فهرست مطالب

مجله تحقیقات علوم چوب و کاغذ ایران
سال سی و نهم شماره 4 (پیاپی 89، زمستان 1403)

  • تاریخ انتشار: 1403/10/01
  • تعداد عناوین: 6
|
  • مقدسه اکبری*، الیاس افرا، محمدرضا دهقانی فیروزآبادی، سید مجید ذبیح زاده صفحات 257-271
    سابقه و هدف

    بسته بندی های پلاستیکی، به عنوان یکی از مهم ترین منابع ایجاد مشکلات زیست محیطی به دلیل تجزیه کند آن محسوب می شود. برای حل این مسئله، مواد زیستی به دلیل تجزیه سریع و تجدید پذیری توجه زیادی را به خود جلب کرده اند. در این زمینه، استفاده از الیاف سلولزی در بسته بندی بر پلاستیک ترجیح داده می شود. بااین حال، چالش اصلی استفاده از الیاف سلولزی در تولید بسته بندی، مقاومت ضعیف آن در برابر آب است. این مسئله را می توان با یک پوشش زیستی مناسب بهبود داد که الهام بخش مطالعه فعلی است. هدف از این مطالعه، استفاده از یک روش ساده برای تهیه کاغذ آبگریز با پلیمر زیستی بود که سازگار با محیط زیست است. 

    مواد و روش ها

    ماده اولیه مورد استفاده برای تهیه کاغذهای دست ساز، خمیر کرافت سوزنی برگان رنگ بری شده تهیه شده از کارخانه کاغذ پارس بوده است. درجه روانی خمیرکاغذ با پالایش از 750 میلی لیتر CSF به 350 میلی لیتر CSF کاهش یافت. برای تقویت ویژگی های مقاومتی، الیاف با کربوکسی متیل سلولز (CMC) در حضور الکترولیت (CaCl2) تیمار شد. سوسپانسیونی از الیاف سلولزی تیمار نشده (70 درصد) (LF) و تیمار شده باCMC  (30 درصد) (MLF)، برای تهیه کاغذ دست ساز با گرماژ g/m2 60 استفاده شد. برای تهیه امولسیون، موم زنبورعسل با غلظت های مختلف (1، 5، 10،  15 و 20 درصد) در آب گرم ذوب شد، سپس با استفاده از اولتراسونیک به مدت 9 دقیقه با دامنه 100، در آب پراکنده گردید. این کاغذها در هوا خشک شده بود و در غلظت های مختلف امولسیون موم زنبورعسل غوطه ور شدند و بعد در دماهای مختلف (25، 60، 70، 80 و 90 درجه سانتی گراد) تحت تیمار حرارتی قرار گرفتند. اثر تیمار حرارتی بر کارایی موم زنبورعسل، با اندازه گیری زمان جذب آب و زاویه تماس آب برای تمامی این تیمارها بررسی شد. 70 درجه سانتی گراد به عنوان دمای بهینه شناسایی شد. مرحله بعد ارزیابی تاثیر غلظت های مختلف موم زنبورعسل بر ویژگی هایی مانند جذب آب (کاب)، ضخامت، گراماژ، شاخص مقاومت به کشش، درجه روشنی و ماتی است.

    نتایج

    در مقایسه با کاغذهای تیمار نشده، زمان جذب آب و زاویه تماس آب تمام کاغذهای تیمار شده با غلظت های مختلف موم زنبورعسل در دماهای متفاوت (25، 60، 70، 80 و 90 درجه سانتی گراد) به طور قابل توجهی افزایش یافته است. زاویه تماس کاغذهای دست ساز تیمار شده با موم زنبورعسل با افزایش دمای تیمار حرارتی، به طور قابل توجهی افزایش یافت. بیشترین زاویه تماس آب از کاغذهای دست ساز غوط ه ور شده در 20 درصد موم زنبورعسل و در دمای تیمار حرارتی 70 درجه سانتی گراد به دست آمده است. با وجوداین، افزایش بیشتر دمای بیش از 70 درجه سانتی گراد، زاویه تماس آب نمونه های کاغذ به طور قابل توجهی تحت تاثیر قرار نگرفته اند. جذب آب در کاغذهای LF و MLF به ترتیب g/m2 65/96 و g/m2 7/96 بوده است. تیمار با موم زنبورعسل جذب آب را در مقایسه با تیمار شاهد در تمامی غلظت ها کاهش داده است. پوشش دهی کاغذ ضخامت و گرماژ کاغذ را افزایش داد که با غلظت بیشتر امولسیون موم زنبورعسل، این افزایش روند صعودی داشته است. شاخص مقاومت کششی پس از استفاده از الیاف اصلاح شده با CMC، در مقایسه با کاغذ LF، افزایش یافته است اما پوشش دهی با امولسیون موم زنبورعسل شاخص مقاومت کششی کاغذ را کاهش داد. تیمار MLF و کاغذهای پوشش دهی شده با موم زنبورعسل، در مقایسه با LF، درجه روشنی بیشتری داشتند. غوطه وری کاغذ در موم زنبورعسل کمی ماتی را کاهش داد اما این تغییر به لحاظ آماری معنی دار نبوده است.

    نتیجه گیری

    نتایج نشان داد که ویژگی های ممانعتی در نمونه های پوشش داده شده با موم زنبورعسل در مقایسه با نمونه شاهد بهبود یافته است. این مطالعه تولید کارآمد، ساده و مقرون به صرفه کاغذ آبگریز را به عنوان یک ماده زیست تخریب پذیر نشان می دهد. یکی از مزایای اصلی این روش، عدم وجود مواد شیمیایی حاوی فلور یا حلال های آلی در آماده سازی است که آن را برای کاربردهای صنعتی مناسب می کند و الزامات توسعه پایدار را از طریق استفاده از مواد سبز برآورده می کند.

    کلیدواژگان: کاغذ آبگریز، موم زنبور عسل، خواص ممانعتی، غوطه وری، روش اولتراسونیک
  • محمد نوری راد، هدایت الله امینیان، لعیا جمالی راد، وحید وزیری* صفحات 272-283
    سابقه و هدف

    تحقیقات گسترده ای برای استفاده از منابع لیگنوسلولزی به منظور تامین بخشی از ماده اولیه مورد نیاز صنایع چوب و کاغذ انجام شده است. استفاده از منابعی مانند ضایعات نخل و کهور موجود در استان های جنوبی می تواند پاسخگوی بخشی از این مواد اولیه باشد. در این تحقیق امکان استفاده از ترکیب چوب کهور و خرده چوب صنعتی به منظور ساخت تخته خرده چوب با خواص فیزیکی و مکانیکی قابل قبول بررسی شد.

    مواد و روش ها

    در این تحقیق نسبت وزنی خرده چوب کهور به خرده چوب  صنعتی در چهار سطح (0 به 100، 15 به 85، 30 به 70، 45 به 55)  و رزین اوره فرم آلدئید در دو سطح (10 و 12 درصد) به عنوان متغیرهای مستقل انتخاب گردید. خرده چوب صنعتی از شرکت صنعت چوب شمال و خرده چوب کهور از استان سیستان و بلوچستان تهیه شد. از کلرید آمونیوم به عنوان هاردنر به میزان 2 درصد وزن خشک چسب استفاده شد. پس از مخلوط کردن مواد، کیک خرده چوب در دمای 170 درجه سانتی گراد به مدت زمان 6 دقیقه تحت پرس گرم قرار گرفت. پس از ساخت تخته خرده چوب همگن، ویژگی های فیزیکی و مکانیکی تخته ها با استفاده از آزمون فاکتوریل دو طرفه در قالب طرح کاملا تصادفی در سطح اطمینان 5 درصد تجزیه وتحلیل آماری شد.

    نتایج

    نتایج نشان داد که با افزایش خرده چوب کهور، ویژگی های فیزیکی و مکانیکی تخته ها کاهش یافت. به طوری که کمترین مقدار خواص مکانیکی مربوط به تخته های دارای 45 درصد خرده چوب کهور با 10 درصد رزین و بیشترین مقدار مربوط به تخته های دارای 12 درصد رزین اوره فرم آلدئید بدون خرده چوب کهور بود. کمترین مقدار جذب آب و واکشیدگی ضخامت تخته ها مربوط به تخته های دارای 45 درصد خرده چوب کهور با 12 درصد رزین اوره فرم آلدئید و بیشترین آن مربوط به تخته های ساخته شده با 10 درصد رزین اوره فرم آلدئید بدون خرده چوب کهور بود.

    نتیجه گیری

    براساس نتایج این تحقیق، قابلیت استفاده از تخته های دارای 15 درصد گونه کهور با رزین 10 درصد برای تخته های تیپ 1 (اهداف عمومی) و تخته های دارای 15 درصد گونه کهور با رزین 12 درصد برای تخته های تیپ 2 (مبلمان) وجود دارد.

    کلیدواژگان: چوب کهور، خرده چوب صنعتی، رزین اوره فرم آلدهید، درصد اختلاط
  • حامد احمدی، آژنگ تاج دینی*، شادمان پورموسی، امیر لشگری، مهران روح نیا صفحات 284-300
    سابقه و هدف
    بیماری کووید- 19 صنایع گوناگون فراورده های چوبی را در جنبه های مختلفی از قبیل دسترسی به ماده اولیه، زنجیره عرضه، تولید و میزان فروش محصول و حتی ترجیحات مشتریان، دچار چالش های جدی نمود؛ بنابراین به نظر می رسد که در دوران پسا کرونا، این صنایع نیازمند سیاست های حمایتی دولت می باشند. بنابراین، این مطالعه با هدف بررسی نقش میانجیگر و حمایت دولت در رابطه با بازنگری در برخی از سیاست های اتخاذ شده از قبیل راهبرد های سرمایه گذاری، ایجاد تاب آوری در صنایع و آشنایی و ارتقاء دانش مالی مدیران این صنایع برای افزایش میزان تولید محصولات متنوع مبلمان چوبی در دوران پسا کرونا انجام شد. 
    مواد و روش ها
    این پژوهش ازنظر ماهیت، بنیادی-کاربردی و ازنظر نوع تحقیق، جزء تحقیقات آمیخته شامل متغیرهای کمی و کیفی است. جامعه مورد مطالعه را 180 نفر از مدیران شرکت های تولیدی مبلمان اداری و منزل مستقر در استان های تهران و البرز تشکیل دادند که از طریق فرمول کوکران از میان آنها 120 نفر انتخاب گردید. برای گردآوری اطلاعات مقدماتی برحسب نیاز از روش های میدانی- کتابخانه ای استفاده می شود، ابزار اصلی گردآوری اطلاعات برای این تحقیق پرسش نامه تایید شده از سوی خبرگان دانشگاهی در نظر گرفته شده است. پرسش نامه مورد استفاده دربرگیرنده 22 سوال مربوط به متغیرهای تحقیق، شامل تاب آوری، حمایت دولت به عنوان متغیر تعدیل کننده، راهبردهای سرمایه گذاری، دانش مالی و جهش تولید است. همچنین مقیاس مورد استفاده، مقیاس لیکرت 5 گزینه ای است. در این پژوهش، برای تعیین پایایی پرسش نامه و روایی همگرا از ضریب آلفای کرونباخ، پایایی ترکیبی و میانگین واریانس استخراج شده استفاده شد. به منظور تحلیل ساختار درونی پرسشنامه و کشف عوامل تشکیل دهنده هر سازه یا متغیر مکنون، از ابزار تحلیل عاملی تاییدی استفاده گردید. همچنین برای بررسی و تجزیه وتحلیل داده ها از آمار توصیفی و استنباطی با استفاده از نرم افزار SPSS و برای بررسی روابط بین متغیرها از روش معادلات ساختاری بر مبنای به کارگیری نرم افزار Smart -Pls استفاده شده است. 
    نتایج
    نتایج حاصل از بررسی همبستگی بین متغیرها، نشان می دهد در سطح معنی داری 1 درصد بیشترین همبستگی بین متغیرهای دانش مالی با راهبرد های سرمایه گذاری است و کمترین همبستگی بین متغیرهای حمایت دولت با جهش تولید است. همچنین، بررسی پایایی پرسشنامه، نشان می دهد که پایایی و روایی همگرا در سوالات وجود دارد. نتایج حاصل از بررسی مدل اندازه گیری با استفاده از تحلیل عاملی تاییدی، بازگوکننده این مطلب است که گویه های مدل به درستی تعریف شده و حذف هیچ یک از آنان توصیه نمی گردد، زیرا مقادیر بارهای عاملی از حداقل مقدار قابل قبول آن یعنی 3/0 بالاتر است. این مطالعه نشان داد که بین راهبردهای سرمایه گذاری، تاب آوری و دانش مالی به عنوان متغیرهای مستقل و جهش مثبت به عنوان متغیر وابسته ارتباط مثبت و معنی داری وجود دارد. یافته های تحقیق نشان می دهد که مولفه حمایت دولت نیز با جهش تولید ارتباط مثبت و معنی داری دارد. در رابطه با نقش حمایت دولت به عنوان متغیر میانجی در ارتباط بین راهبردهای سرمایه گذاری، تاب آوری و دانش مالی بر روی جهش تولید صنعت مبلمان چوبی، نتایج نشان دهنده ارتباط موثر است. در تمامی این فرضیه های تحقیق، سطح معناداری آزمون p-value دارای مقداری کمتر از 5% شده و مقدار T خارج از بازه (96/1 ،96/1-) بوده، ازاین رو با ضریب اطمینان 95% تاثیرگذاری معنی دار است. 
    نتیجه گیری
    نتایج حاصل از این تحقیق، آشکار کرد که در دوران پسا کرونا، صنایع مبلمان چوبی ممکن است با تحولات و تغییرات جدید روبرو شود. این تغییرات می توانند شامل تغییر در نیازها و سلایق مشتریان، روند بازاریابی و فروش محصولات، استفاده از محصولات دوستدار محیط زیست، تغییر در ساختار شرکت ها و ضرورت ایجاد هلدینگ های صنعتی، ضرورت استفاده از فناوری های جدید در تولید محصولات متنوع صنایع مبلمان و دکوراسیون، توجه بیشتر بر ساختارهای درونی شرکت برای بالا بردن میزان تاب آوری و استفاده از مدیرانی با دانش مالی گسترده برای مقابله با نوسان دارایی های مالی شرکت باشند. همچنین، در دوران پسا کرونا، حمایت دولت از صنایع مبلمان چوبی می تواند نقش مهمی در تاثیر راهبردهای سرمایه گذاری، تاب آوری و دانش مالی بر روی جهش تولید این صنایع ایفا کند.
    کلیدواژگان: دانش مالی، استراتژی های سرمایه گذاری، تاب آوری، حمایت دولت، جهش تولید، صنایع مبلمان چوبی
  • زهرا کاظمی کرچنگی*، نورالدین نظرنژاد، حسن شریفی صفحات 301-312
    سابقه و هدف

    امروزه با توسعه سریع جامعه انسانی، آلودگی ذرات معلق (PM) در جو افزایش یافته است. ذرات معلق به راحتی وارد سیستم تنفسی انسان شده و اثرهای جدی بر سلامت دارند و به عنوان یکی از مسائل بحرانی و مخاطره آمیز در جوامع شهری مدرن مطرح هستند. فیلترهای هوا نقشی کلیدی در کاهش انتشار این ذرات و جلوگیری از اثرهای مضر آنها بر سلامت انسان ایفا می کنند. با توجه به اهمیت روزافزون مسئله آلودگی هوا و اثرهای مخرب آن بر سلامت انسان و محیط زیست، استفاده از فیلترهای موثر و سازگار با محیط زیست بیش از پیش مورد توجه قرار گرفته است. در این راستا، مواد طبیعی و زیست تجزیه پذیر مانند الیاف بامبو، گزینه مناسبی برای جایگزینی با مواد پلیمری مصنوعی در ساخت فیلتر محسوب می شوند. این تحقیق بر تهیه و ارزیابی فیلتر سلولزی هوا با استفاده از الیاف بامبو برای مقابله با آلودگی هوا متمرکز است.

    مواد و روش ها

    برای تهیه فیلتر، الیاف بامبو ابتدا از طریق فرایند سودا آنتراکینون با هیدروکسید سدیم 25 درصد، مدت زمان پخت 2 ساعت و دمای پخت 175 درجه سانتی گراد با مقدار آنتراکینون (AQ) 2/0 درصد خمیرسازی شد، سپس طی توالی D0ED1 به وسیله دی اکسید کلر و سود رنگ بری شد. در مرحله بعد فرایند اکسیداسیون با مقادیر پراکسید هیدروژن 3 درصد، سیلیکات سدیم 3 درصد و نسبت هیدروکسید سدیم به پراکسید هیدروژن 8/0 انجام شد. سپس 3 درصد پلی وینیل الکل به سوسپانسیون حاصل اضافه گردید و به مدت 10 دقیقه با زمان ماندن یکسان برای همه تیمارها هم زده شد. سوسپانسیون با یک هموژنایزر اولترا توراکس همگن شد و برای تهیه فیلتر سلولزی در خشک کن انجمادی در دمای 110- درجه سانتی گراد در طول 72 ساعت خشک گردید.

    نتایج

    نتایج نشان داد که اکسیداسیون و افزودن PVA تاثیر مثبت بر ویژگی های مکانیکی و ساختاری فیلتر دارد. مقاومت کششی فیلترها پس از اکسیداسیون و افزودن PVA بهبود قابل توجهی یافته و از 236/0 نیوتن بر گرم به 528/0 نیوتن بر گرم افزایش یافت. میزان تخلخل و نفوذپذیری هوا نیز تحت تاثیر اکسیداسیون و افزودن PVA قرار گرفتند که پس از اکسیداسیون، با افزایش تعداد گروه های کربوکسیل و بهبود پراکندگی الیاف سلولزی، تخلخل و نفوذپذیری هوا افزایش یافتند. در حالی که افزودن PVA، پیوندهای هیدروژنی قوی ایجاد نمود و تخلخل و نفوذپذیری هوا کاهش یافت. تصاویر میکروسکوپی الکترونی (SEM) نیز تغییرات ساختاری ناشی از اکسیداسیون را به وضوح نشان دادند، پس از اکسیداسیون و افزودن PVA تراکم شبکه فیبری افزایش یافت و پراکندگی یکنواخت الیاف را بهبود داد و ساختاری منسجم تر در حالی که منفذهای کوچک میان الیاف همچنان وجود داشتند ایجاد کرد. سطح ویژه و اندازه متوسط منافذ فیلترها با استفاده از روش BET بررسی شد که نشان می دهد در فیلترهای اکسید شده و حاوی  PVAسطح ویژه بیشتر شد و اندازه منافذ در همه فیلترها در مقیاس نانو حفظ گردید.

    نتیجه گیری

    این نتایج نشان می دهد که ترکیب الیاف بامبو اکسید شده حاوی PVA به تولید فیلترهای هوای کارآمد با ویژگی های بهبود یافته منجر می شود که می تواند به کاهش آلودگی هوا کمک کند، زیرا این فیلترها با دارا بودن منافذ در مقیاس نانو قادر به جلوگیری از عبور ذرات معلق PM هستند.

    کلیدواژگان: فیلتر هوا، اکسیداسیون، پلی ونیل الکل، الیاف بامبو
  • سپیده ساسانیان، آرش فرج پور رودسری*، اصغر تابعی صفحات 313-326
    سابقه و هدف

    در عصر حاضر پیشرفت فناوری به پیشرفت ها در زمینه مواد بستگی دارد. تولید کامپوزیت ها گام بزرگی است که در راه تکامل مواد مهندسی برداشته شده است. زیرا با ترکیب فیزیکی دو یا چند ماده نه تنها ماده سبک تر و محکم تری به دست می آید بلکه حتی جایگزین مواد سنتی نیز می شود. این تحقیق با هدف مقایسه مقاومت مکانیکی و فیزیکی کامپوزیت های روکش شده با گلس بید (مهره های شیشه ای کوچک) و صدف، جداگانه و یا تواما و نیز انتخاب بهترین نمونه با وزن مخصوص سبک تر، استحکام مناسب تر و نصب آسان تر در نمای ساختمان انجام شده است.

    مواد و روش ها

    نمونه ها با استفاده از آرد چوب راش و الیاف شیشه گرید E و زمینه رزین پلی استر غیراشباع ارتو و نانو رس مونت مورینولیت K10 و MEPK و کبالت 10% به عنوان عوامل ثابت و صدف غلتان دریای خزر (Cerastoderma glaucum) و گلس بید عامل متغیر به روش لایه گذاری دستی تهیه گردید. از درصدهای متغیر گلس بید و صدف یا ترکیبی از هر دو بر روی کامپوزیت به صورت ژل کوت استفاده شد. 15 بلوک کامپوزیت به ابعاد 20×30×0/7 سانتی مترمکعب تهیه گردید. سپس کناره های اضافی سمباده زده شد. نومونه ها به مدت 2 ساعت در آون در 120 درجه قرار گرفتند و پس از خنک شدن توزین و ابعاد آن اندازه گیری و به اندازه های مورد نیاز برش داده شدند. آزمون های برای سنجش خواص فیزیکی و مکانیکی شامل میزان جذب آب و واکشیدگی ضخامت، خمش، کشش، ضربه و سایش بر روی نمونه ها براساس درستورالعمل ASTM با سه تکرار انجام شد، درنهایت با وزن مخصوص سنگ نمای ساختمان براساس مقررات ملی ساختمان مقایسه گردید. همچنین برای تجزیه وتحلیل و آنالیز داده ها از روش SAS9.6 استفاده گردید. روایی و پایایی آزمون نیز با توجه به داده های حاصل از آزمون و توسط نرم افزارSAS  با دقت 99% محاسبه گردید و به صورت جدول تجزیه واریانس گزارش شد. 

    نتایج

    یافته های این تحقیق نشان داد که در اثر پوشش دادن کامپوزیت اولیه حاصل از ترکیب نانورس و آرد چوب راش و الیاف شیشه و رزین با 30% گلس بید، مقاومت کامپوزیت نسبت به ضربه افزایش یافت و هرچه میزان گلس بید در رویه افزایش یافت مقاومت کامپوزیت نسبت به ضربه نیز افزایش نشان داد. با پوشش 30% رویه کامپوزیت با صدف غلتان دریای خزر، مقاومت کامپوزیت نسبت به خمش و کشش در مقایسه با نمونه شاهد افزایش یافت. میزان سائیدگی در کامپوزیت های تهیه شده با 30% گلس بید و 30% صدف بعد از 200 دور سایش در مقایسه با دیگر نمونه ها کمتر بود. میزان واکشیدگی ضخامت در مدت 48 ساعت غوطه وری نمونه در آب نیز صفر بود. هرچند که میزان جذب آب در نمونه ها بسیار اندک بود، ولی براساس نتایج به دست آمده می توان گفت نمونه ها با میزان صدف بیشتر، در مقایسه با نمونه شاهد دارای جذب آب بالاتری می باشند. ابعاد نمونه ها 20×30×7/0 سانتی متر مکعب با وزن مخصوص نسبی  (Specific Weight) برابر 1211/9 کیلوگرم بر مترمکعب بود. بیشترین وزن مخصوص در تیمارها مربوط به نمونه تیمار شده با لایه گلس بید 30 درصد با کد G180SH0 (p=1240 kg/m3) و کمترین وزن مخصوص مربوط به تیمار نمونه شاهد بدون لایه با کد (p=1192 kg/m3) G0SH0 بود، این در حالی است که کمترین وزن مخصوص سنگ با کاربرد نمای ساختمان متعلق به کوآرتز (p=2000 kg/m3) است.

    نتیجه گیری

    به طورکلی می توان گفت کامپوزیت تهیه شده با رویه 30 درصد گلس بید از نظر سایش، مقاومت در برابر ضربه، استحکام و نیز عدم جذب آب، نسبت به سایر نمونه ها کیفیت بهتری را داراست. از مقایسه نسبی وزن مخصوص نمونه ها نیز می توان دریافت که با افزایش مخصوص میزان مقاومت در برابر ضربه و خمش افزایش می یابد، مانند نمونه G180SH0  درنهایت هدف تحقیق که تهیه کامپوزیتی مقاوم و سبک با کاربری نمای ساختمان بود، محقق گردید.

    کلیدواژگان: نانو کامپوزیت، لایه گذاری دستی، گلس بید، صدف، الیاف شیشه
  • میثم مهدی نیا*، مهرداد احمدی، ادریس موذنی، زهرا الهی فرد صفحات 327-335
    سابقه و هدف

    یکی از جدی ترین چالش های حال حاضر دنیا و ازجمله ایران در بخش صنایع سلولزی، کمبود مواد اولیه است. بنابراین، لزوم یافتن منابع جایگزین با توجه به کاهش سطح جنگل ها و کاهش سطح برداشت چوب بیش ازپیش احساس می شود. گونه توری (Lagerstroemia spp). یک درختچه زینتی است که دارای واریته های زیادی بوده و پس از هرس دارای مقدار زیادی ‏پسماند و سرشاخه است که می توان قابلیت استفاده از آن را در تولید تخته خرده چوب و... ‏را بررسی کرد.‏ بنابراین شناخت بیومتری و شیمیایی الیاف این گونه، برای بررسی امکان استفاده از آن، بسیار ضروری می باشد

    مواد و روش ها

    در این تحقیق ویژگی های بیومتری و شیمیایی الیاف در محور طولی و به فواصل 5، 50 و 75 درصد ارتفاع ساقه پس از پوست کنی انجام شده است. ویژگی های شیمیایی شامل درصد سلولز، همی سلولز، لیگنین، مواد استخراجی و خاکستر و شاخص های آناتومیکی شامل طول الیاف، قطر الیاف، قطر حفره سلولی و ضخامت دیواره الیاف اندازه گیری شد و براساس آنها شاخص های درهم رفتگی، رانکل و شاخص انعطاف پذیری نیز محاسبه گردید.

    نتایج

    میانگین طول الیاف 66/0 میلی متر، قطر (64/16 میکرون)، قطر حفره سلولی (76/7 میکرون) و ضخامت دیواره سلولی الیاف (78/8 میکرون)، شاخص درهم رفتگی (1/40)، شاخص انعطاف پذیری (68/46) و شاخص رانکل (3/226) برای گونه توری (Lagerstroemia spp). اندازه گیری شد. میزان هولوسلولز 3/81%، آلفاسلولز 55/63%، سلولز 15/53%، لیگنین 28/21%، همی سلولز 75/17%، مواد استخراجی محلول در استون و آب گرم به ترتیب 87/5% و 47/2% و خاکستر 54/1%  اندازه گیری شد.

    نتیجه گیری

    به طورکلی با توجه به نتایج حاصل، الیاف گونه های چوبی و غیرچوبی توری در مقایسه با سایر گونه ها می تواند منبع خوبی برای فرورده های سلولزی توصیه شود.

    کلیدواژگان: گونه توری، کمبود مواد اولیه، صنایع سلولزی، ویژگی های بیومتری و شیمیایی الیاف
|
  • Moghadase Akbari *, Elyas Afra, Mohammadreza Dehghani Firouzabadi, Seyed Majid Zabihzadeh Pages 257-271
    Background and Objectives

    Plastic packaging is considered one of the most important sources of environmental problems due to its slow decomposition. To address this issue, biomaterials have garnered attention for their quick decomposition and renewability. In this context, the use of cellulose fibers in packaging is preferred over plastic. However, the main challenge of using cellulose fibers in packaging production is their poor water resistance. This issue can be improved with a suitable bio-coating, which has inspired the current study. The aim of this study was to use a simple method to prepare hydrophobic paper that is environmentally friendly with a biopolymer.

    Methodology

    The raw material used to make handsheets was bleached softwood Kraft pulp from the Pars paper mill. The Canadian Standard Freeness (CSF) of refined paper decreased from 750 ml CSF to 350 ml CSF. To enhance strength properties, the fibers were treated with carboxymethylcellulose (CMC) in the presence of electrolyte (CaCl2). A suspension of untreated (70%) (LF) and CMC-treated (30%) cellulose fibers was used to make handsheet paper (MLF) with a grammage of 60 g/m2. To prepare the emulsion, beeswax was melted in hot water at different concentrations (1, 5, 10, 15, and 20%), then dispersed in water using ultrasound for 9 minutes with an amplitude of 100. The paper was air-dried, immersed in different concentrations of beeswax emulsion, and then heat-treated at various temperatures (25, 60, 70, 80, and 90 ⁰C). The effect of thermal treatment on the efficiency of beeswax was examined by measuring water absorbency time and water contact angle for all treatments, with 70 ⁰C identified as the optimal temperature. The next step is to evaluate the effect of different concentrations of beeswax on properties such as water absorption (cobb), thickness, grammage, tensile strength index, brightness, and opacity.

    Results

    Compared to untreated paper, the water absorbency time and water contact angle of all paper treated with different concentrations of beeswax at various temperatures (25, 60, 70, 80, and 90⁰C) increased significantly. The contact angle of handsheets treated with beeswax increased significantly with the temperature of thermal treatment. The highest water contact angle was achieved with handsheets immersed in 20% beeswax and heat-treated at 70 ⁰C. However, further increases in temperature beyond 70 ⁰C did not significantly affect the water contact angle of the paper samples. The water absorption in LF and MLF papers was 65.96 g/m2 and 7.96 g/m2, respectively. Treatment with beeswax reduced the water absorption rate compared to the control treatment at all concentrations. Paper coating increased the thickness and grammage of the paper, which increased with higher concentrations of beeswax emulsion. The tensile strength index increased after using modified fibers with CMC compared to LF paper, but coating with beeswax emulsion decreased the tensile strength index of the paper. MLF treatment and beeswax-coated paper had higher brightness compared to LF paper. Immersion in beeswax slightly decreased opacity, but this change was not statistically significant.

    Conclusion

    The results indicate that the barrier characteristics in samples covered with beeswax improved compared to the blank sample. The study demonstrates the efficient, simple, and cost-effective production of hydrophobic paper as a biodegradable material. A key advantage of this method is the absence of chemicals containing flora or organic solvents in the preparation, making it suitable for industrial applications and meeting the requirements for sustainable development through the use of green ingredients.

    Keywords: Hydrophobic Paper, Beeswax, Barrier Properties, Immersion, Ultrasonic Method
  • Mohamad Noorirad, Hedayatolah Aminian, Loya Jamalirad, Vahid Vaziri * Pages 272-283
    Background and objectives

    Many studies have been conducted on the use of cellulosic resources to provide portion of raw materials for wood and paper industries. Waste branches for some species such as palm and Prosopis cineraria in southern parts of country can be a solution for deficiency of raw material in wood and paper industries. This study investigated the possibility of using a combination of Prosopis cineraria and industrial wood particles to produce particleboard with acceptable physical and mechanical properties.

    Methodology

    The variables in this study were the ratio of Prosopis cineraria to industrial wood particles at four levels (0:100, 15:85, 30:70, 45:55) and urea formaldehyde resin at two levels (10 and 12 percent). Industrial wood particles from Sanate Choube Shomal Company and Prosopis cineraria particles were obtained from the province of Sistan and Baluchistan. Ammonium chloride as a hardener was used at 2 percent of the dry weight of the adhesive. After mixing raw material, the mat was placed under hot pressing at a temperature of 170 ˚C for 6 minutes. After the manufacture of the single-layer particleboard, the physical and mechanical properties of the boards were analyzed by a factorial test in a completely randomized design with a confidence level of 5%.   

    Results

    The results showed that the physical and mechanical properties of the panels decreased as the percentage of mixture Prosopis cineraria particles increased. So that, panels containing 45% Prosopis cineraria particles and 10% urea-formaldehyde resin had the lowest mechanical properties, while panels containing 12% urea-formaldehyde resin without Prosopis cineraria s particles had the best mechanical properties. Panels containing 45% Prosopis cineraria particles and 12% urea-formaldehyde resin had the lowest water absorption and thickness swelling, while panels containing 10% urea-formaldehyde resin without Prosopis cineraria particles had the highest.

    Conclusion

    According to the results of this study, there was usability of boards with 15% Prosopis cineraria particles and 10% resin for Type P1 boards and the boards with 15% Prosopis cineraria particles and 12% resin for Type P2 boards.

    Keywords: Prosopis Cineraria, Industrial Wood Particles, Urea-Formaldehyde Resin, Percentage Of Mixture
  • Hamed Ahmadi, Ajang Tajdini *, Shademan Pourmousa, Amir Lashgari, Mehran Roohnia Pages 284-300
    Background and Objectives
     The Covid-19 pandemic caused serious challenges to various industries of wooden products in various aspects such as access to raw material, supply chain, production and sales volume of product and even customer preferences. Therefore, this study aims to investigate the mediating role of government support in relation to revising some adopted policies such as investment strategies, creating resilience in industries and improving financial knowledge of managers of these industries in order to increase production of various wooden furniture products in the post-corona era was done. 
    Methodology
    In terms of its nature, this research is fundamental-applied and in terms of the type of research, it is a part of mixed research including quantitative and qualitative variables.The study population consisted of 180 managers of home and office furniture manufacturing companies based in Tehran and Alborz provinces, from which 120 were selected through the Cochran formula. Field-library methods are used to collect preliminary information as needed, the main tool for collecting information for this research is a questionnaire approved by academic experts. The used questionnaire includes 22 questions related to research variables, including resilience, government support as a moderating variable, investment strategies, financial knowledge and production growth. Also, the scale used is a 5-point Likert scale. In this research, Cronbach's alpha coefficient, composite reliability and extracted average variance were used to determine the reliability and convergent validity of the questionnaire. In order to analyze the internal structure of the questionnaire and discover the constituent factors of each structure or variable, the confirmatory factor analysis tool was used. Also, to check and analyze the data, descriptive and inferential statistics were used using SPSS software, and to check the relationships between variables, structural equation method based on the use of Smart-Pls software was used.
    Results
     The results of correlation between the variables show that at a significance level of 1%, the highest correlation is between financial knowledge variables with investment strategies, and the lowest correlation is between government support variables with production growth. Also, the reliability check of the questionnaire shows that there is reliability and convergent validity in the questions. The results of examining the measurement model using confirmatory factor analysis show that the items of the model are correctly defined and it is not recommended to remove any of them, because the values ​​of the factor loadings are higher than the minimum acceptable value, i.e. 0.3. This study showed that there is a positive and significant relationship between investment strategies, resilience and financial knowledge as independent variables and positive growth as a dependent variable. Research findings show that the government support component is also related to production growth. It has a positive and significant relationship. In relation to the role of government support as a mediating variable in the relationship between investment strategies, resilience and financial knowledge on production growth of wooden furniture industry, the results show an effective relationship. In all these research hypotheses, the significance level of the p-value test is less than 5% and the T value is outside the range (1.96, -1.96), so it is significant with a 95% confidence factor.
    Conclusion
     The results of this research revealed that in the post-corona era, wooden furniture industry may face new developments and changes. These changes can include changes in the needs and tastes of customers, the process of marketing and selling products, the use of environmentally friendly products, changes in the structure of companies and the necessity of creating industrial holdings, the necessity of using new technologies in production of various products in furniture industry and decoration, paying more attention to firm's internal structures to increase the level of resilience, using managers with extensive financial knowledge to deal with fluctuations of firm's financial assets. Also, in the post-corona era, government support for wooden furniture industries can play an important role in impact of investment strategies, resilience and financial knowledge on production growth of these industries.
    Keywords: Financial Knowledge, Investment Strategies, Resilience, Government Support, Production Growth, Wooden Furniture Industries
  • Zahra Kazemi Karchangi *, Noureddin Nazarnezhad, Hasan Sharifi Pages 301-312
    Background and purpose

    Today, with the rapid development of human society, the pollution of particles matter (PM) in the atmosphere has increased. Suspended particles easily enter the human respiratory system and have serious effects on health, they are considered as one of the critical and risky issues in modern urban societies. Air filters play a key role in reducing the emission of these particles and preventing their harmful effects on human health. Due to the growing importance of air pollution and its harmful effects on human health and the environment, the use of effective and environmentally friendly filters has received more attention. In this regard, natural and biodegradable materials such as bamboo fibers are considered a suitable alternative to synthetic polymer materials in making filters. This research focuses on the preparation and evaluation of cellulose air filter using bamboo fibers to deal with air pollution.

    Materials and methods

    To prepare the filter, bamboo fibers were first pulped through the process of soda anthraquinone with 25% sodium hydroxide, pulping time 2 hours and temperature 175 degrees Celsius with 0.2% anthraquinone (AQ), then during D0ED1 sequence was bleached by chlorine dioxide and soda. In the next step, the oxidation process was carried out with 3% hydrogen peroxide, 3% sodium silicate and the ratio of sodium hydroxide to hydrogen peroxide 0.8. Then 3% polyvinyl alcohol was added to the resulting suspension and stirred for 10 minutes with the same retention time for all treatments. The suspension was homogenized with an Ultra Thorax homogenizer and dried in a freeze dryer at -110°C for 72 hours to prepare the cellulose filter.

    Results

    The results showed that oxidation and addition of PVA have a positive effect on the mechanical and structural characteristics of the filter. The tensile strength of filters improved significantly after oxidation and adding PVA and increased from 0.236 Nm/g to 0.528 Nm/g. The amount of porosity and air permeability were also affected by oxidation and PVA addition, after oxidation, the porosity and air permeability increased by increasing the number of carboxyl groups and improving the dispersion of cellulose fibers. While the addition of PVA created strong hydrogen bonds and reduced porosity and air permeability. Electron microscopic images (SEM) also clearly showed the structural changes caused by oxidation. After oxidation and adding PVA, the density of the fiber network increased and improved the uniform dispersion of fibers and created a more coherent structure while small pores between fibers still existed. The specific surface area and the average pore size of the filters were checked using the BET method, which shows that the specific surface area increased in the oxidized and PVA-containing filters, and the pore size was maintained in the nano scale in all filters.

    Conclusion

    These results show that the combination of oxidized bamboo fibers containing PVA leads to the production of efficient air filters with improved characteristics that can help reduce air pollution because these filters are able to prevent the passage of PM suspended particles by having pores at the nanoscale.

    Keywords: Air Filter, Oxidation, Polyvinyl Alcohol, Bamboo Fibers
  • Sepideh Sasanian, Arash Farajpour Roudsari *, Asghar Tabei Pages 313-326
    Background and Objective

     In the present era, technological advancement depends on the progress made in the field of materials and the production of composites has been a significant step towards the evolution of engineering materials. By physically combining two or more materials, not only lighter and stronger material are produced, but such new materials replace the traditional materials. This research aims to compare the mechanical and physical properties of composites coated with small glass beads and shells powder, individually and in mixture, and to select the best sample with lighter specific weight, better strength, and easier installation for building facades.

    Materials and Methods

     The samples were prepared using beech wood flour, E-grade glass fibers, ortho unsaturated polyester resin matrix, montmorillonite K10 nanoclay, MEPK, 10% cobalt as a constant factor, Caspian Sea rolling shell (Cerastoderma glaucum) powder, and small glass beads as a variable factor. Specimens were made using the hand lay-up method. Variable percentages of glass beads and shells, or a combination of both, were used on the composite as a gel coat. Fifteen composite blocks with dimensions of 20×30×0.7 cm3 were prepared. The edges of the block were then sanded. The blocks were placed in an oven at 120 degrees centigrade for 2 hours, and after cooling, they were weighed and their dimensions were measured, and then cut to the required sizes, and physical and mechanical properties such as water absorption, thickness swelling, bending, tension, impact, and abrasion were measured using ASTM procedures with three replication. Finally, the specific weight was compared according to national building regulations. For data analysis, the SAS9.6 method was used. The validity and reliability of the test were calculated with 99% accuracy based on the test data and reported as an analysis of variance table using SAS software..

    Results

     The results of this research showed that the sample made from a combination of nanoclay, beech wood flour, glass fibers, and resin with 30% glass beads coating demonstrate increased impact resistance. The more glass beads were added to the coating, the higher the impact resistance of the composite. With a 30% coating using Caspian Sea rolling shell powder, the composite bending and tension strength increased compared to the control sample. The abrasion rate in composites prepared with 30% glass beads and 30% shell powder was lower after 200 cycles of abrasion compared to other samples. The thickness swelling rate after 48 hours of immersion in water was zero. Although the water absorption rate in the samples was very low, it can be said that samples with a higher amount of shell powder had higher water absorption compared to the control sample. The specific weight of the samples with the dimensions of the 20×30×0.7 cm3 was measured as 1211.9 kg/m³. The highest specific weight in the treatments was related to the sample treated with a 30% glass bead layer coded G180SH0 (p=1240 kg/m³), and the lowest specific weight was related to the untreated control sample coded G0SH0 (p=1192 kg/m³). Meanwhile, the lowest specific weight of stone used for building facades belongs to quartz (p=2000 kg/m³).

    Conclusion

     In general, it can be mentioned that the composite prepared with a 30% glass bead coating has better quality in terms of abrasion, impact resistance, strength, and no water absorption compared to other samples. From the relative comparison of the specific weight of the samples, it can also be acknowledged that with an increase in specific weight, the impact and bending strength increases, as seen in the G180SH0 sample. Ultimately, the research objective of preparing a strong and lightweight composite for building facade applications was achieved.

    Keywords: Nanocomposite, Hand Lay-Up, Glass Bead, Shellfish, Glass Fiber
  • Meysam Mehdinia *, Mehrdad Ahmadi, Edris Moazeni, Zahra Elahifard Pages 327-335
    Background and objectives

    One of the most serious challenges in the world and our country in cellulosic industries is raw material shortage. Therefore, the urgency to find out new alternatives with regard to forests area reduction and resulting lower wood harvesting is necessary. Lagerstroemia spp.‎ is a decorative bush that has many species and after pruning has a large amount of waste that can be used in the production of particle board, etc. The possibility of using this species requires morphological and chemical studies of Lagerstroemia spp. fibers.

    Methodology

    This study was done according to ASTM and TAPPI standards. In this research, the biometric and chemical properties of the fibers in the longitudinal axis and at intervals of 5, 50 and 75% of the height of the stem after peeling have been done. Chemical characteristics including the percentage of cellulose, hemicellulose, lignin, extractive materials and ash, as well as anatomical parameters including fiber length, fiber diameter, cell cavity diameter and fiber wall thickness were measured and based on them, entanglement, runkle and The flexibility index was also calculated.

    Results

    The results obtained for length, diameter, lumen diameter, and cell wall thickness of the Lagerstroemia spp fibers 0.66 mm, 16.64, 7.76 and 8.78 microns, respectively. The averages of slenderness, flexibility and runkel ratios were calculated as 40.1, 46.67, and 226.3, respectively. Also, holocellulose content 81.3%, alpha cellulose content 63.55%, cellulose content 53.15%, lignin content 21.28%, extractives soluble in acetone and water content, respectively 5.87% and 2.47% and ash content 1.54% was measured.

    Conclusion

    According to the results, Lagerstroemia spp. fibers in comparison with other species are a good raw material for manufacturing of cellulosic products.

    Keywords: Lagerstroemia Spp, Raw Material Shortage, Cellulosic Industries, Biometric, Chemical Properties Of Fibers