فهرست مطالب

صنایع چوب و کاغذ ایران - سال دوازدهم شماره 3 (پاییز 1400)

مجله صنایع چوب و کاغذ ایران
سال دوازدهم شماره 3 (پاییز 1400)

  • تاریخ انتشار: 1400/10/12
  • تعداد عناوین: 11
|
  • سیما سپهوند*، ثریا رمضانی، مهدی جنوبی، داوود افهامی سیسی صفحات 309-321
    هدف از این پژوهش امکان استفاده از زیولیت به عنوان کند سوز کننده تخته خرده چوب حاصل از تفاله نیشکر (باگاس) می باشد. در این تحقیق، خواص مکانیکی، خواص فیزیکی، مقاومت به آتش و آزمون رنگ سنجی CIE L*a*b* مورد بررسی قرار گرفت. نتایج این بررسی نشان داد که استفاده از زیولیت منجر به افزایش مقاومت خمشی، مدول الاسیتیسیته و مقاومت به ضربه تخته خرده چوب های حاصله شد. اما میزان چسبندگی داخلی تخته خرده چوب های حاصل کاهش یافت. بعلاوه، استفاده از ماده زیولیت به عنوان یک ماده کند سوز کننده باعث افزایش مقاومت به آتش شد. همچنین نتایج خواص فیزیکی نشان داد که زیولیت باعث کاهش جذب آب و واکشیدگی ضخامت در 2 ساعت غوطه وری گردید. درحالی که میزان جذب آب و واکشیدگی ضخامت طی 24 ساعت غوطه وری افزایش یافت. نتایج نشان داد که زیولیت موجب تغییر رنگ با افزایش lΔ شده و درنهایت باعث افزایش سفیدی و روشنایی سطح نمونه ها می گردد زیولیت منجر به کاهش پارامترهای برافروختگی، کاهش جرم در اثر سوختگی و میزان سطح کربونیزه شده شد و زمان آتش گیری را به طور قابل ملاحظه ای افزایش داد. و دوام شعله و کاهش وزن را به شدت کاهش می دهد. درمجموع با توجه به مقادیر پارامترهای اندازه گیری شده افزودن زیولیت می توان به عنوان یک تیمار کندسوز کننده در نظر گرفته شود.
    کلیدواژگان: تخته خرده چوب، باگاس، زئولیت، خواص مکانیکی، خواص فیزیکی، آزمون کندشوندگی
  • جواد صالحی*، احمد میرشکرایی، اعظم منفرد صفحات 323-336
    هدف اول این پژوهش بررسی روش های مختلف ساخت سلولز ویسکوز (در حلال غیر آبی) و تقویت بافت با سنتز پیوند ‏عرضی است . ‏هدف دوم جفت کردن با پلی ونیل کلرید و ساخت فیلم سلولز - پلی وینیل کلرید بوده است. به منظور تهیه سلولزوسکوز با روش غیر آبی از 6 روش مختلف بهره گرفته شد. در روش اول ژلاتینه کردن سلولز در حلال اتیلن گلیگول با افزودنی های فتالیک انیدرید و پلی وینیل الکل انجام شد و  بافت سلولز با پیوند عرضی استری تقویت شد. در روش دوم آمینولیز سلولز در اتیلن دی آمین انجام شد و با استفاده از ترفتالیک اسید ،پیوند عرضی آمیدی سنتز شد. همچنین در روش سوم سلولزاستات با پلی ونیل استات و بوراکس تقویت شد و با حلال استن لاستیکی شد. در مرحله نهایی هریک از نمونه های سلولز ویسکوز با لایه خمیر پلی وینیل کلرید پوشش داده شدند و وارد مرحله پخت شدند. برای مقایسه کیفیت امتزاج نمونه های مذکور؛ از آزمون مقاومت کششی و آزمون سنجش جذب رطوبت استفاده شد. بر اساس نتایج به دست آمده ؛ روش اول (سنتز باند عرضی استری) و روش دوم (سنتز پیوند عرضی آمیدی) ، مقاومت کششی و جذب رطوبت بهتری نسبت به بقیه داشتند. مقاومت کششی و جذب رطوبت روش اول بیشتر از دیگر روش ها بود. همچنین آزمایش گرانروی ذاتی [η] سلولز ویسکوز و خمیرپلی وینیل کلرید (نسبت1:1)نشان داد که خمیراستات سلولز و پلی وینیل استات بالاترین همگنی و چسبندگی را با خمیر پلی وینیل کلرید دارد. مزیت روش این پژوهش این است که برای سنتز سلولز ویسکوز از حلال اتیلن گلیکول به جای حلال آب استفاده شده و برای انرژی اکتیواسیون واکنش در حلال اتیلن گلیکول، از پرتو ماکروویو به جای گرمای هیتر استفاده شده و اهمیت پرتو مکرویو در مورد روش این پژوهش، با استفاده از روش DSC اثبات شده است.
    کلیدواژگان: باندعرضی، پلی وینیل کلرید، سلولزویسکوز
  • نورالدین نظرنژاد*، شقایق رضانژاد صفحات 337-350

    امروزه با پیشرفت فناوری، استفاده از کارت های اعتباری به طور چشمگیری افزایش پیداکرده است. استفاده از این کارت ها با دستگاه های عمومی سبب انتقال عوامل بیماری زا می گردد. در این پژوهش، با استفاده از مواد زیست تخریب پذیر لیگنوسلولزی نانو کریستال سلولز و کربوکسی متیل سلولز همراه نانوذرات اکسید آهن، کاغذهای مغناطیسی باقابلیت ضد باکتریایی تولید شدند و سپس عملکرد آن بر روی دو باکتری اشرشیاکلی و استافیلوکوکوس اوریوس موردبررسی قرار گرفت. نتایج آزمون مغناطیسی نشان داد که تمامی نمونه ها خاصیت سوپر پارامغناطیس از خود نشان دادند. بالاترین مقدار اشباع مغناطیسی برابر (emu/g) 25 مربوط به نمونه نانومگنتیت، سپس (emu/g) 15 برای نانو کامپوزیت های مغناطیسی نانو کریستال سلولز است. تاثیر ضد باکتریایی کاغذها بر دو باکتری گرم منفی اشرشیاکلی و گرم مثبت استافیلوکوکوس اوریوس مثبت بوده و سبب عدم رشد باکتری ها شده است. همچنین بزرگ ترین هاله عدم رشد، در نمونه های کاغذ مغناطیسی پوشش داده شده با نانو کریستال سلولز و کربوکسی متیل سلولز دیده شد.

    کلیدواژگان: کاغذ مغناطیسی، نانوکامپوزیت مغناطیسی، نانو کریستال سلولز، کربوکسی متیل سلولز، ضد باکتری
  • حامد یونسی کردخیلی* صفحات 351-361
    در حال حاضر یافتن کاتالیزور باکیفیت بالا و دوستدار محیط زیست برای چسب های گرماسخت از اهمیت بالایی برخوردار می باشد. هدف از این تحقیق، بررسی تاثیر استفاده از پلی اسید حاصل از لیگنین مالییک دار شده به عنوان کاتالیزور در چسب اوره- لیگنین- گلی اکسال می باشد. به همین منظور در مرحله اول، واکنش فنولاسیون لیگنین به منظور افزایش گروه های هیدروکسیل انجام شد. سپس لیگنین اصلاح شده با مالییک انیدرید واکنش داده شد تا پلی اسید بر پایه لیگنین مالییک دار شده حاصل گردد. در مرحله بعد، مقادیر متفاوت کاتالیزور تولیدی (0،1،2 و 3 درصد) به چسب اوره- لیگنین- گلی اکسال اضافه گردید و چسب تهیه شده در ساخت تخته خرده چوب استفاده شد. ویژگی های مختلف چسب و تخته تولیدی مطابق روش های استاندارد اندازه گیری شد و با تخته هایی که در آنها از کاتالیزور کلرید آمونیوم استفاده شده بود (به عنوان نمونه شاهد) مقایسه گردید. همچنین رفتار حرارتی چسب قبل و بعد از افزودن کاتالیزور با استفاده از دستگاه آنالیز گرماسنج روبشی تفاضلی (DSC) موردبررسی قرار گرفت. به طورکلی نتایج این تحقیق نشان داد که پلی اسید حاصل از لیگنین مالییک دار شده می تواند به عنوان کاتالیزور موثر برای چسب اوره- لیگنین- گلی اکسال مورداستفاده قرار گیرد. نتایج بررسی های فیزیکی شیمیایی چسب نشان داد که با افزایش میزان کاتالیست تا 3 درصد، میزان pH و زمان ژله ای شدن چسب به طور پیوسته کاهش می یابد. آنالیز DSC نشان داد که افزودن کاتالیست پلی اسید موجب کاهش بیشتر دمای انعقاد چسب در مقایسه با کلرید آمونیوم می گردد. بر اساس نتایج به دست آمده از بررسی های فیزیکی و مکانیکی تخته های تولیدی، افزودن 3 درصد پلی اسید بر پایه لیگنین موجب بهبود معنی دار مقاومت های مکانیکی (چسبندگی داخلی، مدول الاستیسته و مقاومت خمشی) و پایداری ابعاد تخته خرده چوب می گردد.
    کلیدواژگان: پلی اسید، کاتالیزور، چسب چوب، ویژگی های فیزیکی و مکانیکی، لیگنین
  • افسانه شهرکی*، بابک نصرتی ششکل، مهدی جنوبی، مجید عبدوس، محمد دهمرده قلعه نو صفحات 363-374
    هدف این پژوهش، بررسی رفتار زیست تخریب پذیری و خواص گرمایی نانوکامپوزیت های پلی کاپرولاکتون/ پلی لاکتیک اسید/ نانوکریستال سلولز بود. پلی کاپرولاکتون و پلی لاکتیک اسید با نسبت های 100/0، 95/5، 90/10 و 80/20 درصد در کلروفرم حل شدند و نانو کریستال سلولز در سطوح 0، 5/0، 1 و 3 درصد به ترکیبات اضافه شد و نانوکامپوزیت ها به روش ریخته گری حلال تهیه شدند. سپس، رفتار زیست تخریب پذیری آن ها در محیط خاک بررسی شد. خواص گرمایی نانوکامپوزیت ها، توسط آزمون های وزن سنجی گرمایی و گرماسنجی روبشی تفاضلی بررسی شد. میکروسکوپ الکترونی پویشی گسیل میدانی نیز برای مطالعه میکروسکوپی نانوکامپوزیت ها، استفاده شد. نتایج نشان داد که با افزایش نانو کریستال سلولز تا 1 درصد، کاهش جرم نانوکامپوزیت ها افزایش یافت، اما افزودن 3 درصد از آن منجر به افت کاهش جرم نانوکامپوزیت ها شد. با افزایش پلی لاکتیک اسید، تا 10 درصد، کاهش جرم کامپوزیت ها کاهش یافت اما افزودن 20 درصد از آن منجر به افت کاهش جرم کامپوزیت ها شد. افزودن نانوکریستال سلولز به پلی کاپرولاکتون، مقاومت گرمایی آن را افزایش داد، اما افزودن پلی لاکتیک اسید این مقاومت را کاهش داد. نتایج میکروسکوپ الکترونی پویشی، تخریب نانوکامپوزیت ها در خاک را تایید کردند.
    کلیدواژگان: زیست تخریب پذیری، نانوکامپوزیت، نانوکریستال سلولز، پلی کاپرولاکتون، پلی لاکتیک اسید
  • علی بیات کشکولی، مجید عزیزی*، مهدی فائزی پور صفحات 375-389

    صنوبرها به عنوان گونه سریع الرشد در صنعت کشور اهمیت زیادی دارند. تاکنون اطلاعات صنوبرکاری ها مانند میزان سطح٬ حجم و برداشت با استفاده از روش های غیرعلمی و ضعیف به دست آمده است. با توجه به عدم وجود اطلاعات جامع، به روز و قابل استناد در کشور در خصوص صنوبرها، مطالعاتی در خصوص شناسایی امکانات بالقوه و بالفعل صنوبرکاری ها از جهات مختلف مانند میزان سطح، حجم، برداشت، چگونگی پراکنش و گونه در چهار استان بااستعداد فراوان ازلحاظ صنوبر کاری یعنی استان های آذربایجان شرقی، کرمانشاه، زنجان و اردبیل در بین سال های 1395 تا 1398 صورت گرفت. روش نمونه برداری خوشه ای در دو مرحله مورداستفاده قرارگرفته. مرحله اول جمع آوری اطلاعات کتابخانه ای و مصاحبه نیمه باز در مناطق روستایی موردنظر بود و مرحله دوم پیمایش میدانی در روستاهای این چهار استان می باشد. اطلاعات حاصل از پیمایش میدانی مواردی مانند سطح زیر کشت صنوبر، حجم سرپای صنوبر، گونه‎های غالب هر منطقه، و برآورد حجم از طریق جداول حجم و وزن بودند. نتایج حاصل نشان می دهد میانگین حجم برداشت سالیانه در چهار استان موردمطالعه 43156 مترمکعب با میانگین خطای به دست آمده بر اساس مقایسه بین دو روش مصاحبه و روش میدانی 14 درصد می باشد. سطح صنوبر کاری در چهار استان مذکور (18039 هکتار) در حدود 10 درصد مساحت کل صنوبرکاری ها در کشور می باشد که نشان دهنده کاهش 8 درصدی صنوبر کاری در این چهار استان نسبت به سال های قبل می باشد.

    کلیدواژگان: مساحت صنوبر کاری، پیمایش میدانی، حجم برداشت، نمونه برداری خوشه ای
  • حامد شریفی طاسکوه*، مجید عزیزی، یحیی همزه صفحات 389-401

    این پژوهش باهدف تعیین شاخص های موثر در بهینه سازی مصرف انرژی در شرکت صنایع کاغذسازی کاوه با استفاده از فرآیند تحلیل سلسله مراتبی انجام شده است. برای این منظور پس از مطالعات و بررسی پژوهش های انجام شده و مصاحبه با کارشناسان متخصص، شاخص های موثر در بهینه سازی مصرف انرژی در شرکت صنایع کاغذسازی کاوه به 5 گروه اصلی و 26 زیر شاخص تقسیم شدند. اهمیت شاخص ها و زیر شاخص ها پس از اخذ آرای کارشناسان با استفاده از نرم افزار اکسپرت چویس درجه بندی شد. نتایج این تحقیق نشان داد که شاخص های اصلی در بهینه سازی مصرف انرژی به ترتیب اولویت اصلاح فرآیند، دانش فنی و نیروی انسانی، استفاده از سیستم های کنترل هوشمند و مانیتورینگ فرآیند، اجرای نظام تعمیر و نگهداری پیشگیرانه (PM) و بازیابی انرژی می باشند. شاخص اصلاح فرآیند با وزن 38/0 بالاترین اولویت را در بهینه سازی مصرف انرژی دارد. همچنین از بین 26 زیر شاخص موثر در بهینه سازی مصرف انرژی در شرکت صنایع کاغذسازی کاوه، زیر شاخص های بهبود فرآیند خمیرسازی، سطح تحصیلات پرسنل کارخانه، سابقه کار پرسنل، کاهش توقفات، تحقیق و توسعه، سنسور اندازه گیری آنلاین رطوبت و گراماژ کاغذ به ترتیب با ارزش وزنی 209/0، 119/0، 116/0، 113/0، 066/0، 051/0، 045/0 دارای بالاترین اهمیت می باشند. نرخ ناسازگاری کلی در این بررسی 01/0 است که نشان می دهد نتایج پایداری و سازگاری بالایی دارد. نتایج حاصله از این کار پژوهشی می تواند در تسریع اجرای فرآیند بهینه سازی مصرف انرژی در سایر کارخانه های کاغذسازی ایران نیز مورداستفاده قرار گیرد.

    کلیدواژگان: انرژی مصرفی، بهینه سازی مصرف انرژی، صنایع کاغذسازی، فرآیند تحلیل سلسله مراتبی
  • شکوه اعتدالی شهنی*، ابوالقاسم خزائیان، علیرضا شاکری صفحات 403-415
    در سال های اخیر، مهم ترین چالش کارخانه های تولیدکننده اوراق فشرده چوبی، افزایش تقاضا برای مواد متنوع چوبی و افزایش هزینه های حمل ونقل است. از طرف دیگر، استفاده از عناصر سبک وزن در ساخت دکوراسیون و مبلمان بسیار موردتوجه قرارگرفته است. این تحقیق باهدف ساخت و ارزیابی تخته فیبر سبک با استفاده از اتیلن وینیل استات (EVA) انجام شده است. در این تحقیق برای ساخت تخته فیبر سبک از دو سطح رزین اوره فرمالدهید (10 و 12 درصد) و سه سطح EVA (1، 3 و 5 درصد) استفاده گردید. به طورکلی با کاربرد EVA مدول الاستیسیته خمشی، چسبندگی و مقاومت به ضربه نسبت به شاهد (بدون کاربرد EVA) کاهش می یابد. اما این کاهش می تواند با مصرف 12 درصد چسب و 5 درصد EVA بهبود یابد. همچنین نتایج بیانگر بهبود قابل توجه ای در خصوصیات فیزیکی تخته ها (کاهش جذب آب و واکشیدگی ضخامت) به دلیل افزایش مقدار رزین و EVA است.
    کلیدواژگان: اتیلن وینیل استات، تخته فیبر، خواص فیزیکی و مکانیکی، سبک سازی
  • علی اسدی، محمدرضا فراهانی، شوبو صالح پور*، حسین یوسفی صفحات 417-426

    در این تحقیق اصلاح سطح الیاف سلولزی و تاتیر آن بر روی خواص مکانیکی چندسازه های الیاف سیمانی مورد ارزیابی قرار گرفت. اصلاح سطح سلولزی از طریق رسوب گذاری نانوسیلیس در دو سطح 3 و 5 درصد (براساس وزن خشک سیمان) انجام شد. الیاف به وسیله میکروسکوپ الکترونی روبشی میدانی، اسپکتروسکوپی پراش انرژی، طیف-سنجی مادون قرمز و پراش پرتو ایکس مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفتند. همچنین خواص مکانیکی چندسازه ها در حالت مرطوب و خشک بررسی شد. تجزیه و تحلیل میکروسکوپ الکترونی روبشی میدانی و اسپکتروسکوپی پراش انرژی نشان داد، نانوسیلیس روی سطح الیاف به خوبی رسوب کرده اند. کاهش گروه های هیدروکسیل و پیوند شیمیایی بین سلولز و سیلیس پس از اصلاح توسط طیف سنجی مادون قرمز تایید شد. همچنین شاخص بلورینگی الیاف 15درصد کاهش یافت. نتایج مکانیکی نشان داد، الیاف سلولزی اصلاح شده در ماتریس موجب افزایش مدول گسیختگی چندسازه ها در هر دو حالت شده است. 

    کلیدواژگان: چندسازه، نانو سیلیس، سیمان، اصلاح الیاف سلولزی، خواص مکانیکی
  • پیام مرادپور*، امین قلی زاده مهدیخان محله، هادی غلامیان صفحات 427-438

    هدف از تحقیق، ارزیابی پارامترهای ماشین کاری چوب و کیفیت سطح در فرآیند برش با جت آب بدون ماده ساینده بود. بدین منظور نوع گونه چوبی (راش، بلوط و صنوبر)، سرعت برش (200، 400 و 600 متر بر ثانیه) و همچنین جهت برش (موازی و عمود بر الیاف) به عنوان عوامل متغیر تحقیق انتخاب شدند. پس از برش نمونه ها با جت آب، تصویربرداری از سطح و لبه نمونه ها در محل برش توسط اسکنر با وضوح dpi1200 انجام شد. برای اندازه گیری عمق و شکاف برش در تصاویر بدست آمده، از نرم افزار Image Jاستفاده شد. کیفیت سطح با استفاده از زبری سنج سوزنی ارزیابی شد و پارامترهای زبری سطح شامل Ra و Rz اندازه گیری شدند. بیشترین و کمترین مقادیر عمق و شکاف برش به ترتیب برای چوب صنوبر و چوب راش اندازه گیری شد. با توجه به نتایج می توان اظهار داشت که جهت برش تاثیر قابل ملاحظه ای روی پارامترهای برش دارد، به طوری که بیشترین عمق و کمترین شکاف برش در جهت موازی الیاف مشاهده شد. همچنین نتایج نشان دادند با افزایش سرعت برش، عمق برش افزایش یافته و شکاف برش کاهش می یابد. بیشترین و کمترین مقادیر پارامترهای زبری سطح به ترتیب در چوب صنوبر(80µ/136=Rz) و چوب راش(62µ/115=Rz) مشاهده شد. بر اساس نتایج حاصله می توان نتیجه گیری کرد، ماشین کاری با سرعت بالا در چوب های با بافت متراکم و در راستای موازی الیاف می تواند منجر به بهبود کیفیت سطح در برش با جت آب گردد.

    کلیدواژگان: جت آب، سرعت برش، جهت برش، عمق برش، شکاف برش، زبری سطح
  • علی عبدالخانی*، جابر حسین زاده صفحات 439-450
    میکرو کریستال سلولز یکی از فراورده های مهم سلولزی است که به طور وسیعی در صنایع دارویی، غذایی، آرایشی و بهداشتی و سایر صنایع مورد استفاده قرار می گیرد که کل مقدار مورد استفاده از خارج وارد ایران می شود. در این پژوهش ابتدا باگاس با استفاده از روش سودا تبدیل به خمیر و در ادامه با استفاده از عملیات رنگبری سفید و برای تولید میکروکریستال سلولز با کیفیت ، خلوص بالا و حذف ناخالصی های باقی مانده، خمیر رنگبری شده با استفاده از روش سودای سرد تبدیل به آلفا سلولزگردید. میکرو کریستال سلولز با استفاده از 3، 5 و 7 درصد اسید هیدروکلریک نسبت به مواد خشک تولید شد. تیمار هیدرولیز اسیدی در دمای 120 درجه سانتیگراد و زمان 150 دقیقه صورت گرفت. جهت ارزیابی ویژگی های میکرو کریستال سلولز تولیدی آزمایش های مختلف برای تعیین مشخصات فیزیکی میکروکریستال سلولز، آنالیز دستگاهی FT-IR، XRD، TGA انجام و با نمونه شاهد وارداتی مورد مقایسه قرار گرفت. نتایج حاصل نشان داد آلفا سلولز تولید شده از باگاس از قابلیت بالایی برای تولید میکروکریستال سلولز برخوردار است. درصد کریستالی میکرو کریستال سلولز برای نمونه شاهد 39 و پس از تیمار هیدرولیز اسیدی 3، 5 و 7 به ترتیب 90، 85 و 86 درصد به دست آمد. نتایج TGA نشان داد میکروکریستال سلولزهای تولید شده از باگاس تفاوت محسوسی با نمونه وارداتی ندارند. با توجه به عدم وجود پیک در 1735 و 1512 مشخص شد میکروکریستال سلولز تولید شده کاملا خالص و عاری از ترکیبات همی سلولز و لیگنین می باشد. خواص فیزیکی نمونه های تولید شده با استاندارد USP مطابقت داشت.
    کلیدواژگان: میکروکریستال سلولز، هیدرولیز اسیدی، خواص فیزیکی شیمیایی
|
  • Sima Sepahvand *, Soraya Ramezani, Mehdi Jonoobi, Davood Efhamisisi Pages 309-321
    This study aims to use zeolite as a retarder of particleboards from sugarcane pulp (bagasse). In this study, mechanical properties, physical properties, fire resistance and CIE L * a * b * colorimetric test were investigated. The results of this study showed that the use of zeolite led to an increase in flexural strength, modulus of elasticity and impact resistance of the resulting particleboards. However, the internal adhesion of the resulting particleboard decreased. In addition, the use of zeolite as a flame retardant increased fire resistance. The results of physical properties also showed that zeolite reduced water absorption and thickness swelling in 2 hours of immersion. While water uptake and thickness swelling increased during 24 hours of immersion. The results showed that zeolite caused color change with increasing Δl and finally increased the whiteness and brightness of the surface of the samples. Zeolite reduced the combustion parameters, reduced the mass due to burn and the amount of carbonized surface and significantly increased the ignition time while drastically reduces flame retention and weight loss. In general, according to the measured parameters, the addition of zeolite can be considered as a slowing treatment.
    Keywords: Particleboard, Bagasse, Zeolite, Mechanical properties, physical properties, Fire retardancy
  • Javad Salehi *, Ahmad Mirshokra, Azam Monfared Pages 323-336
    The first purpose of this study is to investigate different methods of making viscous cellulose (in non-aqueous solvent) and strengthening tissue by cross-linking synthesis. The second goal is coupling with PVC. To coat viscovellulose on polyvinylchloride (PVC) surface in this study, instead of water, organic solvents as ethylenediamine and ethylene glycol were used to synthesize viscous cellulose. In the first method, gelatinization of cellulose was performed in ethylene glycol solvent and cellulose tissue was reinforced with ester ‎crosslink by additives such as phthalic ‎anhydride and polyvinyl alcohol. In the second method, cellulose was aminolyzed in ethylenediamine and an amide cross-link was formed by using terephthalic acid. In the third ‎method, cellulose ‎acetate tissue was reinforced with polyvinyl acetate and borax. Finally; it was rubberized with acetone solvent. In the final step, the viscose cellulose samples of each method were coated with a layer of PVC paste. To ‎compare the quality of coupling methods, the tensile test and moisture absorption test were used. Based on the obtained results, the first (ester crosslink) and second method (amide crosslink) had better tensile strength (with tensile device) and moisture absorption (with volatile meter) was more than the others. The tensile strength of the first method and its moisture absorption was more than other methods. Also, intrinsic viscosity [η] of viscocellulose: PVC paste (1:1ratio) showed that the third method ‎‎(cellulose acetate and polyvinyl acetate paste) has the highest homogeneity and adhesion ‎with PVC paste.  The advantage of these methods is that for the synthesis of viscous ‎cellulose, ethylene glycol solvent is used instead of water solvent and for activation energy, ‎a microwave beam is used instead of heater heat. The importance of microwave beams for this ‎research method is proved by the DSC method. ‎
    Keywords: Crosslink, Poly vinylchloride, Visco-cellulose
  • Noureddin Nazarnezhad *, Shaghayegh Rezanezhad Pages 337-350

    Today, the use of credit cards has increased dramatically due to the advance in technology. The use of credit cards with public devices causes the transmission of pathogens. In this study, antibacterial papers were produced by biodegradable materials of lignocellulose such as nanocrystalline cellulose and carboxymethyl cellulose with iron oxide nanoparticles. Magnetic papers were produced with antibacterial properties and their performance was investigated on Escherichia coli and Staphylococcus aureus. The results of the magnetic test demonstrated that superparamagnetic properties in all samples. Nano magnetite with 25 (emu/g) showed the highest magnetic saturation as well as magnetic nanocrystalline cellulose with 15 (emu/g). The antibacterial action of the papers on the gram-negative bacteria Escherichia coli and gram-positive Staphylococcus aureus was appropriate and had prevented effect on bacteria. Moreover, the coated papers with magnetic nanocrystalline cellulose and carboxymethyl cellulose nanocomposites showed the highest bacterial inhibition area.

    Keywords: Magnetic paper, magnetic nanocomposite, Nano crystalline cellulose, Carboxy methyl cellulose, Antibacterial
  • Hamed Younesi-Kordkheili * Pages 351-361
    Nowadays, finding a catalyst with high quality and eco-friendly thermoset resins is very valuable. This study aimed to investigate the effect of maleated lignin-based polyacid (MA-PL) as a catalyst in urea-lignin-glyoxal (ULG) resin. For this reason, a phenolate reaction was done to increase the hydroxyl groups of lignin. Then the modified lignin was reacted with maleic anhydride to obtain polyacid based on maleated lignin. In the next step, different content of MA-PL catalyst (0, 1, 2, and 3 wt%) was added to ULG resin and prepared resins were used in particleboard panels production. Different properties of synthesized resins and panels were measured according to standard methods and were compared with those using ammonium chloride as the control sample. In addition, the thermal behavior of resin before and after adding catalyst was analyzed with Differential Scanning Calorimetry (DSC). Generally, the results of this research indicated that polyacids based lignin could be used as a suitable catalyst for ULG resin. Physical and mechanical test analysis indicated that the addition of catalyst from zero to 3 wt% continuously decrease pH and gelation time. DSC analysis showed that adding extra MA-PL reduces the curing temperature of resin compared with ammonium chloride. Based on the obtained results from manufactured panels, mechanical strength (MOE, MOR, and IB strength) and dimensional stability of the panels was improved by adding 3 wt% MA-PL.
    Keywords: Polyacid, catalyst, wood adhesive, Physical, mechanical properties, Lignin
  • Afsaneh Shahreki *, Babak Nosrati Sheshkal, Mehdi Jonoobi, Majid Abdouss, Mohammad Dahmardeh Ghalehno Pages 363-374
    This study aimed to investigate the biodegradability behavior and thermal properties of polycaprolactone / polylactic acid / nanocrystalline cellulose nanocomposites. Polycaprolactone and polylactic acid were dissolved in chloroform in ratios of 100/0, 95/5, 90/10, and 80/20%, and cellulose nanocrystals were added to the compounds at levels of 0, 0.5, 1, and 3%. Nanocomposites were prepared by solvent casting method. Then, their biodegradability behavior in the soil environment was investigated. The thermal properties of nanocomposites were investigated by thermogravimetric analysis and differential scanning calorimetry tests. Field emission scanning electron microscopy was also used for the microscopic study of nanocomposites. The results showed that with increasing cellulose nanocrystals to 1%, the mass loss of nanocomposites increased, but adding 3% of it led to a decrease in the mass loss of nanocomposites. With the increase of polylactic acid, up to 10%, the mass loss of the composites decreased, but the addition of 20% of it led to a decrease in the mass loss of the composites. The addition of cellulose nanocrystals to polycaprolactone increased its thermal resistance, but the addition of polylactic acid reduced this resistance. The results of scanning electron microscopy confirmed the degradation of nanocomposites in the soil.
    Keywords: Biodegradability, Nanocomposites, crystal nanocellulose, Polycaprolactone, Polylactic acid
  • Ali Bayatkashkoli, Majid Azizi *, Mehdi Faezipour Pages 375-389

    Poplar is very important as a fast-growing species in the country's industry. So far, popular information such as level ٬ volume and harvest has been obtained using unscientific and weak methods. Due to the lack of comprehensive, up-to-date, and reliable information in the country about poplars, the study of identifying potential and actual facilities of poplar cultivation from different aspects such as area, volume, harvest, distribution, and species in four provinces (East Azerbaijan, Zanjan, Ardabil and Kermanshah) which have a great potential for poplar plantation was done. The cluster sampling method was used in two steps. The first stage was the collection of library information and semi-open interviews in the rural areas and the second stage was the field survey in the villages of these four provinces. The data obtained from the field survey were items such as poplar cultivation area, poplar stand volume, dominant species in each region, and volume estimation through volume and weight tables. The results show that the average annual harvest volume in the four studied provinces is 43156 cubic meters with the average error obtained based on the comparison between the two methods of interview and field method is 15%. The area of poplar in the four above-mentioned provinces (18039 hectares) is about 10% of the total area of ​​poplar in the country, which shows an 8% decrease in poplar in these four provinces compared with previous years.

    Keywords: Poplar area, Field survey, harvest volume, cluster sampling
  • Hamed Aharifi Taskouh *, Majid Azizi, Yahya Hamzeh Pages 389-401

    The aim of this study was to determine effective criteria in optimizing energy consumption in Kaveh paper industry company by using the analytic hierarchy process (AHP). For these purposes, after a review of previous studies and some interviews with experts, effective criteria in optimizing energy consumption in Kaveh paper industry company were divided into 6 main categories and 49 subcategories. The degree of importance of the main categories and subcategories was determined after obtaining expert opinions using Expert Choice software. The results of this study showed that the main criteria in optimizing energy consumption are: process modification, technical knowledge, and manpower, implementation of preventive maintenance (PM) system, use of intelligent control systems and process monitoring, and energy recovery. Process modification criterion with a weight of 0.38 has the highest priority in optimizing energy consumption. In addition, among 26 sub-criteria effective in optimizing energy consumption in Kaveh paper industry company, sub-criteria improving stock pulp preparation, the level of education of factory personnel, work experience of personnel, reduction of stops, research and development, online moisture and basis weight paper measurement sensor, respectively, had the highest importance with the weight values of 0.209, 0.119, 0.116, 0.113, 0.066, 051 and 0.087. The inconsistency ratio of the research was 0.01 which shows the results have stability and compatibility. The results can be used to accelerate the implementation of the process of optimizing energy consumption in other paper mills in Iran.

    Keywords: energy consumption, optimizing energy consumption, Paper industries, Analytical Hierarchy Process (AHP)
  • Shokouh Etedali Shehni *, Abolghasem Khazaeian, Alireza Shakeri Pages 403-415
    In recent years, the most important challenge for industries and companies producing wood-based composites was an increase in transportation costs due to increasing demand for a variety of wood materials. On the other hand, the use of lightweight elements in the manufacture of decoration and furniture has received much attention. The objective of this study was to produce and evaluate lightweight fiberboard using ethylene vinyl acetate (EVA). In this study, a mixture of industrial wood chips, two levels of resin (10 and 12%), and three levels of EVA as a foaming agent (1, 3, and 5%) were used to produce light fiberboard. In general, the application of EVA reduces the MOE, IB, and IBS compared with the control (without the use of EVA). However, this reduction can be improved by using 12% glue and 5% EVA. Statistical analysis showed that there was a significant improvement in the physical properties of the boards (reduced WA and TS) due to increased resin and EVA content.
    Keywords: Ethylene vinyl acetate, fiberboard, Physical, mechanical properties, lightening
  • Ali Asadi, Mohammad Reza Farahani, Shoboo Salehpour *, Hossein Yousefi Pages 417-426

    In this study, the surface modification of cellulose fibers and its effect on the mechanical properties of fiber-cement composite was evaluated. The fiber modification was conducted through deposition of nano-silica at two levels 3 and 5 wt % (based on dry weight of cement) on the surface. The fibers and composites were characterized by emission scanning electron microscopy (FE-SEM), energy dispersive X-ray spectrum (EDS), Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) and X-ray diffraction (XRD). Also, mechanical in wet and dry state of cement fiber composites was investigated. FE-SEM and EDS analysis of the modified fibers showed that the nano-silica deposited on the fiber surface, as observed by the increase of the Si peak in the EDS measurement, which proved the effective modification of cellulose fibers with well dispersed nano-silica on the fiber surface. The reaction of the hydroxyl groups of the cellulose fibers and chemical bonding between cellulose and silica was formed after superficial modification examined by FT-IR analysis. The crystallinity index of the fibers was reduced 15%. The mechanical results showed that the presence of nano-silica treated fibers in the matrix increased the modulus of rupture (MOR) in wet and dry states.

    Keywords: Composite, nano-silica, Cement, modified cellulose fiber, Mechanical properties
  • Payam Moradpour *, Amin Gholizadeh Mehdikhan Mahalleh, Hadi Gholamiyan Pages 427-438

    This study aimed at the evaluation of wood machining parameters and surface quality upon using a water jet without abrasive material. Hence, wood species (beech, oak, and poplar), cutting velocity (200, 400 and, 600 m/s), and cutting direction (parallel and perpendicular to the grain) were chosen as variables. After cutting samples with water jet, the samples were scanned from edge and surface using a 1200 dpi scanner. For analyzing the depth of cut and kerf width, Image J software was used. The Surface quality was evaluated using a stylus profilometer, and the surface roughness parameters including Ra and, Rz were measured. The highest and lowest values of depth of cut and kerf width were measured for poplar and beech woods, respectively. According to the results, it can be stated that the cutting direction has a significant effect on the machining parameters so that the maximum depth of cut and the lowest kerf width was observed in the direction parallel to the grain. Also, the results showed that with increasing cutting velocity, the depth of cut increases, and kerf width decreases. The highest and lowest values of surface roughness parameters were observed in poplar (Rz=136/8µ), and beech (Rz=115/62µ) woods, respectively. Based on the results, it can be concluded that high-speed machining in woods with dense texture and parallel to grain can improve the surface quality in water jet cutting.

    Keywords: Water jet, Cutting velocity, Cutting direction, Depth of cut, Kerf width, Surface roughness
  • Jaber Abdolkhani *, Jaber Hosseinzadeh Pages 439-450
    Microcrystalline cellulose is one of the important cellulose products widely used in pharmaceutical, food, cosmetic, and other industries, and Iran imports the whole Microcrystalline cellulose needs of its industries. In this study, bagasse was pulverized using the soda method, then bleached and residual impurities were removed to produce high-quality and pure cellulose microcrystals. The resulting bleached pulp was converted to alpha-cellulose using the cold soda method. Microcrystalline cellulose was produced using 3, 5 and 7% hydrochloric acid concentrations relative to dry matter. Hydrolysis was performed at 120 ° C for 150 minutes. Then, various experiments were conducted to determine the physical characteristics of cellulose microcrystals, FT-IR, XRD, TGA device analysis and were compared with high-quality control sample 1. The results showed that bagasse fibers are not significantly different from imported high-quality samples, and this method is quite promising to produce cellulose microcrystals. Crystalline percentage of the control was 39 while treatments 3, 5, and 7 were 90, 85, and 86, respectively. TGA results showed that the produced MCCs from bagasse don’t have a significant difference from the control sample (imported products). Considering no picks at 1735 and 1512, the produced MCCs are pure with no presence of hemi cellulose or lignin. Additionally, physical properties of the produced MCCs were complying with USP standards.
    Keywords: microcrystalline cellulose, Acid Hydrolysis, physicochemical properties