فهرست مطالب

پژوهشهای علوم و فناوری چوب و جنگل - سال بیست و هشتم شماره 3 (پاییز 1400)

فصلنامه پژوهشهای علوم و فناوری چوب و جنگل
سال بیست و هشتم شماره 3 (پاییز 1400)

  • تاریخ انتشار: 1400/10/05
  • تعداد عناوین: 8
|
  • مازیار حیدری*، مهدی پورهاشمی صفحات 1-20
    سابقه و هدف

    محصولات غیرالواری جنگل شامل کالاهای غیر از چوب با منشاء بیولوژیکی از جنگل ها، درختزارها و درختان خارج از محدوده جنگل است. بنه یکی از درختان ارزشمند جنگل های زاگرس از نظر اکولوژیکی و اقتصادی است که محصولات غیرالواری متعددی از این درختان برداشت می شود. در شهرستان بانه استان کردستان، جوامع محلی از درخت بنه استفاده های مختلفی می کنند و دانش سنتی قابل توجهی در این زمینه دارند که کمتر به آن ها پرداخته شده است. با توجه به درختان بنه در شهرستان بانه و تنوع محصولات غیرالواری این درختان، هدف این پژوهش شناسایی و معرفی محصولات الواری و غیرالواری مربوط به این گونه در بخش نمشیر (روستاهای زیویه و بیلو) شهرستان بانه در استان کردستان بود.

    مواد و روش ها

    جهت گردآوری اطلاعات بهره برداری های محصولات غیرالواری درختان بنه، از مصاحبه های ساختارنیافته و نیمه ساختاریافته و مشاهده مستقیم استفاده شد. از روش نمونه برداری گلوله برفی (Snowball sampling) برای مصاحبه های نیمه ساختاریافته با افراد کلیدی استفاده شد. در این پژوهش، 60 اطلاع رسان از سامان های عرفی مورد پژوهش انتخاب شدند و در قالب 28 مصاحبه با متوسط یک ساعت و 10 دقیقه (برای هر مصاحبه) داده ها جمع آوری شد.

    یافته ها

     نتایج نشان داد که بنه در سامان عرفی روستاهای بیلو و زیویه به ترتیب 1/4 و 8/8 درصد از ترکیب گونه ای درختی را شامل شده و سهمی معادل 09/2 و 56/2 درصد در اقتصاد خانوار دارد (درآمد خالص خانوار در دو روستای فوق به ترتیب 07/34 و 12/41 میلین تومان در سال است). در هر دو روستا به طور متوسط 19/4 میلیون تومان درآمد از طریق منابع طبیعی حاصل می شود و میانگین درآمد حاصل از هر درخت بنه در روستای زیویه (یا 8/109 هزارتومان) بیشتر از روستای بیلو (با 5/96 هزار تومان در سال) است. محصولات الواری و غیرالواری درختان بنه در دسته های شامل کاربرد دارویی (برداشت شیره بنه و عرق بنه)، غذایی (استفاده از میوه بنه برای معطر سازی دوغ، تهیه خوراک (آش)، ترشی بن، روغن بنه و عرق بنه، معجون گوژمه)، صنایع دستی (تولید تسبیح و تخته نرد)، انرژی (تولید ذغال و چوب سوختی)، ساختمانی (بکار گیری در ساختمان سازی) و دامداری (استفاده از برگ در تعلیف دام های کوچک (بره ها) تقسیم بندی شدند. برداشت شیره بنه با 8/62 درصد سهم از کل برداشت ها به عنوان مهم ترین برداشت سنتی از درختان بنه شناسایی شد و پس از آن استفاده از میوه درختان بنه با 33 درصد سهم در درجه بعدی قرار دارد. از طرفی 3/33 و 3/8 درصد از محصولات درخت بنه در بازارهای استانی و بین المللی راه می یابد و و باقی برداشت های سنتی مصرف خانوار در شهرستان بانه دارند. عمده بهره برداری غیراصولی شیره بنه شامل برداشت های سالانه، تیغ زنی و کاسه گیری غیرمتناسب با توان درختان بنه، برداشت سقز از درختان مسن و تنه تهی و استفاده از کاسه های پلاستیکی هستند.

    نتیجه گیری

    درمجموع، نتایج این پژوهش موید وجود دانش های سنتی متعددی در ارتباط با درخت بنه بود، اما تاکید می شود که این دانش ها باید با اصول مدیریت پایدار جنگل سازگار شوند. برای کاهش اثرات منفی برداشت شیره بنه از درختان بنه راهکارهایی همانند افزایش دوره بهره برداری به پنج سال، عدم سقزگیری از درختان مسن و سرخشکیده، عدم استفاده از کاسه های پلاستیکی پیشنهاد شد.

    کلیدواژگان: روغن بنه، سامان عرفی، سقز، مصاحبه، نمونه برداری گلوله برفی
  • علیرضا سنچولی*، علی رفیقی، تقی طبرسا، بردی محمد آق آرکاکلی صفحات 21-35
    سابقه و هدف

     با توجه به اینکه تنها حدود 8/83 درصد از سطح کشور را جنگل پوشانده است و از این میزان جنگل های شمال کشور تنها 1/2 درصد را شامل می شوند، بنابراین مساحت کم آن پاسخگوی نیازهای چوبی کشور نیست و زراعت چوب با گونه های تند رشد خارج از توده های طبیعی می تواند فشار بر منابع طبیعی را کاهش دهد. نظر به اهمیت نقش زراعت چوب در کشور و همچنین عدم اشتیاق زارعان به کشت چوب در این مطالعه به شناسایی و مقایسه عوامل موثر بر زارعت چوب استان گلستان از دیدگاه کارشناسان و زارعان چوب پرداخته شد.

    مواد و روش ها

    از آنجایی که هدف مطالعه شناسایی نقاط قوت، فرصت و ضعف پیش روی زراعت چوب با استفاده از دیدگاه ذینفعان بود. بدین منظور، ابتدا اقدام به شناسایی عوامل موثر بر زراعت چوب با استفاده از مصاحبه های فردی و گروهی متمرکز با کارشناسان و زارعان چوب در استان گلستان گردید. سپس به منظور وزن دهی و اولویت بندی عوامل شناسایی شده، پرسشنامه ای محقق ساخته نیمه ساختار طراحی و تنظیم شد. روایی و پایایی پرسشنامه نیز با استفاده از نظر کارشناسان و همچنین آزمون کرونباخ تایید شد. سپس تعداد نمونه با استفاده از روش خوشه بندی تصادفی تعیین گردید. در مرحله بعد پرسشنامه ها در بین کارشناسان و زارعان چوب شهرستان های گرگان، آق قلا، رامیان، گنبدکاووس، علی آباد و کردکوی توزیع و تکمیل گردید. در نهایت داده ها با استفاده از نرم افزار SPSS نسخه 25 تجزیه و تحلیل شد.

    یافته ها

    نتایج به طور کلی 37 عامل در سه بخش قوت (15 عامل)، فرصت (14 عامل) و ضعف (8 عامل) را نشان داد و نتایج نیز اولویت بندی عوامل از دیدگاه کارشناسان و بهره برداران را نشان داد مهمترین عوامل در بخش قوت ها « تاثیر سطح سواد و مهارت زارعین چوب در توسعه و رونق آن» (به طور مشترک کارشناسان و زارعان)، با میانگین رتبه ای 285/3 (زارعان) و 527/3 (کارشناسان)، در بخش فرصت ها «معرفی گونه ها و یا واریته های مناسب جهت کشت چوب با قابلیت میزان تولید چوب و مقاومت و سازگاری بالا» (به طور مشترک توسط کارشناسان و زارعان) با میانگین رتبه ای 285/4 (زارعان) و 194/4 (کارشناسان) و در بخش ضعف ها «پایین بودن تسهیلات دولتی و همچنین طولانی بودن روند دریافت آن برای زارعین چوب» (به طور مشترک توسط کارشناسان و زارعان) با میانگین رتبه ای 571/4 (زارعان) و 111/4 (کارشناسان) بودند. همچنین نتایج مقایسه نگرش زارعان و کارشناسان نشان داد که در اکثر موارد اختلاف قابل توجهی در سطح 95 درصد اطمینان وجود نداشت و نظر کارشناسان و زارعان چوب بهم نزدیک و مشابه بود.

    نتیجه گیری

    عدم وجود تفاوت چشمگیر مابین نظرات کارشناسان و زارعان در خصوص عوامل موثر بر زراعت چوب استان گلستان می تواند نشان دهنده واقعیت وجود عوامل و شدت تاثیرگذاری آنها در منطقه باشد. بنابراین، جهت دستیابی به اهداف زراعت چوب کشور و حمایت از برنامه ششم توسعه در خصوص کشاورزی و منابع طبیعی کشور، تلاش ها باید در راستای کاهش و حذف عوامل منفی و تقویت عوامل مثبت و همچنین بهره گیری از فرصت های موجود در بخش زراعت چوب استان گلستان باشد.

    کلیدواژگان: زراعت چوب، استان گلستان، مدیریت راهبردی، زارعان، کارشناسان
  • ماریه نوده، علیرضا علی عرب*، سید احسان ساداتی صفحات 37-51
    سابقه و هدف

     پالونیا فورتونی یکی از تندرشدترین گونه های درختی جنس پالونیا است که گزینه ای مناسب برای زراعت چوب و درختکاری تلفیقی (اگروفارستری) در شمال ایران محسوب می گردد. خشکی یکی از مهم ترین عوامل محدودکننده رشد و زنده مانی این گونه است که می تواند خسارت های شدیدی بر عملکرد آن در نهالستان و عرصه کاشت وارد نماید. تحقیق حاضر در نظر دارد ضمن بررسی واکنش رشد و زنده مانی نهال های این گونه در برابر تغییرات رطوبت خاک، امکان استفاده از تیمارهای محلول-پاشی برگی اسید سالیسیلیک و اسید آسکوربیک را جهت افزایش مقاومت به خشکی این گونه در مرحله نهالی مورد بررسی قرار دهد.

    مواد و روش ها

    در این پژوهش 225 اصله از نونهال انتخاب و در گلدان های سه لیتری با خاک مناسب بازکاشت شدند و پس از استقرار با استفاده از آزمایش فاکتوریل دو عاملی با سه تکرار به مدت چهارماه تحت سه سطح رطوبت خاک (90، 60 و 30 درصد ظرفیت زراعی) و پنج سطح محلول پاشی (شاهد، اسید آسکوربیک یک و 10 میلی مولار، اسید سالیسیلیک 100 و 150 میلی گرم بر لیتر) قرار گرفتند. در انتهای آزمایش مشخصه های زندمانی، ارتفاع ساقه، قطر یقه، کلروفیل و سطح ویژه برگ و همچنین طول ریشه های اصلی و فرعی، تعداد ریشه های فرعی و سطح کل ریشه برای هر نهال اندازه گیری شد. جهت پردازش اطلاعات حاصل، روش آنالیز واریانس دوعاملی، آزمون مقایسه میانگین ها به روش دانکن و رگرسیون خطی ساده در سطح اعتماد 95 درصد استفاده شد.

    یافته ها

    نتایج نشان داد در تمامی تیمارهای محلول پاشی، رابطه خطی کاهنده و معنی داری بین رطوبت خاک و زنده مانی نهال ها مشاهده شد. به طوری که در سطح رطوبتی 30 درصد (خشکی شدید) تیمار محلول پاشی اسید سالیسیلیک باعث افزایش هفت برابری زنده مانی نهال ها شد. همچنین کاهش رطوبت خاک از سطح 90 به 60 درصد کاهش معنی داری در صفات رویشی ساقه و برگ نهال-ها ایجاد کرد. نتایج نشان داد اثرات محلول پاشی بر ویژگی های ریشه نهال به شدت تحت تاثیر رطوبت خاک قرار دارد، به طوری که در سطح رطوبتی 90 درصد محلول پاشی باعث کاهش سطح ریشه و تعداد ریشه های فرعی نهال شد، اما در سطح رطوبتی 30 درصد نهال هایی که همزمان با تیمار رطوبتی تحت تیمار محلول پاشی اسید سالیسیلیک با غلظت 150 میلی گرم بر لیتر و اسید آسکوربیک با غلظت 10 میلی مولار قرار گرفتند، بیشترین میانگین تعداد ریشه های فرعی، سطح و طول کل ریشه را نشان دادند.

    نتیجه گیری

    نهال های پالونیا فورتونی نسبت به تغییرات رطوبت خاک بسیار حساس می باشند. همچنین استفاده از محلول پاشی برگی، به ویژه در تیمار اسید سالیسیلیک با غلظت 150 میلی گرم بر لیتر باعث بهبود زنده مانی و رشد نهال های این گونه در شرایط کمبود آب می گردد.

    کلیدواژگان: درختان تندرشد، تنش خشکی، اسید سالیسیلیک، اسید آسکوربیک، کیفیت نهال
  • نرگس پورقاسمی، مژگان عباسی*، علی جعفری، حمیدرضا ریاحی بختیاری صفحات 53-69
    سابقه و هدف

     جنگل های زاگرس به عنوان وسیع ترین زیست بوم جنگلی ایران عمدتا از گونه های بلوط و بنه تشکیل یافته است. گونه Pistacia mutica اگر چه توانایی سازگاری با شرایط نامطلوب محیطی را دارد، اما مانند سایر گونه ها برای استقرار و رویش بهینه، نیازمند شرایط محیطی متناسب با نیاز اکولوژیکی خود است. به دلیل شرایط اقلیمی و شاخه زاد بودن، رشد قطری و ارتفاعی در این درختان بطیی است. بنابراین بررسی وضعیت کمی و کیفی جنگل از طریق اندازه گیری و پایش مشخصات کمی با نتایج دقیق همراه نخواهد بود. در مقابل بررسی ویژگی های بیوشیمیایی و بیوفیزیکی برگ و تاج پوشش این درختان می تواند روش مناسب تری برای مطالعه و پایش آن ها در اختیار قرار دهد. کلروفیل و رطوبت گیاه، پارامتر های مهمی در تعیین وضعیت فیزیولوژیکی، شرایط سلامت و تعیین وضعیت استرس درختان هستند. برآورد این پارامتر ها از داده های سنجش از دور و نزدیک سنجی با استفاده از مدل های انتقال تابشی که براساس قوانین فیزیک و نحوه تعامل امواج با درختان کار می کنند، امکان پذیر است. مدل PROSPECT برای تخمین مقدار کلروفیل، مقدار آب و ماده خشک برگ در واحد سطح براساس اندازه گیری های بازتاب طیفی ارایه شده است. در سال های اخیر آتش سوزی، آفات و بیماری ها تغییرات آب و هوایی و خشکسالی به تدریج رشد و کیفیت این گونه را تحت تاثیر قرار داده است. از آنجا که اولین نشانه های تنش در درختان، در برگ آن ها ظاهر می شود، از این رو در این تحقیق ضرورت بررسی وضعیت کمی و کیفی این گونه بر اساس پارامترهای بیوشیمیایی برگ آن از طریق روش های غیر مخرب نزدیک سنجی مطرح شد.

    موادو روش ها

    20 درخت بنه به طور تصادفی در جنگل کود سیاه بخش فلارد استان چهارمحال و بختیاری انتخاب شدند و میزان پارامتر های کلروفیل، مقدار آب معادل و مقدار ماده خشک برگ در آزمایشگاه محاسبه شد. بازتاب طیفی نمونه برگ ها به وسیله طیف سنج SVC HR-1024 اندازه گیری شد. اطلاعات حاصل از داده های طیف سنجی و مقادیر پارامتر های بیوفیزیکی و بیوشیمیایی برگ در جعبه ابزار ARTMO وارد شد. سپس از مدل انتقال تابشی PROSPECT4 برای شبیه سازی بازتاب طیفی و تخمین رطوبت و کلروفیل برگ گونه Pistacia mutica استفاده شد. از ترکیب شبیه سازی ها با رگرسیون حداقل مربعات بخشی، عملکرد مدل PROSPECT4 در تخمین میزان کلروفیل و رطوبت برگ این گونه ارزیابی شد.

    یافته ها

    به منظور ارزیابی مدل در تخمین میزان کلروفیل و رطوبت برگ از شاخص های R2 و RMSE بین مقادیر اندازه گیری شده و برآورد شده استفاده شد. نتایج نشان داد که مدل PROSPECT4 در ترکیب با رگرسیون PLS دقت مناسبی در تخمین رطوبت (0028/0= ,RMSE73/0=R2) و کلروفیل برگ (61/2=,RMSE72/0=R2) دارد. نتایج آزمون t جفتی از شاخص های طیفی نشان داد که شاخص های ARI، ARI2، DWSI، NDWI و p550 تفاوت معنی داری بین طیف اندازه گیری شده و شبیه سازی شده نداشتند.

    نتیجه گیری

    براساس نتایج این تحقیق، ترکیب مدل های انتقال تابشی با روش های رگرسیونی مانند PLS قدرت زیادی در پیش بینی پارامتر های گیاهی دارند. بکار گیری سایر مدل های انتقال تابشی با چندین گونه گیاهی با دامنه مقادیر بیشتری از پارامترها، همچنین تکنیک هایی مانند اطلاعات قبلی، راه حل های چندگانه و سایر روش های رگرسیونی در شبیه سازی بازتاب طیفی و تخمین پارامتر های معرف وضعیت کیفی جنگل قابلیت بررسی در جنگل های زاگرس را داشته و می تواند در سطوح گسترده از طریق داده های ماهواره ای بررسی شود.

    کلیدواژگان: مدل های انتقال تابشی، کلروفیل برگ، جعبه ابزار ARTMO، بازتاب طیفی برگ، جنگل های زاگرس
  • یسنا جلیلی سه بردان*، محمدرضا کاوسی، سینا عطارروشن، هاشم حبشی صفحات 71-89
    سابقه و هدف

     خاورمیانه، ایران و ازجمله خوزستان در منطقه خشک جهان واقع شده اند و پدیده گرد و غبار جز ویژگی های این مناطق است. کانون های بحرانی گرد و غبار با وسعت حدود 350 هزار هکتار در استان خوزستان وجود دارند. این مناطق در قالب 7 محدوده مشخص می شوند که عبارتند از: جنوب هورالعظیم، شمال خرمشهر، شرق اهواز، جنوب شرق اهواز، محدوده بندر امام تا امیدیه، محدوده ماهشهر تا هندیجان و شرق هندیجان. هدف این پژوهش تهیه فهرست فلورستیک گونه های گیاهی، تعیین شکل های زیستی و پراکنش جغرافیایی گیاهان است.

    مواد و روش ها

    فلور منطقه، از رویشگاه های طبیعی کانون های بحرانی گرد و غبار شماره 1، 2 (کانون هورالعظیم) و کانون شماره 4 (کانون جنوب شرق اهواز) منطقه اهواز در فصل بهار و تابستان سال 1398 جمع آوری شد. انتخاب این مناطق به علت طرح های نهالکاری، ویناس و مالچ نفتی اجرا شده در این کانون ها بود. پس از تعیین سطح قطعات نمونه به روش پلات های حلزونی ویتاکر، از روش نمونه برداری تصادفی سیستماتیک با ابعاد شبکه 200×150 متر استفاده شد. در مجموع تعداد 135 قطعه نمونه 100 متر مربعی پیاده گردید. در هر قطعه نمونه علاوه بر تعداد و پوشش سطحی، نام علمی گیاهان به تفکیک جنس و گونه مشخص و ثبت گردید.نمونه ها با استفاده از منابع گیاهشناسی تا سطح گونه شناسایی شدند.سپس پراکنش جغرافیایی و شکل زیستی آنها تعیین شد.

    یافته ها

    بررسی ها نشان داد که در منطقه مورد مطالعه 154 گونه گیاهی متعلق به 36 خانواده وجود دارد. بزرگترین خانواده های گیاهی منطقه،Chenopodiaceae (24 گونه)، Asteraceae (24 گونه) و Poaceae (22 گونه) است. از نظر شکل زیستی گونه های گیاهی منطقه براساس روش رانکایر به ترتیب 68 گونه تروفیت، 44 گونه همی کریپتوفیت، 21 گونه فانروفیت،15 گونه کامفیت و 6 گونه کریپتوفیت می باشند. در این پژوهش مشخص شد که سهم گونه های یکساله در منطقه 60 درصد و سهم گونه های چند ساله 40 درصد است. تحلیل پراکنش جغرافیایی گیاهان منطقه نشان داد که 54 گونه به ناحیه رویشی ایران- تورانی،40 گونه به ناحیه ایران- تورانی و صحارا- سندی، 18 گونه به ناحیه صحارا- سندی، 13 گونه به ناحیه رویشی ایران- تورانی، مدیترانه ای و صحارا- سندی (9/0 درصد)،10گونه به ناحیه ایران- تورانی و مدیترانه ای، 5 گونه به ناحیه مدیترانه ای و صحارا- سندی، 4 گونه به ناحیه ایران- تورانی، اروپا- سیبری و مدیترانه ای، 4 گونه به ناحیه ایران- تورانی، اروپا- سیبری و صحارا- سندی، 2 گونه جهان وطن، 2 گونه چند ناحیه ای و 2 گونه به ناحیه ایران- تورانی و اروپا- سیبری متعلق می باشد.

    نتیجه گیری

     در کانون های هورالعظیم و جنوب شرق اهواز خانواده های Chenopodiaceae، Asteraceae و Poaceae پراکنش بیشتری نسبت به سایر خانواده ها داشته اند. گونه های تروفیت و همی کریپتوفیت با فراوانی به ترتیب 68 گونه و 44 گونه نسبت به سایر اشکال زیستی فراوانی بیشتر دارند، همچنین این دسته از گونه ها توانستند در شرایط سخت اقلیمی، در منطقه مستقر شوند.

    کلیدواژگان: پوشش گیاهی، خوزستان، خاستگاه جغرافیایی، روش ویتاکر، شکل زیستی
  • مژده مشکور*، احمدرضا سرائیان صفحات 91-109
    سابقه و هدف

     امروزه فرآیند بازیافت کاغذ به عنوان یک ضرورت اقتصادی و زیست محیطی بسیار مهم مطرح می باشد. یکی از فرآیندهای مهم در بازیافت کاغذ، مرکب زدایی می باشد. برای مرکب زدایی کاغذهای باطله از مواد شیمیایی مختلفی استفاده می شود که یکی از مهم ترین آن ها سیلیکات سدیم است. ترکیبات سیلیکاتی به سبب رسوب در تجهیزات، موجب کاهش عمر مفید دستگاه ها و مشکلاتی در سیستم تصفیه پساب می شوند. در این پژوهش با توجه به مشکلات مرتیط با سیلیکات سدیم، بازیافت کاغذ روزنامه باطله با استفاده از ترکیب آلی گلاناپون به عنوان جایگزین سیلیکات سدیم مورد بررسی قرار گرفت. گلاناپون دارای بار سطحی آنیونی می باشد و در صنایع خمیر و کاغذ به عنوان عامل پراکنده ساز و جلوگیری کننده از ایجاد رسوب و ته نشست و به عنوان تثبیت کننده پروکسید هیدروژن در فرآیند رنگبری و جوهرزدایی کاغذهای باطله استفاده می شود.

    مواد و روش ها

    در این پژوهش تهیه خمیرکاغذ شیمیایی از کاغذهای روزنامه باطله، با استفاده از مواد شیمیایی در شرایط ثابت خشکی 10 درصد، درجه حرارت 1 ± 50 درجه سانتی گراد و مدت زمان 20 دقیقه انجام شد.مواد شیمیایی مورد استفاده برای مرکب زدایی شیمیایی عبارتند از: پروکسید هیدروژن، سود سوزآور، ماده فعال ساز سطحی (پلی سوربات 80)، عامل کی لیت ساز DTPA و ترکیب آلی گلاناپون. همه مواد شیمیایی براساس وزن خشک کاغذ باطله اضافه شدند. در ابتدا خمیرکاغذ شاهد از کاغذ روزنامه باطله در شرایط ثابت فرآیندی و با استفاده از مواد شیمیایی 1 درصد هیدروکسید سدیم، 1 درصد پروکسید هیدروژن، 15/0 درصد ماده فعال ساز سطحی (پلی سوربات 80) و 3/0 درصد عامل کی لیت ساز DTPA در حضور 5/0 درصد سیلیکات سدیم تهیه شد. سپس در تیمارهای بعدی، سیلیکات سدیم از ترکیب مواد شیمیایی حذف شده و ترکیب گلاناپون در سطوح مختلف (3/0، 5/0، 7/0، 1، 2 و 3 درصد) به جای آن به کار گرفته شد. همه تیمارهای شیمیایی در داخل کیسه های پلاستیکی در حمام آب گرم انجام شد. خمیرهای کاغذ تیمار شده با مواد شیمیایی در درصدهای مختلف گلاناپون، با استفاده از فرآیند شستشو مرکب زدایی شدند. تاثیر درصدهای مختلف گلاناپون بر میزان تشکیل پیوندهای هیدروژنی توسط طیف سنجی مادون قرمز (ATR-FTIR) بررسی شد. تاثیر درصدهای مختلف ترکیب آلی ذکر شده بر ویژگی های فیزیکی، نوری و مقاومتی خمیرکاغذ مرکب زدایی شده در مقایسه با خمیرکاغذ شاهد (خمیرکاغذ روزنامه مرکب زدایی شده با 5/0 درصد سیلیکات سدیم) ارزیابی شد.

    یافته ها

    نتایج به دست آمده از مقایسه ویژگی های فیزیکی کاغذهای ساخته شده نشان داد که افزودن گلاناپون تا سطح 7/0 درصد، کاغذهای با ضخامت کم تر و دانسیته بیشتر را نتیجه داد. تصاویر میکروسکوپی گرفته شده از پروفیل ضخامتی کاغذها نیز موید این مطلب می باشد. با افزایش مصرف از 7/0 تا 2 درصد ضخامت کاغذها افزایش و دانسیته آنها کاهش یافت. این در حالی است که مقادیر دانسیته کاغذهای تهیه شده در مقایسه با کاغذ شاهد افزایش یافت. نتایج به دست آمده از مقایسه ویژگی های نوری کاغذهای ساخته شده نشان داد که با افزایش مصرف ترکیب گلاناپون تا 3 درصد، درجه روشنی کاغذ به حداکثر مقدار 21/51 درصد ایزو و زردی به حداقل 3/7 درصد ایزو رسیده است. ماتی کاغذ با افزایش مصرف ترکیب تا 7/0 درصد کاهش یافت. همچنین مقادیر مقاومت به ترکیدن، با افزایش مصرف ترکیب گلاناپون تا سطح 2 درصد در مقایسه با کاغذ شاهد افزایش معنی داری نشان داد.

    نتیجه گیری

    به طور کلی با توجه به نتایج به دست آمده با استفاده از 3/0- 2 درصد از ترکیب آلی گلاناپون در فرآیند مرکب زدایی در مقایسه با کاغذ شاهد، کاغذهای با ضخامت کم تر، دانسیته، مقاومت به ترکیدن و درجه روشنی بیشتر، زردی کم تر و ماتی مطلوب از کاغذ روزنامه باطله می توان تولید کرد.

    کلیدواژگان: بازیافت کاغذ، مرکب زدایی، ترکیب آلی گلاناپون، ویژگی های نوری، ویژگی های فیزیکی
  • سید محمدحسین یحیایی، فروغ دستوریان*، مریم قربانی کوکنده، مجید ذبیح زاده صفحات 111-129
    سابقه و هدف

    در تحقیق حاضر از روش اصلاحی تلفیق اشباع و فشرده سازی برای بهبود ویژگی های مکانیکی چوب تند رشد صنوبر با هدف توسعه کاربرد آن در مصارف سازه ای و نیمه سازه ای استفاده شد. تحقیقات اخیر نشان داد که خروج بخشی از لیگنین پیش از فشرده سازی موجب افزایش تراکم پذیری و تشکیل پیوندهای هیدروژنی حین فشرده سازی و بهبود قابل ملاحظه ویژگی های مکانیکی می گردد.

    مواد و روش ها

    قطعات چوب صنوبر با حلال آلی گلیسرول لیگنین زدایی شدند. یک سطح از نمونه های لیگنین زدایی شده، پس از شستشو فشرده شدند و سطح دیگر پس از شستشو با محلول گلیسرول-مالییک انیدرید، اشباع سطحی شده و سپس فشرده شدند تا حین پرس، پلیمر شدن گلیسرول-مالییک انیدرید بین الیاف سلولزی سبب بهبود مضاعف مقاومت چوب فشرده گردد. در سطح دیگر، به منظور مقایسه روش لیگنین زدایی و اشباع، با تیمار گرمایی، قطعات پیش از فشرده سازی تحت تیمار آب گرمایی در شرایط دما و فشار مشابه شرایط لیگنین زدایی، قرار گرفته و سپس فشرده شدند. میزان فشردگی در هر سه سطح 80 درصد در نظر گرفته شد. به منظور بررسی تغییرات ریزساختاری چوب در سطوح شاهد و اصلاح شده، تصاویر میکروسکوپ الکترونی تهیه گردید. همچنین به منظور بررسی اثر سطوح مختلف اصلاح بر خواص مکانیکی، آزمون های فشار و کشش موازی الیاف، خمش استاتیک، سختی و ضربه انجام شد.

    یافته ها

    میزان خروج لیگنین در نمونه های لیگنین زدایی شده 55 درصد بود و پس از اشباع، 5/7 درصد افزایش وزن داشت. تصاویر میکروسکوپ الکترونی نمونه های آب گرمایی- فشرده نشان دهنده بسته شدن حفرات سلولی و پر شدن آنها با ماده دیواره سلولی بود که به دلیل افزایش شکنندگی دیواره سلولی، ترک هایی حین فشرده سازی ایجاد گردید. در نمونه لیگنین زدایی-فشرده شده حفرات زیادی در هر دو مقطع عرضی و مماسی مشاهده شد که احتمالا به دلیل بازگشت فشردگی پس از پرس می باشد. در نمونه لیگنین زدایی-اشباع-فشرده ، حفرات با پلی استر حاصل از واکنش گلیسرول-مالییک انیدرید پر شدند. مقاومت کششی نمونه لیگنین زدایی-فشرده به دلیل برقراری پیوند هیدروژنی بین واحدهای سلولزی، بیشتر از نمونه آب گرمایی-فشرده بود و اشباع با ترکیب گلیسرول-مالییک انیدرید به دلیل برقراری پیوند استری بین واحدهای سلولزی، به افزایش بیشتر مقاومت کششی منجر گردید. بیشترین مقدار مدول کششی و فشاری مربوط به نمونه آب گرمایی- فشرده شده بود که به واکنش های تراکمی لیگنین و افزایش بلورینگی سلولز متعاقب اصلاح گرمایی نسبت داده شد. در نمونه های اشباع-فشرده به دلیل پر شدن تخلخل و برقراری پیوندهای قوی استری، مدول کششی و فشاری بیشتر از نمونه لیگنین زدایی-فشرده بود. مقاومت خمشی در نمونه اشباع-فشرده به دلیل تشکیل پلی استر در سطح به میزان قابل ملاحظه ای بهبود یافت. بیشترین مدول سختی مربوط به نمونه لیگنین زدایی-اشباع-فشرده بود. بیشترین مقاومت به ضربه مربوط به نمونه لیگنین زدایی-فشرده بود و اشباع با ترکیب گلیسرول-مالییک انیدرید موجب کاهش مقاومت به ضربه شد که البته بیشتر از نمونه آب گرمایی-فشرده و نمونه شاهد بود.

    نتیجه گیری

    نتایج آزمون های مکانیکی حاکی از کارآمدی تلفیق لیگنین زدایی-اشباع-فشرده سازی بر بهبود مقاومت ویژه کششی، فشاری و سختی در مقایسه با شاهد بود. مقاومت ویژه ضربه نمونه لیگنین زدایی-فشرده بیشتر از نمونه شاهد و در دو سطح دیگر کمتر از نمونه شاهد بود که به افزایش تغییرشکل پذیری دیواره سلولی نسبت داده شد. مقاومت ویژه خمشی، بر خلاف مقاومت خمشی، در نمونه لیگنین زدایی-اشباع-فشرده نیز کمتر از نمونه شاهد بود که علت را می توان به متاثر بودن مقاومت خمشی از مقاومت سطح نمونه نسبت داد؛ فشرده سازی در حجم نمونه، نه فقط در سطح، به مقدار زیاد (80 درصد) انجام شده است، بنابراین علی رغم بیشتر بودن مقاومت خمشی، نسبت مقاومت ویژه خمشی کاهش یافت.

    کلیدواژگان: لیگنین زدایی، اصلاح چوب، مقاومت ویژه
  • سامان قهری*، رضا حاجی حسنی صفحات 131-142
    سابقه و هدف

    امروز به دلیل مشکلات زیست محیطی چسب های مصنوعی مانند خطرات ناشی از انتشار گاز فرمالدهید برای سلامتی انسان، استفاده از چسب های طبیعی در ساخت فرآورده های چوبی دوباره مورد توجه پژوهشگران و صنایع قرار گرفته است. مشکلات مربوط به سلامتی انسان و انتشار گاز فرمالدهید از فرآورده های مرکب چوبی از جمله نقاط ضعف چسب های مصنوعی متداول در صنایع چوب مانند اوره فرمالدهید هستند. تاکنون تلاش های زیادی برای کاهش میزان انتشار فرمالدهید و جایگزینی چسب اوره فرمالدهید با چسب های طبیعی در ساخت فرآورده های مرکب چوبی انجام شده است. اخیرا محققین توانسته اند چسب های طبیعی با ویژگی های فیزیکی و مکانیکی قابل قبول را در تولید فرآورده های مرکب چوبی ارایه دهند. این چسب ها کاملا دوست دار محیط زیست هستند و مشکل انتشار گازهای خطرناک را نیز ندارند.

    مواد و روش ها

     آرد سویا و پروتئین خالص سویا با استفاده از 5 درصد وزنی تانن های شاه بلوط و میموزا (به عنوان اتصال دهنده) برای ساخت انواع چسب سویا ترکیب شدند. برخی از ویژگی های چسب های سویا با استفاده از تحلیل گر ترمو-مکانیکی و گرماسنجی پویشی تفاضلی مورد بررسی قرار گرفتند. هم چنین تخته های سه لایه از لایه های گونه صنوبر دلتوییدس ساخته شدند و ویژگی های مقاومت برشی و گسیختگی لایه ها مورد ارزیابی قرار گرفتند.

    یافته ها

    نتایج حاصل از ارزیابی قابلیت ژل شدن چسب های سویا با استفاده از روش ترمومکانیکی نشان دادند که افزودن تانن ها به ترکیب چسب سویا سبب کاهش دما و زمان ژل شدن آن ها می گردند. هم چنین نتایج حاصل از ارزیابی گرماسنجی پویشی تفاضلی نیز نشان دادند که تانن ها سبب تسریع فرآیند دناتوره شدن در پروتئین سویا می شوند. نتایج به دست آمده از اندازه گیری مقاومت برشی نمونه های آزمونی تخته لایه نیز نشان دادند که افزودن تانن ها به چسب سویا سبب افزایش مقاومت برشی می گردد. به طوری که مقادیر به دست آمده از آزمون برشی نمونه های ساخته شده با انوع چسب سویا در مقایسه با استاندارد اروپایی EN 314-2 و نمونه های ساخته شده با چسب اوره فرمالدهید بالاتر بودند. نتایج حاصل از آزمون مقاومت به گسیختگی لایه طبق استاندارد ANSI HPV- HP1 نیز نشان دادند که نمونه های ساخته شده با چسب سویا همانند نمونه های ساخته شده با چسب اوره فرمالدهید در برابر آب مقاوم نبودند و حداقل های لازم برای استفاده در شرایط درونی و بیرونی را نداشتند. اما استفاده از عوامل اتصال دهنده تانن ها در ترکیب چسب سویا به طور موفقیت آمیزی مقاومت به گسیختگی در تخته لایه ها را برای استفاده در شرایط درونی و بیرونی افزایش دادند.

    نتیجه گیری

    با در نظر گرفتن نتایج به دست آمده از این پژوهش چسب های سویا به دلیل ویژگی های مطلوب مکانیکی و فیزیکی در مقایسه با استاندارد EN 314-2، قابلیت جایگزینی با چسب اوره فرمالدهید در ساخت تخته لایه را دارند.

    کلیدواژگان: چسب های طبیعی، فرآورده های چوبی، ویژگی های فیزیکی و مکانیکی
|
  • Maziar Heidary *, Mehdi Pourhashemi Pages 1-20
    Background and Objectives

    non-timber forest products (NTFP) is goods of biological origin other than wood derived from forests and other wooded land and trees outside forests. Pistacia atlantica Desf. is one of the ecologically and economically valuable trees of the Zagros forests, being many non-timber forest products. In Baneh city of Kurdistan province, although local communities use Pistacio (Pistacia atlantic) trees in different ways with high traditional knowledge, it has not been well investigated. Due to the importance of non-timber forest products (NTFP) related to forest trees, the purpose of this study was to study the NTFP related pistachio in Namshir (Zeyveyeh and Bilo villages) of Baneh city in Kurdistan province

    Materials and Methods

    Unstructured and semi-structured interviews, direct and indirect observations were used to collect information on the NTFP of P. atlantica trees. Snowball sampling was used for semi-structured interviews with key individuals. In this study, 60 informants were selected from the conventional systems and data were collected in the form of 28 interviews with an average of one hour and 10 minutes (for each interview).

    Results

    The results showed that P. atlantica in the Bilo and Zeyveyeh villages includes 4.1% and 8.8% of the tree species composition, respectively, and has a share of 2.09% and 2.56% in the household economy. (Net household income in the above two villages is 34.07 and 41.12 million tomans per year, respectively). In both villages, on average, 4.19 million Tomans of income is obtained through natural resources, and the average income from each pistachio tree in Zeyveyeh village (or 109.8 thousand Tomans) is more than Bilo village (with 96.5 thousand Tomans in Year). P. atlantica was mainly used for medicinal (Saqqez (oleo-gum resin) and distillate), dietary (the fruit to flavor doogh, food, pickling, oil and snacks (gozhmeh concoction)) handicrafts (rosaries production, Bread cooking utensils and Sugar crushing bowl), construction and livestock have been registered. Saqez with 62.8% of total harvests was identified as the most important traditional harvest of P. atlantica trees. Bene resin (Saqqez) with 62.8% of the total harvests was identified as the most important traditional harvest of P. atlantica trees, followed by fruit harvest with 33%. On the other hand, 33.3% and 8.3% of P. atlantica products are available in provincial and international markets, and the rest of the traditional harvests are consumed by households and people of Baneh city. The main unprincipled uses of Saqqez included annual harvesting, pruning and bowl making disproportionate to the capacity of P. atlantica trees, Saqqez harvesting from old trees and the use of plastic bowls.

    Conclusion

    Overall, the results of this study confirmed the existence of several traditional knowledge related to this tree, but it is emphasized that this knowledge should be compatible with the principles of sustainable forest management. In general, to reduce the negative effects of Saqqez harvesting from P. atlantica trees, we suggested some solutions such as increasing the harvesting period to five years, forbidding the Saqqez harvesting from old and dried trees, and not using plastic bowls.

    Keywords: Pistacia atlantica Desf oil, District, Saqez, interview, snowball sampling
  • Alireza Sanchouli *, Ali Rafighi, Taghi Tabarsa, Berdi Mohammad Agharkakli Pages 21-35
    Background and objectives

    Considering the fact that only 8.83 percent of Iran area is covered by forests in which only 1.2 percent to Northern forests, therefore its low area would not enough for national wood demands, thus wood farming with fast-growing species besides natural forests can decrease the pressure on natural resources. Regrading the role of wood farming in Iran as well as lack of farmers tendency in wood farming, this study aimed at identification and comparison of factors affecting wood farming in Golestan province based on experts and wood farmers’ point of view.

    Materials and methods

    since the main aim of this study was identification of strengths, weaknesses and opportunities affecting wood farming, factors were identified using face to face and focused group discussion (FGD) with knowledgeable experts and wood farmers in Golestan province. Then, a semi-structural questionnaire was designed to determine the factors weights and their priority. Also, Questionnaire validity and reliability were approved. Next, questionnaires were completed by experts and wood farmers of Gorgan, Aq-qala, Ramian, Gonbad Kavous, Ali-abad and Kordkuy cities. Finally, gathered data were analyzed using SPSS version 25.

    Results

    Through the result, total number of 37 factors were identified: strengths (15 factors), opportunities (14 factors) and weaknesses (8 factors). Moreover, prioritization of the factors showed that the main factors with highest mean rank were: “effect of education level and skill of wood farmers in development of wood farming” in strengths factors (common among farmers and experts) with mean rank of 3.285 (farmers) and 3.527 (experts). “Introducing suitable species and varieties for wood farming with high yield and tolerance and adoptability” regarding opportunities (common among farmers and experts) with mean rank of 4.285 (farmers) and 4.194 (experts) and in with regard to weaknesses “low governant subsidies and also its long official procedure” (common among farmers and experts) with mean rank of 4.571 (farmers) and 4.111 (experts). Additionally, comparison results showed not significant difference almost for all the factors between farmers and experts’ point of view.

    Conclusion

    Lack of significant difference between experts and wood farmers’ point of view regarding factors affecting wood farming can prove the existence and intensity of aforementioned factors in reality. Therefore, in order to achieve national wood farming goals and support the 6th Development programme of agricultural and natural resources of the country, efforts should be focused on decreasing and omitting of weaknesses and enforcing strengths and ultimately, using the opportunities in wood farming section.

    Keywords: wood farming, Golestan Province, strategic management, farmers, experts
  • Maria Nodeh, Alireza Aliarab *, Seyed Ehsan Sadati Pages 37-51
    Background and objectives

    Paulownia fortunei (Seem.) Hemsl is one of the fastest growing tree species of Paulownia genus, which is a suitable option for wood farming and agroforestry in north of Iran. Drought is one of the most important factors limiting the growth and survival of this species, which can cause severe damage to its performance in the nursery and planting area. This study intends while to investigate the growth and survival response of this species seedling to changes in soil moisture, to consider the possibility of using foliar spray of salicylic acid and ascorbic acid to increase drought resistance of P. fortunei in seedling stage.

    Materials and Methods

    In this study, 225 seedlings were selected, and were transplanted in 3 liter pots filled with suitable soil, and were examined after establishment under 3 levels of soil moisture (90%, 60% and 30% of field capacity) and 5 levels of foliar spray (control, 1 and 10 mM ascorbic acid, 100 and 150 mg.l-1 salicylic acid), using two-factor factorial experiment with 3 replications for 4 month. Survival of seedlings and growth characteristics, including stem height, collar root diameter, chlorophyll, and specific area of leaves, and also length and number of main and lateral roots for each seedling were measured at the end of the study. Collected data were analyzed using two-way analysis of variance, Duncan multiple comparison of means, and simple linear regression method at 95% confidence level.

    Results

    The results showed that in all foliar spraying treatments, a decreasing and significant linear relationship was observed between soil moisture and seedling survival. So that at 30% moisture level (severe drought) salicylic acid foliar spray treatment increased the survival of seedlings by 7 times. Also, lessening of soil moisture from 90% to 60% caused a significant reduction in growth traits of stems and leaves of seedlings, The results showed that the effects of foliar spray on seedling root properties are strongly affected by soil moisture, so that at 90% moisture level, foliar spray reduces root area and number of first order lateral roots, nevertheless, at 30% moisture level, seedlings were treated with foliar spray of salicylic acid at a concentration of 150 mg.l-1 and ascorbic acid at a concentration of 10 mM, showed the highest mean values of root area, total root length and number of first order lateral roots.

    Conclusion

    P. fortunei seedlings are very sensitive to changes in soil moisture. Also, the use of foliar spray, especially in the treatment of salicylic acid with a concentration of 150 mg.l-1 improves the survival and growth characteristics of this species seedling under water scarcity conditions.

    Keywords: Ascorbic acid, Drought stress, Fast growing trees, Salicylic acid, seedling quality
  • Narges Poorghasemi, Mozhgan Abbasi *, Ali Jafari, HamidReza Riyahi Bakhtyari Pages 53-69
    Background and objectives

    Zagros forests, as the largest forest ecosystem in Iran, are mainly composed of oak and pistachio species. Although Pistacia mutica has the ability to adapt to adverse environmental conditions, for optimal establishment and growth, like other tree species, it needs environmental conditions appropriate with its ecological needs. Diameter and height growth in these trees are slow due to climatic conditions, so the study of the quantitative and qualitative condition of the forest by measuring and monitoring quantitative characteristics will not be accompanied by accurate results. In contrast, studying the biochemical and biophysical properties of the leaves and canopy of these trees can provide a more appropriate way for studying and monitoring them. Plant chlorophyll and moisture are important parameters in determining the physiological status, health condition, and stress status of trees. It is possible to estimate these parameters from remote sensing and proximity data using radiation transfer models that work according to the physics laws and how electromagnetic radiation interacts with trees. The PROSPECT4 model is one of the newest models proposed to estimate the amount of chlorophyll, water content, and leaf dry matter per unit area based on spectral reflectance measurements. In recent years, fires, pests and diseases, climate change, and drought have gradually affected the growth and quality of pistachio species. Since the first signs of stress in trees appear in their leaves, in this study, the need to investigate the quantitative and qualitative status of this species based on the biochemical parameters of its leaves through non-destructive methods of proximity was considered.

    Materials and methods

    20 Pistacia trees were randomly selected in the Kood Siyah forest of Felard section of Chaharmahal va Bakhtiari province. The amount of chlorophyll parameters, equivalent water thickness and leaf dry matter were calculated in the laboratory. Spectral reflectance of leaf samples was measured by SVC HR-1024 spectrometer. Spectral data and values of leaf biophysical and biochemical parameters were entered in the ARTMO toolbox. Then, PROSPECT4 radiation transfer model was used to simulate spectral reflection and estimate water and leaf chlorophyll of Pistacia mutica. Combining the simulations with least squares regression, the performance of PROSPECT4 model in estimating chlorophyll content and leaf water of this species was evaluated.

    Results

    In order to evaluate the model in estimating chlorophyll content and leaf water content, R2 and RMSE indices were used between the measured and estimated values. The results showed that the PROSPECT4 model in combination with the PLS model has good accuracy in estimating leaf water content (R2 = 0.73, RMSE = 0.0028) and leaf chlorophyll (R2 = 0.72, RMSE = 2.61). The results of paired T-test of spectral indices showed that ARI,, ARI2,, DWSI,,NDWI and p550 indices were not significantly different between the measured and simulated reflectance.

    Conclusion

    Based on the results of this study, the combination of radiation transfer model with regression methods such as PLS has great power in predicting tree parameters. Estimation of forest quality parameters in a vast area of Zagros forests using satellite data along with other radiation transfer models using several tree species and a range of parameters, as well as techniques such as ancillary information, multiple solutions, and other regression methods of simulating spectral reflectance can be performed.

    Keywords: Radiative transfer models, Leaf chlorophyll, ARTMO toolbox, Leaf spectral reflectance, Zagros forests
  • Yasna Jalili Seh Bardan *, MohammadReza Kavosi, Sina Attar Roshan, Hashem Habashi Pages 71-89
    Background and objectives

    The Middle East, Iran and Khuzestan are located in arid region of the world and the phenomenon of dust is one of the characteristics of these regions. There are 7 critical dust centers with an area of 350000 hectares in Khuzestan province. These areas are identifie in the 7 range and include: South of Horalazim, north of Khorramshahr, east of Ahvaz, south east of Ahvaz, Bandar Imam to Omidieh, Mahshahr to Hindijan and east of Hindijan. The purpose of this study is provide a floristic list of plant species, determination of life form and geographical distribution. The selection of these areas was due to planting, vinas and oil mulch projects implemented in these centers.

    Materials and methods

    Plant samples were collected by using field survey method in the spring and summer of 2019 in natural habitats critical sources including number 1, 2 (Horalazim) and 4 (south east of Ahvaz) of Ahvaz. After determining the level of sample parts by Whitaker method, Systematic random sampling method with network dimensions of 200 × 150 meters was used.135 plots of 100 square meters were selected in each sample plot, in addition to the number and surface cover, the scientific names of plants were identified and recorded separately by genus and species. The samples were identified using botanical sources up to the species level. Then their Corotype and biological form were determined.

    Results

    Results showed that there are 154 plant species belonging to 36 families in the study area. The largest families in the region were Chenopodiaceae (24 species) followed by Asteraceae (24 species) and Poceae (22 species). In terms of life forms of plant five life forms were found including therophytes (68 species), hemicryptophytes (44 species), phanrophytes (21 species), chamoephytes (15 species) and cryptophytes (6 species). It was found that annual species in the region were 60% and perennial species were 40%. Analysis of the geographical distribution of plants in the region showed that 54 species Irano- Turanian, 40 species Irano- Turanian, Sahara- Sidian, 18 species Sahara-Sidian, 13 species Irano-Turanian, Mediterranean Sahara-Sidian, 10 Irano-Turanian, Mediterranean, 5 species Sahra-Sidian, Mediterranean, 4 species Irano- Turanian, Euro- Siberian, Mediterranean, 4 species Irano- Turanian, Euro- Siberian, Sahra- Sidian, 2 species cosmopolite, 2 species pluri regional ans 2 species Irano- Turanian, Euro- Siberian.

    Conclusion

    The families of Chenopodiaceae, Asteraceae and Poaceae had a good distribution in the dust centers in Ahvaz. Therophyte and hemicryptophyte species are more abundant than other life forms, and these species were able to settle in the region in harsh climatic conditions. Therefore, these species can be used to control dust through biological control.

    Keywords: Biological form, Geographical origin, Khuzestan, Vegetation, Whitaker method
  • Mozhdeh Mashkour *, Ahmadreza Saraeian Pages 91-109
    Background and objectives

    Today, paper recycling is considered as a very important economic and environmental necessity. Deinking is one of the important processes in paper recycling. Different types of chemicals are used for deinking that one of the most important of them is sodium silicate. Silicate compounds reduce the useful life of processing equipments and cause problems in the wastewater treatment system due to the sedimentation of them in the equipment. In this research, Recycling of old newspaper using glanapon organic complex, as a substitute for sodium silicate, was investigated due to related problems with sodium silicate.

    Materials and methods

    In this study, chemical repulping of ONP was carried out using chemicals at pulp consistency of 10%, temperature of 50 °C and duration of 20 min. The chemicals used for deinking were hydrogen peroxide, sodium hydroxide, Surfactant (Tween 80), DTPA, and glanapon stab organic complex. All chemicals were added based on oven-dry paper basis. In the first step, the control pulp was prepared from ONP using 1% sodium hydroxide, 1% hydrogen peroxide, 0.15% Surfactant (Tween 80) and 0.3% DTPA in the presence of 0.5% sodium silicate. Then, in subsequent treatments, sodium silicate was removed from the chemical compound and the glanapone complex was used at various levels (0.3, 0.5, 0.7, 1, 2 and 3%) instead of it. All chemical treatments were carried out in plastic bags in a hot water bath. The treated pulps were deinked by washing method. The effect of various charges of glanapone on the formation of hydrogen bonds was investigated by infrared spectroscopy (ATR-FTIR). The effect of various charges of the organic complex on the physical, optical and strength properties of deinked pulp was studied and compared with the control (ONP deinked using 0.5% sodium silicate).

    Results

    The results of physical properties measurements showed that the addition of glanapon stab complex up to 0.7% level caused to production of papers with lower caliper and higher density. Microscopic images taken from the thick profiles of the papers also confirm this. As well as, Paper thickness increased and their density was decreased by increasing consumption of glanapon from 0.7 to 2%. While the density of the prepared paper increased as compared to the reference paper. The results of optical properties analysis indicated that the brightness increased to 51.21% ISO and the yellowness was reduced to 7.3 % ISO as the dosage of organic complex was increased up to 3%. The opacity of paper was decreased by increasing the organic complex charge up to 0.7%. The bursting strength was significantly increased by increasing the organic complex charge up to 2% as compared to the reference paper.

    Conclusion

    In general, the paper with lower caliper, higher density and brightness, lower yellowness and suitable opacity could be produced using 0.3- 2% glanapon complex in comparison with the reference paper by deinking of old newspaper

    Keywords: Paper Recycling, Deinking, glanapon organic complex, optical properties, Physical properties
  • Sayed MohammadHossein Yahyaee, Forough Dastorian *, Maryam Ghorbani, Majid Zabihzadeh Pages 111-129
    Background and objectives

    in the present study a modification method combing Delignification and densification was used to improve the mechanical properties of fast growing poplar wood, aimed to extend their applications into structural and semi-structural purposes. Recent studies showed that partial removal of lignin before densification may increase the compressibility and hydrogen bond formation during densification led to considerable mechanical properties improvement.

    Materials and methods

    poplar wood blocks were delignified with glycerol as an organic solvent. One level of delignified blocks were densified immediately after washing and another level were surface impregnated with glycerol-maleic anhydride and densified to polymerization during densification further increase the mechanical properties of densified wood. At a third level, in order to compare the method of delignification and polymerization with heat treatment, the wood blocks were hydrothermally treated in temperature and pressure conditions similar to delgnification and then densified. The compressing ratio was considered 80% for three levels. In order to investigate the morphological changes in the control and modified samples, scanning electron images were prepared. In order to investigate the effect of modification on mechanical properties, compression and tension parallel to grain, static bending, hardness and impact tests was conducted.

    Results

    the lignin removal content was 55% and weight gain after impregnation was 7.5%. Electron microscopic images showed filling of wood lumens with cell wall materials in hydrothermally treated samples, and also some cracks were appeared because of increasing brittleness of cell wall. In delignified-densified samples, a lot of lumens were observed probably because of set recovery after press. In delignified-impregnated-densified samples, the lumens were filled by polyesters formed by reaction of glycerol and maleic anhydride. The tensile strength of delignified-densified samples were more the hydrothermally treated ones because of hydrogen bond formation between cellulose unites. Impregnation with glycerol-maleic anhydride led to further increase of tensile strength due to ester bond formation. The highest amount of tension and compression modulus was belonging to hydrothermally treated samples as a function of condensation reaction of lignin and increasing the crystallinity of cellulose. In impregnated-densified samples because of filling the lumens and strong ester bond formation, the tensile and compressive modulus was higher than the delignified-densified samples. The flexural strength of impregnated –densified sampls were considerably increased because of polyester formation in surface. The highest hardness modulus was belonging to delignified-impregnated-densified samples. The highest impact strength was related to the delignified-densified samples and impreganating with glycerol-maleic anhydride led to a little decrease.

    Conclusion

    Results of mechanical tests showed the effectiveness of the combined delignificaton-impregnation- densification modifying method on improvement of specific tension, compresiive and hardness strength compared to the control ones. Specific impact strength of delignified-densified samples was higher than the control and two other levels attributed to higher ductility. Unlike flexural strength, the specific flexural strength of delignified-impregnated-densified samples was lower than the control, attributing to the strength of sample surface; densification was conducted considerable (80%) in the volume of samples, not only in surface, therefore, despite of higher flexural strength, the specific flexural strength decreased.

    Keywords: Delignification, Wood modification, Specific strength
  • Saman Ghahri *, Reza Hajihassani Pages 131-142
    Background and Objectives

    Todays, environmental problems of synthetic adhesives such as formaldehyde emission danger for human health cause to consider bio adhesives for wood based composites production by researchers and industries. Human health problems and formaldehyde emission from wood-based composites are some of the major drawbacks of the traditional synthetic adhesives such as urea formaldehyde resins. There have been many attempts to decrease formaldehyde emission and replace urea formaldehyde resins with bio-based adhesives for wood-based composites. Recently, researchers were developed bio based adhesives for wood based product manufacturing with acceptable physical and mechanical properties. These adhesives are totally environment-friendly and they have no gas emission. In this research, feasibility of replacing soy based adhesives by urea formaldehyde resin for plywood manufacturing was investigated.

    Materials and Methods

    Soy flour and soy protein combined with two types of different hydrolysable tannin and condensed tannin namely chestnut tannin and mimosa tannin by 5 wt% (as cross-linker agents) to produce different soy adhesives. Some properties of soy adhesives were evaluated by thermo-mechanical analyzer and differential scanning calorimetry. The adhesives were tested dynamically by thermomechanical analysis (TMA) on a Mettler 40 apparatus. Thermal transition properties of modified and unmodified soy flour samples were measured with an INNUO DSC 500-B instrument. Also, three ply plywood specimens with Populus deltoides plies were manufactured and their mechanical strength (shear strength) and delamination properties were investigated.

    Results

    The results obtained from thermo mechanical analysis showed that addition of tannins to soy based adhesives cause to decrease in their gelation time and temperature. Also, results of differential scanning calorimetry analysis showed a decrease in the denaturation temperature of soy protein by tannins addition. The results of plywood mechanical test showed an increase in the shear strength of specimens which prepared with improved-soy based adhesive by tannins as crosslinking agents. Their shear strength were evaluated higher than European standards, EN-314-2, and manufactured plywood by urea formaldehyde resin. Delamination test based on ANSI HPV- HP1 standard, also, showed the lower cyclic water resistance of all types of plywood which manufactured by soy based adhesives without crosslinking agents and, urea formaldehyde resin even indoor condition. But, addition of tannins as crosslinking agent to soy based adhesives, successfully, increased their delamination resistance for indoor and outdoor applications

    Conclusion

    Based on obtained results, soy adhesives because of acceptable physical and mechanical properties according to EN-314-2, have good potential to replace urea formaldehyde resin for plywood manufacturing.

    Keywords: Bio adhesives, Wood products, Physical, mechanical properties