فهرست مطالب

جنگل و فرآورده های چوب - سال هفتاد و یکم شماره 3 (پاییز 1397)
  • سال هفتاد و یکم شماره 3 (پاییز 1397)
  • تاریخ انتشار: 1397/09/12
  • تعداد عناوین: 8
|
  • شیرزاد محمدنژاد کیاسری* ، خسرو ثاقب طالبی، رامین رحمانی، دینا داستانگو صفحات 185-197
    این تحقیق با هدف بررسی مشخصه های زادآوری طبیعی، تنوع گیاهان و بی مهرگان خاک زی در مرحله های تحولی توده های راش شامل مراحل اولیه، اوج و پوسیدگی انجام گرفت. در این بررسی در جنگل های دست نخورده هفت خال مازندران سه قطعه یک هکتاری از هر مرحله تحولی و در هر قطعه نمونه،10ریز قطعه نمونه 100 متر مربعی به صورت منظم تصادفی انتخاب شد. اندازه گیری مشخصه های زادآوری طبیعی، تنوع گیاهان و بی مهرگان خاک زی در ریز قطعه نمونه ها انجام گرفت. نتایج این پژوهش نشان می دهد که بیشترین تراکم زادآوری طبیعی در مرحله تحولی اوج بود (5/7 اصله در 100 متر مربع) ، ولی در دو مرحله اولیه (8/2 اصله در 100 متر مربع) و پوسیدگی (9/2 اصله در 100 متر مربع) اختلاف معنی دار نبود. براساس شاخص تنوع شانون- وینر، بیشترین تنوع گیاهی در مرحله تحولی اوج (375/2) و کمترین تنوع در مرحله تحولی پوسیدگی (929/1) وجود داشت. البته مقدار این شاخص در مرحله اولیه (106/2) با دیگر مرحله های تحولی اختلاف معنی داری نداشت. همچنین از نظر تنوع بی مهرگان خاک زی، شاخص های شانون- وینر و سیمپسون در بین مرحله های تحولی اختلاف معنی داری وجود نداشت. تغییر تنوع بی مهرگان خاک زی شانون- وینر نیز به ترتیب نزولی شامل مرحله های تحولی اوج، اولیه و پوسیدگی بود. در مجموع نتایج این تحقیق نشان داد که فراوانی زادآوری طبیعی، تنوع پوشش گیاهی و تنوع بی مهرگان خاک زی در مرحله تحولی "اوج"، شرایط مناسب تری از مراحل تحولی "اولیه" و "پوسیدگی" داشت.
    کلیدواژگان: اوج، اولیه، پوسیدگی، جنگل راش، غنا، یکنواختی
  • آزاده دلجویی، احسان عبدی *، باریس مجنونیان قراقز، ماسیمیلیانو شوارتز صفحات 199-207
    کمی سازی ویژگی های مکانیکی ریشه از مسائل مهم در مشکلات مربوط به پایداری دامنه ها و مدل سازی پایداری خاک است. هدف این پژوهش، برآورد ویژگی های مکانیکی ریشه گونه ممرز در سه طبقه کم قطر، میان قطر و قطور در بخش پاتم جنگل خیرود بود. بدین منظور پنج درخت از سه طبقه قطری کم قطر (5/7 تا 5/32 سانتی متر) ، میان قطر (5/32 تا 5/57 سانتی متر) و قطور (5/57 تا 5/72 سانتی متر) انتخاب شد. نمونه های ریشه در دو سمت بالا و پایین (شیب 30-20 درصد) درختان جمع آوری شد و سپس میان دو فک دستگاه اینسترون قرار گرفت و آزمایش مقاومت کششی انجام پذیرفت و نیروی کششی ریشه ها ثبت شد. نتایج نشان داد که میان قطر ریشه و نیروی کششی، رابطه توانی مثبت و میان قطر ریشه و مقاومت کششی، تابع توانی منفی برقرار بود. بیشینه نیروی کششی در درختان میان قطر در سمت بالا و در درختان طبقه قطور و کم قطر در سمت پایین درخت مشاهده شد. در طبقه میان قطر، مقاومت کششی به طور معنی داری در سمت بالا و پایین بیشتر از دو طبقه دیگر بود و عامل کوواریت (قطر ریشه) در همه موارد معنی دار بود. نتایج این پژوهش نشان داد که عامل قطر درختان و همچنین سمت دامنه بر نیروی کششی و مقاومت ریشه درختان ممرز تاثیرگذار است و امکان تغییر در مقدار مقاومت کششی ریشه با افزایش سن وجود دارد؛ بنابراین پیشنهاد می شود که بررسی تغییرات ویژگی های مکانیکی ریشه درختان در قطرهای مختلف، در مدل سازی های پایداری دامنه خاک در نظر گرفته شود.
    کلیدواژگان: جنگل خیرود، زیست مهندسی، مقاومت کششی ریشه، نیروی کششی ریشه
  • کیوان حسین پور اصلی، حسن اکبری *، مجید لطفعلیان، کاکا شاهدی، سلیمان محمدی لیمائی صفحات 209-219
    رواناب تولیدشده بر اثر بارندگی در مناطق جنگلی و جریان آن روی جاده ها می تواند عامل تخریب جاده ها و اختلال در عبور از آن و مدیریت جنگل شود. تحقیق حاضر با هدف به حداقل رساندن خسارات رواناب به جاده در اثر سیلاب، با تعیین قطر بهینه آبروها انجام گرفت. بدین منظور مطالعه ای در مسیر جاده توسکا کلام – لیره سر از حوضه 35 تنکابن در 23 زیرحوضه جنگلی انجام گرفت. با استفاده از روش شماره منحنی، حداکثر دبی رواناب برای دوره های بازگشت مختلف هر یک از زیرحوضه ها، برحسب متر مکعب بر ثانیه محاسبه شد. سپس با استفاده از نموگراف تعیین قطر لوله های سیمانی، قطر بهینه آبروهای زیرحوضه ها به دست آمد. نتایج نشان داد که در زیرحوضه B3 حداکثر دبی رواناب برای دوره های بازگشت 5، 10، 25، 50 و 100 ساله به ترتیب 37/3، 48/4، 04/6، 29/7 و 63/8 متر مکعب بر ثانیه است که قطر آبروی موجود آن، برای عبور حداکثر دبی رواناب بیشتر از دوره بازگشت 5 ساله مناسب نیست و در زیرحوضه B23 حداکثر دبی رواناب برای دوره های بازگشت 5، 10، 25، 50 و 100 ساله به ترتیب 24/2، 98/02،2/4، 86/4 و 75/5 متر مکعب بر ثانیه است که قطر آبروی موجود آن، برای عبور حداکثر دبی رواناب برای دوره بازگشت های مختلف بیش از مقدار بهینه است؛ در زیرحوضه B9 حداکثر دبی رواناب برای دوره های بازگشت 5، 10، 25، 50 و 100 ساله به ترتیب 8/2، 73/3، 02/5، 06/6 و 17/7 متر مکعب بر ثانیه است که قطر آبروی موجود آن، برای عبور حداکثر دبی رواناب برای دوره های بازگشت مختلف دارای مقدار بهینه است.
    کلیدواژگان: آبرو، حداکثر دبی رواناب، دوره بازگشت، روش شماره منحنی، زیرحوضه
  • هاشم حبشی، الهام شبانی، مریم مصلحی * صفحات 221-230
    هدف این تحقیق، بررسی تغییرات ماهانه آبشویی کاتیون های سدیم، پتاسیم و کلسیم در تاج و لاشریزه گونه افراپلت (Acer velutinum Boiss) در طول سال و همچنین مقایسه عناصر غذایی موجود در آب باران با تاج بارش و لاشریزه در توده آمیخته، در سری یک جنگل شصت کلاته استان گلستان است. بعد ازانتخاب 3 درخت شاخص افراپلت در یک توده نیم هکتاری، نمونه های حاصل از آبشویی تاج (405 نمونه) و لاشریزه (243 نمونه) از بهمن 1390 تا بهمن 1391، بعد از هر بارندگی جمع آوری و بررسی شد. برای مقایسه مقدار عناصر آبشویی شده در تاج و لاشریزه با آب باران و همچنین تغییرات ماهانه عناصر آبشویی شده، به ترتیب از آنالیز آماری تی تست و آنالیز واریانس یکطرفه در سطح احتمال 95 درصد استفاده شد. نتایج نشان داد که مقادیر پتاسیم و کلسیم در تاج بارش به ترتیب 83/134 و 19/0 کیلوگرم در هکتار در سال بیشتر از مقدار آنها در آب باران بود، ولی سدیم 27/52 کیلوگرم در هکتار کمتر بود. همچنین مقادیر سدیم و کلسیم در آبشویی لاشریزه 9/91 و 68/1 کیلوگرم در هکتار در سال کمتر از مقادیر آنها در آب باران و پتاسیم 79/27 کیلوگرم در هکتار بیشتر از آب باران بود. مقدار آبشویی عناصر در آبشویی تاج و لاشریزه در ماه های مختلف، به طور معنی داری متفاوت بودند. براساس نتایج می توان از گونه افراپلت برای بهبود خاک های دچار کمبود پتاسیم استفاده کرد. به منظور انتخاب گونه مناسب برای جنگلکاری، بهبود حاصلخیزی خاک و مدیریت بهینه جنگل، اطلاعات آبشویی در کنار ویژگی های دیگر درختان مورد نیاز است.
    کلیدواژگان: آبشویی لاشریزه، تاج بارش، تغییرات زمانی، کاتیون های بازی
  • سعید نارویی، لعیا جمالی راد *، هدایتاللهامینیان، سحاب حجازی صفحات 231-241
    این تحقیق با هدف جایگزینی پلیمرهای شیمیایی با پلیمر طبیعی و تجدید شونده و در پی آن کاهش مسائل زیست محیطی، خواص فیزیکی و مکانیکی کامپوزیت پلی لاکتیک اسید تقویت شده با آرد ساقه توتون بررسی شد. بدین منظور از نسبت های مختلف آرد ساقه توتون و پلیمر پلی لاکتیک اسید شامل 70:30، 60:40 و 50:50 و MAPP به عنوان ماده جفت کننده در دو سطح 4 و 6 درصد استفاده شد. نتایج نشان داد که با افزایش مقدار آرد توتون و کاهش سهم PLA پایداری ابعادی تخته های ساخته شده کاهش یافت، اما پایداری ابعادی تخته های ساخته شده با PLA در مقایسه با پلیمر پلی پروپیلن بهبود چشمگیری داشت. ویژگی های مکانیکی کامپوزیت حاصل، در موارد بسیاری افزایش یافت و حتی دوبرابر خواص مکانیکی کامپوزیت ساخته شده با پلی پروپیلن بود. یعنی پلیمر طبیعی PLA نه تنها سبب کاهش خواص فیزیکی و مکانیکی کامپوزیت چوب-پلاستیک نمی شود، بلکه در مواردی در مقایسه با پلیمرهای شیمیایی موجب بهبود 50 درصدی خواص آن می شود. این پلیمر طبیعی و تجدیدشونده، سازگار با محیط زیست است و کامپوزیت ساخته شده را می توان در گروه کامپوزیت های سبز قرار داد.
    کلیدواژگان: پلی لاکتیک اسید، جفت کننده، خواص مکانیکی، زیست تخریب پذیر، کامپوزیت چوب-پلاستیک
  • امیرفرهنگ سروش، جعفر ابراهیم پور کاسمانی، سید رحمان جعفری پطرودی * صفحات 243-252
    هرساله حجم بسیار زیادی از کلش برنج پس از استحصال برنج به دلیل نبود استفاده مشخص سوزانده می شود، درحالی که امکان استفاده از این ضایعات برای تولید محصولاتی با ارزش افزوده زیاد با در نظر گرفتن مفهوم پالایش زیستی وجود دارد. این تحقیق با هدف بررسی استخراج سیلیس از کلش برنج Oryza Sativa var Indica به عنوان یکی از مهم ترین ضایعات کشاورزی و تعیین قابلیت های آن برای تولید نانوساختار سیلیس انجام گرفت. بعد از شست وشو، خشک کردن و آسیاب کردن نمونه ها، بعضی از آنها به صورت جداگانه در شرایط اسید شویی اسید سولفوریک و اسید کلریدریک با غلظت 5/0 مولار و به مدت 30 دقیقه (با هم زدن یکنواخت) قرار گرفتند. سپس مقدار سیلیس نمونه های اسید شویی شده و نمونه های بدون اسیدشویی در کوره با حرارت های 800،700،600،500 و900 درجه سانتی گراد به مدت دو ساعت اندازه گیری شد. نتایج طیف سنجی پراش انرژی پرتو ایکس و فلورسانس پرتو ایکس، بیانگر وجود حداکثری سیلیس در خاکستر حاصل از کلش برنج بوده است. نتایج طیف سنجی ها نشان داد که درصد خلوص سیلیس در نمونه های با اسیدشویی، از نمونه های بدون اسیدشویی بیشتر است؛ این مقدار در نمونه های اسید کلریدریک بیش از 96 درصد بود. نتایج بررسی روبشی گسیل میدانی با میکروسکوپ الکترونی نیز متوسط اندازه نانوسیلیس کروی 30 نانومتر را برای نمونه های بدون اسیدشویی و کمتر از 12 نانومتر را برای نمونه های اسیدشویی شده تایید کرد.
    کلیدواژگان: اسید سولفوریک، اسید کلریدریک، خاکستر، کلش برنج، نانوسیلیس
  • سید حسن شریفی *، نورالدین نظرنژاد صفحات 253-262
    در سال های اخیر، بازیافت کاغذ به دلایل متعددی از جمله نگرانی های زیست محیطی و صرفه اقتصادی افزایش چشمگیری یافته است. امواج فراصوت در صنعت کاغذسازی در مراحل مختلفی به کار گرفته می شود. جوهرزدایی تاثیر مهم و تعیین کننده ای در بازیافت کاغذ روزنامه دارد. هدف این پژوهش، جوهرزدایی با استفاده از پیش تیمار فراصوت به همراه روش شیمیایی برای بهبود خواص نوری کاغذهای روزنامه به عنوان ماده اولیه سلولزی است. جوهرزدایی شیمیایی با استفاده از پراکسید هیدروژن، هیدروکسید سدیم، سیلیکات سدیم، پلی سوربات 80 و DTPA انجام گرفت. تاثیر متغیرهای مهم پیش تیمار فراصوت از جمله دمای حمام فراصوت و زمان قرارگیری در معرض امواج فراصوت بر بازده جوهرزدایی با استفاده از روش سطح پاسخ بر مبنای طراحی مرکب مرکزی بررسی شد. پس از تیمار شیمیایی خمیرهای کاغذ بازیافتی حاصل، بیشترین و کمترین درصد بازده جوهرزدایی کاغذ دست ساز ساخته شده بر اساس استاندارد 88-om 205T با گراماژ 60 گرم بر متر مربع، به ترتیب 88 و 45 درصد محاسبه شد. منحنی های سطحی و سه بعدی برای نشان دادن اثر متقابل متغیرهای مستقل با متغیر پاسخ (بازده جوهرزدایی) ایجاد شد. آزمون آنالیز واریانس نشان داد که مدل نمایی، بهترین مدل برای تبیین برهم کنش متغیرهاست. پیش تیمار فراصوت به افزایش درجه روشنایی و کاهش ماتی کاغذ روزنامه بازیافتی حاصل در مقایسه با نمونه شاهد انجامید. براساس نتایج آزمون، تاثیر هریک از متغیرها در بازده جوهرزدایی معنی دار بود و زمان فراصوت، موثرترین عامل معرفی شد. شرایط بهینه برای دستیابی به بیشترین بازده جوهرزدایی (95/86 درصد) دمای حمام فراصوت 47 درجه سانتی گراد و زمان فراصوت 31 دقیقه تعیین شد.
    کلیدواژگان: پیش تیمار فراصوت، جوهرزدایی، روزنامه باطله، روش سطح پاسخ، طرح مرکب مرکزی
  • رضا پوربابا، سهیلا ایزدیار، یحیی همزه *، علیرضا عشوری صفحات 263-273
    هدف این پژوهش، بهبود ویژگی های خمیرکاغذ بازیافتی مرکب زدایی شده با استفاده از کاربرد همزمان نانوفیبرهای سلولزی و نرمه های حاصل از پالایش خمیرکاغذ بازیافتی مرکب زدایی شده به همراه یک ماده کاتیونی شامل نشاسته کاتیونی (گروه الف) ، پلی آلومینیوم کلرید (گروه ب) و پلی آکریل آمید کاتیونی (گروه ج) بود. از نرم افزار طراحی آزمایش برای تهیه طرح آزمایش ها و تحلیل نتایج استفاده شد. خواص مقاومتی کاغذ دست ساز شامل شاخص های مقاومت کششی و ترکیدگی و خواص فیزیکی خمیرکاغذ شامل میزان نگهداری آب الیاف و زمان آبگیری از خمیرکاغذ ارزیابی شد. نتایج نشان داد که افزایش نرمه به میزان 16 درصد و نانوفیبرسلولزی به میزان 7 درصد به همراه نشاسته کاتیونی (گروه الف) ، سبب افزایش شاخص های مقاومت کششی و مقاومت ترکیدگی کاغذ و میزان نگهداری آب الیاف به ترتیب تا 44، 53 و 35 درصد شد. افزایش این مقادیر برای گروه ب (پلی آلومینیوم کلرید) به ترتیب 41، 48 و 22 درصد و برای گروه ج (پلی اکریل آمید کاتیونی) به ترتیب 40، 42 و 27 درصد شد. این تیمارها سبب افزایش زمان آبگیری از خمیر کاغذ شد که بیشترین افزایش زمان آبگیری به مقدار 46 درصد در اثر استفاده از 16 درصد نرمه و 7 درصد نانوفیبر سلولزی به همراه نشاسته کاتیونی به دست آمد. افزایش زمان آبگیری برای تیمارهای گروه ب (پلی آلومینیوم کلرید) و تیمارهای گروه ج (پلی آکریل آمید کاتیونی) به ترتیب 41 و 30 درصد بود. با توجه به اثرهای مطلوب و نامطلوب، کاربرد همزمان نرمه های کاغذسازی و با نانوالیاف سلولزی همراه با ماده کاتیونی پلی اکریل آمید کاتیونی می تواند به عنوان تیمار مناسب برای افزایش خواص مکانیکی کاغذهای بازیافتی در نظر گرفته شود.
    کلیدواژگان: ماده کاتیونی، نانوفیبر سلولزی، نرمه های سلولزی، ویژگی های خمیر و کاغذ
|
  • Sh. Mohammadnezhad Kiasari *, Kh. Sagheb, Talebi, R. Rahmani, D. Dastangoo Pages 185-197
    This research was carried out with the aim of studying the status of natural regeneration and biodiversity (plants and soil invertebrates) of beech forest in three development stages including initial, optimal and decay. After identifying the development stages, one 1 ha sample plot was established in each development stage. Within each sample plot, 10 100 m2 micro-sample plots were laid out as random-systematically. The values of natural regeneration, plant and soil invertebrates diversity in optimal, initial and decay stages have been recorded and eastimated in 30 micro-sample plots. The results of this research showed that natural regeneration in the optimal stage was significantly greater than other stages (7.5 seedlings per 100 m2), while the differences of natural regenerations between the stages of initial (2.9 seedlings per 100 m2) and decay (2.8 seedlings per 100 m2) were not statistically significant. The plant diversity (Shannon-Wiener index) in the optimal stage had the highest values (2.375), whereas the decay stage had the lowest value (1.929). But the differences in the initial stage with other stages were not statistically significant. Also the differences of soil invertebrates diversity (Shannon-Wiener and Simpson indices) were not statistically significant in the studied stages. The decreasing of soil invertebrates diversity (Shannon-Wiener index) in these treatments was respectively as optimal, initial and decay. This research emphasizes the values of natural regeneration, plant and soil invertebrates diversity in optimal stage is better than initial and decay stages.
    Keywords: Beech forest, Decay, Evenness, Initial, Optimal, Richness
  • A. Deljouei, E. Abdi *, Baris Majnounian Garagiz, M. Schwarz Pages 199-207
    Quantifying the mechanical properties of roots is one of the most important issues in stabilizing slopes and modeling soil reinforcement. The aim of this study was to estimate the mechanical properties of hornbeam trees in three stem diameter classes include small, medium, and large trees in Patom district of Kheyrud forest. For this purpose, number of five trees in small (7.5-32.5 cm), medium (32.5-57.5 cm) and large (57.5-82.5 cm) diameter classes were selected and roots on both up and down sides (slope of 20-30 percent) of the trees were collected, then placed between two jaws of the Instron machine. Tensile strength test and tensile force were performed. The results showed that there is a positive power relationship between root diameter and tensile force. In all stem diameter classes at both sides of trees, tensile strength decreases by increasing root diameter based on negative power function. The results of covariance analysis showed that tensile force and tensile strength were significantly different among three stem diameter classes. Tensile force was higher in medium and small trees at up and down sides, respectively. While, in large trees tensile force in downside was more than upside. In medium trees, tensile strength were significantly higher in upside and downside (F=12.9, P<0.05) than small and large trees. Covariate factor (root diameter) was significant in all cases. The results of this study showed that stem diameter of trees and up and down sides of the trees affect the tensile force and tensile strength of hornbeam trees and it is possible to change the amount of tensile strength with age. Therefore, it is necessary to investigate changes in roots mechanical properties in different ages of trees in order to modeling the slope stability.
    Keywords: Kheyrud forest, Bioengineering, Root tensile strength, Root tensile force
  • K. Hossienpour Asli, H. Akbari *, M. lotfalian, K. Shahedi, S. Mohammadi Limaei Pages 209-219
    Runoff generated by rain in forest areas and its flow on the roads can cause road damage and disrupt the operation and transportation. This research aims at minimizing the runoff damage to the road due to the flood by determining the optimal culverts diameter on the path of Tuska Kalam - Lyre Sar, Tonekabon, basin 35 in 23 forest sub-basins. Using the Curve Number method with different return periods, the maximum runoff flow of each sub-basin was calculated in cubic meters per second. Then, the optimal culvert diameter of the sub-basins was determined by using the Nomograph for determination of the diameter of concrete pipes. The results showed that on the B3 sub-basin, the maximum runoff for the return periods of 5,10,25,50 and 100 years is 3.37, 4.48, 6.04, 7.29 and 8.63 cubic meter per second, respectively, in which the culverts diameter is not suitable for the maximum passage runoff above the 5-year return period. On the B23 sub-basin, the maximum runoff for the return periods of 5,10,25,50 and 100 years is 2.24, 2.98, 4.02, 4.86 and 5.75 cubic meters per second, respectively, in which the culverts diameter, for the maximum passage runoff different return periods, is more than optimal. On the B9 sub-basin, the maximum runoff for the return periods of 5,10,25,50 and 100 years is 2.8, 3.73, 5.02, 6.06 and 7.17 cubic meters per second, respectively, in which the culverts diameter, for the maximum passage runoff different return periods, is optimal.
    Keywords: Culvert, Curve number method, Maximum runoff, Return period, Sub-basin
  • H. Habashi, E. Shabani, M. Moslehi * Pages 221-230
    The aim of this study was to evaluate the changes of chemical (calcium, (Ca2+), sodium (Na+) and potassium (K+)) of the canopy and litter leaching of Velvet maple (Acer velutinum Boiss) during a year against those nutrients in rainfall (RF). Measurements were carried out in mixed stands, located in district one offorest research station of Gorgan University, the eastern Caspian forests of Iran. In order to perform the research, three Velvet mapletrees were selected in 0.5 ha stand and throughfall (TF) (405 samples) and litterflow (LF) (243 samples) were sampled after each RF within a year from (2012/02/03) to (2013/02/03). The nutrients amounts in TF, LF and RF as well as monthly nutrient dynamics of TF and LF, were compared using t-test analysis and one way variance analysis at the 95 of confidence level. Results showed that the amounts of K+ and Ca2+ in TF were 134.83 and 0.19 kg ha-1 year-1, respectively, significantly higher than those in RF, however, the amount of Na+ was 52.27 kg ha-1 year-1, significantly lower than RF (p<0.05). Also, amounts of Na+ and Ca2+ in LF were 91.9 and 1.68 kg ha-1 year-1, respectively, significantly lower than those in RF. We found out that nutrient leaching of TF and LF was significantly different in several months. Velvet mapletrees can usefully improve the potassium contained in the soils. In order to select suitable species for afforestation, soil fertility improvement and forest management, we need to know more about leaching process information along with other characteristics of trees.
    Keywords: Base cations, Litter flow, Throughfall, Time variations
  • S. Narouie, L. Jamalirad *, H. Aminian, S. Hedjazi Pages 231-241
    The main objective of this study was to replace the chemical polymers with natural and renewable polymer and subsequently reducing environmental concerns. In addition, the physical and mechanical properties of composites reinforced with tobacco stalk flour, were studied. For this purpose, the tobacco stalks flour and poly lactic acid contains30:70; 40:60, 50:50 and maleic anhydride grafted polypropylene as a coupling agent, in two levels of 4 wt% and 6 wt% were used as variable factors. The results showed that by increasing the amount of the tobacco stalk flour and reducing the content of PLA, the dimensional stability of the boards was decreased but the dimensional stability of boards made with PLA improved significantly compared to the polypropylene composites. In many cases, the mechanical properties of the composite were increased and even doubled than mechanical properties of the composite made with polypropylene. That's mean; the PLA's natural polymer did not damage the physical and mechanical properties of the wood-plastic composites, but also in some cases improves its properties up to 50% compared with chemical polymers. This natural and renewable polymer is environmentally friendly and the composite can be placed in a group of green composites.
    Keywords: biodegradable, Coupling agent, Mechanical properties, Poly lactic acid, Wood-plastic composite
  • A. F. Soroush, J. Ebrahimpour Kasmani, S. R. Djafari Petroudy * Pages 243-252
    Annually huge amount of un-used rice straw after rice harvesting were burned due to no specific utilization. Whereas, based on the biorefinery concept there is possibility to use these agricultural residues for production of high value added products. So, this study was aimed to extract the silica from the rice straw (Oryza Sativa var Indica) as one of the important agro-industrial residues in the country and its capabilities for production of silica nanostructures based on the mentioned concept. After washing, drying and grinding of rice straw samples, some of them were separately leached with a hydrochloric acid and some ones with a sulphuric acid at concentration of 0.5 M for 30 min with constant stirring. Afterwards, the silica content of acid-leached and un-leached rice straw samples was measured in a muffle furnace with varying temperatures at 500,600, 700, 800 and 900°C for 2 h. The results were obtained from Energy Dispersive X-ray (EDX) and X-ray Fluorescence (XRF) demonstrated the maximum presence of silica into the rice straw ash. Two of aforementioned spectroscopy methods explored the higher content and purity of acid-leached rice straw samples in comparison to un-leached rice straw ones. The Field Emission Scanning Electron Microscopy (FESEM) images demonstrated that the prepared silica nanostructures had a spherical shape and their average particle sizes were 30 nanometer for un-leached rice straw samples and less than 12 nanometer for acid-leached ones.
    Keywords: : Ash, hydrochloric acid, rice straw, sulphuric acid, nanosilica
  • S. H. Sharifi*, N. Nazarnezhad Pages 253-262
    Recently, paper recycling has been significantly increased for several reasons such as environmental concerns and coast-saving. Ultrasound is used in the paper industry at various stages. Deinking has an important and determinant role in the recycling of newspapers. The aim of this study was to conduct the process of deinking in order to improve the optical properties of newspaper as a cellulosic material by using ultrasonic pretreatment combined with chemical method. The hydrogen peroxide, sodium hydroxide, sodium silicate, poly sorbent 80, and Diethylenetriaminepentaacetic acid were utilized for chemical deinking. Effect of important parameters of ultrasonic pretreatments such as ultrasonic bath temperature and sonication time on deinking efficiency was investigated by using response surface methodology based on central composite design. After chemical treatment of obtained recycled pulps, maximum and minimum efficiency of deinking for hand sheet papers with 60 gsm grammage according to standard T 205om-88 were calculated about 88 and 45% respectively. Surface and 3D curves were created to show the interactions of the independent variables with response one (deinking efficiency). Based on the ANOVA test, the quadratic model presented the best explanation of variables interaction. Ultrasonic pretreatments increased brightness and decreased opacity of obtained recycled newspaper compared to the control ones. According to the statistical analysis, the effect of each variable on deinking efficiency was significant and sonication time was introduced as the most effective factor. In addition, 47 oC ultrasonic bath temperature and 31 min sonication time were determined as the optimal conditions for maximum deinking efficiency (86.95%).
    Keywords: Central composite design, Deinking, Old newspaper, RSM, Ultrasonic pretreatment
  • R. Pourbaba, S. Izadyar, Y. Hamzeh *, A. Ashori Pages 263-273
    The aim of this study was to enhance the physical and mechanical properties of deinked recycled paper by using the cellulose nanofibers (CNFs) and obtained fine fibers from pulp refining. The process was conducted in the presence of a cationic additive including cationic starch (group A), poly aluminum chloride (group B), or cationic polyacrylamide (group C). The Design Expert software was used to prepare the experimental design and analyzed the results. The results showed that by using fine fraction up to 16 wt% and cellulose nanofibers up to 7 wt%) with cationic starch (group A) the tensile strength was increased almost 44%, burst strength 53%, and water retention value of pulp (WRV) 35%. These values for treated pulp with group B were 41%, 48%, and 22% while, , for treated pulp with group C were 40%, 42% and 27%, respectively. However, those treatments increased the dewatering time from pulp and the highest increase in dewatering time was 47% when 16 wt% fine and 7 wt% cellulose nanofibers were used along with cationic starch. In addition, increasing of dewatering time for treated pulp with group B and group C were 41% and 30%, respectively. The evaluation and comparison between different treatments indicated that the treatment of deinked recycled pulp with group C would be a suitable treatment, due to minimum adverse effect on pulp drainage time and considerable improvement of dry strengths.
    Keywords: Cationic polyelectrolyte, Cellulose nanofibers, Cellulosic fines, Pulp, paper properties