فهرست مطالب

مجله صنایع چوب و کاغذ ایران
سال چهاردهم شماره 3 (پاییز 1402)

  • تاریخ انتشار: 1402/09/01
  • تعداد عناوین: 8
|
  • نسیبه محمدی*، الیاس افرا، علی قاسمیان، ابولقاسم خزاعیان، فرزام فتوت صفحات 227-242

    استفاده از انرژی زیست توده به عنوان یکی از منابع انرژی های تجدیدپذیر، علاوه کاهش مشکلات زیست محیطی و گرمایش جهانی امنیت انرژی را تضمین می کند. بریکت های سوختی از انواع سوخت های جامد زیستی هستند که با استفاده از فرآیندهای ساده متراکم کردن بدست می آیند و نیازی به تیمارهای پیچیده فیزیکوشیمیایی ندارند. در این تحقیق پتانسیل استفاده از پسماندهای لیگنوسلولزی مانند پالونیا، ساقه ذرت و خمیرکاغذبازیافتی جهت تولید بریکت سوختی بدون بایندر در فشارهای پایین 9 ، 18 و 27 مگاپاسکال در دو سطح دمایی 75 و 100 درجه سانتی گراد بررسی شد. نتایج امکان پذیری تولید بریکت سوختی از سه ماده لیگنوسلولزی با ویژگی های فیزیکی و مکانیکی مناسب را تایید کرد. برای بریکت خمیرکاغذ بازیافتی دانسیته و مقاومت بیشتری در فشارهای پایین بدست آمد در حالی که پالونیا و ساقه ذرت نیاز به سطوح بالاتر فشار، دما و زمان جهت دستیابی به دانسیته و مقاومت فشاری مطلوب نسبت به خمیرکاغذ بازیافتی داشتند.

    کلیدواژگان: انرژی زیست توده، بریکت های سوختی، فرآیند متراکم کردن، پسماندهای لیگنوسلولزی
  • سودا محمدزاده*، محمد آزادفلاح، علی ابیض صفحات 243-251
    در این تحقیق ساخت بریکت های سوختی با استفاده دو نوع زیست توده کلزا و باگاس با ساب ماکرون سلولزی به عنوان اتصال دهنده لیفی طبیعی با مقادیر 6 ، 9 و 12درصد مورد بررسی قرار گرفته است. از این رو، بریکت های سوختی تحت شرایط 150 درجه سانتی گراد و فشار 100 مگاپاسکال تهیه شد. به منظور ارزیابی عملکرد بریکت ها ، دانسیته، مقاومت فشاری، مقاومت به خرد شدن و ارزش حرارتی نمونه های تهیه شده اندازه گیری شد. مقدار مقاومت فشاری در بریکت های باگاس آسیاب شده با اتصال دهنده سلولزی بیشتر از حالت بریکت های باگاس خردشده با اتصال دهنده سلولزی می باشد. اندازه گیری مقاومت فشاری بریکت های ساخته شده از زیست توده کلزا نیز نشان داد که نمونه های ساخته شده با خرده کلزا در اکثر موارد مقاومت فشاری بیشتری دارند و با افزایش درصد اتصال دهنده مقدار مقاومت فشاری افزایش یافته است. در خصوص مقاومت به خرد شدن مقدار آن از حدود50 درصد در نمونه شاهد به حدود 99 درصد در بریکت های ساخته شده با 12درصد اتصال دهنده افزایش پیدا کرد. در مورد بریکت های کلزا نیز نتایج مشابه حاصل شد.
    کلیدواژگان: بریکت، باگاس، کلزا، اتصال دهنده سلولزی، ساب ماکرون
  • نرگس سادات شریف موسوی، مجید عزیزی*، حمید زارع حسین آبادی، مهدی جنوبی صفحات 253-269
    امروزه به کار گرفتن بقایای لیگنوسلولزی در راستای تولید فرآورده های چوبی مهندسی شده، نویدبخش یک محصول پایدار است. هدف این تحقیق بررسی خواص گلولام تمام LSL از محور برگ نخل خرما و ترکیبی (ترکیب چوب سرو و LSL از محور برگ نخل خرما) در حضور دو نوع چسب اپوکسی و پلی وینیل استات است. برای این منظور LSL با استفاده از محور برگ نخل خرما و رزین فنل فرمالدهید ساخته شد. جهت ارزیابی عملکرد فنی LSL و گلولام، خواص فیزیکی و مکانیکی مورد ارزیابی قرار گرفت. گلولام ها با استفاده از چسب اپوکسی خواص فیزیکی و مکانیکی بهتری نسبت به چسب پلی وینیل استات از خود نشان دادند. هم چنین مقاومت به ضربه LSL 6/9 ژول بر سانتی متر به دست آمد. گلولام های ترکیبی با دانسیته کمتر، عملکرد مکانیکی بالاتری داشتند. بیش ترین میزان مقاومت خمشی و مدول الاستسیته به ترتیب با مقدار 37/3 و 7856 مگاپاسگال مربوط به گلولام ترکیبی با چسب اپوکسی بود. بیشترین میزان مقاومت فشاری مربوط به گلولام ترکیبی ساخته شده در حضور چسب پلی وینیل استات بود (2/27 مگاپاسگال)؛ بااین حال تفاوت معنی داری بین مقاومت فشاری گلولام ها مشاهده نشد.
    کلیدواژگان: گلولام ترکیبی، LSL، بقایای نخل خرما، رزین اپوکسی، رزین پلی وینیل استات، خواص فیزیکی و مکانیکی
  • احمد ثمریها*، سارا پورعباسی، حبیب الله خادمی اسلام صفحات 271-283
    در این تحقیق، امکان ساخت کامپوزیت از باگاس مورد بررسی قرار گرفت. نمونه های الیاف باگاس- پلی پروپیلن با درصدهای مختلف باگاس (15، 25 و 35 درصد) و ماده جفت کننده (صفر، 5/1 و 3 درصد) ساخته شدند و خصوصیات مکانیکی آنها بررسی شد. نتایج نشان داد که با افزایش الیاف باگاس، مقاومت خمشی و مدول کشش تغییر معنی داری نکرده ولی مدول الاستیسیته و انرژی نقطه شکست، کاهش معنی-داری پیدا کرده است ولی مقاومت کششی افزایش داشته است. نتایج آزمون مقاومت به ضربه نشان داد که به همراه افزایش درصد الیاف باگاس و ماده جفت کننده، هرچند مقاومت به ضربه فاقدار به ترتیب اندکی کاهش و افزایش یافت اما این میزان کاهش و افزایش، بسیار ناچیز و غیر معنی دار بوده و نتایج این آزمون تصادفی و نامربوط به افزایش مواد اولیه تشخیص داده شد ولی در آزمون مقاومت به ضربه بدون فاق، تفاوت چشمگیری در کاهش مقاومت به ضربه بدون فاق با افزایش الیاف و افزایش آن با افزایش ماده جفت کننده مشاهده گردید. در کل، به غیر از مقاومت به ضربه که با افزایش الیاف کاهش پیدا کرد، تمامی خواص مهندسی اندازه گیری شده در این تحقیق، بهبود پیدا کرد و پیشنهاد شد که برای بهبود خواص مهندسی این نوع کامپوزیت، درصد الیاف باگاس و ماده جفت کننده به ترتیب تا میزان 30 و 3 درصد افزایش یابد.
    کلیدواژگان: باگاس، کامپوزیت، مدول کششی، مقاومت خمشی
  • مریم بازوند، زهرا میر آزادی*، رضا محسنی، کامران عادلی صفحات 285-298
    رشد اقتصادی و افزایش جمعیت، میزان تقاضای فرآورده های کاغذی را افزایش خواهد داد این در حالی است که منابع تامین ماده اولیه فرآورده های کاغذ محدود است. یکی از راه حل هایی که می تواند به حفظ منابع جنگلی کمک کند، بازیافت کاغذ باطله توام با پیشرفت در فناوری اطلاعات و ارتباطات است. هدف مقاله حاضر برآورد تابع تقاضای کاغذ بازیافت در اقتصاد ایران طی بازه زمانی فصلی 1379 تا 1400 مبتنی بر روش خود رگرسیون با وقفه توزیعی (ARDL) است. نتایج نشان می دهد، مهم ترین عامل موثر در تقاضای کاغذ بازیافتی در بلندمدت و کوتاه مدت متغیر تولید ناخالص داخلی است و به ترتیب ضرایب کشش های آن 46/0- و 22/0- برآورد شده است بطوریکه با افزایش سطح فعالیت های اقتصادی مصرف کاغذ بازیافت کاهش می یابد در نتیجه کاغذ بازیافت یک کالای پست محسوب می گردد. متغیر کاغذ چاپ و تحریر به عنوان کالای رقیب در بلند مدت و کوتاه مدت به ترتیب با ضریب کشش های 23/0 و 13/0 درصد به اندازه کافی جانشین قوی برای کاغذ بازیافت نمی باشد. از طرف دیگر با افزایش کاربران اینترنت تقاضای کاغذ بازیافت در بلند مدت 08/0 درصد افزایش می یابد در واقع با افزایش کاربران اینترنت و رایانه های شخصی مصرف کاغذ های اداری به دلیل خرید های آنلاین و همچنین افزایش تقاضا در بلند مدت، برای کاغذ های بسته بندی، کارتن و مقوا جهت اقلام سفارشی افزایش می یابد.
    کلیدواژگان: کاغذ بازیافت، کشش درآمدی، کشش قیمتی، ARDL
  • علیرضا نیکوتدبیر، مجید عزیزی* صفحات 299-311
    فراورده های مرکب چوبی شامل انواع تخته فیبر، تخته خرده چوب و سایر پانل های فشرده چوبی اگرچه در مقایسه با محصولاتی نظیر کاغذ قدمت چندانی نداشته و در زمره فرآورده های نسبتا جدید چوبی قرار می گیرند؛ اما بررسی ها نشان می دهد که بزرگ ترین مصرف کنندگان ماده اولیه چوبی در کشور می باشند. در طول سال های اخیر باتوجه به محدودیت منابع چوبی و افزایش تقاضای چوب و فرآورده های چوبی در کشور، برنامه ریزی برای پاسخ گویی مناسب به نیاز روز افزون آن امری ضروری محسوب می شود. مطالعه و بررسی رفتار شاخص قیمت فراورده های چوبی وضعیت نماینده وضعیت اقتصادی بازار این محصولات از لحاظ نوسان قیمت کالاهای مورد تحقیق در دوره مورد بررسی می باشد. وضعیت شاخص قیمت در این بازار در دهه اخیر، می تواند تغییرات تورمی و تاثیر این محصولات را نشان دهد. به این ترتیب با آگاهی از شرایط این محصولات زمینه مناسب برای برنامه ریزی جهت کنترل قیمت و تامین چوب و فرآورده های چوبی فراهم ساخت. این پژوهش ابتدا با مدل های اقتصاد سنجی به بررسی تغییرات قیمت نسبی و شاخص قیمتی سه محصول تخته فیبر تخته خرده حاصل از جوب و اخته خرده حاصل از باگاس میپردازد. در مرحله بعد به منظور حذف اثرات تورمی تغییرات قیمتی سه محصول را با استفاده از شاخص مصرف کننده، شاخص تولیده کننده و تحلیل لاسپیرز و پاشه استفاده شد. نتایج حاکی از آن است که روند تغییرات شاخص قیمت فراورده های مرکب چوبی در دهه نود خورشیدی با روندی صعودی همراه بوده است. همچنین تغییرات قیمت نسبی در دوره ده ساله نسبت به سال مبنا به ترتیب 804%، 745% و 711% برای قیمت نسبی سه کالای تخته فیبر، تخته خرده چوب و تخته خرده باگاس افزایش نشان داد. علاوه براین، پس از حذف اثرات تورم عمومی بر اساس شاخص لاسپیرز و شاخص پاشه قدرت خرید برای سه کالا موردنظر در این پژوهش در طول دوره مطالعه به ترتیب 694% و 763% افزایش یافته است.
    کلیدواژگان: شاخص قیمت، بازار فرآورده های مرکب چوبی، تخته فیبر، تخته خرده چوب
  • سیده صدیقه ابراهیمی*، یحیی همزه، مهدی روحانی، سهیلا ایزدیار صفحات 313-325

    در این مطالعه از روش پیش تیمار ازن زنی کوتاه جهت تسریع استحصال و خالص سازی ترکیبات شیمیایی موجود در باگاس و خمیر کاغذ سودا رنگبری نشده آن استفاده شد. به منظور بهینه سازی و اقتصادی کردن مصرف انرژی، شرایط عملیاتی ازن زنی در سه محیط (اسیدی، خنثی و قلیایی) و در بازه های زمانی مختلف 20، 60، 120 و 180 دقیقه مورد ارزیابی قرار گرفت. برای بررسی میزان اثرگذاری محیط و زمان ازن زنی بر ساختار شیمیایی باگاس و خمیر کاغذ سودا رنگبری نشده آن، از طیف سنجی مادون قرمز، پراش اشعه ایکس، سنجش محتوای گروه کربوکسیل از طریق تیتراسیون هدایت سنجی و سنجش درجه پلیمریزاسیون استفاده شد. نتایج حاصل نشان داد که محیط اسیدی بالاترین میزان لیگنین زدایی و کمترین میزان تخریب سلولز و همی سلولز را داشت و به عنوان مناسب ترین محیط برای فرآیند ازن زنی انتخاب شد و از آنجایی که بیشترین حذف لیگنین در 20 دقیقه اول واکنش اتفاق افتاد، بنابراین برای حذف لیگنین، پیش تیمار ازن زنی طولانی لازم نیست و ازن زنی کوتاه می تواند سبب صرفه جویی در میزان انرژی و هزینه پیش تیمار شود و علاوه بر آن میزان تخریب سلولز و همی سلولزها که ترکیبات ارزشمندی هستند، به طور قابل توجهی کاهش می یابد.

    کلیدواژگان: ازن، پیش تیمار، مواد لیگنوسلولزی، لیگنین زدایی و درجه پلیمریزاسیون
  • رضا پوربابا، علی عبدالخانی*، علی مراد رشیدی صفحات 327-338

    لیگنین به عنوان پلیمر آروماتیک موجود در چوب، با دارا بودن مقدار کربن بالای 60 درصد یک پیش ماده کربنی ارزان قیمت و دردسترس برای سنتز جاذب آلاینده های زیست محیطی می باشد. سنتز کربن متخلخل از لیگنین با استفاده از روش فعال سازی شیمیایی نیازمند مصرف مقدار زیادی عامل فعال ساز می باشد که منجر به بروز مشکلاتی در فرآیند تولید می شود. در این تحقیق به بررسی اثر افزودن اکریلیک اسید به لیگنین در طی فرآیند هیدروترمال برای کاهش مصرف پتاسیم هیدروکسید در طی فرآیند تولید کربن متخلخل از لیگنین پرداخته شد. نتایج نشان داد که افزودن اکریلیک اسید به لیگنین در طی فرآیند هیدروترمال، منجر به افزایش مساحت سطح از m2/g283 به m2/g 653 شده است. همچنین عملکرد جذب فلز سرب نشان داد که حداکثر ظرفیت جذب سرب mg/g 196 توسط کربن متخلخل سنتز شده می باشد.

    کلیدواژگان: لیگنین، کربن متخلخل، سرب، جذب، آلودگی آب
|
  • Nasibeh Mohammadi *, Elyas Afra, Ali Ghasemian, Abolghasem Khazaeian, Farzam Fotovat Pages 227-242

    The use of biomass energy as a source of renewable energy, in addition to reducing environmental problems and global warming, ensures energy security. Fuel briquettes are solid biofuels that are obtained by simple densification processes and do not require complex physicochemical treatments. In this research, the potential of using lignocellulosic residues such as paulownia, corn stalks, and recycled paper pulp to produce fuel briquettes without binders at low pressures of 9, 18, and 27 MPa, at two temperature levels of 75 and 100 degrees Celsius, was investigated. The results confirmed the feasibility of producing fuel briquettes from these three lignocellulosic materials with appropriate physical and mechanical characteristics. For recycled paper pulp briquettes, higher density and compressive strength were obtained at low pressures, while Paulownia and corn stalks required higher levels of pressure, temperature, and time to achieve desirable density and compressive strength compared to recycled paper pulp.

    Keywords: biomass energy, fuel briquettes, densification process, lignocellulosic residues
  • Sevda Mohammadzadeh *, Mohammad Azadfallah, Ali Abyaz Pages 243-251
    In this research, the fabrication of fuel briquettes using two types of rapeseed and bagasse biomass with submicron cellulose as a natural fibrous binder with 6, 9, and 12% has been investigated. Then, fuel briquettes were prepared under conditions included 150 °C and 100 MPa pressure. In order to evaluate the performance of briquettes, the density, compressive strength, crushing resistance and calorific value of the prepared samples were measured. The amount of compressive strength in milled bagasse briquettes with cellulose binder was higher than that of crushed bagasse briquettes with cellulose binder. The briquettes made from rapeseed chips also showed more compressive strength in most cases and it was enhanced with the increase of binder usage. Regarding the resistance to crushing, its value increased from about 50% in the control sample to about 99% in the briquettes made with 12% binder. Similar results were obtained in the case of rapeseed briquettes.
    Keywords: briquette, Bagasse, rapeseed, fibrous binders, sub-macron, Cellulose
  • Narges Sadat Sharif Mousavi, Majid Azizi *, Hamid Zarea Hosseinabadi, Mehdi Jonoobi Pages 253-269
    Nowadays, the utilization of lignocellulosic residues in the production of engineered wood products is promising for sustainable development... The purpose of this research is to investigate the properties of LSL (Laminated strand lumber) and hybrid based glulam using date biomass in the presence of two types of adhesives, i.e. epoxy and polyvinyl acetate. For this purpose, LSL was made using date palm rachis and phenol-formaldehyde resin. In order to evaluate the performance of glulam beams, physical and mechanical properties were considered. The physical and mechanical performance of glulams in the presence of epoxy adhesive was better than polyvinyl acetate adhesive. The LSL impact resistance was 6/9 J/cm.Hybrid glulams provided higher mechanical resistance despite lower density. The highest amount of flexural strength and modulus of elasticity with values of 37/3 and 7856 MPa, respectively, was related to Hybrid glulam with epoxy glue. The highest compressive strength was related to the combined glulam made in the presence of polyvinyl acetate adhesive (2/27 MPa); However, no significant difference was observed between the compressive strength of glulam beams.
    Keywords: Hybrid Glulam, LSL, Date wastes, epoxy, polyvinyl acetate, Physical, mechanical properties
  • Ahmad Samariha *, Sara Pourabbasi, Habib Khademi Eslam Pages 271-283
    In this study, the possibility of making a composite from bagasse was investigated. Bagasse-polypropylene fiber samples with different bagasse percentages (15, 25, and 35%) and coupling agent (0, 1.5, and 3%) were made, and their mechanical properties were examined. The results showed that with an increase in bagasse fibers, the flexural strength and tensile modulus did not change significantly, but the modulus of elasticity and energy at the breaking point decreased significantly, but the tensile strength increased. The results of the impact resistance test showed that although the impact resistance decreased and increased slightly with an increase in the percentage of bagasse fibers and coupling agent, this amount of decrease and increase was very small and insignificant, and the results of this test were random and unrelated to the increase in raw materials. However, in the impact resistance test without a notch, a significant difference in the decrease in impact resistance was observed with an increase in fibers and its increase with an increase in coupling agent. Overall, all measured engineering properties in this study improved, except for impact resistance, which decreased with an increase in fibers. It is suggested that to improve the engineering properties of this type of composite, the bagasse percentage and coupling agent should be increased up to 30% and 3%, respectively.
    Keywords: Bagasse, Composite, Tensile modulus, Flexural Strength
  • Maryam Bazvand, Zahra Mirazadi *, Reza Mohseni, Kamran Adeli Pages 285-298
    Economic growth and population growth will increase the demand for paper products, while the sources of raw materials for paper products are limited.  One of the solutions that can help preserve natural resources is the recycling of waste paper combined with advances in information and communication technology.  The purpose of this article is to estimate the demand function of recycled paper in Iran's economy during the seasonal period of the years 1379 to 1400, based on autoregressive distributed lag (ARDL).  The results show that the most important factor affecting the demand for recycled paper in the long and short term is the GDP variable, and its elasticity coefficients are estimated to be -0.46 and -0.22, respectively. With an increase in the level of economic activities, the consumption of recycled paper decreases and as a result, recycled paper is considered an inferior product. The variable of printing and writing paper is not a strong enough substitute for recycled paper as a competing product in the long term and short term with the elasticity coefficient of 0.23 and 0.13%, respectively. On the other hand, with an increase in internet users, the demand for recycled paper will increase by 0.08% in the long term. In fact, with the increase in the number of internet users and personal computers, the consumption of office paper due to online purchases and also the increase in demand in the long term for paper Packaging, carton and cardboard increases for custom items.
    Keywords: recycled paper, income elasticity, Price Elasticity, ARDL
  • Alireza Nikoutadbir, Majid Azizi * Pages 299-311
    Wood composite products, encompassing various types of fiberboard, particleboard, and other wood composite panels, are relatively new compared to similar paper products. Despite their recent introduction, surveys indicate that they represent the country's largest consumers of wood raw materials. In recent years, due to wood resource limitations and the rapid demand for wood and wood products in the country, strategic planning to address these growing needs has become imperative. Examining and evaluating the price index of wooden products provides valuable insights into the economic status of this market. The price index in this market has exhibited inflationary trends in recent decades, highlighting the impact of these products. Based on the prevailing conditions, a suitable framework has been developed to regulate the pricing of wood programs and wood products. This preliminary research employs econometric models to investigate the relative price changes and the price index of three fiberboard products: fiberboard, particleboard from wood chips, and particleboard from bagasse. Subsequently, to eliminate inflation, the price changes of the three products are analyzed using the consumer index, producer index, and Laspeyres and Paasche methods. The results reveal an upward trend in the price index of wood composite products between 2011 and 2020. Furthermore, the relative price change over the ten-year period compared to the base year demonstrates an increase of 804%, 745%, and 711% for the relative price of fiberboard, particleboard, and bagasse particleboard, respectively. Additionally, after adjusting for general inflation based on Laspeyres' index and Paasche's index, the purchasing power for these three products increased by 694% and 763%, respectively, during the mentioned period.
    Keywords: Price index, composite wood products market, fiber board, particle board
  • Seyedehsedigheh Ebrahimi *, Yahya Hamzeh, Mehdi Roohani, Soheila Izadyar Pages 313-325

    In this study, a short ozonation pretreatment method was used to accelerate the extraction and purification of chemical compounds in bagasse and its unbleached soda paper pulp. In order to optimize and economize energy consumption, the operating conditions of ozonation were evaluated in three mediums (acidic, neutral and alkaline) and in different time intervals of 20, 60, 120 and 180 minutes. To investigate the effectiveness of medium and time of ozone on the chemical structure of the bagasse and its unbleached soda paper pulp, the infrared spectroscopy, X-ray diffraction, the content of the carboxyl group was used through conductivity titration and polymerization degree measurement. The results showed that the acidic medium had the highest amount of lignin removal and the least amount of cellulose and hemicellulose destruction and was chosen as the most suitable medium for the ozonation process and since the highest lignin removal occurred in the first 20 minutes reaction, so to remove lignin, the long ozone pretreatment is not required and short ozone can save energy and cost of pretreatment and in addition, cellulose and hemicelluloses destruction which are valuable compounds, are significantly reduced.

    Keywords: Ozone, Pretreatment, Lignocellulosic materials, Delignification, Degree of polymerization
  • Reza Pourbaba, Ali Abdolkhani *, Alimorad Rashidi Pages 327-338

    Lignin, a polymer found in wood with carbon content up to 60 %, has potential applications in producing porous carbon as an adsorbent material, but its synthesis using chemical activation requires a large amount of activating agent, which can cause production problems. To address this issue, the study examined the effect of adding acrylic acid to lignin during the hydrothermal process to reduce potassium hydroxide consumption in porous carbon production. Results showed that adding acrylic acid increased surface area from 283 m2/g to 653 m2/g, and also, the maximum lead adsorption capacity of 196 mg/g was achieved by the synthesized porous carbon.

    Keywords: Lignin, Porous Carbon, Lead, Adsorption, water pollution