت
  • صائب شبان پور*، نورالدین نظرنژاد، مریم قربانی صفحات 196-204
    در تحقیق حاضر اثر اصلاح نانوآلومینا بر خواص مکانیکی و سطحی HDF حاصل از الیاف اکسیدشده بررسی شد. فعال-سازی سطوح الیاف با استفاده از اسید نیتریک 40% انجام گردید. پس از چسب زنی الیاف با چسب اوره فرم آلدئید (7% و 9% بر اساس وزن خشک الیاف) ، تخته ها به وسیله پرس گرم ساخته شدند. برای روکش کردن از دو نوع کاغذ با گراماژهای 70 و 80 گرم برمترمربع آغشته به چسب ملامین فرمآلدئید حاوی سه سطح صفر، 5/1 و 3 درصد نانوآلومینا استفاده شد. براساس نتایج، بیشترین مقاومت خمشی، مدول الاستیسیته و سختی در نمونه های ساخته شده از الیاف اصلاح شده با اسید نیتریک، مقدار مصرف چسب 9%، وزن پایه روکش 80 گرم برمترمربع محتوی 3 درصد نانو آلومینا اندازه گیری شد که در مقایسه با تخته های شاهد افزایش معنی داری نشان داد. با افزایش مقدار نانوآلومینا، کاهش وزن حاصل از سایش نمونه ها کمتر بود که مبین عملکرد مثبت نانوآلومینا بوده است. گراماژ کاغذ اثر معنی داری بر مقاومت به آتش سیگار نشان نداد، ولیکن بالاترین مقدار مصرف نانوآلومینا با افزایش هدایت حرارتی سبب بهبود مقاومت سطحی گردید.
    کلیدواژگان: نانوآلومینا، اوره فرم آلدئید، مدول الاستیسیته، اسید نیتریک، گراماژ
  • قاسم اسدپور اتویی*، فاطمه رجبی، سید مجید ذبیح زاده صفحات 205-217
    هدف این پژوهش بررسی خواص نوری و مقاومتی خمیر کاغذ شیمیایی-مکانیکی (CMP) رنگبری شده با توالی یک و دو مرحله ای از پراکسید هیدروژن و هیپوکلریت سدیم بوده است. همچنین بار اکسیژن خواهی شیمیایی و بیولوژیکی پساب حاصل از رنگ بری خمیر کاغذ CMP، مورد مطالعه قرار گرفته است. بدین منظور خمیر کاغذ CMP رنگ بری نشده مخلوط پهن برگان از کارخانه چوب و کاغذ مازندران تهیه گردید. سپس این خمیرها با توالی های یک و دو مرحله ای P (پراکسید هیدروژن) ، H (هیپوکلریت سدیم) ، PH (پراکسید هیدروژن و هیپوکلریت سدیم) و HP (هیپوکلریت سدیم و پراکسید هیدروژن) رنگبری گردیدند. از خمیر کاغذهای رنگ بری شده، کاغذ دست ساز آزمایشگاهی با وزن پایه 60 گرم بر مترمربع تهیه و خواص نوری و مقاومتی آنها طبق آزمون های استاندارد TAPPI، میزان بار اکسیژن خواهی شیمیایی ((COD و بار اکسیژن خواهی بیولوژیکی (BOD) پساب رنگبری نیز با استفاده از استاندارد APHA (1998) اندازه گیری و مقایسه شدند. نتایج نشان داده است زمانی که پراکسید درمرحله ی آخر رنگبری بکار رود، ویژگی هایی از قبیل مقاومت در برابر پارگی، کشش و روشنی افزایش و زردی کاهش می یابد. به طورکلی، نقش توالی های رنگبری پراکسید هیدروژن (P) و رنگبری دو مرحله ای هیپوکلریت سدیم و پراکسید هیدروژن (HP) در رنگبری خمیرکاغذ CMP و بهبود روشنی و مقاومت های کاغذ حاصل، موثرتر از توالی یک مرحله ای هیپوکلریت سدیم (H) و خمیر رنگبری نشده کارخانه بوده است. همچنین، بیشترین و کمترین میزان بار آلودگی پساب (COD) به ترتیب مربوط به خمیر کاغذهای رنگبری شده با توالی هیپوکلریت سدیم (H) و PH (پراکسید هیدروژن و هیپوکلریت سدیم) بودند. بیشترین بار BOD را نیز لیکور رنگبری با پراکسید هیدروژن (P) دارا بوده و کمترین مقدار را نیز، توالی رنگبری پراکسید هیدروژن و هیپوکلریت سدیم (PH) داشته است.
    کلیدواژگان: خمیر کاغذ شیمیایی - مکانیکی (CMP)، هیپوکلریت سدیم، پراکسید هیدروژن، خواص نوری، ویژگی های مقاومتی، پساب رنگبری
  • حمید آیباغی اصفهانی *، مهدی کلاگر، حسین سپهری راد صفحات 218-230
    در این تحقیق ویژگی های کششی و دینامیکی- مکانیکی چندسازه ساخته شده با پلیمر پلی لاکتیک اسید (PLA) و پلی اتیلن دانسیته سنگین (HDPE) به عنوان ماتریس و خاک اره به عنوان تقویت کننده به میزان 30 درصد وزنی مورد بررسی قرار گرفته است. از انیدرید مالئیک پیوند خورده با پلی اتیلن (MAPE) به میزان 3 درصد وزنی به عنوان اتصال دهنده استفاده شده است. استفاده از خاک اره باعث افزایش در سفتی چندسازه های ساخته شده شده است در حالیکه استفاده از این ماده باعث کاهش در مقاومت کششی چندسازه ها شده است. بالاترین میزان ویژگی های کششی (مدول الاستسیته و مقاومت کششی) مربوط به چندسازه پلی لاکتیک اسید/پلی اتیلن/ خاک اره/ اتصال دهنده بوده است. افزودن الیاف طبیعی به هر دو ماتریس (PLA و PE) مدول ذخیره چندسازه را نسبت به پلیمرهای خالص افزایش داده در حالیکه میزان مدول ذخیره در پلی اتیلن خالص و چندسازه آن بالاتر بوده است. استفاده همزمان از دو پلیمر با نسبت مساوی (5/33 درصد وزنی) و خاک اره جهت ساخت چندسازه میزان سفتی بین چندسازه ساخته شده با تک تک پلیمرها را نشان داده است. بکارگیری الیاف طبیعی باعث کاهش تحرک زنجیره مولکولی و انتقال دمای چندسازه به دماهای بالاتر شده که در نهایت پیک های مربوطه به سمت راست و پایین تر جا به جا شده اند. هر چند که در برخی موارد انتقال پیک ها از روند نرمالی تبعیت نکرده است. افزودن اتصال دهنده MAPE باعث چسبندگی سطح مشترک بیشتر بین دو فاز در تمامی چندسازه ها شده و در نهایت سفتی را افزایش داده است.
    کلیدواژگان: چندسازه، خاک اره، پلی لاکتیک اسید، پلی اتیلن، ویژگی های کششی، تحلیل دینامیکی - مکانیکی
  • جعفر عزیزی *، امید رمضانی، اسماعیل رسولی گرمارودی، حمیدرضا رودی صفحات 231-243
    ریزه الیاف سلولزی و نرمه ها اجزئی مهمی از الیاف کاغذسازی محسوب می شوند که می توانند تاثیرات قابل توجه بر فرآیند تولید و کیفیت فرآورده نهایی داشته باشند. در این تحقیق، ویژگی های نرمه الیاف سه نوع خمیرکاغذ شامل کرافت، شیمیایی مکانیکی (CMP) و خمیرکاغذ بازیافتی (OCC) مورد بررسی قرار گرفت. مقادیر موردنیاز نرمه با استفاده از دستگاه کوبنده والی (Valley beater) تهیه شدند. سپس نرمه ها با استفاده از دستگاه زه کش دینامیکی (DDJ) در سه دسته نرمه های عبوری از مش 100 و باقی مانده روی مش 200 (P100/R200) ، نرمه های عبوری از مش 200 و باقی مانده روی مش 325 (P200/R325) و نرمه های عبوری از مش 325 (P325) کلاسه بندی شدند. ویژگی های نرمه شامل: اندازه ابعادی، حجم ویژه هیدرودینامیکی، بار کلوئیدی، قلیائیت، کدورت، ویسکوزیته و سطح ویژه بررسی شدند. نتایج نشان داد که pH نرمه های سلولزی خمیرکاغذ با کوچک تر شدن ابعاد، بیشتر به سمت قلیایی شدن میل می کند و بار کلوئیدی سه نوع نرمه ، به ویژه در نرمه های عبوری از مش 200 و باقی مانده روی مش 325 رفتار متفاوت با سایر کلاسه های خود نشان دادند به طوری که روند تغییرات آن معکوس ویسکوزیته می باشد. حجم ویژه هیدرودینامیکی با اندازه ابعادی و همچنین نسبت ابعادی تطابق دارد و کمترین مقدار آن مربوط به نرمه های خمیرکاغذ بازیافتی می باشد. میزان کدورت نیز با اندازه ذرات و میزان پخش همگن و همچنین با سطح ویژه نرمه ها ارتباط مستقیم دارد. نتایج این ویژگی در نرمه های عبوری از مش 200 خمیر کاغذ بازیافتی رفتاری متفاوت نسبت به سایر گروه ها را نشان داد.
    کلیدواژگان: نرمه الیاف، نسبت ابعادی، حجم ویژه هیدرودینامیکی، بار کلوئیدی، سطح ویژه
  • علیرضا ضیاپور*، عباس زارع، محمد بخشی صفحات 244-255
    پتانسیل استفاده از باگاس برای حذف رنگ واکنشی اسید اورانژ 7 از محیط آبی با استفاده از محلول رنگ مصنوعی بررسی شد. نتایج نشان داد که با کاهش pH و دما، کارایی جذب این رنگ افزایش می یابد و از طرف دیگر با افزایش غلظت رنگ در محیط، ظرفیت جذب بیشتر می شود. سرعت جذب رنگ توسط این ماده نسبتا سریع است و در تمامی آزمون ها، غلظت تعادل در 20 دقیقه اول تیمار حاصل شد. مطالعات ایزوترم جذب با غلظت های مختلف نشان داد که فرایند جذب این رنگ بر روی باگاس هم از مدل لانگمویر و هم از مدل فروندلیچ تبعیت می کند ولی مدل لانگمویر با ظریب همبستگی بیش از 99/0 بهتر از مدل فروندلیچ با ضریب همبستگی 98/0 است. با استفاده از مدل لانگمویر، حداکثر ظرفیت جذب این رنگ 56/18 میلی گرم بر گرم محاسبه شد که در مقایسه با سایر مواد لیگنوسلولزی مطالعه شده، مقدار قابل قبول و مناسبی است.
    کلیدواژگان: جذب، رنگ واکنشی، اسید اورانژ 7، پسماندهای لیگنوسلولزی، باگاس، ایزوترم جذب
  • علی احمدی لاجیمی، محمد آزادفلاح*، مهدی رحمانی نیا، یحیی همزه صفحات 256-269
    مواد چسبناک ازچالش های مهم در کارخانه های بازیافت کاغذ هستند. این مواد مضر با رسوب بر روی اجزای ماشین کاغذ موجب پارگی کاغذ و همچنین کاهش کیفیت محصول نهایی می شوند. از این رو کنترل این مواد و کاهش اثرات مخرب آن ضروری است. استفاده از پلیمرهای کاتیونی به عنوان عامل تثبیت کننده از روش های موثر کنترل این مواد شناخته می-شوند. لذا در این پژوهش کنترل مواد چسبناک خمیرکاغذ OCCبا استفاده از یک پلیمرکاتیونی تجاری به نام GL در سه سطح 4/0، 8/0 و 2/1 درصد و بر اساس وزن خشک خمیرکاغذ در دو دامنه pH 4 و 7 بررسی شده است. برای ارزیابی کارایی این ترکیب مواد چسبناک ماکرو، مواد چسبناک میکرو، مواد محلول و کلوییدی، میزان کدورت و زمان آبگیری اندازه گیری و با مقادیر نمونه های شاهد مقایسه شدند. نتایج نشان دادند که پلیمرکاتیونی GL در سطح 4/0 و 8/0درصد در هر دوpH 4 و 7 به دلیل دلمه شدن و تثبیت مواد چسبناک بر روی الیاف، سبب کاهش میزان مواد چسبناک ماکرو، میکرو و محلول و کلوییدی و میزان کدورت شد درحالیکه زمان آبگیری بهبود یافت. هرچند، پلیمر کاتیونی GL در مقدار 2/1 درصد عملکرد موثری در کنترل مواد چسبناک از خود نشان نداد. به طورکلی می توان نتیجه گرفت در صورت مصرف پلیمر کاتیونی GL در دوز و pH مناسب می توان از آن به طور موثری در کنترل مواد چسبناک حاصل از فراوری خمیرکاغذ OCC استفاده کرد.
    کلیدواژگان: مواد چسبناک، پلیمرکاتیونی، خمیرکاغذ OCC، دلمه سازی
  • وحید معظمی *، فاطمه افسونی صفحات 270-279
    با رشد و توسعه جوامع پیشرفته و نیل به سمت صنعتی شدن کشورها، استفاده از آب یکی از دغدغه های بزرگ محسوب می شود. مصرف مطلوب و بهینه از منابع آبی، از جایگاه ویژه و قابل توجهی برخوردار است که نتیجه آن اهمیت استفاده از آب باران به عنوان منبعی قابل اطمینان جهت تامین آب مصرفی می باشد. از این رو هدف از این پژوهش استفاده از آب باران در ترکیب چسب اوره فرمالدئید به منظور تنظیم غلظت نهایی چسب بوده است. بدین منظور برای جلوگیری از آسیب رسیدن به تجهیزات آب باران از طریق کانال های احداث شده در کاخانه آرین سینا به سیستم تصفیه خانه انتقال داده شد. سپس به وسیله تجهیزات موجود در کارخانه مذکور تصفیه گردید. نتایج حاصل از طیف های FT_IR بدست آمده از نمونه های چسب ترکیب شده با آب باران و آب معمولی نشان داد که آب باران باعث افزایش تعداد پیوند های هیدروژنی در چسب می شود. اما بر اساس آزمون t، اختلاف بین ویژگی های چسب و مقاومت های مکانیکی و خواص فیزیکی استفاده از آب باران نسبت به آب معمولی معنی دار نبوده است. به-طوریکه چسب ترکیب شده با آب باران هیچ گونه اثر منفی بر روی ویژگی های چسب نمی گذارد. از این رو پس از انجام تحقیقات، کارخانه آرین سینا با توجه به محدودیت ها و کمبود منابع اولیه کشور با استفاده از آب باران روزانه 14000 لیتر در مصرف آب صرفه جویی داشته است.
    کلیدواژگان: چسب اوره فرمالدهید، آب باران، طیف FT-IR، چسبندگی داخلی
  • محمود روح بخش بیدئی، محمد آزادفلاح *، رسول یاراحمدی صفحات 280-289
    رهاسازی رنگ ها در پساب به دلیل سمیت برای بسیاری از موجودات زنده، باعث ایجاد مشکلات اساسی مرتبط با آلودگی محیط زیست می شوند. کربن فعال جاذب کارآمدی برای حذف این نوع آلاینده ها از فاز آبی است. بنابراین در این تحقیق، کربن فعال به روش فعال سازی شیمیایی از چوب سالم و پوسیده راش تهیه و ظرفیت جذب آن در حذف رنگ رودامین B بررسی شد. مرحله کربونیزاسیون و فعال سازی به صورت تک مرحله ای و با آغشته سازی توسط ماده فعال ساز کلرید روی در سه سطح 75،100 و 125 درصد نسبت به جرم پیش ترکیب و در دمای 400 و500 درجه سانتی گراد انجام شد. نتایج نشان داد که عدد یدی بیشتر کربن فعال های تهیه شده از دو نوع چوب با افزایش میزان ماده آغشته سازی افزایش پیدا می کند. بازده محصول به دست آمده از چوب سالم با افزایش ماده آغشته سازی دچار افت شد، در حالیکه بازده کربن فعال چوب پوسیده غیرقابل پیش-بینی بود. مطالعات نمونه ها توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) ، تغییرات ریخت شناسایی گسترده تری را در سطح کربن فعال مشتق از چوب پوسیده در مقایسه با چوب سالم در اثر تیمار با ماده فعال ساز نشان دادند. همچنین افزایش دمای فعال سازی از 4 0 0 درجه سانتیگراد به 5 0 0 درجه سانتیگراد باعث افزایش عدد یدی شد. کربن فعال های تولید شده در حذف رنگ رودامین B از محیط آبی بسیار کارامد عمل کردند. بیشترین مقدار جذب رنگ در تیمارهایی با نسبت آغشته سازی 125 درصد و دمای فعال سازی 500 درجه سانتی گراد به دست آمد.
    کلیدواژگان: کربن فعال، رنگ رودامین B، چوب پوسیده، راش، جذب سطحی
  • حسین رسالتی، مصطفی نیکخواه دافچاهی * صفحات 290-299
    یکی از مشکلات استفاده از گونه سریع الرشد و غیرجنگلی صنوبر به عنوان ماده اولیه تولید کاغذ روزنامه در سطح بازده 85% (سطح رایج بازده CMP در کارخانه چوب و کاغذ مازندران) بالک و ماتی نسبتا کم کاغذهای حاصل می باشد. هدف از این تحقیق، بررسی تاثیر پارامترهای فرایندی (بازده پخت و درجه روانی) بر ویژگی های نوری و مکانیکی خمیر کاغذ شیمیایی-مکانیکی بود. خمیرهای کاغذ صنوبر با تغییر زمان پخت در 4 سطح بازده مختلف تهیه شدند و خصوصیات آنها در سطوح مختلف درجه روانی در مقایسه با نمونه شاهد رایج مورد استفاده در کارخانه چوب و کاغذ مازندران (75% ممرز و 25% راش) مورد ارزیابی قرار گرفت. خصوصیات مقاومتی و درجه روشنی خمیرهای کاغذ صنوبر حاصل از بازده های پخت 25/85% تا 4/90% در مقایسه با ترکیب شاهد در سطحی بهتر و مطلوب قرار گرفت. اما کاغذ حاصل از بازده 6/94% دارای خصوصیات مقاومتی ضعیف تری نسبت به کاغذ شاهد بود. نتایج نشان داد که با کنترل پارامترهای فرایندی همچون بازده پخت و درجه روانی امکان بهبود قابل ملاحظه خصوصیات مقاومتی، درجه روشنی، ماتی و بالک خمیرهای کاغذ شیمیایی-مکانیکی صنوبر و رفع نقایص موجود جهت استفاده از آن برای تولید کاغذ روزنامه در کارخانه چوب و کاغذ مازندران وجود دارد.
    کلیدواژگان: صنوبر، خمیر کاغذ شیمیایی - مکانیکی، خصوصیات مقاومتی، خصوصیات نوری، کاغذ روزنامه
  • نازنین مطیع، مهدی جنوبی*، محمد مهدی فائزی پور، اسونتا برزاکیلو صفحات 300-310
    در این تحقیق به بررسی ایجاد اتصالات عرضی در نانو الیاف سلولزی توسط ماده شیمیایی بوتان دیول دی گلیسیدیل اتر (BDDE) به عنوان اتصال دهنده عرضی پرداخته شده و برخی خواص فیزیکی هیدروژل حاصل مورد ارزیابی قرار گرفت. زنجیره های پلیمری تجدیدپذیر و قابل بازیافت مورد مطالعه شامل نانوالیاف سلولزی و هیدروکسی اتیل سلولز می باشند. برای ایجاد اتصالات عرضی، از BDDE استفاده شد. BDDE یک ماده شیمیایی زیست تخریب پذیر است و نسبت به سایر اتصال-دهنده های عرضی که گروه های عاملی با پیوند اتری دارند، به میزان قابل ملاحظه ای دارای سمیت کمتر می باشد. جهت بررسی اثر BDDE بر خواص فیزیکی نانوسلولز، آزمون های FTIR، FESEM، اندازه گیری قابلیت واکشیدگی و بررسی خواص حرارتی انجام گرفت. نمونه های با نسبت کمتر نانوسلولز به هیدروکسی اتیل سلولز به دلیل پخش شدن در آب و تشکیل اتصالات عرضی کم، در آزمون اندازه گیری قدرت واکشیدگی، نامناسب شناخته شدند. اتصال عرضی در میان نمونه های با مقدار کمتر نانوسلولز به-خوبی ایجاد نشد. با افزایش مقدار نانوسلولز هیدروژل ها مقاومت کافی در تماس با آب نشان دادند و در آب پخش نشدند. در میان نمونه های با مقدار بیشتر نانوسلولز، با افزایش مقدار اتصال دهنده عرضی از 20% به 40% جذب آب به دلیل ایجاد پیوندهای بیشتر و کاهش حضور گروه های هیدروکسیل در دسترس در نانوسلولزها کاهش یافت. با توجه به نتایج FTIR، اتصالات عرضی در هر دو نمونه با مقدار نانوسلولز بالا، در مقادیر مختلف BDDE، به خوبی انجام گرفت. با افزایش مقدار BDDE پایداری حرارتی و دمای تبدیل شیشه به دلیل ایجاد پیوندهای عرضی مناسب در بین الیاف و تشکیل ساختار قویتر و پایدارتر افزایش یافت.
    کلیدواژگان: اتصال دهنده عرضی، بوتان دیول دی گلیسیدیل اتر، نانوسلولز، واکشیدگی، ویژگی های حرارتی، هیدروژل
|
  • Abolfazl Kargarfard * Pages 155-165
    The application of corn stalks in the production of oriented strand board (OSB) is investigated. Corn stalks strands were produced in three sizes of 50, 75 and 100 millimeters length and dried to reach 2% moisture content. Oriented strand boards were made using either urea formaldehyde, melamine formaldehyde and phenol formaldehyde resin, and two press temperatures of 175 and 185 ° C. OSB boards using poplar wood strands, 100 millimeters long were also produced as control samples. The results of strength measurements of the boards were statistically analyzed using factorial experiment and completely randomized block design. The grouping of the averages was based on Duncan Multiple Range Test. The results showed that the effect of the resin type on the flexural properties and internal bonding of the boards is statistically significant and boards produced using phenol formaldehyde resin exhibited the lowest modulus of rupture, modulus of elasticity and internal bonding strength. However, the adhesive type did not statistically influence the physical properties. The strand length also statistically influenced the board strength properties and boards made using poplar strands showed higher strength compared to corn stalks strands. The thickness swelling of the poplar OSB was almost twice the values of corn stalks OSB but the water absorption of these boards was lower than of corn stalks OSB. Press temperature adversely affected the modulus of rupture and elasticity, but higher press temperature improved the internal bonding strength. Higher press temperature increased the physical properties of the boards.
    Keywords: corn stalks, oriented strand board, modulus of rupture, Internal bonding, physical properties
  • Saeed Khojasteh Khosro, Masoud Taghipour Javy, Hossein Rangavar * Pages 166-178
    The main objective of the current study was the investigation of the effect of adding the wollastonite nanoparticles (casio3) to the water based acrylic coating onto the fire resistance capability and adhesion strength of coating. The nano wollastonites with the concentrations of 0.5, 1.50, and 2.5 wt% were dispersed into the coating. Ultrasonic device was used to stabilize the nanoparticles into the substrates. The coating process was carried out with and without application of the nanoparticles on the surfaces of spruce and sycamore samples and their properties comprising the fire resistance and the adhesion strength were investigated. The obtained results showed that adding of nano wollastonite to the acrylic coating with the waight percent of 2.5% (w/w) had the significance effect onto the resistance of the samples to fire. In particluar, these effects was observed in cas of the retard time of ignition of the spruce and sycamore samples with the improvement values of 258 and 184 % compared with the control samples, respectively. Furthermore, the investigation of adhesion properties of coatings to the sample surface indicated that the applied nano wollastonites improved these properties of coatings. In case of the adhesion properties, however, the highest value of this properties was observed in the highest content of wollastonite nanoparticles. It should be noted that the performance of nanocomposite coating containing of the 1.5 wt% of nano onto investigated properties was also acceptable.
    Keywords: Nano wollastonite, Wood coating, Spruce, sycamore, Fire retardant, Adhesion strength
  • Mohammad Ghofrani *, Zahra Mohammad Moradi Pages 179-195
    Nowadays, Due to the unstable world economy, to survive and create competitiveness in domestic and overseas market, sustainable production and increases in quality and quantity of products is needed, In case of no attention, the possibility of competitiveness in regional and international markets will not occur. Therefore, in this study, with cooperation of experts and industry manufacturers’ expertise determination and ranking of factors affecting classic furniture was determined by using analytical network process and DEAMATEL techniques. 5 main and 17 sub-indexes parameters examined in this study and by using analytical network process the importance of prioritizing criteria was determined and cause and effect relationships between indicators was evaluated by DEAMATEL techniques. The results showed that, the main indicator of production and sales management, quality assurance, design style and creativity have the highest normal weight and the sub-indices of the modernity of machines and technology, reasonable price and Brand longevity respectively, are the three top priorities to impact on the competitiveness of classic furniture.
    Keywords: DEAMATEL technique, analysis network process, competitiveness, reasonable price, technology, quality assurance
  • Saeb Shabanpour *, Noraldin Nazarnezhad, Maryam Ghorbani Pages 196-204
    Current research was conducted to investigate the effect of nano Alumina modification on the mechanical and Surface properties of High-Density Fiberboard (HDF) made from oxidized fibers. Surface activation of fiber was done with 40% nitric acid. After fibers gluing with urea-formaldehyde (7% and 9% based on the dry weight of fibers), the boards were made by hot pressing. For veneering, two types of paper with grammage of 70 and 80 g/m2 impregnated with melamine-formaldehyde and nano-alumina 0, 1.5 and 3% were applied. According to the results, the highest bending strength, modulus of elasticity and hardness were measured in nitric acid-modified fibers/ 9% glue/ grammage of 80 g/m2/3% nano-alumina samples that was significant increase compared to the control boards a significant increase. The samples weight loss due to abrasion was decreased with increasing the veneers grammage and nano-alumina, which confirmed the positive effect of nano-alumina. Veneer grammage did not show significant effect on the resistance to cigarette burn, but the highest concentration of nano-alumina resulted to improve this surface resistance via increase of thermal conductivity.
    Keywords: Nano-alumina, Urea-formaldehyde, modulus-elasticity, Nitric acid, Grammage
  • Fatemeh Rajabi, Seyed Majid Zabizadeh, Ghasem Asadpoor * Pages 205-217
    The objective of this study was the evaluation of optical, mechanical properties of chemi-mechanical pulp which were bleached by one and two stage bleaching sequence of hydrogen peroxide and sodium hypochlorite. Also the environmental effects of effluents from bleached paper liquor were studied. For this purpose, unbleached CMP pulp mixed of hardwoods was prepared from Mazandaran Wood and Paper mill. Then, these pulps were bleached using P (hydrogen peroxide), H (Sodium Hypochlorite), PH (Hydrogen Peroxide and Sodium Hypochlorite) and HP (Sodium Hypochlorite and hydrogen peroxide) stages. 60 gr/m2 hand sheets were prepared and the optical, mechanical properties of hand sheets and also their effluent bleaching liquor characteristics were measured and analyzed based on TAPPI and APHA Standards. The results showed that when peroxide was applied at the last stage of bleaching, then the properties such as tear, tensile and brightness have increased and yellowness has decreased. Generally, the role of single sequence of bleaching by P and two sequence of bleaching with HP were more effective than single sequence of H or unbleached pulp. Based on results, the highest and lowest COD load is related to bleaching liquor of H and PH respectively. Moreover, bleaching liquor of hydrogen peroxide had the highest BOD load and the lowest amount of BOD is related to PH sequence of bleaching.
    Keywords: Bleached Pulp, chemi-mechanical pulp (CMP), Sodium Hypochlorite, Optical properties, mechanical properties, Chemical Oxygen Demand
  • Mehdi Kalagar, Hosien Sepahri Rad, Hamid Aybaghi Esfahani * Pages 218-230
    In this study, the tensile and dynamic-mechanical properties of composites made by poly-lactic acid polymer (PLA) and high density polyethylene (HDPE) as matrix and sawdust to reinforcement 30 % weight were investigated. Maleic anhydride bonded with polyethylene (MAPE) was used to increase coupling agent by 3%. The use of sawdust increased the stiffness of composites while the use of this material reduced the tensile strength of composites. The highest tensile properties (elastic modulus and tensile strength) were related to poly lactic acid /polyethylene / sawdust / coupling agent composites. The addition of natural fibers to both matrices (PLA and MAPE) increased the composite storage modulus compared to pure polymers, while the modulus of storage in pure polyethylene and its composite was higher. Simultaneous use of two polymers with an equal ratio (33.5% by weight) and composite sawdust have shown the stiffness between the composites made with single polymers. The use of natural fibers reduced the mobility of the molecular chain and transported the temperature of the composite to higher temperatures, which eventually moved the corresponding corners to the right and lower. However, in some cases, the transmission of pixels has not followed the normal process. The addition of the coupling agent (MAPE) makes bonding more common between two phases in all composites and ultimately increases stiffness.
    Keywords: Composites, Sawdust, Poly Lactic Acid, Polyethylene, Tensile Properties, Dynamic- Mechanical Analysis
  • Jafar Azizi *, Omid Ramezani, Esmaeel Rasooly, Hamidreza Rudi Pages 231-243
    Cellulosic fines are essential parts of paper making system which impart remarkable effects on the production process parameters and the quality of final product. In this study, properties of fiberfines prepared from three kinds of pulps including Kraft, chemical mechanical (CMP), and recycled (OCC) were investigated. Required amounts of fines were prepared using Valley Beater apparatus. Then the fines were classified into three categories using dynamic drainage Jar (DDJ): fines passing a 100 mesh remained on 200 mesh (P100/R200), fines passing a 200 mesh remained on a 325 mesh (P200/R325), and fines passing a 325 mesh (P325). Fines properties including dimensional size, special hydrodynamic volume, colloidal charge, alkalinity, turbidity, viscosity, and specific area were examined. The results revealed that PH of fiber suspensions tended alkaline concurrently to the decreasing in dimensional size of fines. Additionally, the colloidal charge of the three types of fines, especially the charge associated with the fines passed through 200 mesh screen and remained on 325 mesh one, showed a different behaviour compared to those in the same classes with the adverse trend to the viscosity variation. Special hydrodynamic volume is consistent with the dimensional size and dimensional ratio with the lowest amount of it observed in the recycled pulp fines. Turbidity has a direct relationship with particles size, homogenous distribution and the specific area of the finesThe results of turbidity related to the fines passed through 200 mesh size showed different behaviour compared to other categories.
    Keywords: Fiber fines, Aspect ratio, Hydrodynamic specific volume, Colloidal charge, Specific surface area
  • Alireza Ziapour *, Abbas Zare, Mohammad Bakhshi Pages 244-255
    Chemical and biological treatment of dye- containing wastewaters is difficult due to the low adsorption level and chemical stability of dyes. Activated carbon is usually used for adsorption of these materials, but because of high prices and restore problems, researchers trying to find available low-cost materials with high adsorption. In this study, bagasse was used for adsorption of Acid Grange7 dye and its capability was examined. Variables were concentration, temperature, pH and contact time, and the degree of adsorption was examined in different situations. Then, adsorption isotherm according to Langmuir and Freundlich models was investigated. The results showed that the adsorption efficiency depends more on pH of solution and less on temperature of the solution. Maximum adsorption of Acid Orange7 dye by bagasse occurred in the first 15 minutes of contact. The study of adsorption isotherm showed that both models are suitable for description of adsorption of Acid Orange7 dye by bagasse. Maximum adsorption of Acid Orange7 dye by bagasse was calculated as 18.56 mg/g. Results of this study showed that bagasse could be used as a low-cost bio adsorbent for the adsorption of Acid Orange7 from aqueous solution.
    Keywords: Adsorption, Adsorption Isotherm, Bagasse, Acid Orange7 Dye
  • Ali Ahmadi Ladjimi, Mohammad Azadfallah *, Mehdi Rahmaninia, Yahya Hamzeh Pages 256-269
    Stickies is among the major challenges in paper recycling mills. This substance deposits on paper machine components and cause to break paper web as well as loss of end product quality. So, it is necessary to control the stickies and lessen its detrimental effects. It is known that cationic polymers as fixing agents can control the stickies efficiently. Therefore, the control of stickies of OCC pulp using a commercial cationic polymer called GL at 0.4, 0.8 and 1.2 percent based on oven dry weight of pulp at pH 4 and pH 5 were investigated. Macro- and microstickies, dissolved and colloid substances (DCS), turbidity, and drainage time were measured to evaluate GL efficiency and compared with control sample. The results indicated that GL dosing at 0.4 and 0.8 percent in pH 4 and 7 due to flocculation and fixing the stickies onto the fiber caused to decrease in macro stickies, microstickies and DCS while improved the drainage time. Although, no efficient performance was observed in controlling stickies at higher content of GL i.e. 1.2 percent. Generally, it is concluded that with consuming at desired pH and dosage content, GL can be used as efficient agent to control stickies in processing of OCC pulp.
    Keywords: Stickies, cationic polymer, OCC pulp, FLOCCULATION
  • Vahid Moazami *, Fatemeh Afsooni Pages 270-279
    With growth and development of the modern societies and achieve towards industrialization of the countries, Use of the water, one of the major concerns is considered. Optimal usage of water resources, has special position and considerable, that its result is importance of the reuse of rain's water as a reliable source for supply the consumption water. The purpose of this research was, use of rain's water, in composition with urea formaldehyde adhesive, In order to adjust the final concentration of the adhesive. To prevent damage against rain water equipment, the Lagan system was transferred through the canals constructed at Arian sina factory. Then it was treated with the package at the factory. The results of the FT_IR spectrum, obtained from composition adhesive samples with rain's water and ordinary water, showed that the rain's water increased the number of hydrogen bonds in the adhesive. But based on the t test, the difference between Mechanical strength and physical properties of use of rain's water than to the ordinary water was not significant. Qua that the glue combined with rain's water does not have any negative effect on adhesive properties. Therefore, after research, Arian Sina has been saving water consumption by using 14000 liters of water per day, due to the country's limited resources and lack of resources.
    Keywords: Urea formaldehyde adhesive, rain's water, FT-IR spectrum, Internal bonding
  • Mahmoud Rouhbakhsh Bidaei, Mohammad Azadfallah *, Rasoul Yarahmadi Pages 280-289
    Dyes release into waste water due to its toxicity for some organisms results in major environmental pollution problems. The activated carbon (AC) is an efficient adsorbent to remove this kind of pollutants from aqueous phase. Hence, in this research activated carbon was prepared from sound and rotted beech wood by chemical activation method and its adsorption capacity for removal of Rhodamine B was assessed. The carbonization and activation steps were performed at single stage with impregnating the substrate by zinc chloride as activating agent and with the ratio of 75, 100 and 125 percent to raw material mass at 400 and 500 ºC. The results showed that with increasing the impregnating agent content, the iodine number of ACs from both woods enhanced. The yield of AC from sound wood decreased with increasing impregnating agent while it was not predictable for AC resulted from rotted wood. Scanning electron microscopic (SEM) studies revealed much morphological changes in the surface of rotted wood-AC in comparison with sound wood -AC after treatment with activating agent. Also, raising the activating temperature from 400 to 500 ºC caused to enhance the iodine number. All prepared ACs performed much efficient in removal of Rhodamine B from aqueous solution. The maximum adsorption of the dye was obtained for ACs prepared under impregnating ratio of 125 and activating temperature of 500 ºC.
    Keywords: Activated carbon, Rhodamine B, rotted wood, beech, Adsorption
  • Hossein Resalati, Mostafa Nikkhah Dafchahi * Pages 290-299
    One of the drawbacks of utilizing non-forest fast growing species of Poplar as raw materials to produce newsprint in Mazandran Pulp and Paper Mill is fairly low bulk and opacity of produced paper at the yield of 85% (current CMP yield of the Mill). In this research work, the effect of process parameters (cooking yield and freeness) on the optical and mechanical properties of chemi-mechanical pulp was investigated. The chemi-mechanical pulps of poplar was prepared at four various levels of cooking yield, through changing the cooking time, and their properties at different level of freeness were evaluated in comparison with the control sample of Mazandran Pulp and Paper Mill (75% hornbeam and 25% beech). Strength properties of the paper pulps stemmed from the cooking yields of 85.25% to 90.4% were higher and more favorable than the control sample. By contrast, the strength properties of the produced paper pulp from the cooking yield of 94.6% were inferior to prepared paper pulp from the control sample. According to the results, there is the possibility of significant improvement of the strength properties, opacity and bulk of the chemi-mechanical pulps of poplar trough controlling the process parameters like cooking yield and freeness to utilize it as raw material of newsprint production in Mazandran Pulp and Paper Mill.
    Keywords: Poplar, Chemi-mechanical pulp, strength properties, Optical properties, newsprint
  • Nazanin Motie, Mehdi Faezipour, Assunta Borzacchiello, Mehdi Jonoobi * Pages 300-310
    This study was focused on the preparation of an environmentally friendly nanocellulose based hydrogel in the form of pads. Hydrogels are hydrophilic three dimensional network with crosslinks, swells in water but don’t dissolve. In this research nanofibrillated cellulose and Hydroxyethyl cellulose with different ratio (1:1, 2:1, 3:1) were used to make hydrogel. Also, citric acid which has a significant advantage over other crosslinking agents in terms of toxicity and price, has been used in different amounts of 10% and 20% by weight to crosslink. In order to find optimal hydrogel preparation conditions, FTIR analysis, FESEM, time dependent swelling measurement and evaluating the thermal and rheological properties were performed. Samples with a lower ratio of nanocellulose to hydroxyethyl cellulose were found to be inappropriate due to the loss of their apparent integrity in the swelling measurement. According to FTIR results, cross-linking were performed only in samples with the highest ratio of nanocellulose to hydroxyethyl cellulose in different amounts of citric acid. Therefore, the hydrogel's characteristics were mainly influenced by the ratio of nanocellulose to hydroxyethyl cellulose and the amount of citric acid had less effect on these properties. These two successful final samples showed acceptable properties in other evaluated properties and led to the selection of optimal reactive ratios for the preparation of hydrogels for use in various industries, including the pharmaceutical industry.
    Keywords: Biohydrogel, Nanocellulose, Swelling, Thermal properties, Rheology