فهرست مطالب

صنایع چوب و کاغذ ایران - سال دهم شماره 3 (پاییز 1398)
  • سال دهم شماره 3 (پاییز 1398)
  • تاریخ انتشار: 1398/09/01
  • تعداد عناوین: 12
|
  • پانته آ عمرانی*، قنبر ابراهیمی، محمد کهوند صفحات 323-336
    این پژوهش با هدف بررسی ظرفیت تحمل تنش اتصال گوشه ای فارسی ساخته شده با اتصال دهنده ی بیسکویت زیر بار فشاری و کششی قطری انجام شده است. اتصالات گوشه ای با اعضای اتصال از دو گونه ی راش (Fagus orientalis) و نراد (Abies alba)، با 1 تا 2 بیسکویت به اندازه 10 و 20 و با کمک چسب های پلی وینیل استات (PVAc)، پلی اورتان (PU) و اوره فرمالدئید (UF)، ساخته شده و تحت آزمون قرار گرفتند. از آنجا که اتصال پین چوبی جزء متداول ترین اتصالات مبلمان محسوب می شود، آزمونه های شاهدی نیز با کمک پین و چسب PVAc به عنوان شاهد جهت مقایسه با اتصال دهنده بیسکویتی ساخته شد. نتایج تجزیه واریانس نشان داد که اثر مستقل گونه ی اعضای اتصال، اندازه بیسکویت، تعداد اتصال دهنده و نوع چسب در هر دو حالت بارگذاری فشاری و کششی در سطح 5 درصد معنی دار است. نتایج نشان دادند که ظرفیت تحمل تنش اتصال های ساخته شده با گونه ی راش نسبت به گونه ی نراد بیشتر بوده و با افزایش اندازه و تعداد بیسکویت، ظرفیت تحمل تنش افزایش یافت. ظرفیت تحمل تنش اتصال های ساخته شده با چسب پلی اورتان نیز نسبت به اتصال های ساخته شده با چسب پلی وینیل استات و اوره فرمالدئید بیشتر بود. ظرفیت تحمل تنش اتصال های ساخته شده زیر بار فشاری بیشتر از ظرفیت تحمل تنش زیر بار کششی بود. بیشترین میزان ظرفیت تحمل تنش در اتصال های ساخته شده با گونه چوبی راش، دو اتصال دهنده، بیسکویت اندازه ی 20 و چسب پلی اورتان، در هر دو حالت بارگذاری فشاری و کششی مشاهده شد.
    کلیدواژگان: اتصال بیسکویت، اتصال فارسی، ظرفیت تحمل تنش، پین چوبی، چسب
  • مهدی سمیعی کوتنایی، حسین رسالتی، اسماعیل رسولی گرمارودی*، حمیدرضا رودی صفحات 337-346
    در این تحقیق، تاثیر استفاده از آب فرآیندی بر ویژگی های کاغذ تهیه شده از الیاف کاغذ بازیافتی بررسی شد. خمیرکاغذ بازیافتی مورد نیاز از کارخانه بازیافتی افرنگ نور و از قسمت لبه بری ماشین کاغذ تهیه گردید. آب مورد نیاز نیز به دو صورت آب تازه از آب لوله کشی در کارخانه با ضریب رسانایی الکتریکی Siemens/cmµ 4/213 و آب فرآیندی که از زیر توری ماشین کاغذ سازی با ضریب رسانایی الکتریکی Siemens/cmµ 4524، جمع آوری شد. خمیرکاغذ پس از باز شدن توسط پالایشگر آزمایشگاهی بر روی مش 400 آبگیری شده و سپس با استفاده از دو نوع آب تازه و فرآیندی برای تهیه کاغذهای دست ساز استاندارد با گراماژ 5±130 گرم بر متر مربع مورد استفاده قرار گرفت. برای آب مورد استفاده آزمون های کدورت، TSS، MLVSS، TDS، میزان رنگ و COD و نیز ارزیابی ویژگی های فیزیکی، مقاومتی و نوری بر اساس استانداردهای آیین نامه TAPPI صورت پذیرفت. نتایج نشان داد که با انجام ته نشینی به مدت 24 ساعت تغییرات معنی داری در بهبود ویژگی های آب فرآیندی ایجاد شده است؛ بطوری که در نمونه ته نشین شده میزان TSS بیش از 80 درصد، TDS بیش از 15 درصد، کدورت بیش از 53 درصد، رنگ بیش از 8 درصد و COD بیش از 15 درصد نسبت به نمونه اولیه کاهش پیدا کرده اند. همچنین، استفاده از آب فرآیندی برای تولید کاغذ باعث افت ویژگی-های مقاومت به ترکیدن بیش از 30 درصد، کششی بیش از 50 درصد، پارگی بیش از 13 درصد و سفتی خمشی 12 درصد شده است. به علاوه، استفاده از آب فرآیندی باعث افت روشنی کاغذهای حاصله به میزان 17 درصد شده است. لذا، تیمار آب فرآیندی قبل از ساخت کاغذ به عنوان یک مرحله ضروری پیشنهاد می شود.
    کلیدواژگان: آب فرآیندی، کاغذ بازیافتی، ویژگی های مقاومتی، COD، TSS
  • اکبر رستم پور هفتخوانی* صفحات 347-360
    این مطالعه با هدف بررسی مقاومت خمشی (MOR) و مدول الاستیسیته خمشی (MOE) تیر لایه ای (گلولام) ساخته شده از صنوبر (Populus alba) با اتصال دهنده های مکانیکی مانند میخ فولادی گالوانیزه، میخ شانه ای و پیچ پانلی رزوه درشت و نیز با و بدون چسب و مقایسه آنها با گلولام ساخته شده با پرس سرد انجام شد. چسب مورد استفاده پلی اورتان و مقدار مصرف آنg/m2 300 بود. ضخامت، پهنا و طول دهانه گلولام های سه لایه برای آزمون خمش به ترتیب 57، 80 وmm 640 بود. آزمون خمش براساس ASTM D7341 و با دستگاه اینسترون انجام شد. نتایج نشان داد که بیشترین MOR و MOE به ترتیب مربوط به گلولام های ساخته شده با چهار عدد پیچ در سطح 8× cm28 به همراه چسب (MPa 3/69) و دو عدد میخ فولادی به همراه چسب (MPa7/6737) بود. همچنین نتایج نشان داد که کمترین MOR و MOE هردو مربوط به گلولام های ساخته شده با دو عدد میخ شانه ای بدون چسب بود (به ترتیب 9/23 و MPa7/1252). نتایج نشان داد که با تغییر مستقل تعداد اتصال دهنده MOR و MOE به ترتیب 7/3 و کمتر از یک درصد تغییر کرد. بیشترین تغییرات مربوط به تاثیر مستقل کاربرد چسب بوده است (130درصد برای MOR و 8/317 درصد برای MOE). تجزیه و تحلیل آماری نشان داد که فقط تاثیر مستقل کاربرد چسب بر MOR و MOE در سطح اعتماد 95درصد از نظر آماری معنی دار است. نتایج مقایسه MOR و MOE گلولام های ساخته شده با تیمارهای ساخته شده با دو اتصال دهنده و چسب در مقایسه با پرس سرد نشان داد که هیچ اختلاف معنی داری بین آنها وجود ندارد، از این رو، می توان از پیچ، میخ فولادی و شانه ای برای ساخت گلولام استفاده کرد، که از بین آنها میخ شانه ای به دلیل سهولت کاربرد و نصب آن با میخکوب بادی و هزینه کمتر بهترین گزینه است.
    کلیدواژگان: مقاومت خمشی، تیر لایه ای (گلولام)، صنوبر، اتصال دهنده های مکانیکی، پرس سرد
  • معصومه سید ناصرالدین، سحاب حجازی*، یحیی همزه صفحات 361-372
    در این تحقیق پیش استخراج کاه گندم با آب داغ و سپس خمیر کاغذسازی مونواتانول آمین-آنتراکینون و سودا-آنتراکینون مورد مطالعه قرار گرفت. پیش استخراج همی سلولز ها با متغیرهای فرآیندی درجه حرارت 150 درجه سانتی گراد، زمان 45 دقیقه و نسبت آب به کاه 4 به 1 به عنوان تیمار بهینه انتخاب گردید. در میان خمیرکاغذهای حاصل از کاه گندم پیش استخراج نشده (شاهد) و پیش استخراج-شده، خمیرکاغذ مونواتانول آمین-آنتراکینون از کاه پیش استخراج شده بیشترین بازده را دارد. زیادترین افت بازده در خمیرکاغذهای حاصل از سودا-آنتراکینون از کاه پیش استخراج شده مشاهده می گردد. در شرایط مشابه فرآیندی اعداد کاپای خمیر کاغذهای سودا-آنتراکینون و مونواتانول آمین-آنتراکینون از کاه شاهد مقدار کمتری نسبت به خمیرکاغذهای حاصل از کاه پیش استخراج شده نشان می دهند و کمترین عدد کاپا متعلق به خمیر کاغذ مونواتانول آمین-آنتراکینون از کاه شاهد است. شاخص مقاومت به کشش در خمیرکاغذهای حاصل از کاه پیش استخراج شده هر دو فرآیند افت معنی داری پیدا می کنند. شاخص مقاومت به ترکیدن خمیرکاغذهای سودا-آنتراکینون از کاه پیش استخراج شده بهبود اندکی نسبت به نمونه شاهد آن دارند اما کاهش اندکی در شاخص مقاومت به ترکیدن خمیرکاغذهای مونواتانول آمین-آنتراکینون از کاه پیش استخراج شده مشاهده می شود. شاخص مقاومت به پارگی در خمیرکاغذهای مونواتانول آمین-آنتراکینون از کاه پیش استخراج شده افزایش آشکاری می یابد. درجه روشنی در هر دو فرآیند خمیرکاغذسازی پس از پیش استخراج کاه دچار افت اندکی می شود. میزان ماتی در خمیرکاغذهای سودا-آنتراکینون و مونواتانول آمین-آنتراکینون از کاه پیش استخراج شده به ترتیب با کاهش و افزایش روبرو می شود.
    کلیدواژگان: کاه گندم، پیش استخراج آب داغ، مونواتانول آمین، سودا، آنتراکینون
  • محمدرضا دهقانی فیروزآبادی، فاطمه کلایی موخر* صفحات 373-384
    کاغذ یکی از مواد اصلی بسته‏ بندی است که می‏ تواند از محصول بدون آسیب به کیفیت آن محافظت کند، درحالیکه انعطاف‏ پذیر، تجزیه‏پذیر، تجدیدشونده و با قابلیت چاپ است. اخیرا نسل جدیدی از مواد با عنوان کاغذ سنگ وارد بازار شده است که یکی از موارد مصرف آن در بسته‏ بندی است. در این مقاله ویژگی های مکانیکی، ممانعتی و نوری این نوع از کاغذ ارزیابی و با کاغذ گلاسه که نوع باکیفیتی از کاغذ سلولزی است، مقایسه شده است. نتایج نشان دادند که در ویژگی های ممانعتی شامل سرعت عبور بخار آب، عبور روغن و جذب آب کاغذ سنگی تقریبا نفوذناپذیر است. مقایسه ویژگی های نوری نشان داد که کاغذ سنگی نسبت به کاغذ و مقوای گلاسه درجه روشنی و ماتی کمتر، اما شفافیت بیش‏تری دارد. مقاومت به پارگی و کرنش کاغذ سنگی بیش‏تر از کاغذ و مقوای گلاسه است. اما مقاومت کششی و مقاومت به ترکیدگی کاغذ و مقوای گلاسه بیش‏تر از کاغذ سنگی است.
    کلیدواژگان: کاغذسنگی، ویژگی‏های مکانیکی، ممانعتی، بسته‏بندی، کاغذ گلاسه
  • حمیدرضا رودی*، زهره طاهری، حسین جلالی ترشیزی صفحات 385-395
    در این تحقیق، اثر بکارگیری توالی آلوم-روزین پراکنده بر ویژگی های مختلف کاغذ تهیه شده از الیاف بازیافتی بررسی شد. بدین منظور، آهاردهی معکوس الیاف بازیافتی با خشکی 5/0 درصد در pH6/5 با سطوح 1 و 5/1 درصد آلوم، و 1، 5/1 و 2 درصد روزین پراکنده برمبنای وزن خشک الیاف انجام شد. سپس ویژگی های جذب آب، نوری و مقاومتی کاغذهای با گراماژ (g/m2 60±3) ارزیابی شد. براساس نتایج، برای کاهش جذب آب، مصرف تا 1 درصد از دو ماده آلوم و روزین پراکنده سطح مناسب آهاردهی می باشد. در نتیجه، جذب آب کاغذها از g/m24/7174± به g/m24/036± کاهش، و زاویه تماس قطره آب با سطح کاغذ از 2/31 به 1/118 درجه افزایش یافت. بعلاوه، همزمان با اثر ممانعتی مولکول های روزین در پیوند بین الیاف، آلوم با خنثی سازی بار آنیونی و ماندگاری نرمه های سلولزی باعث توسعه قابلیت پیوندیابی الیاف شده است. ماتی کاغذ تهیه شده نیز بعلت افزایش ماندگاری پرکننده در بستر فیبری الیاف افزایش یافت.
    کلیدواژگان: روزین پراکنده، الیاف بازیافتی، ویژگی های کاغذ، زاویه تماس
  • سیما سپهوند، مهدی جنوبی*، علیرضا عشوری صفحات 397-406
    هدف از این پژوهش ساخت فیلترهای هوا با غلظت های مختلف نانوالیاف سلولز برای ارزیابی قابلیت استفاده از آن در جذب دی-اکسیدکربن است. در این تحقیق از روش خشک کن انجمادی برای ساخت فیلترها با سه غلظت مختلف (1، 5/1 و 2 درصد) استفاده شد. نتایج میکروسکوپ الکترونی روبشی نشان داد که هرچه مقدار غلظت نانوالیاف سلولز بیشتر شود سطح ویژه افزایش می یابد اما تخلخل و قطر منافذ کاهش می یابند. نتایج حاصله توسط آزمونBET نیز تایید شد. همچنین ویژگی های مکانیکی و آزمون جذب دی اکسیدکربن بررسی شد. نتایج حاصل نشان داد که کاهش غلظت نانوالیاف سلولز مقاومت مکانیکی و میزان جذب دی اکسیدکربن را کاهش می دهد، به طوری که کمترین مقاومت مکانیکی و جذب دی اکسیدکربن مربوط به غلظت 1 درصد نانوالیاف سلولز اصلاح نشده بود و بیشترین جذب دی اکسیدکربن مربوط به غلظت 2 درصد نانوالیاف سلولز اصلاح شده بود.
    کلیدواژگان: فیلتر هوا، غلظت، نانوالیاف سلولزی، جذب دی اکسید کربن، نفوذپذیری هوا
  • بردیا صدیفی، نورالدین نظرنژاد*، حسن شریفی صفحات 407-415
    چکیده در این پژوهش تاثیر تیمارهای مختلف نانو مواد کریستال سلولز (NCC) و اکسید روی (ZNO) بر روی خواص مقاومتی و نوری کاغذهای ساخته شده بررسی شد. برای این کار نانومواد با شرایط مشخص (نانو کریستال سلولز 4 و6 درصد و نانو اکسید روی 3 درصد) در طی ساخت کاغذ به خمیر کاغذ افزوده شدند. از پلی اکریل آمید کاتیونی به عنوان کمک نگه دارنده نانو مواد در ساخت کاغذ استفاده شد. نتایج حاصل از آزمایش ها نشان داد که ویژگی های مقاومتی (شاخص مقاومت به کشش، ترکیدن و پارگی) کاغذهای تیمار شده افزایش یافته است؛ البته تاثیر افزایش درصد نانو کریستال سلولز بر افزایش مقاومت ها بارزتر بوده است. همچنین درجه روشنی کاغذهای تیمار شده نیز با افزودن نانو مواد افزایش یافته است که نانو اکسید روی بدلیل ویژگی ساختاری خود تاثیر بیشتری در افزایش درجه روشنی داشته است. درجه ماتی کاغذهای تیمار شده در ترکیب دوگانه نانو مواد با خمیر کاغذ نسبت به نمونه شاهد افزایش یافته است اما زمانی که نانو مواد به صورت تک به تک به خمیر کاغذ افزوده شدند، نانو اکسید روی عملکردی به مراتب بهتر از نانو کریستال سلولز داشته است.
    کلیدواژگان: نانو کریستال سلولز، نانو اکسید روی، بسته ‎بندی، کاغذهای تیمار شده
  • اشکان کشاورز روبهقانی، حسین جلالی ترشیزی*، فرانک محمدکاظمی، مجتبی کوشا صفحات 417-427
    در بسیاری از کاربردهای مهندسی، به تلفیقی از ویژگی ها نیازست و یک ماده نمی تواند تمامی الزامات را برآورده سازد. بنابراین تولید و کاربرد چندسازه ها در صنایع مختلف از طریق ترکیب مواد، کاربرد وسیعی یافته است. بااینحال، مسائل زیست محیطی کاربرد سازندهای دوستدار محیط زیست را در ترکیب چندسازه ها الزام می نماید. از این رو در این پژوهش، امکان جایگزینی الیاف طبیعی سلولزی با الیاف سنتزی وارداتی کولار در ترکیب کامپوزیت پایه اپوکسی در حضور و عدم حضور نانوبنتونیت بررسی شد. الیاف مزبور در سطوح %5/0 و %25/0 و نانوبنتونیت در سطوح %1/0 و %2/0 در رزین اپوکسی مخلوط و پس از حباب زدائی و تکمیل گیرایی کامپوزیت، مورد بررسی قرارگرفت. نتایج نشان داد که عدم وجود حباب و نیز یکنواختی شکل-گیری، بیشترین تاثیر را بر ویژگی ها دارد. بنحویکه مقاومت کششی کامپوزیت حاوی %5/0 الیاف کولار کمتر از %25/0 بود. برخلاف الیاف کولار، افزایش کاربرد منفرد الیاف سلولزی منجر به بهبود چشمگیر مقاومت کششی و مدول های الاستیسیته و خمشی گردید. بنحویکه در سطح کاربرد % 5/0، ویژگی های مذکور و نیز سطح تخریب شده کامپوزیت سلولزی بر اثر ضربه بالستیک، حائز برتری بوده که به طول کوتاه تر الیاف سلولزی (mm8/1) در مقایسه با الیاف کولار (mm8/4) و شکل گیری بهتر مربوط می گردد. لیکن جذب انرژی در الیاف کولار (54 ژول) بیشتر از الیاف سلولزی (50 ژول) بود. کاربرد منفرد الیاف سلولزی و کولار و تلفیق آنها با نانوبنتونیت منجر به تقارن شکست و کاهش چشمگیر سطح تخریب (تا cm210) و ترک های بستر کامپوزیت در مقایسه با نمونه شاهد (cm2 17) رزین اپوکسی گردید.
    کلیدواژگان: الیاف آرامید و سلولزی، رزین اپوکسی، ضربه بالستیک
  • شکوفه شکری، سحاب حجازی*، علی عبدالخانی، هربرت سیکستا صفحات 429-443
    در این تحقیق امکان استفاده از گاماوالرولاکتون به عنوان یک حلال آلی سبز برای تولید خمیرکاغذ از چوب توس مورد بررسی قرار گرفت. عوامل متغیر پخت شامل نسبت های مختلف مایع پخت به خرده چوب توس(3 و 5)، دما(170 و 180 درجه سانتی گراد)، و زمان(60 و 120 و 180 دقیقه) در نسبت ثابت گاماوالرولاکتون به آب 50 /50 بودند. میزان بازده، وازده، عدد کاپا ،گرانروی و درجه پلیمریزاسیون پخت های مختلف تعیین گردیدند. بر اساس نتایج به دست آمده، نسبت مایع پخت به خرده چوب 5، دمای 170 درجه سانتیگراد و زمان 180 دقیقه با بازده 59.58 % ، وازده 0% ، عدد کاپا 45.06 ، گرانروی 1158 و درجه پلیمریزاسیون 3633 بعنوان تیمار بهینه پخت گاماوالرولاکتون تعیین شد. پس از اندازه گیری لیگنین غیر قابل حل و قابل حل در اسید، اندازه گیری قندهای مونوساکارید در خمیرکاغذ با استفاده از دستگاه کروماتوگرافی مبدل آنیونی با کارایی بالا(HPAEC-PAD) و اندازه گیری هیدروکسی متیل فورفورال، فورفورال و اسیدهای آلی در مایع پخت با استفاده از دستگاه کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا(HPLC) توازن ترکیبات خمیرکاغذ تولیدی با فرآیند گاماوالرلاکتون- آب از چوب توس بر اساس وزن خشک چوب و خمیرکاغذ محاسبه گردید. اندازه گیری توزیع وزن ملکولی خمیرکاغذ با استفاده از دستگاه کروماتوگرافی نفوذ ژلی(GPC) انجام شد. درجه پلیمریزاسیون 50، 100 و 2000 پخت بهینه به ترتیب 1.536، 7.690، 55.683 بوده است. همچنین ضریب بسپارش در پخت بهینه 12.53 محاسبه گردید. نتایج این تحقیق حاکی از آن است که تولید خمیرکاغذ از چوب توس با استفاده از فرآیند پاک گاماوالرولاکتون موفقیت-آمیز میباشد و طبق نتایج افزایش زمان پخت نسبت به افزایش دما تاثیر بهتری در خمیرکاغذ حاصله داشته است.
    کلیدواژگان: خمیر کاغذ، فرآیند حلال آلی، گاماوالرولاکتون، عدد کاپا، گرانروی
  • سهیلا ایزدیار، رقیه حمزه زاده، داود افهامی سیسی*، علی نقی کریمی صفحات 445-455
    چوب بسپارهای ساخته شده با تک پاره ای وینیل (مانند استایرن) به دلیل عدم نفوذ به دیواره های سلولی، مقاومت به پوسیدگی کمی داشته و نیاز به تیمار حمایتی دارند. در این مطالعه مقاومت به پوسیدگی و ثبات ابعاد چوب صنوبر (Populus deltoides) تیمار شده با استایرن و نانو ولاستونیت مورد بررسی قرار گرفت. از روش خلاء- فشار برای اشباع نمونه ها استفاده شد. نمونه های چوبی با چهار تیمار مختلف شامل نانو ولاستونیت 4 درصد، استایرن 75 درصد، نانو ولاستونیت (4 درصد) و سپس استایرن (تیمار دو مرحله ای) و همچنین مخلوط نانو ولاستونیت/استایرن (تیمار تک مرحله ای) اشباع شدند. اشباع چوب با تک پار استایرن باعث افزایش وزن قابل توجه نمونه ها شد (بیش از 50 درصد)، درحالیکه مقدار افزایش وزن در تیمار با نانو ولاستونیت حدود 1 درصد بود. واکشیدگی حجمی و مقادیر جذب آب نمونه های تیمار شده با نانو ولاستونیت نسبت به نمونه شاهد کمتر بود. بیشترین کاهش در مقادیر جذب آب و واکشیدگی حجمی در چوب بسپارهای استایرنی دیده شد. افزودن نانو ولاستونیت به استایرن اثر معنی داری بر روی این ویژگی ها نداشت. مقاومت به پوسیدگی سفید نمونه های تیمار شده با نانو ولاستونیت و استایرن افزایش معنی داری داشت. اما پس از آبشویی مقاومت نمونه های تیمار شده با نانو ولاستونیت از دست رفت و کم وبیش همانند نتایج تیمار شاهد بود. افزودن ولاستونیت باعث افزایش معنی دار مقاومت به پوسیدگی چوب پلیمر استایرنی حتی پس از آبشویی شد، اما مقادیر کاهش وزن نمونه ها کماکان قابل توجه بود. براساس نتایج این تحقیق استفاده از مواد دوست دار محیط زیست برای افزایش مقاومت به پوسیدگی چوب بسپارهای استایرنی توصیه می شود.
    کلیدواژگان: نانو ولاستونیت، استایرن، چوب صنوبر، مقاومت به پوسیدگی، آبشویی
  • احمد عزیزی موصلو*، احمد سواری، پژمان رضایتی چرانی صفحات 457-468
    این تحقیق با هدف بررسی تاثیر استفاده از آنزیم پروتکسین (Protexin) به عنوان یک پروبیوتیک برای تیمار باگاس جهت انبارش شش ماهه بر خواص کمی و کیفی باگاس انبار شده برای تولید خمیرکاغذ و کاغذ انجام شد. برای این منظور از آنزیم پروتکسین در سه غلظت 125/0، 25/0 و 5/0 درصد نسبت به وزن خشک باگاس در دو دوره زمانی یک بار تیمار (افزودن پروتکسین در ابتدا و ذخیره سازی به مدت شش ماه) و دوبار تیمار (افزودن پروتکسین در ابتدا و تکرار پس از سه ماه در طی مدت انبارش) انجام شد. سپس باگاس حاصل، از نظر خواص فیزیکی (افت وزن و pH) و ترکیبات شیمیایی مورد بررسی قرار گرفت و در ادامه خمیرکاغذ سودا تحت قلیائیت 17 درصد، دمای پخت 170 درجه سانتی گراد و مدت پخت 30 دقیقه تهیه و خواص خمیرکاغذ و کاغذ آن اندازه گیری و با نمونه سبز و شاهد بدون تیمار مقایسه شد. نتایج نشان می دهد دوبار استفاده آنزیم پروتکسین با غلظت 5/0درصد بیشترین شرایط حفاظت از باگاس انبارشده در خصوص کیفیت ماده اولیه ، خواص خمیرکاغذ و کاغذ تولیدی ایجاد کرد. در مجموع، هرچه غلظت و تعداد دفعات استفاده از آنزیم پروتکسین در انبارش باگاس بیشتر شود بهبود بیشتری در کیفیت باگاس ، خمیر و کاغذ تولیدی حاصل خواهد شد.
    کلیدواژگان: انبارش باگاس، پروبیوتیک، آنزیم پروتکسین، خمیرکاغذ سودا، خواص فیزیکی و مکانیکی
|
  • PANTEA OMRANI *, Ghanbar Ebrahimi, Mohammad Kahvand Pages 323-336
    This study was conducted to evaluate the stress carrying capacity of miter corner joints made with binder of biscuit under diagonal tension and compression loading. Corner joints with the Joint members from two species of beech (Fagus orientalis) and Fir (Abies alba), with 1 to 2 biscuits to size of 10 and 20 and with help adhesives of polyvinyl acetate (PVAc), polyurethane (PU) and urea formaldehyde (UF), they were made and tested. Since wooden pin joint is one of the most commonly included furniture joint, the test specimens were constructed using a pin and PVAc adhesive as a control for comparison with binder of biscuit. The results of analysis of variance showed that the independent effect of the species of Joint members, the size of biscuits, the number of binders and the type of adhesive in both compression and tensile loading is significant at 5% level. The results showed that the stress carrying capacity of the joints made with beech species is higher than that of fir species, and with increasing size and number of biscuits, the stress carrying capacity increases. The stress carrying capacity of the joints made with the polyurethane adhesive was also higher than those made joints with polyvinyl acetate and urea formaldehyde adhesives. The stress carrying capacity of the joints made under compression load was greater than the stress carrying capacity under the diagonal compression and tension load. The highest stress carrying capacity was observed in joints made with beech wood, two binders, biscuit size 20 and polyurethane glue, in both diagonal tension and compression loading.
    Keywords: Biscuit joints, Miter joint, Stress carrying capacity, wooden pin, glue
  • Mehdi Samiee Kootenaee, Hosain Resalati, Esmaeil Rasooly Garmaroody *, Hamidreza Rudi Pages 337-346
    In this study, effect of processed water was investigated on paper properties made from recycled fiber. Recycled pulp was supplied from Afrang Noor recycled paper factory and it was prepared from edge-cutted sheets of paper machine. Water also collected as two type of fresh water from plant tap water with conductivity of 213.4 µS/cm and process water from under the wire pit with conductivity of 4524 µS/cm. Pulp after disintegrating by laboratory Valley beater drained on screen with 400 mesh and then used for making standard handsheet with 130±5 g/m2 by two type of fresh water and process water. Water characterized with tests of Turbidity, TSS, MLVSS, TDS, Color and COD and the physical, mechanical and optical properties of papers were also carried out according to TAPPI standard. Results showed that by sedimentation for 24 h, significant changes was led in process water properties in which in sediment water TSS 80%, TDS 15%, Turbidity 53%, Color 8% and COD 15% decreased in comparison to initial sample. Also, using of process water for papermaking was led to loss of burst 30%, tensile 50%, tear 13% and bending stiffness 12% as well as loss in brightness to 17%. Hence, treatment of process water before papermaking is suggested as an essential step.
    Keywords: Process water, Strength Properties, COD, TSS
  • Akbar Rostampour Haftkhani * Pages 347-360
    In this study, modulus of rupture (MOR) and modulus of elasticity (MOE) of glued-laminated timber (Glulam) made out of poplar (Populus alba) with galvanized steel nail, brad strip nail, coarse thread drywall screw for applying pressure were investigated and compared with those constructed with cold press. Amount of polyurethane adhesive was 300 g/m2. Thickness, width and span of 3-ply glulam specimens were 57, 80 and 640 mm, respectively. Static bending test was performed according to ASTM D 7341 by Instron testing machine. The results showed that the higher MOR and MOE were related to Glulam connected by 4 screws on 8×8 cm2 with adhesive (69.3 MPa), and those connected by 2 galvanized steel nail with adhesive (6737.7 MPa), respectively. The results also revealed that the lower MOR and MOE were both observed in Glulam connected by 2 brad strip nail without any adhesive (23.9 and 1252.7 MPa, respectively). The results showed that MOR and MOE of glulam were changed with the independent variation of number of fastener 3.7 and ˂1%, respectively. The higher variation was related to independent effect of adhesive (130 and 317.8% for MOR and MOE, respectively). Analysis of variance indicated that only the independent effect of adhesive application was only statistically significant at 95% confidence level. The comparison of MOR and MOE of Glulam made with two fasteners with those constructed by cold press showed that there was not significant difference between them. So, the use of galvanized steel nail, brad strip nail, coarse thread drywall screw for applying pressure to manufacture Glulam instead of cold press is possible and the best item was brad strip nail due to easy application and installation by pneumatic nailer and low cost.
    Keywords: Flexural performance, glued laminated timber (Glulam), Poplar, mechanical fastener, cold press
  • Masoumeh Seyednaseredin, Sahab Hejazi *, Yahya Hamzeh Pages 361-372
    In this research, hot water pre-extraction of wheat straw followed with monoethanolamine-Anthraquinone and soda-Anthraquinone pulping was investigated. The pre-extraction satge of hemicelluloses with process variables of the temperature of 150 ◦C and the time of 45 minutes with water/straw ratio of 4/1 was selected as the optimum treatment. Among the pulps produced from unextracted wheat straw and pre-extracted wheat straw, monoethanolamine-AQ pulps have the highest yield. The highest drop in yield is observed in the case of soda–AQ pulp produced from pre-extracted wheat straw. In the same process conditions, the kappa numbers of monoethanolamine-AQ and soda-AQ pulps from unextracted wheat straw show the lower amounts than the pulps from pre-extracted wheat starw and the lowest kappa number belongs to monoethanolamine-AQ pulp made from unextracted wheat straw. Tensile indices of the pulps produced with pre-extracted wheat straw were decresedsignificantly. Burst index of soda-AQ pulp from pre-extracted straw was slightly improved a little decrease in the burst index of monoethanolamine-AQ pulp from pre-extracted straw occurs.The tear index of monoethanolamine-AQ pulp is significantly increased after the pre-extraction of the straw. The brightness of pulp from both processes is slightly decreased after pre-extraction. The opacity of soda-AQ and monoethanolamine-AQ pulps from pre-extracted straw was increased and decresed respectively.
    Keywords: Wheat straw, hot water extraction, monoethanolamine, soda-AQ
  • Mohammadreza Dehghani Firoozabadi, Fatemeh Kolaei Moakher * Pages 373-384
    Paper is one of the main packaging materials that can protect the product from damage without sacrificing its quality while being flexible, degradable, recyclable, and printable. Recently, a new generation of materials with the name of the stone paper has entered the market that one of its uses is in packaging. In this paper, the mechanical, barrier and optical properties of this type of paper are evaluated and compared with gloss paper, which is a high-quality type of cellulose fiber paper. The results showed that stone paper is almost impermeable in barrier properties such as water vapor transmission rate, oil passage and water absorption. Comparison of optical properties indicated that the stone paper is less transparent than gloss paper and paperboard, but it is more transparent. The tear strength and elongation of stone paper is more than glossy paper and paperboard. However, the tensile strength and burst strength of gloss paper and paperboard is more than stone paper.
    Keywords: Stone paper, Mechanical properties, barrier, Packaging, Gloss paper
  • Hamidreza Rudi *, Zohreh Taheri, Hossein Jalali Torshizi Pages 385-395
    In this study, the effect of alum- dispersed rosin sequence has been examined on different properties of papers made from recycled fibers. Therefore, reverse sizing recycled fibers with 0.5 consistency at pH6.5 was carried out by using 1 and 1.5 % alum, and 1, 1.5 and 2 % dispersed rosin, based on dry weight of pulp. Then, water absorption, optical and strength properties of papers with grammage (60±3 g/m2) were evaluated. Based on the results, to reduce the water absorption of papers, 1 % of both alum and dispersed rosin is required to achieve appropriate level of sizing. As a result, the water absorption of papers declined from 174±7.4 g/m2 to 36±0.4 g/m2, and the contact angle of water droplet with paper surface increased from 31.2 degree to 118.1 degree. Moreover, concurrent to the hydrophobicity of fibers surface formed by rosin molecules and its repellency impact of inter-fiber bonding, alum imparts an improvement of bonds in paper network owing to the neutralization of anionic trash and retention of cellulose fines. Paper opacity has been increased due to the development of filler retaining in fibrous web of paper.
    Keywords: Alum, Dispersed rosin, Recycled Fibers, Paper properties, Contact angle
  • Sima Sepahvand, Mehdi Jonoobi *, Alireza Ashori Pages 397-406
    The purpose of this study is to fabricate air filters with various concentrations of cellulose nanofibres (CNFs) in order to evaluate its ability in the process of adsorbing (to adsorb) carbon dioxide (CO2). In this study, we make use of freezing drying method for making filters with three different concentrations (1, 1.5 and 2%). SEM results show that increasing the concentration of CNFs increase the surface area but decreases the porosity and pore diameter. The results are also confirmed by the BET test. Also, mechanical properties and CO2 adsorption test were investigated. The results show that decreasing the concentration of CNFs decreases mechanical strength and carbon dioxide adsorption such that the minimum mechanical strength and adsorption of CO2 were for unmodified CNFs with 1% concentration and the highest adsorption of CO2 is associated with the modified 2% concentration CNFs.
    Keywords: Air filters, Concentration, Freeze drying, Cellulose nanofibers (CNFs), Adsorption CO2
  • Bardia Sodeifi, Nouredin Nazarnezhad *, Hasan Sharifi Pages 407-415
    AbstractIn this study, the effect of various treatments with cellulose nanocrystals (NCC) and zinc oxide nanoparticles (ZnO) on the resistance and optical properties of the handmade papers were investigated. The nanomaterials with a specific condition (NCC 4%, 6%, and ZnO 3%) were added to the paper pulp during the papermaking. Cationic polyacrylamide used as a nanomaterials preservative in the papermaking process. The experiments results showed that the resistance properties (tensile index, tear index and burst index) of the treated papers are increased and the effect of NCC% increment was clearer in the enhancement of the resistance properties. Also, the brightness of the treated papers was increased after nanomaterials loading and the effect of ZnO was clearer because of its structural property. The opacity of the treated papers was increased at the binary composition of nanomaterials in comparison with the control sample, but in single addition of the nanomaterials to the papers, ZnO had better function than NCC.
    Keywords: Cellulose nanocrystals, Zinc oxide nanoparticles, Packaging, treated papers
  • Ashkaan Keshaavarz, Hossein Jalali Torshizi *, Faranak Mohammadkazemi, Mojtaba Koosha Pages 417-427
    Most of engineering applications require a series of properties which is not provided by a certain material. Therefore, composites production and utilization have extensively developed in various industries by materials combining. On the other hand, environmentally concerns compel environmentally friendly components in the composites manipulation. Then in this study, substitutability of imported synthesized Kevlar fiber by natural cellulosic fiber in epoxy resin matrix were investigated at presence and absence of nano bentonite. Dosages of 0.25 and 0.5 of fibers and 0.1 and 0.2 of nano bentonite were mixed into the epoxy resin and after bubble removal and complete curing, the composite panels were tested. The results showed that bubble removal and formation evenness mostly influenced the mechanical properties. So, tensile strength of 0.5% Kevlar composites was lower than its 0.25%. But opposite to the Kevlar, cellulose fiber increasing addition improved tensile strength and elasticity and rupture moduli properties, significantly. Consequently, 0.5% cellulosic fiber composite revealed higher the properties with lesser surface area demolished by the ballistic impact, which all attributed to shorter length of cellulosic fiber (1.8mm) compared to Kevlar (4.8mm), resulted in better composite formation. But Kevlar composite energy absorption (54 J) was higher than cellulosic composite (50 J). Individual incorporation of Kevlar and cellulose fiber into epoxy resin and their combinations with nano bentonite drastically reduced the demolished surface area (up to 10 cm2) and matrix cracks propagation with symmetrically pinned hole compared to the solely epoxy panels (10 cm2).
    Keywords: Aramid, Cellulose fibers, ballistic impact, Epoxy resin
  • Shokoofeh Shokri, Sahab Hejazi *, Ali Abdolkhani, Herbert Sixta Pages 429-443
    In this study, the possibility of using γ-valerolactone as a green organic solvent for production of pulp from birch wood was investigated. The variables of cooking condition were different L/W (3 and 5), temperature (170 and 180°c), and time (60, 120 and 180 minutes) in the constant ratio of γ-valerolactone to water 50/50.The amount of yield, rejects, kappa number, viscosity and degree of polymerization of different cooking conditions were determined. Based on the results, the L/W ratio 5, temperature 170 ° C and time 180 minutes with 59.58% yield, 0% rejects, 45.06 kappa number, 1158 viscosity and 3633 degree of polymerization was selected as the optimal treatment for γ-valerolactone cooking. After measuring the insoluble and soluble lignin in acid, the mono saccharides in the pulp and spent liquor were ascertained by high-performance anion-exchange chromatography (HPAEC-PAD) and the hydroxy methyl furfural, furfural and organic acids in liquor measured by high performance liquid chromatography (HPLC) and the mass balance of the pulp compositions produced by the γ-valerolactone-water process was calculated based on the dry weight of wood and pulp. The molar mass distribution of pulp was measured by gel permeation chromatography (GPC). The 50,100 and 2000 degree of polymerization of optimum treatment were 1.536, 7.690 and 55.683. Also degree of polymerization index were calculated 12.53. The results of this research show the success in the production of pulp from birch wood by clean γ-valerolactone process and increasing in cooking time compare to temperature has been advantage.
    Keywords: pulp, organosolv process, γ-valerolactone, kappa number, Viscosity
  • Soheila Izadyar, Roghaye Hamzezadeh, Davod Efhamisisi *, Alinaghi Karimi Mazraeshahi Pages 445-455
    Wood polymers made of vinyl monomers (such as styrene), due to the lack of penetration into the cell walls, has a slight decay resistance and requires supportive treatment. In this study, decay resistance and dimentional stability of poplar wood (Populus deltoids) treated with styrene and nano wollastonite were investigated. The vacuum-pressure method was used to impregnate wood samples. The samples were treated with four diffrent formulations including 4% nano wollastonite, 75% styren, 4% nano wollastonite+75% styren (duble treatment), as well as mix of 4% nano wollastonite/75% styren (single treatment). The impregnation of wood with styrene monomer caused significant weight gain (more than 50%), while it was about 1% with nano-wollastonite. The volumetric swelling and the water absorption values of nano-wollastonite treated samples decresed compared to the controls. However, the maximum decrease in the volumetric swelling and the water absorption were observed with the styrenic wood polymer. The combination of nano-wellastonite with the styrene had no effect on these properties. Before leaching, the decay resistance of treated samples with nano-wollastonite and the styrene significantly increased. However, the effectiveness of treated samples with the nano-wollastonite was lost after leaching and their fungal resistance were similar to the that of the controls. The nano-wollastonite caused significant increase in the fungal resistance of styrenic wood polymers even after leaching, but the weight loss values were still significant. According to the results of this study, the use of eco-friendly products is recommended to increase the rotting resistance of styrenic wood polymers.
    Keywords: Nano wollastonite, Styrene, Poplar wood, decay resistance, Leaching
  • Ahmad Azizi Mossello *, Ahmad Savari, Pejman Rezayati Charani Pages 457-468
    The aim of this study was to investigate the effect of using the protexin enzyme (percentage and repetition) as a probiotic agent on the properties of stored bagasse for pulp and paper production. For this purpose, the protexin was added at three concentrations of %0.125, %0.25 and %0.5 based on oven-dry weight of bagasse and two treatment times: once (adding protoxin at the beginning and storage for six months) and twice (adding protexin at the beginning and after three months). Then, the treatment bagasse was evaluated for physical properties (weight loss and pH), and chemical compositions. After that, soda pulp was done under active alkali 17%, cooking temperature of 170 °C and cooking time of 30 minutes. Finally, the properties of pulp and paper were measured and compared with green and control samples without treatment. Results showed that using of protexin enzyme with a concentration of 0.5%, twice resulted in the highest conservation status of stored bagasse in terms of the quality of the raw material and pulp and paper properties. In general, the greater the concentration and frequency of using of the enzyme protexin in bagasse storage, a greater improvement in the quality of bagasse and pulp and paper properties can be achieved.
    Keywords: Bagasse storage, Probiotic, Protexin Enzyme, Soda Pulp, Pulp, Paper Properties