فهرست مطالب

  • سال نهم شماره 2 (تابستان 1397)
  • تاریخ انتشار: 1397/04/04
  • تعداد عناوین: 13
|
  • محمدرضا رضایی گلستانی، علی خنجری، علی میثاقی، افشین آخوندزاده بستی، علی عبدالخانی، سمیرا فیاض فر صفحات 153-162
    زیست تخریب پذیری و فعالیت ضد میکروبی مواد بسته بندی مواد غذایی از مهم ترین پارامتر های صنایع مدرن بسته بندی مواد غذایی به شمار می آیند. برای توسعه و ارتقاء فیلم های پلی لاکتیک اسید به کامپوزیت های ضد باکتریایی، غلظت های مختلف اسانس آویشن شیرازی و یا عصاره اتانولی بره موم به کمک روش قالب ریزی به پلی مر اضافه گردید. فعالیت ضد میکروبی کامپوزیت های حاصل با کمک روش انتشار دیسک علیه چهار پاتوژن رایج غذازاد مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که فیلم های طراحی شده به طور موثر علیه همه باکتری های مورد آزمایش عمل کردند و کامپوزیت های حاوی اسانس آویشن شیرازی ظرفیت مناسبی برای محدود کردن رشد باکتری های بیماری زای مواد غذایی از خود به نمایش گذاشتند. همچنین اضافه شدن عصاره بره موم به فیلم های حاوی اسانس آویشن ویژگی های ضد باکتریایی فیلم ها را کمتر از انتظار افزایش داد که احتمالا طبیعت آبگریزی با آبدوستی اجزاء تشکیل دهنده فیلم های فعال تولید شده نقش مهمی در بروز این نتایج داشته است. بر اساس نتایج این مطالعه و سایر مطالعات مشابه، پلی مر زیست تخریب پذیر پلی لاکتیک اسید می تواند به عنوان یک پلی مر پایه مطلوب برای طراحی و توسعه فیلم های ضد میکروبی نوین مخصوصا در ترکیب با اسانس های ضدمیکروبی گیاهی مطرح باشد.
    کلیدواژگان: پلی لاکتیک اسید، فیلم بسته بندی، ضد میکروبی، مواد غذایی، ترکیب زیست فعال
  • میثم خلیلیان شلمزاری، محمد هادی مرادیان، پژمان رضایتی چرانی صفحات 163-173
    امروزه با معرفی مواد افزودنی جدید و نانوساختارها، تحقیقات در زمینه بهبود ویژگی های کاغذ به طور گسترده در جریان می باشد که با هدف کاهش هزینه ها و دستیابی به خواص مناسب تر انجام می شود. از موادی که برای بهبود مقاومت تر کاغذ استفاده می شود پلی آمیدوآمین اپی کلرو هیدرین PAE) (می باشد که استفاده از مقادیر زیاد آن علاوه بر اینکه از نظر اقتصادی به صرفه نمی باشد می تواند مشکلاتی سیستمی نظیر چسبندگی را ایجاد کند. به همین منظور جهت کاهش مصرف این ماده و بهبود مقاومت تر کاغذ ساخته شده از باگاس در این تحقیق از مواد کمکی مانند نانوالیاف سلولزی (CNF) و کربوکسی متیل سلولز (CMC) استفاده شده و بهترین تیمارها که بیشترین مقاومت تر را داشته اند معرفی شده اند. برای اندازه گیری مقاومت تر، ابتدا کاغذهای دست ساز به مدت 10 دقیقه در آب مقطر 25 درجه سانتیگراد غوطه ور شدند و سپس تست کشش روی نمونه های کاغذ دست ساز صورت گرفت. در این تحقیق با بررسی 30 تیمار با افزودن CNF ، CMC و PAE به طور مجزا و ترکیبی مشخص شد افزودن این مواد به صورت تکی تاثیر بسیار کمتری بر مقاومت کششی تر می گذارد اما افزودن CNF و CMC به همراه PAE باعث بهبود قابل توجهی در مقاومت کششی تر کاغذ می شود. یکی از بهترین تیمارها جهت دسترسی به شاخص مقاومت کششی تر بالا، ترکیب 3 درصد PAE و 2 درصد CMC می باشد که باعث حفظ 18 درصدی مقاومت تر کاغذ دست ساز نسبت به حالت خشک آن شده است ضمن اینکه چسبندگی ناشی از PAE بر روی توری کاغذسازی و جداره مخزن کاغذساز در این سطح مشاهده نشده است. همچنین ترکیب 3 درصد PAE و 1 درصد CMC سبب حفظ 16 درصدی شاخص خشک در حالت تر شده و همچنین نسبت به افزودن 2 درصد CMC سبب افت کمتر درجه روانی شده است، بنابراین بهترین تیمار منتخب برای افزایش مقاومت کششی تر معرفی می شود.
    کلیدواژگان: PAE، CMC، کاغذسازی، مقاومت تر کاغذ
  • مسعود اسفندیاری، کامران عادلی ، ضیاءالدین باده یان، شیدا خسروی صفحات 175-185
    در تحقیق حاضر سعی شده که ابتدا عوامل موثر بر انتخاب مصنوعات چوبی براساس مطالعات کتابخانه ای و نظرات کارشناسان و متخصصان، مصرف کنندگان ، نمایندگی ها و مراکز فروش مصنوعات چوبی شناسایی و سپس اهمیت هر یک از عوامل مذکور با کمک فرآیند تحلیل سلسله مراتبی تعیین گردد. براساس نتایج بدست آمده، شاخصهای اصلی در سه گروه اقتصادی، فنی و کیفی تقسیم بندی گردید که هر کدام از شاخص های اصلی دارای هفت زیرشاخص می باشند. سپس رتبه بندی این شاخص های در میان چارک های درآمدی شهر دورد استان لرستان انجام پذیرفت. رتبه بندی شاخص ها نشان می دهد که شاخص اقتصادی در تمام گروه های درآمدی تاثیرگذارترین شاخص است. در گروه های کم درآمد شاخص فنی از اهمیت بالایی برخوردار است. در حالیکه در پردرآمدترین گروه اهمیت شاخص کیفی چشم گیر است. قیمت خود کالا نیز در همه چارک ها بالاترین ارزش وزنی را درمیان زیرشاخصهای اقتصادی به خود اختصاص داده است. به طوریکه درجه اهمیت آن با کاهش درآمد به طور پیوسته افزایش یافته است. در خصوص زیرشاخص های فنی، در تمام چارک ها طول عمر رتبه اول اهمیت را دارد.
    کلیدواژگان: شاخص، مصنوعات چوبی، چارک درآمدی، تحلیل سلسله مراتبی، دورود
  • حسین پورکریم دودانگه، حسین جلالی ترشیزی * صفحات 187-197

    کاربرد افزودنی های شیمیایی نگرشی کارامد در بهبود ویژگی های فرایندی و فراورده ای کاغذهای بازیافتی بوده که معرفی مواد جدید همیشه مورد چالش و پرسمان است. نانوالیاف سلولزی، به عنوان نانوزیست ماده ای با خاستگاه الیاف گیاهی اخیرا مورد اقبال کاربردهایی متنوع نظیر کاغذسازی بوده که لزوم ارزیابی عملکرد آن با توجه به تفاوت شرایط دوغاب-های خمیرکاغذ را گوشزد می کند. با این هدف، تاثیر نانوالیاف سلولز (1/0، 15/0 و 2/0 درصد خمیرکاغذ خشک) بر عملکرد شناخته شده نشاسته کاتیونی (5/0، 75/0 و 1 درصد خمیرکاغذ خشک) ، به عنوان پرکاربردترین پلیمر مصرفی در خمیرکاغذ بازیافتی از کاغذهای باطله قهوه ای بسته بندی مورد پژوهش قرارگرفت. نتایج نشان داد، افزودن نانوالیاف سلولز پس از نشاسته کاتیونی نه تنها منجر به بهبود ماندگاری نشد، بلکه توانائی نشاسته در بهبود ماندگاری را نیز پیوسته و متناسب با افزایش کاربرد؛، کاهش داده است. نتایج آبگیری دینامیکی نیز در تائید ماندگاری بوده و کمترین اتلاف مواد در کمترین میزان کاربرد نانوالیاف سلولز بروز یافت. کاربرد منفرد نانو الیاف سلولز درجه روانی را کاهش و افزودن آن پس از نشاسته نیز بهبود چشمگیر آن را به همراه نداشته و غالبا آن را تنزل داد. افزودن نانوالیاف سلولز به دوغاب حاوی نشاسته هیچگونه بهبود قابل توجهی در مقاومت های کششی و ترکیدن کاغذ بازیافتی نداشته و مقاومت به پارگی را نیز کاهش داد. بطور کلی، برخلاف سامانه های متداول ماندگاری –آبگیری پلیمر کاتیونی/نانوذرات، کاربرد نشاسته کاتیونی –نانوالیاف سلولزی از تاثیرگذاری مثبتی بر ویژگی های خمیرکاغذ و کاغذ حاصل از بازیافت کاغذهای قهوه ای بسته بندی برخوردار نبوده است.

    کلیدواژگان: نانوالیاف سلولزی، نشاسته کاتیونی، خمیرکاغذ و کاغذ بازیافتی
  • محمدحسن مسگرهای کاشانی، وحید وزیری، فرشید فرجی، لعیا جمالی راد صفحات 199-208
    با توجه به کمبود چوب در کشور استفاده از سایر منابع لیگنوسلولزی غیر چوبی مانند گونه های تند رشد بامبو دورنمای نوید بخشی دارد. منابع لیگنوسلولزی غیر چوبی ترکیبات شیمیایی و ساختار آناتومیکی متفاوتی داشته و اغلب استفاده از آنها در ساخت چندسازه های چوبی باعث کاهش کیفیت نهایی تخته می شود. در این تحقیق سعی شده است مقداری از خرده چوب صنعتی مورد استفاده در ساخت اوراق فشرده چوبی با خرده ریزهای بامبو (10، 20 و 30 درصد) جایگزین شود. از طرفی جهت کاهش اثرات منفی حاصل از افزودن بامبو از پودر پلی پروپیلن نیز در دو سطح 5 و 10 درصد استفاده شد. مواد گفته شده پس از اختلاط با چسب اوره فرم آلدهید در زیر پرس گرم فشرده سازی شدند. برای انجام آزمون های فیزیکی و مکانیکی از استانداردهای اروپایی مجموعه EN استفاده شد. نتایج نشان داد استفاده از 10 درصد پلی پروپیلن و20 درصد بامبو منجر به بیشترین مقاومت خمشی و مدول الاستیسیته می شود. اما با افزایش درصد بامبو (30 درصد) مقاومت های فوق کاهش یافت. میزان جذب آب و واکشیدگی ضخامت تخته ها بعد از 2 و 24 ساعت غوطه وری در آب با افزایش میزان بامبو روند افزایشی و با افزایش میزان پلی پروپیلن از 5 به 10 درصد روند کاهشی داشت. بر اساس یافته های این تحقیق قابلیت استفاده از خرده ریزهای بامبو تا سطح 20 درصد و پلی پروپیلن تا سطح 10 درصد برای ساخت تخته خرده چوب های نجاری به منظور استفاده در شرایط خشک وجود دارد.
    کلیدواژگان: منابع لیگنوسلولزی غیر چوبی، تند رشد، بامبو، پلی پروپیلن
  • اعظم سهیلی پور، مهرناز آزادی بویاغچی صفحات 209-222
    هدف این پژوهش، ارزیابی صمغ کتیرا، بهینه سازی و استفاده از آن به عنوان استحکام بخش جهت بازگرداندن مقاومت های استحکام و پایداری به اسناد کاغذی تاریخی می باشد. در این پژوهش محلول کتیرا با درصدهای وزنی مختلف تهیه شد و جهت بالابردن میزان pH، کلسیم هیدروکسید و جهت افزایش انعطاف پذیری، گلیسرول به آن افزوده شد. تیمار حاصل روی نمونه های کاغذی سه بار بوسیله اسپری دستی به میزان 5/3 میلی لیتر اسپری شده و سپس تحت کهنه سازی رطوبت- دما به شماره استاندارد 4706- ISIRI به مدت 12 روز کامل و کهنه سازی نور به شماره استاندارد ASTM D6789-02 به مدت 6 روز کامل قرار داده شد. نتایج نشان داد که pH نمونه های تیمارشده قبل و بعد از کهنه سازی نسبت به نمونه شاهد، به میزان 75/0 تا 2/2 واحد افزایش یافته و در محدوده قلیایی قرار گرفته است. آنالیز SEM، پیوستگی سطحی بیشتر الیاف را گزارش داد. ارزیابی مقاومت کششی نمونه ها قبل و بعد از کهنه سازی بیان کننده افزایش مقاومت تا 15% بسته به میزان صمغ مصرفی بود. نتیجه آنالیز رنگ سنجی، قدرمطلق تغییرات رنگی نمونه های تیمارشده و نمونه شاهد را قبل و بعد از کهنه سازی 145/0 و 372/0 گزارش داده و عدم تغییرات رنگ و کدورت ماده استحکام بخش را اعلام نموده است.
    کلیدواژگان: صمغ کتیرای قلیایی شده، خواص نوری، خواص مکانیکی، اسناد کاغذی تاریخی
  • بهنام صادقی نیک، امیر خسروانی، بهبود محبی، حسین یوسفی صفحات 223-234
    نم پذیری و برخی از ویژگی های فیزیکی و مکانیکی برای بعضی کاربردها، به عنوان عوامل محدود کننده در بکارگیری این گونه فیلم ها و پوشش های زیست تخریب پذیر به شمار می روند. با توجه به این که به نظر می رسد پارامترهای فرآیند انحلال، بر ساختار و ویژگی های فیلم سلولزی اثر قابل توجهی داشته باشند، در این مطالعه به بررسی اثر زمان انحلال بر نم پذیری و تعدادی از ویژگی های مهم فیلم سلولزی پرداخته شد. بدین منظور لینتر پنبه در زمان های مختلف انحلال در مایع یونی 1- بوتیل-3- متیل ایمیدازولیوم کلراید به مدت 1، 3 و 5 ساعت مورد انحلال قرار گرفت و پس از شستشو با آب مقطر به عنوان حلال جایگزین، فیلم های سلولزی بر روی پتری دیش تشکیل و در آون در دمای 60 درجه سانتیگراد خشک گردید. برای بررسی امکان اثر گذاری زمان انحلال بر ساختار شیمیایی و فیزیکی فیلم های حاصله، از طیف سنجی مادون قرمز و پراش اشعه ایکس استفاده شد. هم چنین ویژگی های مکانیکی، مانند مقاومت کششی، مدول الاستیسیته کششی، تغییر طول در نقطه شکست و خواص فیزیکی، نظیر جذب رطوبت و نیز زاویه تماس قطره آب مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج آنالیز طیف سنجی مادون قرمز مشخص نمود که در اثر افزایش زمان انحلال، تغییری در ساختار شیمیایی فیلم سلولزی مشاهده نشده است. اما تحلیل نمودار پراش اشعه ایکس، نشان دهنده افزایش جزیی درصد بلورینگی در اثر افزایش مدت زمان انحلال بود. بعلاوه مشخص گردید که درجه بسپارش زنجیره سلولزی، مقاومت به کشش و تغییر طول در نقطه شکست با افزایش زمان انحلال کاهش می یابد؛ در حالی که مدول الاستیسیته کششی تغییرات قابل توجهی نداشته است. بیشترین نرخ جذب رطوبت در فیلم های سلولزی در ابتدای دیاگرام جذب حاصل گردید و نیز افزایش زمان انحلال موجب افزایش زاویه تماس قطره آب در لحظه برخورد شد.
    کلیدواژگان: فیلم سلولزی، مایع یونی، زمان انحلال، نم پذیری، ویژگی مکانیکی
  • رحیم محبی گرگری، علی بیات کشکولی، وحید معظمی صفحات 235-249
    زراعت چوب و توسعه پایدار آن با توجه به فقر جنگلی و مخاطرات فراوان زیست محیطی و اقلیمی پیش رو از جمله راهبردهای اساسی محسوب می شود. لذا شناسایی و اولویت بندی شاخص های موثر بر توسعه پایدار زراعت چوب صنوبر در ایران با استفاده از روش مقایسات زوجی، هدف این مطالعه بوده است. بدین منظور، پس از بررسی های میدانی و مصاحبه، 4 شاخص اصلی"مسائل اقتصادی و اجتماعی، حمایت و پشتیبانی از کشاورزان، روش کاشت و زیرساخت ها" و 25 زیرشاخص مهم شناسایی شدند. اولویت بندی این شاخص ها و زیرشاخص ها با نمودار سلسله مراتبی، پرسشنامه ها و ماتریس مقایسات زوجی انجام شد و ارزش وزنی هر یک از آن ها با استفاده نرم افزار Expert Choice محاسبه گردید. نتایج نشان داد که از میان 25 زیرشاخص تاثیرگذار در توسعه پایدار زراعت چوب صنوبر در ایران، به ترتیب زیرشاخص های معیشت سالیانه خانوارها (162/0) ، آزادی واردات و صادرات چوب صنوبر (135/0) ، ارائه مناسب ارقام جدید و پربازده مانند نهال های اصلاح شده (093/0) ، استفاده از پتانسیل مناطق مستعد صنوبرکاری (079/0) ، تضمین خرید محصولات (067/0) ، تشویق های مالی و وام به صنوبرکاران (058/0) و بازگشت سرمایه پس از 8 تا 10 سال (049/0) در اولویت قرار دارند.
    کلیدواژگان: توسعه پایدار، درختان سریع الرشد، روش مقایسات زوجی، زراعت چوب صنوبر، شاخص و زیرشاخص
  • سعیده رستگار، حسن رضایی، حسین یوسفی صفحات 251-262
    در حال حاضر آلودگی آب به فلزات سنگین مانند سرب به دلیل عدم تجزیه پذیری، خاصیت تجمع پذیری و ایجاد بیماری ها و اختلالات مختلف جسمی منجر به نگرانی های عمده شده است اخیرا توجه زیادی به حذف یون های فلزی با استفاده از جاذب های زیستی به دلیل ارزان بودن، توانایی ذاتی برای واکنش با فلزات و فراوانی به علت طبیعی بودن شده است. هدف از انجام این مطالعه ارزیابی کارایی جاذب نانو فیبرلیگنوسلولز (نانوفیبرسلولز حاوی لیگنین و همی سلولزها) در حذف فلزسنگین سرب می باشد. فرآیند جذب به صورت ناپیوسته و در شرایط آزمایشگاهی با تاکید بر اثرات پارامترهای مختلفی مانند pH، غلظت سرب و مقدار جاذب بر راندمان جذب مورد بررسی قرار گرفت. به منظور تفهیم بهتر فرآیندهای جذب، ایزوترم های تعادلی تعیین شد. برای بررسی دمای جذب واکنش پارامترهای ترمودینامیکی نظیر انرژی آزاد گیبس (G?) ، آنتالپی (H??) و آنتروپی (S??) محاسبه شد. نتایج حاصل از این پژوهش نشان داد، تحت شرایط بهینه حداکثر حذف موثر در pH برابر 6، غلظت اولیه 10 میلی گرم بر لیتر سرب، مقدار جاذب 3/0گرم نانو فیبر لیگنو سلولز و دمای 25 درجه سانتی گراد، برابر 8/99 درصد بوده است. نتایج بررسی داده ها نشان داد هر دو مدل لانگمویر و فرندلیچ به خوبی می توانند جذب عنصر سرب را توجیه کنند، اما مدل لانگمویر در مقابل فرندلیچ برازش بهتری با داده -های جذب سرب دارد. بنابراین می توان بیان کرد که جاذب نانوفیبرلیگنوسلولز به طور قابل ملاحظه ای در حذف فلز سرب از محلول های آبی موثر است. نتایج حاصل از ترمودینامیک جاذب بیانگر خود به خودی، گرمازا بودن و افزایش میزان بی نظمی واکنش بوده است. بررسی تصاویر TEM بیانگر فیبری و شبکه ای بودن جاذب نانو فیبرلیگنوسلولز بوده است.
    کلیدواژگان: جذب زیستی، نانو فیبرلیگنوسلولز، سرب، محلول های آبی
  • مصطفی سفیدروح، ابوالقاسم خزاعیان، محمدحسین پل، غلامحسین لیاقت، حسین یوسفی صفحات 263-275
    در این پژوهش از نانو فیبر سلولز به عنوان پرکننده چسب، در ساخت تخته لایه از چوب ملج (Ulmus globra) استفاده شد و سپس مقاومت به ضربه نمونه های تخته لایه مورد بررسی قرار گرفت. بدین منظور نانو الیاف سلولز در چهار سطح 0، 5/0 و 1 و 5/1 درصد نسبت به وزن خشک چسب اوره فرمالدهید، به چسب اضافه گردید و تخته 4 لایه با این چسب ها ساخته شدند که جهت الیاف لایه رو و زیر یا هم موازی بودند و جهت الیاف دو لایه مغزی عمود بر آنها قرار گرفت. به منظور بررسی خواص ضربه ای، نمونه هایی از این تخته لایه ها با دستگاه ضربه سقوط آزاد آزمایش شد و نیروی بیشنه وارد به نمونه، جابه جایی در نیروی بیشینه، انرژی صرف شده برای نیروی بیشینه و انرژی جذب شده کل مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که نمونه دارای 5/0 درصد نانو الیاف سلولز، بهترین خاصیت ضربه پذیری را داشت. و با افزایش نانو، تمامی خواص ضربه ای به طور معنی داری با افت مواجه شدند. همچنین در اکثر خواص ضربه ای، نمونه های دارای نانو سلولز بهتر از نمونه های بدون نانوسلولز (شاهد) بود
    کلیدواژگان: مقاومت مکانیکی، آزمون ضربه سقوط آزاد، تخته لایه، چسب، نانو الیاف سلولز
  • مهرداد صدقی، احمدرضا سراییان، الیاس افرا، هدایت الله امینیان، مریم افشارپور صفحات 277-288
    کاغذ به خاطر ویژگی های ساختاری خود به تدریج توسط عوامل مخرب مختلفی به ویژه هیدرولیز اسیدی تخریب می شود. به همین دلیل اسیدزدایی از کاغذهای با ارزش قدیمی به منظور توقف و خنثی کردن این فرایند و نیز اعمال تیمارهای استحکام بخشی برای تقویت کاغذهای تخریب شده ضروری است. در این پژوهش برای اسیدزدایی کاغذ و تقویت بافت آن با استفاده از پراکنده سازی نانوهیدروکسید کلسیم و نیز نانوهیدروکسید کلسیم همراه با نانوکیتوزان در اتانول، یک نانو پوشش بر روی سطوح کاغذ نمونه اعمال شد. همچنین به منظور بررسی تاثیر تیمار اسیدزدایی و مقاوم سازی، نمونه ها در معرض کهنگی حرارتی و کهنگی حرارتی رطوبتی قرار گرفتند و مقدار pH، مقاومت به تا شدن و روشنی کاغذهای تیمارشده، قبل و بعد از کهنگی مورد سنجش قرار گرفتند. نتایج حاصل از بررسی ویژگی های شیمیایی، مکانیکی و فیزیکی کاغذهای تیمار شده قبل و بعد از کهنگی نشان داد که استفاده از نانوذرات هیدروکسید کلسیم منجر به افزایش قلیاییت کاغذ و بهبود درجه روشنی آن شد و استفاده از نانوکیتوزان در ترکیب با نانوهیدروکسید کلسیم نیز موجب بهبود خواص مکانیکی کاغذهای تیمار شده گردید. اما بعد از کهنگی حرارتی رطوبتی، مقاومت کاغذهای تیمار شده حاوی نانوکیتوزان افت بیشتری پیدا کرد. همچنین از نظر خواص بصری نیز کاغذهای تیمار شده با نانوهیدروکسید کلسیم در قیاس با کاغذ شاهد و کاغذ تیمارشده با ترکیب نانوهیدروکسید کلسیم نانوکیتوزان، از پایداری بیشتری برخوردار بود.
    کلیدواژگان: اسیدزدایی کاغذ، نانو، هیدروکسید کلسیم، کیتوزان، کهنگی تسریعی
  • مصطفی نیکخواه دافچاهی، احمدرضا سراییان، حسین رسالتی، علی قاسمیان، علیرضا شاکری صفحات 289-298
    خمیر حل شونده به عنوان ماده اولیه در تولید مشتقات سلولزی فراوانی نظیر کربوکسی متیل سلولز، نیتروسلولز، ویسکوز و... استفاده می-شود. در این تحقیق، قابلیت تولید خمیر حل شونده از صنوبر دلتوئیدس با استفاده از پیش استخراج قلیایی و فرآیند سودا-آنتراکینون مورد بررسی قرار گرفت. با کنترل پارامتر های فرآیندی امکان دست یابی به افت بازده حدود 15% در پیش استخراج و کاهش 40 درصدی عدد کاپا توسط لیگنین زدایی با اکسیژن فراهم شد. نتایج نشان داد که پیش استخراج قلیایی سبب بهبود نرخ لیگنین زدایی الیاف می شود. با استفاده از کاتالیزور قلیایی در مایع پیش استخراج، مقدار آلفا-سلولز خمیر حل شونده افزایش و درجه روشنی آن کاهش یافت. افزایش فاکتور کاپای مصرفی در رنگ بری با توالی رنگ بری D0ED1 سبب ارتقای سطح آلفا-سلولز و درجه روشنی خمیر حل شونده حاصل شد. لذا در این تحقیق، خمیر حل شونده ای حاصل از بکارگیری فاکتور کاپای 45/0 در مرحله D0 به علت آلفا-سلولز، درجه روشنی و خلوص بالاتر دارای مطلوبیت بیشتری بوده است.
    کلیدواژگان: خمیر حل شونده، پیش استخراج شده با کاتالیزور قلیایی، خمیر سودا-آنتراکینون، صنوبر، لیگنین زدایی با اکسیژن
  • پیام مرادپور، بهزاد بلوری، عباس اخوان سپهی، مائده احدنژاد، مهدی جنوبی صفحات 301-311
    هدف از این مطالعه استخراج سلولزخالص از ضایعات جلبک اسپیرولینا (Spirulina platensis) به روش تیمارشیمیایی و جداسازی نانو الیاف سلولزی از آن با استفاده از تیمار مکانیکی بود. بدین منظور خالص سازی جلبک اسپیرولینا (جدا سازی چربی و پروتئین موجود در آن) طی سه مرحله تیمار شیمیایی با استفاده از محلول 2% سود و پس از آن محلول 3% کلریت سدیم که توسط اسیداستیک بافر شده بود انجام شد. سپس الیاف سلولزی استخراج شده به صورت سوسپانسیون 1% وزن خشک تهیه شده و جهت تبدیل به نانو الیاف سلولزی به تعداد 10 بار از هموژنایزر با فشار بالا عبور داده شدند. آزمون طیف سنجی مادون قرمز (FTIR) ، میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و پراش پرتو ایکس (XRD) جهت مطالعه ویژگی های شیمیایی و ساختاری نمونه ها استفاده شد. همچنین سایز نانو الیاف سلولزی تهیه شده، توسط میکروسکوپ نیروی اتمی (AFM) اندازه گیری شد. طیف سنجی FTIR نشان داد که نتایج به دست آمده از نمونه تولید شده به روش رنگبری شیمیایی و هموژن سازی در فشار بالا مطابقت فراوانی با نمونه های بدست امده در سایر تحقیقات مربوط به ازمون FTIR داشت. تصاویرSEM نشان داد که الیاف سلولزی خالص از جلبک اسپیرولینا استخراج گردیده است. مشاهدات XRD مشخص کرد که به طور کلی ، نمونه های جلبک ضایعاتی شامل نواحی آمورف بوده که بعد از استفاده از تیمار شیمیایی جهت استخراج سلولز و حذف ناخالصی ها، نمونه های الیاف و نانوالیاف سلولوزی استخراج شده دارای نواحی کریستالینی منطبق بر الگوی سلولوز I بود. نتایج حاصل از AFM، تهیه نانو الیاف سلولزی را تایید می کند، به گونه ای که نانو الیاف سلولزی تولید شده دارای قطر متوسط 37 نانومتر و چندین میکرون طول بوده اند. در نهایت می توان نتیجه گیری کردکه تولید نانو الیاف سلولزی با استفاده از هموژنایزر با فشار بالا از سلولز استخراج شده به روش تیمار شیمیایی امکانپذیر می باشد.
    کلیدواژگان: سلولز، نانوالیاف سلولزی، جلبک اسپیرولینا، خالص سازی
|
  • Mohammadreza Rezaeigolesani, Ali Khanjari, Ali Misaghi, Afshin Akhondzadeh Basti, Ali Abdolkhani, Samira Fayazfar Pages 153-162
    Biodegradability and antimicrobial activity food packaging materials are among the most important parameters of the modern food packaging industry. For development of poly-lactic acid films to antibacterial compositions, different concentrations of essential oil of Zataria Multiflora or propolis ethanolic extract were added to the polymer using the solvent casting method. The antimicrobial activity of the composites was evaluated using disc diffusion method against the four common foodborne pathogens. Our findings showed that the resulting films were effective against all the tested bacteria and the composites containing the essential oil had a good capacity to limit the growth of foodborne pathogenic bacteria. Moreover, the addition of propolis ethanolic extract to films containing the essential oil increased the anti-bacterial properties of the films less than expected, which hydrophilic and hydrophobic nature of films constituents were likely the probable reasons of the results. Based on the results of this study and other similar studies, the biodegradable poly-lactic acid polymer can be considered as a desirable base polymer for development of novel antimicrobial films, especially in combination with herbal antimicrobial agents.
    Keywords: poly-lactic acid, packaging film, Antimicrobial, food, bioactive agent
  • Meysam Khalilian Shalamzari, Mohammad Hadi Moradian, Pejman Rezayati Charani Pages 163-173
    Today, with the introduction of new additives and nanostructures, investigations have been widely focused on improving paper properties while decreasing costs. One of the paper wet strengths is Polyamideamine Epichlorohydrin (PAE) that using high amounts of it is costly and may cause some systemic problems such as adhesion. In order to reduce the consumption of this material and improve bagasse paper wet strength, cellulosic nanofibers (CNF) and carboxymethyl cellulose (CMC) were used and the best treatments with the highest wet strength introduced. To measure paper wet strength, first, handsheets were immersed in 25ºC distillated water for 10 minutes, then tensile tests done. In this study, 30 treatments were evaluated including separate and combined addition of CNF, CMC and PAE. Results showed adding these materials separately has lower influence on wet tensile strength, while adding CNF and CMC together with PAE significantly improved wet tensile strength of handsheets. One of the best treatments with higher wet tensile index was the combination of 3% PAE and 2% CMC, which kept 18% of dry tensile index of paper in wet state, while no sign of adhesion of materials on paper handsheet maker screen and cylinder was observed. In addition, the combination of 3% PAE and 1% CMC kept 16% of dry tensile index of paper in wet state. This treatment decreased suspension freeness less than the former one. Thus, it is introduced as the best treatment which increases wet tensile strength.
    Keywords: CMC, CNF, PAE, Paper Making, Paper Wet Strength
  • Masoud Esfandyari, Kamran Adeli , Ziadin Badeian, Sheyda Khosravi Pages 175-185
    In the present study we tried first, to recognize the effective factors on the selection of wood products, based on the literatures reviewed as well as the opinion of the experts, consumers, agencies and the selling centers of wood products. And then, the importance of each factor was determined using the AHP method, which is one of the conventional methods of decision making, in the environment of Expert choice software. According to the results, major indicators were categorized into three groups of economic, technical and qualitative. Each of these groups was composed of seven sub-indicators. Then ranking of these indicators were done in quartile incomes in Dorud county in Lorestan province. In low-income groups, the technical indicators were higher in importance while in highest income group, qualitative indicators were significant. The price of the product itself in all of the quarters had the highest weight among the economic sub-indicators and its importance increases continuously by the decrease of income. In technical sub-indicators in all of the quarters, durability has the most importance.
    Keywords: Indicator, Wood products, Quartile income, Analytic Hierarchy Process, Dorud
  • Hossein Pourkarim Dodangeh, Hossein Jalali Torshizi Pages 187-197

    Application of chemical additives is an effective approach to improve the properties of recycled paper products and process, which new additives introduction are always under challenge and question. Recently, Cellulosic Nano Fibers (CNF) as a nano-bio-pmaterialarticle originated from the plant fibers received a great attention in different exareaploitations such as papermaking, which acquainted the performance assessments regarding to the various conditions of the different pfurnishesulp . With this respect, the effect of CNF (0.1, 0.15 & 0.2% OD pulp) on the well-known performance of cationic starch (CS) (0.5, 0.75 & 1% OD pulp), as the most famous polymer used in papermaking, were studied in the pulp recycled from packaging brown waste papers. The results showed that addition of CNF after starchpost ddition didn’ot improved pulp retention, but also declined starch role performance in the recycled pulp retention improvement boost, continuously and respectively corresponding to CNF usage increment. Also, the Rresults obtained from of dynamic drainage jar approved retention data, too; , and the least pulp loss was occurred at the lowest CNF addition. Individually addition of CNF decreased the pulp freeness (CSF) and the postits addition after starch didn’tno positively affected CSF, significantly; and often decreased it. The CNF addition to the starch contained pulp had no meaningfully effect on tensile and burst strengths of the recycled paper and diminished tear strength, too. Generally, unlike the traditional retention-drainage systems comprising cationic polymer/nanoparticles, the application of cationic starch/cellulose nanofibers revealed no positive effects on the properties of pulp and paper recycled from packaging brown papers.

    Keywords: cationic starch, cellulose nanofibres, recycled pulp, paper
  • Mohammad Hasan Mesgarhaye Kashani, Vahid Vaziri, Farshid Faraji, Loya Jamalirad Pages 199-208
    Decreasing of wooden raw material for industries has led to the development of non-wooden lignocellulosic resources such as fast-growing bamboo. In comparison with wooden species these non-wooden species are different, anatomically and chemically and their application mainly causes low quality composites. In this research different amount of industrial wood particles are replaced with bamboo particles (10, 20 and 30 percent). In order to improve the negative effects of presence of bamboo particles in the composites the polypropylene powder were used in two levels (5 and 10 percent). Different combinations of the aforementioned raw materials were manufactured in a hot press after being sprayed with UF resin. The physical and mechanical properties were evaluated according to European standards set of EN. Results showed that the maximum of MOR and MOE were found in the combination of 10 percent polypropylene and 20 percent bamboo. In addition, the increase in the amount of bamboo (30 percent) resulted in decrease in MOR and MOE. Increasing of bamboo has a negative effect on water absorption and thickness swelling after 2 and 24 hours but increasing of polypropylene from 5 to 10 percent had a positive effect on these factors. According to the results the composites manufactured of 20 percent of bamboo and 10 percent of polypropylene can meet the requirement of particleboards for carpentry to be used in dry conditions.
    Keywords: Non-wooden lignocellulosic resources, Fast-growing, Bamboo, Polypropylene
  • Azam Soheilipour, Mehrnaz Azadi Bouyaghchi Pages 209-222
    The aim of this study is the assessment of the tragacanth gum, its optimization and usage as a strengthener for restoration the strength and durability to the historic papery documents. In this study the tragacanth gum were extracted with different weight percentages, then Calcium Hydroxide and Glycerol were added to them for increasing the amount of PH and flexibility, respectively. The treatment was sprayed three times by 3.5 ml using spray can, then the samples were put in an aging condition of temperature- humidity by the standard No. of ISIRI- 4706 over 12 days, and aging condition of light by the standard No. ASTM D6819-02e3 standard over 6 days. The findings show that PH was increased about 0.75 to 2.20 per unit in the treatment samples in comparison to the control sample in before and after aging process, which it is transferred to the alkaline range. The SEM analysis indicated the continuity of the broken fibers. Tensile stress analysis showed an increase of the strength in the samples before and after of aging about to 15% depending on the gum consumption. Moreover, the results of colorimetric reported the absolute color changes of the reinforcement samples and control samples about 0.145 and 0.372 before and after aging with unchanging in the strengthener material.
    Keywords: Tragacanth gum, Optical Features, Mechanical Strenght Features, Historical Paper Documents
  • Behnam Sadeghi Nik, Amir Khosravani, Behbood Mohebby, Hossein Yousefi Pages 223-234
    Wettability and some other physical and mechanical properties of cellulose films are as restricting factors in application of such biodegredable films. Since it is proposed that the dissolution process parameters may significantly affect the cellulose film structure and properties, in this research, the effect of dissolution time on wettability and some substantial properties of cellulose film was evaluated. In this due, cotton linter was dissolved in 1-butyl 3-methyl imidazolium chloride for 1, 3 and 5 hours, and following being washed with distilled water as an anti-solvent, the cellulose films were casted on petri-dishes and dried in 60 °C oven. In order to research the effect of dissolution time on chemical and physical structure of the films, FTIR and X-ray diffraction were applied. Moreover, mechanical properties, such as tensile strength, modulus of elasticity and elongation at break, and some physical characteristics as moisture absorption and water droplet contact angle were studied. FTIR spectra analysis revealed that following increasing the dissolution time, no change in chemical structure of cellulose films was observed. But, the analysis of XRD patterns demonstrated a minor rise in crystallinity index following increasing the dissolution time. In addition, it was revealed that the degree of polymerization, tensile strength and elongation at break decreased as dissolution time increased; while there was no significant change in modulus of elasticity. The highest moisture absorption rate in cellulose films was occurred early in the absorption diagram, and the increase in dissolution time, resulted an increase in water droplet contact angle at zero time.
    Keywords: cellulose film, Ionic liquid, dissolution time, wettability, Mechanical properties
  • Rahim Mohebbi Gargari, Ali Bayat Kashkoli, Vahid Moazami Pages 235-249
    Wood farming and its sustainable development according to forest poverty, many environmental hazards and current climate is one of the fundamental strategies. Therefore, this study was aimed at determination and prioritization effective criteria for sustainable development of poplar wood farming in Iran by using pair comparisons method. For this purpose, after review and interviews, 25 key indicators were identified. These criteria were divided into four major groups as: economic and social issues, protection and support of farmers, planting method and infrastructure indices. Prioritize these indicators and sub-indicators whit hierarchical diagram, questionnaires and matrix of paired comparisons were done and the priority rates of these criteria were evaluated by using the Expert Choice software. The results indicated that among 25 effective sub-criteria in sustainable development of poplar wood farming in Iran, the sub-criteria of annual household livelihoods (0.162), liberation of importing and exporting of poplar wood (0.135), providing new varieties and efficient such as modified seedlings (0.093), use of potential prone areas poplar farming (0.079), guaranteed purchase of products (0.067), financial incentives and loans to poplar farmers (0.058) and investment return after the 8 to 10 years (0.049) had the highest priorities, respectively.
    Keywords: Sustainable development, fast-growing trees, pair comparisons method, poplar wood farming, criteria, sub-indicators
  • Saeedeh Rastgar, Hasan Rezaei, Hossein Yousefi Pages 251-262
    Water pollution by metallic ions such as lead from industrials, mine wastewater, automobiles is currently of great concern, since they are not biodegradable and tend to accumulate in living organisms, causing various diseases and disorders. Recently, great attention has been focused on the removal of metallic ions from aqueous solution using adsorbents derived from biomaterials and bio-Nanomaterials due to their natural, abundance, cost-effectiveness and inherent ability to react with metals. The present study aims to evaluate the performance of lignocellulose Nanofibers (cellulose nanofibers containing lignin and hemicellulose) as adsorbent for the removal of lead. The study of adsorption techniques were used in laboratory-scale batch. The effects of pH, initial concentration and dose adsorbent were examined. To study the absorption temperature, thermodynamic parameters such as Gibbs energy (ΔG), enthalpy (ΔH◦) and entropy (ΔS◦) were calculated. The results of this study showed that the highest removal efficiency was 99.8% at a Nano-absorbent concentration 0.3 mg/l, pH=6, and lead concentration of 10 mg/l. The batch isotherm studies showed that the adsorption data can be described by the Langmuir, Freundlich models. The Langmuir model was found to describe the adsorption data better in comparison with that of Freundlich. The results showed that lignocellulose Nanofibers had high ability to absorb high concentrations of lead from aqueous solutions. The results of thermodynamics express themselves spontaneously, thermally and increase the rate of reaction disorder. The TEM showed the adsorbents have fibers and the networking crystalline structure.
    Keywords: Biological adsorption, Lignocellulose nanofibers, lead, aqueous solutions
  • Mostafa Sefidrouh, Abolghasem Khazaian, Mohammad Hossein Pol, Gholamhossein Liaghat, Hossein Yousefi Pages 263-275
    In this research, nanocellulose fibers were used as adhesive filler in the manufacture of plywood from wych elm (Ulmus globra). Then, the drop-weight impact of the plywood samples was investigated. For this purpose, the nanocellulose fibers were added to dry weight of urea formaldehyde adhesive at four levels of 0, 0.5, 1 and 1.5%. The "4-ply" plywoods were made with these adhesives that the layers in top and bottom were parallel and had two core layers perpendicular with top. In order to investigate the impact properties, plywood samples were tested in the drop-weight impact device. The maximum force on the samples, the displacement in maximum force, the energy consumed in the maximum force and the total absorbed energy were evaluated. The results showed that the sample containing 0.5% of the nanocellulose fibers had the best impact property and with increasing nanocellulose fibers, the impact properties were significantly reduced. Also, the impact resistances in the most of samples with nanocellulose fibers were better than the without nanocellulose (control) samples.
    Keywords: Mechanical Strength, Drop-Weight Impact Test, Plywood, Adhesive, Nanocellulose fibers
  • Mehrdad Sedghi, Ahmadreza Saraeyan, Elyas Afra, Hedayatollah Aminian, Maryam Afsharpour Pages 277-288
    Paper due to its structural properties, is gradually degraded by different destructive factors especially acidic hydrolysis. For this reason, deacidification of the old valuable papers in order to stop and neutralize this process and applying consolidation treatments for strengthening of degraded paper is necessary. In this study, for deacidification and consolidaton, by using dispersions of Nano Calcium hydroxide and Nano Calcium Hydroxide with companion of Nano Chitosan in Ethanol, a Nano coat was applied on the paper samples. Also, in order to investigate the effect of deacidification and consolidation treatments, the samples were subjected to dry-heat and moist-heat aging. Then, pH, folding endurance, and brightness of the treated aged and unaged papers were studied. The results of studying the chemical, mechanical and physical properties of treated papers before and after aging showed that the use of calcium hydroxide nanoparticles led to an increase in alkalinity improved the brightness, while using Nano chitosan with calcium hydroxide increased the mechanical properties of paper. But after moist-heat aging, the folding endurance of treated papers with Nano calcium hydroxide - Nano chitosan had more decrease. Also, in terms of optical properties, the papers treated with calcium hydroxide nanoparticles had more stability in comparison to control samples and treated papers with combination of Nano calcium hydroxide and Nano chitosan.
    Keywords: Paper Deasidification, Nano, Calcium Hydroxide, Chitosan, Accelerated Aging
  • Mostafa Nikkhah Dafchahi, Ahmad Reza Saraeyan, Hossein Resalati, Ali Ghasemian, Ali Reza Shakeri Pages 289-298
    Dissolving pulp is used as a raw material to produce numerous cellulosic derivatives like carboxymethyl cellulose, nitrocellulose, viscose, etc. The potential of dissolving pulp production from populus deltoides using alkaline pre-extraction followed by soda-AQ pulping process was investigated across this research. The yield loss of about 15% was achieved in pre-extraction stage through controlling the process parameters, and kappa number of the pulp has been reduced to about 40% with oxygen delignification. The results showed that the alkaline pre-hydrolysis has been affected on increasing the lignin removal rate of fibers. Using alkali catalyst in pre-hydrolysis liquor led to increasing a-cellulose and decreasing brightness level of the dissolving pulp. The a-cellulose and brightness level of dissolving pulp have been upgraded by utilizing higher levels of kappa factor in D0ED1 bleaching. Therefore, the produced dissolving pulp employing 0.45 kappa factor in D0 stage due to its higher a-cellulose, brightness and purity has been more favorable in this research work.
    Keywords: Dissolving pulp, alkali-catalyzed pre-hydrolysis, soda-AQ pulp, Poplar, Oxygen delignification
  • Payam Moradpour, Behzad Belouri, Abbas Akhvan Sepahi, Maedeh Ahad Nezhad, Mahdi Jonoobi Pages 301-311
    The purpose of this study was to extract pure cellulose from the waste spirulina alga (Spirulina platensis) using a method of chemical treatment and then isolation of cellulose nanofibers by applying a mechanical process. For this purpose, purification of spirulina algae (separation of fat and protein) was carried out during three stages of chemical treatment using a 2% solution, followed by 3% sodium chloride solution, which was buffered by acetic acid. The extracted cellulose fibers were then subjected to 1% dry weight suspension and passed through a high pressure homogenizer in order to isolate the cellulose nanofibers. Before and after chemical treatment, the infrared spectroscopy (FTIR), scanning electron microscopy (SEM) and X-ray diffraction (XRD) were used to study the chemical and structural properties of the samples. Also, the diameter and length of the prepared cellulose nanofibers were measured by atomic force microscopy (AFM). The FTIR results showed that the chemical and mechanical treatment could successfully isolated cellulose and nanocellulose fibers which are totally compatible with previously studies. The analysis of SEM images showed that pure cellulose fibers were extracted from spirulina algae. In addition, the XRD analysis illustrated that the cellulose and nanocellulose fibers had similar diffractogram to the cellulose I. AFM images demonstrated that the nanofibers had average diameter of 37 nm while their length was several microns. It can be concluded that the isolation of cellulose nanofibers by using the high pressure homogenizer could be possible from the chemically treated cellulose fibers.
    Keywords: Cellulose, Cellulose Nanofibers, spirulina algae, Purification