فهرست مطالب

تحقیقات علوم چوب و کاغذ ایران - سال سی و چهارم شماره 3 (پاییز 1398)
  • سال سی و چهارم شماره 3 (پاییز 1398)
  • تاریخ انتشار: 1398/09/01
  • تعداد عناوین: 10
|
  • سعید مهدوی* صفحات 313-325

    استفاده از انرژی های تجدید پذیر مثل زیست توده روز به روز اهمیت بیشتری پیدا می کند زیرا کشورها متوجه می شوند که تولید انرژی از این طریق راه حلی برای انجام تعهدات بین المللی شان در راستای کاهش انتشار دی اکسید کربن می باشد. در سیستم های تبدیل انرژی از زیست توده به علت نیازهای انرژی تمامی فرآیند ها، سوخت هایی با ارزش گرمایی نسبتا بالا از از نظر کارایی و بازده مطلوب تر هستند. در سیستم های تبدیل گرمایی، زیست توده با ارزش گرمایی بیشتر و ترکیب مناسب، مطلوب تر است. در این تحقیق، 10 زیست توده چوبی به منظور تولید انرژی مورد ارزیابی قرار گرفت. ویژگی های مورد بررسی این زیست توده ها برای ارزیابی شامل درصد رطوبت، خاکستر، مواد فرار، عناصر (کربن، هیدروژن، نیتروژن، گوگرد و اکسیژن) و ارزش گرمایی بودند. ارزش گرمایی زیست توده بر اساس دو روش محاسبه ای و اندازه گیری مستقیم به ترتیب براساس مقدار عناصر و بمب کالری متری تعیین شد. نتایج نشان داد زیست توده کاج تهران دارای درصد گوگرد بیشتری نسبت به بقیه است که در فرایند تولید انرژی از نقطه نظر زیست محیطی یک مورد نامطلوب محسوب می شود. زیست توده پرتغال تامسون دارای کمترین نسبت کربن ثابت به مواد فرار بوده و برای فرآیند گازی سازی مناسب تر است. بیشترین و کمترین ارزش گرمایی به ترتیب برای زیست توده حاصل از صنوبر دلتوئیدس و سیب تعیین شد.

    کلیدواژگان: زیست توده، مقدار رطوبت، خاکستر، مواد فرار، کربن ثابت، ارزش حرارتی
  • هادی غلامیان* صفحات 326-336

    در این مطالعه، اثر تیمار کرونا بر بهبود دوام پوشش های نیتروسلولزی و پلی یورتان مورد استفاده در صنعت مبلمان چوبی قبل و بعد از هوازدگی مورد بررسی قرار گرفت. تخته های تهیه شده از گونه چوبی صنوبر و راش بعد از تیمار کرونا با دستگاه فیلم کش پوشش داده شد و به مدت 30 روز در دستگاه هوازدگی تسریع شده قرار گرفت. سپس میزان تغییرات زاویه تماس، مقاومت به سایش خراشان و میزان چسبندگی کششی پوشش به سطح چوب مورد آنالیز قرار گرفت. نتایج نشان داد در اثر تیمار کرونا میزان زاویه تماس در گونه های چوبی کاهش یافت و بیشترین میزان کاهش زاویه تماس در چوب راش مشاهده شد. همچنین، نتایج آزمون چسبندگی نشان داد بیشترین میزان چسبندگی مربوط به پوشش پلی یورتان بود و پس از هوازدگی میزان چسبندگی پوشش ها کاهش یافت ولی استفاده از تیمار کرونا توانست علاوه بر افزایش مقاومت چسبندگی قبل از هوازدگی میزان چسبندگی را پس از هوازدگی به صورت معناداری بهبود بخشد. نتایج آزمون سایش نشان داد، در اثر پوشش دهی میزان مقاومت به سایش در گونه های چوبی افزایش یافت و بیشترین میزان در گونه راش پوشش داده شده با پلی یورتان مشاهده شد. پس از هوازدگی میزان مقاومت به سایش در تمامی نمونه ها کاهش یافت ولی استفاده از تیمار کرونا باعث افزایش مقاومت به سایش گردید. به طور کلی می توان گفت استفاده از تیمار کرونا به صورت معناداری در سطح اعتماد 95 درصد توانسته است قبل و بعد از هوازدگی میزان مقاومت به خواص مکانیکی و دوام پوشش ها را بهبود بخشد و در نتیجه باعث افزایش طول عمر مبلمان و سازه های چوبی شود.

    کلیدواژگان: تیمار کرونا، زاویه تماس، سایش، آزمون چسبندگی، مبلمان چوبی
  • سالومه اسماعیل زاده ساعیه، حبیب الله خادمی اسلام*، اسماعیل قاسمی، بهزاد بازیار صفحات 337-348

    چکیده اثر دما، مقدار نانو فیبر سلولز و نانو ذرات رس بر خواص مکانیکی، فیزیکی، دینامیکی چندسازه های زیست تخریب پذیر ساخته شده از پلیمرهای بازیافتی نشاسته ذرت و خاک اره صنعتی مورد بررسی قرار گرفت. برای این منظور نانو فیبر سلولز (CNF) و نانو ذرات رس (NC) در سه سطح صفر، 3 و 5 درصد توسط دستگاه مخلوط کن داخلی و چندسازه مختلط شد و با استفاده از روش قالب گیری تزریقی نمونه ها ساخته شدند. خواص مکانیکی شامل مقاومت کششی و خمشی، مدول کششی و خمشی در 4 دما 23،40،60،80 درجه سانتیگراد اندازه گیری شد.آزمون ضربه، جذب آب و واکشیدگی ضخامت نیز بر اساس استانداردهای مربوطه انجام شد. نتایج نشان داد که افزودن دما موجب کاهش چشمگیر خواص مکانیکی می شود، افزایش نانو رس در هر دو سطح 3 و 5 درصد موجب افزایش خواص مکانیکی به غیر از مقاومت به ضربه می شود و این افزایش زمانی که 5 درصد نانو رس استفاده شد کمتر است و جذب آب در کوتاه مدت و بلند مدت و واکشیدگی ضخامت کاهش می یابد.استفاده از 5درصد نانوفیبر سلولز به نسبت 3 درصد نانو فیبر سلولز درصد بیشتری خواص مکانیکی به غیر از مقاومت به ضربه را افزایش می دهد استفاده از 5 درصد نانو فیبر سلولز به نسبت بیشتری جذب آب و واکشیدگی ضخامت را کاهش می دهد.آزمون دینامیکی- مکانیکی نشان داد نانو چند سازه های ساخته شده با 5 درصد نانو فیبر سلولز و نانو رس مدول ذخیره و دمای انتقال شیشه ایی بیشتری به نسبت چند سازه خالص داشتند. نتایج این تحقیق بیان می دارد که این نانو ذرات را می توان جهت بهبود خواص مکانیکی و ظاهری این چندسازه به کارگرفت.

    کلیدواژگان: نانو چندسازه زیست تخریب پذیر، نانو فیبر سلولز، نانو رس، خاک اره صنعتی، پلیمر بازیافتی نشاسته ذرت
  • هادی دشتی، کامبیز پورطهماسی، اصغر طارمیان* صفحات 349-360

    در این پژوهش تاثیر پیش تیمار حرارتی در محیط نیتروژن بر خواص صوتی چوب های گردو و توت بررسی شد. برای این منظور تخته هایی به ابعاد 20×20×300 میلی متر و با رطوبت سبز از ناحیه چوب برون تهیه شد. تیمار حرارتی در دماهای 140 و 160 درجه سانتی گراد برای مدت 30 و 60 دقیقه و در فشار 2 پاسکال انجام شد. پس از تیمار حرارتی، نمونه ها به روش جابجایی هوای گرم در یک کوره آزمایشگاهی در دمای 50 درجه سانتی گراد، رطوبت نسبی 50 درصد و سرعت هوای 1 متر بر ثانیه تا میانگین رطوبت نهایی 8 درصد خشک شدند. مدول الاستیسیته دینامیک و میرایی ارتعاش با استفاده از آزمون صوتی تیر دو سر آزاد قبل و بعد از خشک کردن نمونه ها اندازه گیری شد. نتایج نشان داد تیمار حرارتی در دمای 140 درجه سانتی گراد برای مدت 30 دقیقه تاثیر معنی داری بر پارامترهای صوتی هیچ یک از چوب ها نداشت. در مقابل، تیمار حرارتی در دمای 160 درجه سانتی گراد موجب افزایش معنی دار در مدول الاستیسیته دینامیک و بهبود کیفیت ارتعاشی چوب های گردو و توت شد. نتایج طیف سنجی مادون قرمز و پراش اشعه ایکس نشان داد که بر خلاف چوب توت، در چوب گردو تخریب پلیمرهای دیوار سلولی و افزایش میزان بلورینگی در اثر تیمار حرارتی در دمای 160 درجه سانتی گراد رخ داد.

    کلیدواژگان: گردو، توت، میرایی ارتعاش، مدول الاستیسیته، تیمار حرارتی در محیط نیتروژن
  • رامین ویسی* صفحات 361-371

    این تحقیق با هدف شناسایی و مقایسه یون های فلزی و ترکیبات آلی موجود در چوب افرا پلت و شیردار انجام شد. به همین منظور نمونه های آزمونی از چوب افرا پلت و شیردار منطقه جنگل داری نوشهر به صورت تصادفی انتخاب گردید. سپس طبق آزمون های استاندارد TAPPI از چوب این دو گونه آرد چوب و خاکستر تهیه شد. برای تعیین یون های فلزی از دستگاه جذب اتمی استفاده گردید. نتایج مربوط به یون های فلزی نشان داد که چوب افرا شیردار نسبت به چوب افرا پلت دارای منگنز، کبالت، آهن، روی و مس بیشتر ولی دارای پتاسیم کمتر می باشد. سپس مواد استخراجی توسط حلال استن از آرد چوب جداسازی گردید و باقیمانده مواد استخراجی به داخل یک ویال شیشه ای منتقل و به آن واکنشگر BSTFA اضافه شد. نمونه ها بعد از آماده سازی به دستگاه GC-MSتزریق شدند. برای شناسایی ترکیبات نیز از دیاگرام زمان بازداری، محاسبه ضریب کواتس و جدول آدامز استفاده گردید. نتایج حاصل از GC-MS نشان داد که در چوب افرا پلت 39 ترکیب وجود دارد، به طوری که بنزآلدئید، بیس (2- اتیل هگزیل) فتالات، جبرلین A3 و 2،1-بنزن دی کربوکسیلیک اسید مهمترین ترکیبات هستند. در چوب افرا شیردار 24 ترکیب شناسایی شد که دی- لیمونن بیس (2- اتیل هگزیل) فتالات، α- ترپن و α- پینن به عنوان مهمترین ترکیبات می باشند. مقایسه کروماتوگرام های نمونه های مذکور نیز نشان داد که 2 ترکیب دی- لیمونن و بیس (2- اتیل هگزیل) فتالات در چوب افرا پلت و افرا شیردار به صورت مشترک وجود دارند. برخی از این ترکیبات می توانند اهمیت زیادی در مصارف و دوام چوب افرا پلت و شیردار داشته باشند.

    کلیدواژگان: افرا پلت، شیردار، یون فلزی، جذب اتمی، طیف سنجی جرمی، کروماتوگرافی گازی
  • مونا عطارد، اصغر تابعی* صفحات 372-386

    این پژوهش به منظور تعیین ویژگی های مورفولوژیکی الیاف و ترکیب های شیمیایی ساقه ی آفتابگردان رقم چرنیانکا 66 کشت شده در منطقه ی آستارا انجام شد. پس از جمع آوری تعدادی ساقه از این رقم، تعداد 6 ساقه ی تقریبا هم اندازه، به منظور تعیین ویژگی های مورفولوژیکی الیاف و تعدادی ساقه ی دیگر نیز برای تعیین ترکیب های شیمیایی الیاف انتخاب شدند. آزمایشات مورفولوژیکی به منظور تعیین ابعاد الیاف و محاسبه ی ضرایب بیومتریک در 3 ارتفاع ساقه ها (5، 50 و 75 درصد ارتفاع هر ساقه) با دفیبره کردن الیاف به کمک روش فرانکلین انجام شد و تعیین ترکیب های شیمیایی طبق استاندارد TAPPI در دو حالت با پوست و بدون پوست انجام گردید. میانگین کل طول الیاف، قطر الیاف، قطر حفره و ضخامت دیواره به ترتیب 663 ، 848/29، 182/25 و 336/2 میکرون اندازه گیری شد و میانگین کل ضریب درهم رفتگی، ضریب انعطاف پذیری و شاخص رانکل نیز به ترتیب 681/22، 259/84 و 188/0 محاسبه گردید. میانگین کل درصد سلولز، لیگنین، مواد استخراجی محلول در استن، محلول در الکل، محلول در آب گرم و خاکستر نیز به ترتیب 066/40، 758/22، 953/3، 86/1، 186/2 و 208/3 تعیین شد. نتایج نشان داد که با افزایش ارتفاع ساقه، طول الیاف افزایش یافت، ولی این افزایش معنی دار نبود. همچنین با افزایش ارتفاع ساقه، قطر، قطر حفره و ضخامت دیواره سلولی الیاف کاهش یافتند که این کاهش برای قطر و قطر حفره ی سلولی در ارتفاع 75 درصد ساقه معنی دار بود، ولی برای ضخامت دیواره ی سلولی در طول ساقه معنی دار نبود. همچنین نتایج نشان داد که وجود پوست تاثیر معنی داری بر درصد همه ی ترکیب های شیمیایی داشته است، بطوریکه ساقه ی با پوست، دارای سلولز کمتر و لیگنین، مواد استخراجی و حاکستر بیشتری نسبت به ساقه ی بدون پوست است.

    کلیدواژگان: ساقه ی آفتابگردان، ابعاد الیاف، ضرایب بیومتریک، ترکیب های شیمیایی، پسماندهای کشاورزی
  • سید بهزاد حسینی، محمد غفرانی*، حمید رضا تقی یاری، سامان قهری صفحات 387-396

    در این تحقیق، تاثیر افزودن آرد سویا به چسب اوره فرم آلدهید بر ویژگی های فیزیکی، مکانیکی و میزان انتشار فرم-آلدهید در تخته لایه مورد بررسی قرار گرفت. برای این منظور، ابتدا آرد سویا در سه سطح 5، 10 و 15 درصد (بر اساس وزن خشک چسب اوره فرم آلدهید) با چسب اوره فرم آلدهید مخلوط و تخته سه لایه ناهمسو از لایه های گونه صنوبر ساخته شد. ویژگی های تخته های تولید شده از جمله انتشار فرم آلدهید مطابق استاندارد EN-717-3، مقاومت برشی بر اساس استاندارد EN-314 و جذب آب و واکشیدگی ضخامت بر اساس استاندارد EN-317 اندازه گیری شدند. نتایج نشان داد که افزایش آرد سویا تا سطح 15 درصد سبب کاهش 34/29 درصدی میزان انتشار فرم آلدهید گردید. هم چنین افزایش سطح آرد سویا به چسب اوره فرم آلدهید تا سطح 15 درصد سبب افزایش میزان مقاومت برشی نمونه ها گردیده است. به علاوه، آزمون مقاومت به لایه شدن هم مطابق استاندارد ANSI/HPV-HP1 نتایج قابل قبولی (از نظر امکان استفاده از فرآورده در مکان های درون و برون ساختمانی) نشان داد. نتایج آزمون جذب آب و واکشیدگی ضخامت 2 و 24 ساعت نیز نشان داد که افزودن آرد سویا سبب افزایش اندک میزان جذب آب و واکشیدگی ضخامت می گردد. به-طوریکه بیشترین میزان جذب آب و مربوط به افزودن آرد سویا به چسب اوره فرم آلدهید در سطح 10 بوده است، درحالی که واکشیدگی ضخامت نمونه ها از نظر آماری در همه سطوح آرد سویا در یک گروه نسبت به نمونه شاهد قرار گرفتند و با یکدیگر اختلاف معنی داری نداشتند. درحالی که واکشیدگی ضخامت نمونه ها از نظر آماری در همه سطوح آرد سویا در یک گروه نسبت به نمونه شاهد قرار گرفتند و با یکدیگر اختلاف معنی داری نداشتند.

    کلیدواژگان: آرد سویا، اوره فرم آلدهید، تخته لایه، مقاومت برشی، مقاومت به لایه لایه شدن
  • علی حسن پور تیچی*، فرداد گلبابائی، هادی قاسمی، مجتبی رضانژاد صفحات 397-408

    در این پژوهش به بررسی اثر نانو ژل ولاستونیت بر خواص فیزیکی، مکانیکی و ریخت شناسی چند سازه ساخته شده از باگاس و سیمان پرداخته شده است. نسبت اختلاط باگاس به عنوان ماده لیگنوسلولزی با سیمان پرتلند، در سه سطح (85:15، 25: 75 و65:35 درصد) و نانو ولاستونیت در سه سطح صفر ، 3 و 7 درصد به عنوان عوامل متغیر این تحقیق در نظر گرفته شد. دانسیته کیک تمام تخته ها مقدار 1/1 گرم بر سانتیمتر مکعب و تقویت کننده ی کلرید کلسیم به مقدار 5 درصد برای تمام تیمارها، به عنوان عوامل ثابت در نظر گرفته شدند. خواص مکانیکی و فیزیکی نمونه ها شامل مدول گسیختگی، مدول الاستیسیته، چسبندگی داخلی، واکشیدگی ضخامت پس از 2 و 24 ساعت غوطهوری در آب و دانسیته تخته ها مطابق استاندارد 634-DIN-EN و مقاومت به آتش(درصد کاهش وزن) طبق استاندارد 11925-ISO اندازهگیری شدند. در این تحقیق مقدار حرارت هیدراتاسیون مخلوط سیمان ، باگاس و نانو ولاستونیت با استفاده از یک ترموکوپل و فلاکس اندازه گیری شد. همچنین تصاویر میکروسکوپی (SEM) جهت بررسی خواص ریخت شناسی چندسازه و نحوه پراکنش نانو، از نمونه ها تهیه شد. نتایج نشان داد که با افزایش مقدار نانو ولاستونیت، درصد کاهش وزن تخته ها کمتر، حرارت هیدراتاسیون بالاتر و خواص فیزیکی و مکانیکی بهبود یافت. مدول گسیختگی ، مدول الاستیسیته و چسبندگی داخلی تخته ها با افزایش مقدار درصد باگاس کاهش یافت و حداکثر مقدار آن در استفاده از 15 درصد تفاله نیشکر به دست آمد. همچنین نتایج نشان داد که با افزایش میزان تفاله نیشکر در تخته ها، افزایش قابل توجهی در واکشیدگی ضخامت تخته ها به وجود آمد. استنتاج از عکس برداری میکروسکوپی (SEM) نشان داد که حد مطلوب نانو ولاستونیت می تواند حفره های خالی را پر کرده و یک ساختار یکنواخت به وجود آورد و در نتیجه خواص تخته ها بهبود یابد.

    کلیدواژگان: باگاس، چسبندگی داخلی، دانسیته، نانو ژل ولاستونیت
  • کژال مرادیان گیلان، سحاب حجازی*، علی عبدالخانی، هریرت سیکستا صفحات 409-423

    در این تحقیق، تاثیر پیش استخراج های آب داغ و قلیا بر روی ویژگی های خمیرکاغذهای مونواتانول آمین-آنتراکینون باگاس مورد بررسی قرار گرفت و نتایج با خمیرکاغذسازی سودا مقایسه شد. پیش استخراج قلیای 10% در مدت زمان 30 دقیقه با میزان بازده کل 7/94 درصد و بازده هولوسلولز برابر با 6/71 درصد و پیش استخراج آب داغ، با نسبت مایع به باگاس 10 به 1 در مدت زمان 45 دقیقه با میزان بازده کل 94 درصد و بازده هولوسلولز 4/69 درصد، به عنوان تیمارهای بهینه انتخاب گردیدند. مونواتانول آمین به صورت خالص ودر نسبت های مختلف همراه با آب استفاده شد. عامل متغیر، نسبت مونواتانول آمین به آب در سه نسبت 100 به 0، 75 به 25 و 50 به 50 بود و عوامل ثابت شامل نسبت مایع پخت به باگاس6 به1، زمان پخت در دمای بیشینه 60 دقیقه، دمای پخت C◦ 165 و 1/0% آنتراکینون در نظر گرفته شدند. بر اساس نتایج به دست آمده، خمیرکاغذهای تولید شده با نسبت مونو اتانول آمین به آب 75 به 25 (ازباگاس پیش استخراج نشده)، دارای بیشترین بازده کل (9/61) و عدد کاپای قابل قبول (5/19) بودند . مرحله پیش استخرا ج سبب بهبود بازده خمیرکاغذ، در هر دو فرآیند مونواتانول آمین-آنتراکینون و سودا شد. بعد از پیش استخراج، شاخص مقاومت به کشش و طول پارگی خمیرکاغذهای حاصله افت کرد. برخلاف این دو عامل، شاخص مقاومت به پارگی خمیرکاغذهای حاصل از باگاس پیش استخراج شده، افزایش پیدا کرد. درجه روشنی خمیرکاغذهای سودا حاصل از باگاس استخراج شده و نشده در مقایسه با خمیرکاغذهای مونواتانول آمین بیشتر بود. ماتی خمیرکاغذها بعد از مرحله پیش استخراج تقریبا بدون تغییر باقی ماند.

    کلیدواژگان: پیش استخراج، آب داغ، قلیا، باگاس، خمیرکاغذ سازی مونواتانول آمین
  • فائزه فرهادی، سید مجید ذبیح زاده، فروغ دستوریان* صفحات 424-433

    کاربرد گسترده چوبهای اصلاح گرمایی شده در مصارف بیرونی و محیطهای با رطوبت نسبی و دمای بالا، مطالعه ویژگی های مکانیکی و رفتار خزشی این فرآورده را حائزاهمیت نموده است. هدف کلی این پژوهش بررسی اثر دمای آزمون بر رفتار خزشی چوب اصلاح گرمایی شده افرا پلت بود. اصلاح گرمایی بر روی نمونه های خشک چوب افرا در سه سطح دمایی160، 175 و 190 درجه سانتی گراد انجام شد. آزمون خمش استاتیک چهار نقطه ای برای تعیین میزان بار موردنیاز در آزمون خزش، در سه تکرار در هر سطح دمای اصلاح، انجام شد. برای انجام آزمون های خزش، سه سطح دمای آزمون 21، 40 و 60 درجه سانتی گراد و مدت زمان آزمون 65 ساعت در نظر گرفته شد. نتایج آزمون خمش نشان داد اصلاح گرمایی موجب کاهش مدول گسیختگی نسبت به نمونه های شاهد گردید؛ اما مقدار مدول الاستیسیته تغییر معناداری نیافت. نتایج آزمون خزشی نشان داد با افزایش دمای آزمون، مقادیر عکس مدول آنی و خزشی افزایش یافت. با افزایش دمای اصلاح نیز مقدار عکس مدول خزشی افزایش یافت. بررسی ضریب کارایی ضد خزش برای ارزیابی تاثیر دمای آزمون بر میزان خزش در سطوح مختلف اصلاح، نشان داد اصلاح گرمایی در دمای 160 درجه سانتی گراد به بهبود مقاومت در برابر خزش در دماهای آزمون بالاتر منجر شد که علت این امر به افزایش بلورینگی سلولز و واکنش های تراکمی لیگنین نسبت داده شد که به پلاستیکی شدن کمتر چوب در دماهای آزمون بالاتر منجر می شود.

    کلیدواژگان: اصلاح گرمایی، رفتار خزشی، دمای آزمون خزش
|
  • Saeed Mahdavi * Pages 313-325

    The use of renewable energies, such as biomass, is becoming increasingly important as countries realize that bioenergy present an approach to their international commitments to reduce greenhouse gas emissions. Biomass with higher thermal energy value and optimal composition is more desirable for the thermal conversion systems. In present investigation, properties of ten type's wood biomass relevant to combustion were evaluated. Important characteristics requiring analysis for the biomass were moisture and ash content, volatile matter, elemental composition (C, H, N, S, and O), and high and low heating values (HHV and LHV). The heating value has been determined based on experimental and computational methods by colorimeter bomb and elemental content, respectively. The results showed that eldarica pine biomass had the highest content of biomass sulfur, which is undesirable environmental factor in the bioenergy system. Regarding to the fixed carbon to volatile matter ratio, Citrus sinensis var. thomson has the lowest ratio, so it is the best biomass for the gasification process. The highest and lowest heating values were determined for the poplar pruning residues (group a) and apple (group b and c), respectively. The highest and lowest of HHV and LHV were measured for P. deltoides and Malus spp., respectively.

    Keywords: Biomass, moisture content, ash, volatile matter, fixed carbon, heating value
  • Hadi Gholamiyan * Pages 326-336

    In this study, the effect of corona treatment on improving the durability of nitrocellulose and polyurethane coatings used in the wood furniture industry before and after weathering investigated. The boards made from poplar and beech were coated by an automatic film applicator after corona treatment and accelerated for 30 days in a weathering machine. Then, the contact angle, abrasion resistance, and pull-off adhesion testing to the wood surface coatings were analyzed. The results showed that corona treatment reduced contact angle in wooden species and the highest contact angle reduction found in beech wood. Also, the results of the adhesion test showed that the highest adhesion was related to the polyurethane coating and after weathering, the adhesion of the coatings decreased, but the use of corona treatment, in addition to increasing the adhesion strength before weathering, could significantly improve adhesion after weathering. The results of the abrasion test showed that the wear resistance increased in wooden species due to the coating, and the highest amount observed in the beech-coated with polyurethane. After weathering, wear resistance was reduced in all samples, but using corona treatment increased resistance to abrasion. In general, it can say that the use of corona treatment can significantly (95%) improve the resistance to mechanical properties and durability of coatings before and after weathering and thus increase the durability of the furniture and wooden structures.

    Keywords: Corona treatment, Contact angle, Abrasion, Adhesion test, Wooden furniture
  • Salume Esmaeilzadeh Saeih, Habibollah Khademi Eslam *, Esmaeil Ghasemi, behzad baziyar Pages 337-348

    Abstract Effects of temperature, cellulose Nano fibers and Nano clay particles on mechanical, physical and morphological properties of biodegradable composites made of recycled thermoplastic starch biopolymer and regular mixed industrial sawdust are investigated. To this aim Cellulose Nano Fibers and Nano Clay particles were selected to be 0, 3 and 5 weight percent and were added to prepared biodegradable composites by using internal mixer and samples prepared by injection molding. Mechanical properties including tensile modulus and strength, flexural modulus and strength were extracted at temperatures ranging from 23 ºC to 80 ºC. Impact test and water absorption and thickness swelling were also performed according to related standards. Results show that elevating the temperature drastically reduce mechanical properties. Nano Clay addition results in better mechanical properties except for impact and water absorption and thickness swelling are improved. Using 5% Cellulose Nano Fibers improves mechanical and morphological properties better than 3% addition. Dynamic mechanical thermal analysis revealed Nano composites samples with 5% Nano Clay and Cellulose Nano Fibers has higher storage modulus and glass transition temperatures in compare to pure composite samples. This Nano particles can be successfully used to improve properties and performance except for fracture resistance.

    Keywords: Biodegradable nanocomposite, Cellulose Nano fiber, Nano clay, Industral sawdust, Thermoplastic starch polymer
  • Hadi Dashti, Kambiz Pourtahmasi, asghar tarmian* Pages 349-360

    In this research, the effect of preheating in nitrogen medium on acoustic properties of walnut and white mulberry’s boards was studied. Sapwood boards of 300×20×20 mm with the green moisture content were prepared. Heat treatments were applied at 140 and 160 oC under pressure of 2 pascal for 30 and 60 minutes. Following the heat treatment, the samples were dried in a convectional laboratory kiln of 8% at 50 oC, relative humidity of 50%, and air velocity of 1 m/s to the average final moisture content of 8%. Using the free vibration method on free- free bar, the dynamic modulus of elasticity and damping factor were evaluated. Results revealed that the heat-treatment at 140 oC for 30 minutes did not have a significant effect on vibration properties of the wood samples. On the other hand, the heat-treatment at 160 oC caused a significant increase in dynamic modulus of elasticity and also a reduction in the damping factor of walnut and white mulberry samples. The FTIR spectroscopy and X-ray studies showed that the degradation of cell-wall polymers and increase in the crystallinity of the walnut wood specimens occurred due to heat treatment at 160 0C.

    Keywords: walnut, white mulberry, Damping factor, Modulus of Elasticity, Heat-treatment in nitrogen medium
  • Ramin Vaysi * Pages 361-371

    The aim of this study was accomplished on identification and comparison of chemical compounds in wood of maple tree. For this purpose, the samples were chosen randomly from persuan maple and Caucasian maple tree in Nowshahr's forest region. Then, flour and ash were provided from heartwood, sapwood of maple tree by TAPPI standards. For measured metallic ions, by atomic absorption method. The ions results showed that mn, co, fe, zn, and cu ions in Caucasian maple were more than persuan maple, but k ion was lower. Then extractives were separated from wood flour by acetone and extractives residue transferred to glass vial and was added BSTFA reactive agent to it. After samples prepared, samples were injected to the GC/MS device for it analysis. Identification of compounds was done by retention time of each compound, calculation of Quats index and Adams table. The result of GC-MS showed that there are 39 compounds in persuan maple, that benzaldehyde, bis (2-ethylhexyl)phthalate, gibberllin A3 and 1,2-benzenedicarboxylic acid were important components. 24 components identified in Acer leatum that di-limonene, bis(2-ethylhexyl)phthalate,alpha- terpen and alpha-pinene as important components. Comparison of chromatograms showed that di-limonene and bis(2-ethylhexyl)phthalate were exists as 2 common components in persuan maple and Caucasian maple tree. These compounds can very important in durability and consumption its.

    Keywords: persuan maple tree, Caucasian maple tree, atomic absorption, metallic ions, mass spectrometry, gas chromatography
  • Mona Otarod, Asghar Tabei * Pages 372-386

    This study was conducted to determine morphological characteristics and chemical components of sunflower stalks (Helianthus annus. Var, cheernianka 66) cultivated in Astara area. After collecting number of stalks, 6 stalks of the same size were selected to determine for morphological characteristics and remaining stalks were used to determine the chemical components. Morphological tests were performed to determine fibers dimensions and biometric coefficients by sampling from 3 heights of stalks (5%, 50% and 75%).Maceration of fibers was done by Franklin method . Measurement of chemical components was performed on the basis of TAPPI standard in 2 modes such with bark and without bark. The total average of fiber length, fiber diameter, lumen diameter and fiber wall thickness were measured for this stalk as 663µm , 29.848 µm, 25.182 µm and 2.336 µm respectively. The total average of slenderness coefficient, flexibility coefficient and Runkel index of fibers were calculated as 22.681, 84.259 and 0.188 respectively. Average percentage of cellulose, lignin, acetone extractives, alcohol extractives, hot water extractives and ash for this stalk were measured as 40.066, 22.758, 3.953, 1.86, 2.186 and 3.208, respectively. The results showed that fibers length increased with increasing of stalk height, but this increasing was not significant. Fibers diameter, lumen diameter and fibers wall thickness decreased with increasing of stalk height, this decreasing was significant for fibers diameter and lumen diameter in the height of 75%, but it was not significant for fibers wall thickness. Also, the results showed that bark has significant effect on all of the chemical components, so that, the stalk with bark has lower cellulose and more lignin, extractives and ash in compare with the stalk without bark.

    Keywords: Sunflower stalk, fibers dimensions, biometric coefficients, chemical components, agricultural residues
  • Behzad Hosseini, mohammad ghofrani *, Hamid Reza Taghiyari, Saman Ghahri Pages 387-396

    In this research, Effect of soy flour addition into urea-formaldehyde resin on physical, mechanical properties and formaldehyde emission of plywood was investigated. Soy flour was mixed with urea-formaldehyde adhesive in three levels 5, 10 and 15% (based on dry weight of urea-formaldehyde adhesive) and three-layer plywood was manufacture from the resultant adhesive and poplar veneer. Properties of manufactured plywood including formaldehyde emission according to EN-717-3 standard, shear strength according to EN-314 standard and water absorption and thickness swelling according to EN-317 standard were investigated. The results indicated that addition of soy flour up to 15% decreased formaldehyde emission up to 29.34% and increased shear strength of panels. Moreover, delamination test (According to ANSI/HPV-HPV1 Standard) presented acceptable results. The results obtained from water absorption and thickness swelling after 2h and 24h showed that addition of soy flour increased the amount of water absorption and thickness swelling. thickness swelling after 2h and 24h showed that addition of soy flour increased the amount of water absorption and thickness swelling.

    Keywords: Soy flour, Urea-formaldehyde, Plywood, Shear Strength, Delamination
  • ali hasanpoor tichi*, Fardad Golbabaei, hadi Ghasemi, mojtaba rezanezhad Pages 397-408

    In this study, the effect of nano gel wollastonite on physical, mechanical and morphological properties of composites made of bagasse and cement has been investigated. The mixing ratio of bagasse as lignocellulosic material with Portland cement at three levels (15:85, 25: 75 and 35: 65%) and nano-wollastonite at three levels of 0, 3 and 7% were considered as the variables of this study. The cake density of all boards were 1.1 g / cm3 and calcium chloride booster 5% for all treatments were considered as constant factors. Mechanical and physical properties of the specimens include modulus of rupture, modulus of elasticity, internal bonding, thickness swelling after 2 and 24 soaking hours in water and density of boards according to DIN-EN-634 and fire resistance (weight loss percentage) according to standard ISO-11925 were measured. In this study, the hydration temperature of a mixture of cement, bagasse and nano-wollastonite was measured using a thermocouple and flux. Also, microscopic images (SEM) of samples were prepared to investigate the morphological properties of composites and their distribution. The results showed that by increasing the amount of nano-wollastonite, the percentage of weight loss boards decreased, the heat of hydration and the physical and mechanical properties improved. The modulus of rupture, modulus of elasticity, and internal bonding of boards decreased with increasing bagasse content and the maximum value was obtained using 15% bagasse. The results also showed that with increasing bagasse content in boards, there was a significant increase in thickness swelling of boards. Inference from microscopic imaging (SEM) showed that the optimum level of nano-wollastonite can fill the empty holes and create a uniform structure and thus improve the properties of the boards.

    Keywords: Bagasse, internal bonding, density, nano-gel wollastonite
  • Kajal Moradian Gilan, Sahab Hedjazi*, Ali Abdulkhani, Herbert Sixta Pages 409-423

    In this research, the effect of hot water and alkaline pre-extractions on properties of bagasse monoethanolamine-AQ pulps was investigated and the results were compared with that of soda pulping. The pre-extraction with alkaline charge of 10%, time of 30 min resulted in total yield and holocellulose of 94.7% and 71.6%, respectively. The hot water pre-extraction with L/W of 10/1 and time of 45min lead to total yield and hollocellulose of 94% and 69.4%, respectively. These trails were selected as the optimum conditions. Monoethanolamine was used as pure and also in different proportions with water for cooking unextracted and pre-extracted bagasse. Variables in monoethanoleamine pulpng were ratio of monoethanolamine to water at three levels (100/0, 75/25, and 50/50%) and the ratio of the liquor to bagasse of 6 to 1, cooking time of 60 min, the temperature of 165°C and AQ charge of 0.1% considered as constant. According to the results, the MEA-AQ pulps produced with MEA/H2O ratio of 75/25 (from unextracted bagasse) have the highest total yield (61.9 %) and the acceptable kappa number (19.5). Pre-extraction resulted in improving of the yield in both MEA-AQ and soda pulping processes. After pre-extraction, the tensile index and breaking length of pulps dropped. In contrast, the tear index of pulps produced from pre-extracted bagasse in both pulping processes was increased. The brightness of soda pulps from un- and pre-extracted bagasse was more than that of MEA-AQ pulps. After pre-extraction, the opacity of pulps remains almost unchanged.

    Keywords: pre-extraction, hot water, alkaline. bagasse, monoethanolamine pulping
  • Faezeh Farhadi, Seyed Majid Zabihzadeh, foroogh dastoorian* Pages 424-433

    Extensive application of heat treated wood in exterior uses with high relative humidity and high temperature circumstances, necessitates the study of mechanical and creep behavior of them at such situations. The general objective of the present study was investigating the effect of test temperature on creep behavior of heat treated velvet maple wood. Heat treatment was conducted on oven dried maple wood samples at three temperature levels of 160, 175 and 190oC. Four-point static flexural test was conducted for determination of the required load level for creep test in three replications at each treatment temperature levels. For conducting creep tests, three levels of test temperature of 21, 40 and 60oC and duration of 65 hours were considered. Results of flexural test showed that heat treatment led to decreasing the rupture modulus compared to the control one; however, the elastic modulus did not change significantly. Results of creep test showed that with increasing test temperature, instantaneous and creep compliance values increased. With increasing treatment temperature, creep compliance was increased as well. Anti-creep efficiency ratio for evaluating the effect of test temperature on creep value at different levels of treatment showed that generally heat treatment led to decreasing the creep strength compared to the control ones. Heat treatment at temperature of 160oC led to in improvement in creep behavior at higher test temperature, in which the reason was attributed to increase of cellulose crystallinity and lignin condensation reaction, in turn led to lower plasticization of wood at higher test temperature.

    Keywords: Heat treatment, creep behavior, temperature of creep test