فهرست مطالب

  • سال دهم شماره 2 (تابستان 1398)
  • تاریخ انتشار: 1398/05/01
  • تعداد عناوین: 13
|
  • اصغر طارمیان* صفحات 163-173
    مقدار ظرفیت حرارتی ویژه چوب برای فرایندهایی که در آنها نیاز به انتقال حرارت در چوب است و نیز در طراحی سازه های چوبی که متحمل تغییرات دمایی زیاد طی روز می شوند، مهم است. در این تحقیق، ظرفیت حرارتی ویژه چوب بلوط اصلاح حرارتی شده در مقایسه با چوب معمولی آن با استفاده از تکنیک گرماسنجی روبشی تفاضلی در دامنه دمایی 20- الی 20 درجه سانتی گراد و تحت شرایط خشک و تر اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که تفاوت معنی داری بین ظرفیت حرارتی ویژه دو نوع چوب در شرایط خشک وجود ندارد و مقدار میانگین آن در دماهای 20 و 20- درجه سانتی گراد به ترتیب برابر با 1/47 و 0/84 ژول بر گرم کلوین بود. در مقابل، در دمای 20- درجه سانتی گراد، ظرفیت حرارتی ویژه چوب اصلاح شده تحت شرایط تر بیشتر از چوب معمولی بود و شار حرارتی بیشتری برای ذوب یخ موجود در آن مصرف شد. برخلاف رابطه خطی بین ظرفیت حرارتی ویژه خشک و دما در دامنه دمایی 0 تا 20 درجه سانتی-گراد، در هر دو نوع چوب در دمای کمتر از صفر درجه سانتی گراد این رابطه به صورت غیرخطی بود
    کلیدواژگان: ظرفیت حرارتی ویژه، چوب اصلاح حرارتی شده، گرماسنجی روبشی تفاضلی
  • علی خلیلی، علی عبدالخانی*، سحاب حجازی صفحات 175-187
    در این پروژه برای سنتز و تولید نیتروسلولز با حساسیت پائین از روش استیلاسیون استفاده گردید. ابتدا نیاز به نیتروسلولزهایی با درصد ازت های مختلف 9/50، 11/50، 12/40و 12/80بود. با استفاده از متغیرهای تاثیر گذار در مقدار ازت از قبیل درصد اسید مخلوط(به علت حجیم بودن در متن اشاره شده است)، زمان نیتراسیون 35، 45، 55 و60، نسبت اسید به آلفا سلولز 60 و 75 نیتروسلولزهای مورد نظر تولید شد. سپس با استفاده از شرایط ثابت مختلف واکنش استیلاسیون از قیبل مقدار اسید استیک، انیدرید استیک و شرایط متغیر از قبیل استفاده یا عدم استفاده از تولوئن (رقیق کننده بی اثر) و درصد کاتالیزور پرکلریک اسید 0/03 و 0/04 درصد سلولز نیترات- استات (CNA) تولید شد. نتایج نشان داد که در اثر عدم استفاده از حلال بی اثر بجای محصول فیبری شکل محصولی ژله مانند تشکیل شد که غیر قابل خشک کردن بود. همچنین با درصد کاتالیزور 0/03 می توان به الیاف سفید رنگ سلولز نیترات- استات دست یافت و در اثر افزایش مقدار کاتالیزور محصول سیاه رنگ بدست می آید. همچنین منحنی های IR نشان داد که وقتی نیتروسلولز به سلولز نیترات - استات تبدیل می شود با استفاده از واکنش استیلاسیون، گروه های استیل جایگزین گروه های هیدروکسیل آزاد اشغال نشده نیتروسلولز می شوند. با مشاهده نتایج حاصل از IR برای نمونه های مختلف، مشخص شد که با تبدیل نیتروسلولز به CNA ، پیک باقی مانده گروه هیدروکسیل (OH)، با افزایش درصد ازت کاهش می یابد. به گونه ای که در نیتروسلولزهای با درصد ازت بالاتر از 12.80% کاملا حذف می شود. بدین ترتیب طیف IR می تواند ملاک مناسبی برای اطمینان از استیلاسیون باشد.همچنین نتایج نشان داد که با استیلاسیون نیتروسلولز حلالیت، مقاومت حرارتی، پایداری محصول افزایش یافته و سرعت سوزش و کالری آن کاهش می یابد.
    کلیدواژگان: پلیمر انرژتیک، نیتروسلولز، درصد ازت، سلولز نیترات استات
  • سید بهنام حسینی، مجید عزیزی*، مهدی کلاگر، مهدی مرادی پور صفحات 189-203
    بیست و هفت درصد از جنگل های استان گیلان با مساحت حدود 150 هزار هکتار تحت پوشش شرکت سهامی جنگل شفارود است که تاکنون در چارچوب 73 طرح جنگلداری از آن بهره برداری شده است. از طرفی با توجه به شرایط اکولوژیکی منطقه، گونه های قابل کاشت، ظرفیت و توانایی شرکت جنگل شفارود، سه گونه صنوبر، توسکا و کاج تدا جهت تعیین محصول بهینه، شناسایی بازارهای هدف و درنهایت اولویت بندی جهت سرمایه گذاری آتی به منظور طرح های زراعت چوب و مدیریت پایدار جنگل مورد بررسی قرار گرفت. برای این منظور پس از مطالعات و بررسی پژوهش های انجام شده و مصاحبه با کارشناسان متخصص، شاخص های موثر برروی تعیین محصول بهینه و بازارهای هدف به 6 گروه اصلی و 49 زیر شاخص تقسیم شدند. درجه اهمیت شاخص ها و زیر شاخص ها پس از اخذ آرای کارشناسان با بکارگیری فرآیند تحلیل سلسله مراتبی تعیین شد. نتایج نشان داد که گونه های کاج تدا (0/470)، توسکا (0/299) و صنوبر (0/230) به ترتیب دارای بیشترین اهمیت می باشند و بر این اساس جهت زراعت چوب و سایر طرح های جنگلداری پیشنهاد می شوند. در میان شاخص های سطح اصلی (صنایع مصرف کننده چوب)، صنایع خمیر و کاغذ، مبلمان، فرآورده های چوبی، ساختمان، لوازم و ابزار و حمل و نقل به ترتیب دارای بالاترین ارزش وزنی بودند. از میان زیر شاخص ها (محصولات) دستمال کاغذی نسبت به سایر محصولات دارای بالاترین اولویت بوده و پس از آن مبلمان اداری، راحتی و استیل و نیمه استیل به ترتیب بالاترین اولویت ها را به خود اختصاص دادند.
    کلیدواژگان: تحلیل سلسله مراتبی، صنوبر، توسکا، کاج تدا، محصول بهینه و بازار هدف
  • محمد آقاخانی*، ابوالقاسم خزاعیان، علی رفیقی، فریدر شولز صفحات 205-215
    به منظور خردکردن مواد اولیه در این کارخانجات از انواع گوناگون دستگاه های خردکن و آسیاب استفاده می شود. فاکتورهای بسیاری در نتایج چیپس کردن چوب موثرند که بر کل فرآیند نیز اثرگذارند. هدف از انجام این تحقیق ارزیابی تاثیر پارامترهای موثر بر کیفیت پوشال تولیدی و مصرف انرژی در آسیاب تیغه ای بود که در دانشگاه روزنهایم (آلمان) انجام گرفت. برای انجام این تحقیق از دو گونه صنوبر(Poplus Termula) و بلوط (Quercus Robur) استفاده شد. ابتدا از گرده بینه ها به کمک اره نواری الوار تهیه شد. سپس چیپس های تولیدی بر اساس جدول طرح آزمایشات به آسیاب تیغه ای تغذیه شدند. به منظور ارزیابی دقیق مصرف انرژی در هریک از شرایط آزمونی میزان حجم برابر چیپس در زمان برابر به پوشال تبدیل گردید. همچنین فاکتورهای مربوط به آسیاب تیغه ای در تمام آزمون ها ثابت بود. در هر آزمون میزان انرژی مصرفی حین فرآیند بوسیله دستگاه چند کاناله اندازه گیری مصرف انرژی اندازه گیری شد. سپس پوشال تولیدی به کمک الک چند طیقه بر اساس استاندارد EN 151491دانه بندی شدند. نتایج نشان داد، با تغییر گونه از صنوبر به بلوط مقدار مصرف انرژی افزایش می یابد. همچنین افزایش رطوبت از سطح 12% به 30% منجر به افزایش مصرف انرژی در آسیاب تیغه ای گردید، که این تفاوت در مصرف انرژی می تواند ناشی از تفاوت در بافت چوبی دو گونه باشد، چنانچه گونه صنوبر پراکنده آوند تا بخش نیمه روزنه ای است در حالی که گونه بلوط بخش روزنه ای است. نمودار اثرات متقابل گونه و رطوبت بر مصرف انرژی در آسیاب تیغه ای نیز نشان داد در هر دو سطح رطوبتی تغییر گونه از صنوبر به بلوط با افزایش مصرف انرژی همراه بود. همچنین نتایج نشان داد، سطح رطوبتی 30% واجد پوشال با کیفیت بالاتری در مقایسه با رطوبت 12% بود و نیز گونه بلوط در مقایسه با گونه صنوبر پوشال با کیفیت بالاتری تولید کرد.
    کلیدواژگان: روزنهایم، مصرف انرژی، آسیاب تیغه ای، الک، کیفیت پوشال
  • ضیاء‎الدین باده ‏یان، معصومه منصوری* صفحات 217-222
    با توجه به شرایط آب و هوایی و روند نابودی و تخریب جنگل ها، جنگل کاری جهت حفاظت از خاک و آب و تامین نیاز های بشر، یک امر ضروری است. جنگل کاری‎ با گونه صنوبر افزون بر تولید چوب، سودمندی های محیط‎زیستی و اجتماعی فراوانی به همراه دارند که اغلب آنها بدون بازار می باشند. در این مطالعه 2 مورد از خدمات اکوسیستمی صنوبر کاری ها از منظر اقتصادی موردتوجه قرار گرفت و با رویکردهای گوناگون ارزش گذاری شد. در این بررسی از روش های ارزش گذاری مستقیم بازار و روش هزینه جایگزین به ترتیب برای تعیین ارزش فرآورده های چوبی و غیرچوبی استفاده شد. نتایج نشان داد که ارزش کارکردهای تنظیم گاز و تولیدی به ترتیب معادل 1/41 میلیارد ریال و 1/54 میلیون ریال در سال در سطح 14 هکتاری منطقه مورد مطالعه، برآورد شد. لذا کارکرد تنظیم گاز سهم بیشتری از ارزش های برآورد شده را به خود اختصاص داد. این نتیجه بیانگر آن است که به طورکلی ارزش اقتصادی منطقه جنگل کاری‎شده مورد مطالعه از جنبه محیط‎زیستی بیشتر از جنبه تولیدی می باشد.
    کلیدواژگان: تولید چوب، تنظیم گاز، صنوبر، روش هزینه جایگزین
  • زهرا عباسی، مریم قربانی*، رئوفه عابدینی، سید مجتبی امینی نسب صفحات 223-235
    این تحقیق با هدف مقایسه اثر تترااتوکسی سیلان و وینیل تری اتوکسی سیلان بر ساختار شیمیایی و ویژگی های فیزیکی چوب صنوبر انجام شد. نمونه های آزمونی به شاهد، اصلاح با ترکیبات سیلانی، سیلان وینیلی/آغازگر بنزوئیل پراکساید و تلفیق سیلان/بنزوئیل پراکساید تفکیک شدند. واکنش ماده اصلاح کننده به تغییر ساختار شیمیایی، افزایش دانسیته و حجیم شدگی انجامید. افزایش وزن در اصلاح وینیل تری اتوکسی سیلان بیش از تترااتوکسی سیلان بود. حضور آغازگر به کاهش معنی دار جذب آب و تغییرات ابعاد در اصلاح با ترکیب سیلانی انجامید. در خاتمه آزمون غوطه وری-خشک کردن، کاهش وزن و ضریب حجیم کنندگی در حضور تترااتوکسی سیلان بیش از وینیل تری اتوکسی سیلان بود. کمترین افت وزن و حجیم شدگی به ترتیب در نمونه های وینیل تری اتوکسی سیلان/ بنزوئیل پراکساید و تلفیقی محاسبه شد. در مرحله اول، جذب آب نمونه های اصلاح شده با وینیل تری اتوکسی سیلان بیش از تترااتوکسی سیلان بود و از مرحله دوم، این روند معکوس گردید. پلیمریزاسیون ترکیب وینیلی در حضور آغازگر، به کاهش محسوس تر جذب آب و واکشیدگی حجمی در آزمون دوره ای انجامید.
    کلیدواژگان: اصلاح چوب، تترا اتوکسی سیلان، وینیل تری اتوکسی سیلان، ویژگی های فیزیکی، ساختار شیمیایی
  • زینب خراسانی*، علی عبدالخانی، یحیی همزه، فریبرز مومن بیک، سحاب حجازی صفحات 237-247
    کی از منابع مهم لیگنین، مایع پخت سیاه موجود در کارخانه های خمیرکاغذ سازی است که با توجه به حجم بالای مایع پخت تولید شده تیمار آن هم از نظر اقتصادی و هم از نظر محیط زیستی اهمیت زیادی دارد. لیگنین قلیایی به دلیل نامحلول بودن در آب و عدم واکنش پذیری، کاربرد های صنعتی محدودی دارد. بنابراین برای افزایش دامنه کاربردهایش نیازمند اصلاح شیمیایی است.. این تحقیق با هدف بررسی اصلاح شیمیایی لیگنین و تبدیل آن به فرآورده های محلول در آب انجام گرفته است. در این تحقیق ابتدا لیگنین موجود در مایع پخت سودای باگاس با فرآیند لیگنوبوست جدا شد و سپس فرآیند سولفونیشن با استفاده از سولفیت سدیم در سه شرایط واکنشی متفاوت (دمای 75 درجه سانتیگراد و زمان 6 ساعت، دمای 90 درجه سانتیگراد و زمان 6 ساعت و دمای 90 درجه سانتیگراد و زمان 4 ساعت) انجام شد. تغییرات ساختاری لیگنین با استفاده از دستگاه طیف سنج مادون قرمز (FTIR)، وزن مولکولی با استفاده از کروماتوگرافی اندازه طردی (SEC) ، رفتار حرارتی توسط آنالیز گرما وزن سنجی (TGA) و عناصر مشتقات محلول در آب از طریق دستگاه آنالیز عنصری (CHNS) اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که لیگنین های سولفونه شده از نظر مقدار گروه های سولفونات با لیگنین اصلاح نشده متفاوت هستند و دارای مقادیر بیشتری از گروه سولفانات هستند. همچنین وزن مولکولی ، انحلال پذیری و پایداری حرارتی لیگنین های سولفونه شده به دلیل وجود گروه های سولفوانات نسبت به لیگنین اصلاح نشده افزایش یافت.
    کلیدواژگان: لیگنین قلیایی، سولفونیشن، سدیم سولفیت، لیگنوبوست، انحلال پذیری
  • علی قاسمیان*، منصور غفاری صفحات 249-260
    این تحقیق با هدف بررسی یک سیستم تجربی (اسپری) برای پوشش دهی نانوفیبرسلولز / نانوکیتوزان بر روی کاغذهای چاپ و تحریر به منظور بهبود ویژگی های ممانعتی و مکانیکی انجام شده است. نتایج آنالیزهای FE-SEM نشان داد که قطر متوسط نانوفیبرسلولز و نانوکیتوزان به ترتیب 10±28 و 10±40 نانومتر می باشد. جهت پوشش دهی کاغذ از نانوفیبرسلولز در 2 سطح (2 و 4 درصد) و نانوکیتوزان در 2 سطح (0/5 و 1 درصد) استفاده و با شرایط ثابت اسپری مانند زمان اسپری (20 ثانیه) و فاصله اسپری (20 سانتی متر) بر روی کاغذها اعمال و برخی ویژگی های آن طبق آئین نامه TAPPI اندازه گیری شد. نتایج نشان داد پوشش دهی نانوفیبرسلولز/ نانوکیتوزان به روش اسپری می تواند ویژگی های ممانعتی و مکانیکی کاغذ چاپ و تحریر را بهبود دهد. به طور کلی استفاده از این سیستم پوشش دهی می تواند با داشتن مزایای بهتر از روش پوشش دهی میله ای در ارتقاء کاغذهای چاپ و تحریر دارای قابلیت-های بالقوه باشد.
    کلیدواژگان: اسپری، پوشش دهی، کاغذ چاپ و تحریر، نانوفیبرسلولز، نانوکیتوزان
  • معین دهقان*، امیر حسین صادقی فرد، حبیب دهمرده، افسانه شهرکی صفحات 261-272
    در این پژوهش ویژگی های مکانیکی و فیزیکی چندسازه پلی لاکتیک اسید- آرد ساقه کلزا ساخته شده با استفاده از تکنیک قالب-گیری فشاری مطابق با استانداردهای ASTM مورد بررسی قرار گرفت. طبق مشاهدات به دست آمده مشخص شد که با افزایش مقدار آرد ساقه کلزا، مدول گسیختگی، مقاومت کششی و مقاومت به ضربه بدون فاق چندسازه در مقایسه با PLA خالص کاهش و در مقابل ویژگی های الاستیک شامل مدول یانگ، مدول الاستیسیته خمشی و سختی سطح افزایش یافتند. همچنین، افزودن آرد ساقه کلزا موجب جذب آب و واکشیدگی ضخامت این چندسازه گردید. بعلاوه، در مطالعه ویژگی های حرارتی توسط آزمون DSC افزایش معنی داری در درجه کریستالیته چندسازه ساخته شده مشاهده شد. با توجه به نتایج به دست آمده می توان بیان داشت که استفاده از ساقه کلزا به عنوان یک منبع لیگنوسلولزی ارزان قیمت و تجدیدپذیر می تواند علاوه بر نقش پرکننده در ساخت محصولات چندسازه، موجب بهبود برخی خواص مکانیکی آن گردد.
    کلیدواژگان: چندسازه، پلی لاکتیک اسید، آرد ساقه کلزا، ویژگی های مکانیکی و فیزیکی، آزمون DSC
  • روزبه اسدی *، محمدرضا دهقانی، حسین رسالتی صفحات 273-285
    هدف این تحقیق بهبود خواص کاغذهای پوشش شده در اثر اتوزنی بود. دو کاغذ چاپ و تحریر 75 و 125 گرمی و پنج ترکیب پوشش دهی (ترکیب اول با درصد اتصال دهنده های 22/9% و مواد جامد 50%، ترکیب دوم با درصد اتصال دهنده های 24/37% و مواد جامد 50%، ترکیب 3 با درصد اتصال دهنده های 9/22% و مواد جامد 30%، ترکیب 4 با درصد اتصال دهنده های 24/37% و مواد جامد 30% و سوسپانسیون پنجم با درصد اتصال دهنده های 3/42% و مواد جامد50%) استفاده گردید. پوشش ها شامل 80٪ خاک رس، 20٪ کربنات کلسیم آسیابی، پراکنده ساز و مقادیر متفاوت پلی وینیل استات و لاکتیک اسید بود. کاغذهای پایه و پوشش دهی شده پس از پوشش دهی خشک شدند. تیمار اتوزنی با دمای 55 درجه سانتیگراد و فشار خطی 60 کیلوگرم بر سانتی متر بر روی نمونه ها انجام گرفت. آزمون های ضخامت، جذب آب، مقاومت به عبور هوا، مقاومت به پارگی و مقاومت به ترکیدن در نمونه های شاهد و اتوزنی شده اجرا شد. عملیات اتوزنی در کاهش ضخامت و افزایش مقاومت به عبور هوا موثر بود. کاهش جذب آب فقط در نمونه های 75 گرمی رخ داد. در اثر اتوزنی مقاومت های مکانیکی کمی بهبود یافت، ولی در اغلب موارد شاخص مقاومت ها کاهش یافت.
    کلیدواژگان: اتوزنی، کاغذ، پوشش دهی، خواص فیزیکی، خواص مکانیکی
  • رباب غفاری، مهدی جنوبی*، کاظم دوست حسینی، لیلا محمدی صفحات 287-296
    هدف این مطالعه ساخت داربست دولایه حاوی نانوالیاف سلولز/پلی ونیل الکل (CNF/PVA) برای ارزیابی قابلیت استفاده آن در مهندسی بافت پوست است. یک روش پیوسته برای اضافه کردن لایه ها با دو غلظت مختلف از پلیمرها توسط روش خشک کردن انجمادی مورد استفاده قرار گرفت. آنالیز FE-SEM نشان داد که داربست های بدست آمده تخلخل به هم پیوسته و اندازه منافذی دارند که در غلظت کمتر پلیمرها، افزایش می یابند. همچنین داربست ها براساس جذب آب، ویژگی های مکانیکی و آزمون MTT طبقه بندی شدند. غلظت کمتر پلیمرها، جذب آب را افزایش و مقاومت مکانیکی را کاهش داد. نتایج MTT نیز نشان داد که این داربست های نانوفیبری الزامات مورد نیاز برای یک ماده ی زیست تخریب پذیر برای بازسازی پوست را دارند.
    کلیدواژگان: داربست دولایه، نانوالیاف سلولز (CNF)، مهندسی بافت پوست، خشک کن انجمادی
  • علی قاسمیان*، حسین رسالتی، احمدرضا سرائیان، هایکو لنگه، کلودیا کرستینی، رضا ابراهیمی صفحات 297-309
    کاربرد لیگنین کرافت صنعتی در تهیه محصولات با ارزش افزوده، به دلیل ناهمگنی ذاتی لیگنین که طی فرآیند پخت شیمیایی تشدید می شود، با محدودیت روبرو است. فرآیند جزءجزءسازی لیگنین با استفاده از حلال های آلی برای دست یابی به لیگنین با ویژگی های مناسب برای تهیه محصولات با ارزش افزوده بسیار مورد توجه است. در این تحقیق، دو نوع لیگنین کرافت صنعتی سوزنی برگان با فرآیند جزءجزءسازی به روش تک مرحله ای توسط استون به دو بخش محلول و نامحلول تفکیک شد. ویژگی های هر دو لیگنین اولیه و اجزاء محلول و نامحلول حاصل از آنها، به وسیله آزمون های کروماتوگرافی تراوش ژلی (GPC)، طیف سنجی مافوق قرمز تبدیل فوریه (FT-IR)، طیف سنجی 31P NMR و گرماسنجی روبشی تفاضلی (DSC) مطالعه شد. نتایج نشان داد بخش های حاصل دارای وزن مولکولی، گروه های هیدروکسیل عاملی و دمای انتقال شیشه ای متفاوت هستند. بخش محلول که دارای وزن مولکولی و بسپاشیدگی کمتری بود، گروه های هیدروکسیل آلیفاتیک کمتر، هیدروکسیل فنولی بیشتر و دمای انتقال شیشه ای کمتر را نسبت به بخش نامحلول نشان داد. همچنین، مشخص شد که به وسیله استخراج تک مرحله ای با حلال، به راحتی می توان به اجزایی از لیگنین صنعتی با خصوصیات ویژه دست یافت که فهم همبستگی بین ویژگی های فیزیکی و شیمیایی آنها می تواند ابزاری مناسب برای شناسایی و معرفی لیگنین مناسب در کاربردهای بالقوه مختلف باشد.
    کلیدواژگان: لیگنین کرافت سوزنی برگان، جزءجزءسازی، وزن مولکولی، طیف سنجی 31P NMR، دمای انتقال شیشه ای
  • داود رسولی*، مهناز اکبرنژاد، حسین یوسفی، مهدی مشکور صفحات 311-321
    پوشش های شفاف استفاده شده در محیط های بیرونی مانند رنگ های شفاف آکریلیکی معمولا دارای عمر کوتاهی هستند زیرا امواج نور خورشید به راحتی از این نوع پوشش ها عبور کرده و به سطح چوب می رسند و موجب تخریب دیواره سلولی بافت چوب می شوند. با استفاده از مواد جاذب نور فرابنفش مناسب در ساختار رنگ ها می توان این پدیده را کاهش داد. به همین منظور در این تحقیق، ساختار رنگ آکریلیکی شفاف بوسیله نانوسلولز (1درصد) و نانو اکسیدروی (0 و 0/5 درصد) اصلاح و به کمک قلم مو روی نمونه های چوب راش اعمال گردید. سپس این نمونه ها به مدت شش ماه در معرض هوازدگی طبیعی قرار داده شدند. نتایج حاصل از اندازه گیری مقاومت چسبندگی رنگ، زاویه تماس، رنگ سنجی، طیف سنجی ATR-FTIR و تصاویر میکروسکوپی نشان داد که استفاده از نانو سلولز در کنار نانو اکسید روی توانسته مقاومت به هوازدگی چوب های پوشش داده شده را افزایش دهد به طوری که این نمونه ها تخریب کمتری را در طی هوازدگی از خود نشان دادند.
    کلیدواژگان: نانو سلولز، نانو اکسید روی، آکریلیک شفاف، هوازدگی، چوب راش
|
  • Asghar Tarmian * Pages 163-173
    The amount of specific heat capacity is important for processes that require heat transfer in wood, as well as for design of wood structures that undergo high temperature changes during day. In this research, specific heat capacity of thermally modified oak were measured in comparison with unmodified wood in the temperature range of -20 to 20 °C under dry and wet conditions using differential scanning calorimetry (DSC). Results showed that there was no significant difference between the specific heat capacities of two types of wood at dry condition, and the average values were 1.47 J.g-1K-1 at 20 °C and 0.84 J.g-1K-1 at -20 °C. In contrast, the specific heat capacity of the modified wood at -20 °C under wet condition was greater than that of unmodified wood, and more heat flux was used to melt the ice. In contrast to a linear relationship between the dry specific heat capacity and temperature in the range of 0 to 20 °C, the relationship was nonlinear for temperatures below 0 °C.
    Keywords: specific heat capacity, thermally modified wood, differential scanning calorimetry
  • Ali Khalili, Ali Abdolkhani *, Sahab Hedjazi Pages 175-187
    In this Study for Synthesizing and Producing of Low Sensitive Nitrocellulose Used of Acetylation Method. At the First Time it Was Necessary to Nitrocellulose with Various Nitrogen Content 9/50, 11/50, 12/40 and 12/80. By Using of Effective Parameters on the Nitrogen Content Such as Mixture Acid Percent, Nitration Time (35, 45, 55 and 60), Acid to Cellulose Ratio (60and 75) Produced the Nitrocellulose and Then with Constant Parameters of Acetylation Reaction Such Acetic Acid Content, Acetic Anhydride and Variable Parameters Such as Use and Without Using of Toluene, Catalyzer Percent (Perchloric Acid 0/03 and 0/04) the Cellulose Nitrate- Acetate Produced. The Results has been Showed That Without Using of Toluene Produce Gelatinous Product That Didn't Capable to Drying. Also with using of 0/03 Percent Catalyzer Content Can be Achieved to Cellulose Nitrate- Acetate with White Color Fiber Form. The Curves of IR has been Showed when Nitrocellulose Converted to Cellulose Nitrate- Acetate with Acetylation Reaction, Hydroxyl Group of Nitrocellulose Replaced With Acetyl Group. Also Result has been Showed when Nitrocellulose Converted to Cellulose Nitrate – Acetate, the Peak of Hydroxyl Group Decreased with Increasing of Nitrogen Content. In the Nitrocellulose with 12/80 Nitrogen Content the Peak of Hydroxyl was Eliminated. Also the Result has been Showed by Acetylation of Nitrocellulose: Solubility, Thermal Decomposition and Stability of nitrocellulose was Increased and Burning Rate and Calories was Decreased.
    Keywords: Energetic Polymer, Nitrocellulose, Nitrogen Content, Cellulose Nitrate- Acetate
  • S. Behnam Hosseini, Majid Azizi *, Mehdi Kalagar, Mehdi Moradipour Pages 189-203
    27 percentage of Gilan province (North of Iran) with approximately 150 thousand hectares is under cover of Shafaroud Forest Company which is utilized in form of 73 forestry plans. Regarding to ecological futures of the region, promising species and the Shafaroud's potential, three species containing Poplar, Alder and Loblolly-pine were investigated to determine optimal product and target markets. Finally they were categorized for future investments on forestry plans and sustainable forest management. For these purposes, after review of previous studies and some interviews with experts, effective factors on determining optimal product and target markets divided into 6 main categories and 49 subcategories. Sorting of categories and subcategories was conducted by Analytical Hierarchy Process (AHP) and according to experts comments. The result showed that Loblolly-pine (0.470), Alder (0.299) and Poplar (0.230) had more importance, respectively and accordingly they propose for wood farming and forestry plans in this order. Among main categories, pulp and paper, furniture, wood products, building, accessories and tools, and transportation were sorted according to their relative weight. In case of subcategories, tissue was the most important product and furniture (both office and home furniture) took place in next ranks.
    Keywords: Analytical hierarchy process, Poplar, Alder, Loblolly-pine, Optimal product, Target market
  • Mohammad Aghakhani *, Abolghasem Khazaian, Ali Rafighi, Frieder Scholz Pages 205-215
    For chipping primary substance there is different kind of chippers machine. Lot of factors play important role in chips producing which affected whole process. The aim of this research was evaluation of effective parameters on chips quality and energy consumption in knife ring flaker which was done in university of Rosenheim (Germany). In this research used 2 species like Populus termula and Quercus robur. First, round wood with band saw converted to trunk. Follow this chip based on experimental design table feed to knife ring flaker. For precise energy consumption evaluation in any test condition, equal volume of chips in the same time converted to wood particle. Also, knife ring flaker variable parameters was stable in all of the tests. In any test energy consumption during process evaluated with Multi-channel precision power meter device. Then particles based on EN 151491 sieved. The data showed that, with change species from Poplur to Oak energy consumption increase. In addition, increase in moisture from 12% to 30% leads to increase in energy consumption in knife ring flaker, which this difference in energy consumption can be from differences of wood texture in 2 species, while Poplur is diffuse porous to semi-ring porous, Oak is ring porous. Interaction plot of moisture and species showed that in both level of moisture content Oak consume more energy. Also, result reveal that 30% moisture content compared to 12% and Oak in comparison with Poplur produce particles with higher quality.
    Keywords: Rosenheim, energy consumption, knife ring flaker, sieve, particles quality
  • Z Badehian, Masoumeh Mansouri * Pages 217-222
    As for climate conditions and forests destruction processes, afforestation is necessary for soil and water conservations and supplyment of human requirements. Plantations with populus species, in addition to wood production, have many environmental and social benefits, which often there is no market for them. In present study, two items of ecosystem services of a poplus plantation located in the Khorramabad city were considered in terms of the economic point of view and evaluated with different approaches. In this study of the Market direct valuation methods and alternative cost method were used to determine the value of wooden and non-wooden products respectively. The results showed that the values of gas adjustments and wood production were estimated to be 1/41 billion rialsand 1/54 million rials per year respectively. Therefore, the gas adjustments function comprise the larger part of the total economic value of the evaluated functions. These results indicate that the environmental aspect value of the plantations case study is higher than that of wood production.
    Keywords: Wood Production, Gas Adjustment, populus, alternative cost method
  • Zahra Abbasi, Maryam Ghorbani *, Raoufeh Abedini, Seyed Mojtaba Amininasab Pages 223-235
    This research was conducted to compare the effect of tetraethoxy silane and triethoxy vinyl silane on chemical structure and physical properties of poplar wood. Test samples were divided into control, modified with silane compounds, vinyl silane / benzoyl peroxide initiator, and combined of silane/ benzoyl peroxide. Modifier resulted in change of chemical structure, increase of density and bulk of wood samples. Weight gain of triethoxy vinyl silane modified samples was higher than tetraethoxy silane modified ones, which was more significant in presence of initiator. The initiator significantly reduced water absorption and dimensional changes in modification with silane. At the end of soaking-drying test, weight loss and bulking coefficient of tetraethoxy silane modification was higher than triethoxy ‌vinyl silane. The lowest loss of weight and bulk were calculated for triethoxy vinyl silane /benzoyl peroxide and combined modified samples. In the first cycle, water absorption of the triethoxy vinyl silane modified samples was more than tetraoxysilane, and from second cycle, this trend was reverse. Initiator with polymerization of triethoxy ‌vinyl silane more significantly decreased water absorption and volume swelling
    Keywords: Wood modification, tetraethoxy silane, triethoxy ‌vinyl silane, physical properties, chemical structure
  • Zeinab Khorasani *, Ali Abdolkhani, Yahya Hamzeh, Fariborz Momenbeik, Sahab Hedjazi Pages 237-247
    An important source of lignin is the spent pulping liquor, known as black liquor, due to high volume produced of black liquor the treatment of it is very important for economic and environmental reasons. Alkali lignin can be extracted from black liquor in pulping process to produce value-added chemicals, but its limited water solubility hampers its end-use applications. In this work, at first bagasse soda lignin extracted form black liquor with lignoboost process and was modified with sodium sulfite under three different treatment conditions (75°C , 6 h and 90 °C , 6 h and 90 °C , 4 h) . The structure changes by using FTIR method and molecular weight by SEC, thermal behavior by TGA and elemental analysis of the product by CHNS were assessed. The results showed the sulfonated lignins are different from unmodified lignin in the amount of sulfonate group and have more sulfonate groups. Also the molecular weight, Solubility and thermal behavior in sulfonated lignins increased due to sulfonate group compared to unmodified lignin.
    Keywords: Alkali lignin, Sulfonation, Sodium sulfite, Lignoboost, Solubility
  • Ali Ghasemian *, Manssor Ghaffari Pages 249-260
    The objective of this study was to investigate an experimental spray coater for coating cellulose nanofibrils (CNFs)/ nanochitosan suspensions on writing and printing (W&P) paper in order to improve the barrier and mechanical properties. The results of field emission scanning electron microscopy (FESEM) analysis showed that the mean diameter of CNFs and nanochitosan were 28±10 and 40±10 nm, respectively. For coating of paper from CNFs at two levels (2 and 4%) and nanochitosan (0.5 and 1%), apply with constant spray conditions such as spray time (20 seconds) and spray distance (20 cm) was applied to papers and some of its properties were measured according to the TAPPI standard. The results showed that coating CNFs / nanochitosan by spray method can improve barrier and mechanical properties of W&P papers. Overall, the use of this coating method can be achieved with better advantages than the auto bar coater method in upgrading W&P papers with potential features.
    Keywords: Spray, Coating, writing & printing (W&P) Paper, Cellulose nanofibers (CNF), Nano-chitosan
  • Moein Dehghan *, Amir Hosien Sadeghi Fard, Habib Dahmardeh, Afsaneh Shahraki Pages 261-272
    In the present research, the mechanical and physical properties of poly lactic acid-canola stem flour composites made by compression molding technique were studied according to ASTM standards. According to the results achieved, it was found that modulus of rupture, tensile strength and impact strength were decreased by increasing the amount of Canola stem flour in comparison with pure PLA. In contrast, the elastic properties including Young's modulus, flexural modulus, and surface hardness increased. The addition of canola stem flour also increased water absorption and thickness swelling. Furthermore, a significant increase in the composite crystallinity degrees was observed in the study of thermal properties by DSC test. It can be concluded that the use of Canola stem as a cheap and renewable lignocellulose source can as well as having a filler role in making composites, improve some of the mechanical properties of the same composites.
    Keywords: Composite, poly lactic acid, Canola Stem Flour, Mechanical, physical properties, DSC Test
  • Hosain Resalati, Rouzbeh Asadi *, Mohammadreza Dehghani Pages 273-285
    The purpose of this study was to improve properties of the coated papers by calendering. Two types of printing and writing paper (75 and 125gsm) and five coating suspensions (the first suspension with 22.9% binders and 50% solids content, the second with 24.73% binders and 50% solids, the third one with 22.9% binders and 30% solids, fourth suspension with a 24.73% binders and 30% solids and the fifth suspension with 42.3% binders and 50% solids content) were used. The coatings were composed of 80% kaolin clay, 20% ground calcium carbonate, dispersant and different ratios of polyvinyl acetate and lactic acid. The base and coated papers were dried after coating. The calendering treatment was carried out at a temperature of 55° C and 60 kg/cm linear pressure. Air resistance, thickness, water absorption, tearing resistance and bursting strength of papers were determined. The calendering operation was effective in reducing the thickness and increasing the air resistance. Water absorption was decreased only in 75gsm samples. In the effect of calendering the mechanical properties were improved slightly, but in most cases, had an adverse effect on the mechanical indexes.
    Keywords: calendering, Paper, Coating, physical properties, Mechanical properties
  • Robab Ghafari, Mehdi Jonoobi *, Kazem Doosthoseini, Leila Mohammadi Pages 287-296
    This study aimed to fabricate the bilayer scaffold containing nanocellulose/poly (vinyl) alcohol (CNF/PVA) to evaluate its potential use as a mimic for skin tissue engineering. A continuous process of layer addition with two different concentrations of polymers by freeze-drying technique was used. FE-SEM analysis indicated that the obtained scaffolds had interconnected porosity and pore size, which increased in lower concentration of polymers. The scaffolds were also characterized by water uptake, mechanical properties and MTT assay. Lower concentration of polymers increased water uptake and decreased mechanical strength. The MTT assay results showed that these nanofibrous scaffolds meet the requirement as a biodegradable material for skin repair.
    Keywords: Bilayer scaffold, Cellulose nanofiber (CNF), Skin tissue engineering, Freeze-drying
  • Ali Ghasemian *, Hossein Resalati, Ahmadreza Saraeian, Heiko Lange, Claudia Crestini, Reza Ebrahimi Pages 297-309
    The inherent heterogeneity features of lignin when increased during kraft pulp process, restricts the technical lignin utilization in value added applications. Organic solvent fractionation of lignin is notable as an efficient way to obtain lignin fractions with well-defined characteristics. In the present study, two industrial kraft lignin were separated to the soluble and insoluble fractions by single step extraction process using acetone as organic solvent. The parent kraft lignin and the soluble and insoluble fractions thereof, characterized by using various techniques including GPC, FT-IR, 31P NMR and DSC.The results showed different molecular weight, functional hydroxyl groups and also glass Transition Temperature (Tg) for lignin fractions. The soluble fractions exhibited lower molecular weight and polydispersity, less aliphatic and more total phenolic hydroxyl groups and lower Tg than the soluble fractions. The results indicated that solvent assisted single step extraction can easily provide access to the industrial lignin fractions with different properties. Understanding correlations between physical-chemical properties of lignin fractions can be used as a tool for selection of tailored lignin fractions for the potential of value added applications.
    Keywords: Softwood Kraft Lignin, Fractionation, Molecular weight, 31P NMR, Glass transition temperature
  • Davood Rasouli *, Mehnaz Akbarnejad, Hossein Yousefi, Mahdi Mashkour Pages 311-321
    Clear coatings, such as transparent acrylic paint, have a relatively short life in outdoor exposure because solar radiation can readily penetrate through such coatings and reach the wood surfaces and cause degradation in cell walls of wood tissues. This phenomenon can be reduced by using suitable UV absorbers in the structure of coatings. Therefore, in this study, the transparent acrylic coatings were modified with nano cellulose (1 wt%) and nano zinc oxide (0 and 0.5 wt%) and then applied on Beech wood specimens by brush.Subsequently, these specimens were exposed to natural weathering for six months. The results of pull-off adhesion, contact angle, colorimeter, ATR-FTIR spectroscopy and microscopy images showed that the use of nano zinc oxide and nano cellulose increased weathering resistance of coated samples where the weathering degradations of these samples were minimum in compare to others.
    Keywords: Nano cellulose, Nano zinc dioxide, Transparent Aacrylic paint, Weathering, Beech wood