فهرست مطالب

تحقیقات علوم چوب و کاغذ ایران - سال بیست و هفتم شماره 2 (پیاپی 39، تابستان 1391)

مجله تحقیقات علوم چوب و کاغذ ایران
سال بیست و هفتم شماره 2 (پیاپی 39، تابستان 1391)

  • تاریخ انتشار: 1391/08/25
  • تعداد عناوین: 15
|
  • محمد تسوجی، امیر نوربخش، ابوالفضل کارگرفرد، حسین حسینخانی صفحه 189
    در این تحقیق با استفاده از ذرات کاه گندم و برنج، ذرات نانورس، پلی پروپیلن و جفت کننده، چوب – پلاستیک ساخته شد و خواص فیزیکی و مکانیکی آن مورد ارزیابی قرار گرفت. مقدار مصرف ماده زمینه پلاستیکی(پلی-پروپیلن) 60 درصد وزنی و ماده لیگنوسلولزی 40 درصد وزنی در نظر گرفته شد. میزان نانورس اضافه شده در سه سطح 0، 2 و 4 درصد و میزان ماده جفت کننده، 2 درصد وزنی در تمام تیمارها به جز تیمار شاهد در نظر گرفته شد. نمونه های تیمار شاهد بدون اضافه کردن جفت کننده و ذرات نانورس و تنها با استفاده از پلی پروپیلن و ماده لیگنوسلولزی ساخته شدند. مدول های کششی و خمشی با افزایش 2 درصد نانورس افزایش یافته ولی در سطح 4 درصد شاهد کاهش مدول ها و با افزایش نانورس مقاومت به ضربه کاهش یافتند. خواص جذب آب 24 ساعتی نمونه-های ساخته شده نیز با اضافه کردن 2 درصد نانورس کاهش یافته و در سطح 4 درصد نانورس افزایش قابل توجهی مشاهده شد. البته در تمام تیمارها، نمونه های ساخته شده از کاه برنج به دلیل وجود سیلیس بیشتر و سازگاری بیشتر با ذرات نانورس، ویژگی های فیزیکی و مکانیکی مطلوب تری نسبت به نمونه های تولید شده از کاه گندم داشتند. به منظور بررسی دقیق تر نتایج از میکروسکوپ الکترونی پویشی استفاده شد.
    کلیدواژگان: چندسازه، نانورس، پلی پروپیلن، کاه گندم، کاه برنج، خواص فیزیکی، خواص مکانیکی
  • حسن ضیایی طبری، امیر نوربخش، حبیب الله خادمی اسلام، نورالدین نظر نژاد، بهزاد بازیار صفحه 202
    هدف از انجام این تحقیق بررسی امکان استفاده از آرد نی و همچنین تاثیر میزان ذرات نانو مونت موریلونیت در خواص فیزیکی و کششی چندسازه پلیپروپیلن/ آرد نی/ نانورس بوده است. میزان ماده سازگاردهنده و آرد نی بهترتیب در سطحهای 5% و 40% ثابت و میزان نانو مونت موریلونیت در چهار سطح 0، 1، 3 و 5% در نظر گرفته شدند. مواد در یک مخلوطکن مخلوط و نمونه ها با روش قالبگیری تزریقی ساخته شدند. به منظور بررسی خواص مکانیکی چندسازه آزمون کشش (مقاومت و مدول کشش) و ازدیاد طول بر طبق آییننامه EN ISO 527 انجام شد. خواص فیزیکی شامل جذب آب و واکشیدگی ضخامت نیز اندازهگیری شدند. نتایج حاصل از مقاومتها و مدولها و ازدیاد طولی و همچنین خواص فیزیکی (جذب آب) تا نقطه شکست نشان داد که با افزودن نانورس در سطح 3% مقاومت و ازدیاد طول و واکشیدگی ضخامت بهبود پیدا کرده است.
    کلیدواژگان: چندسازه، آرد نی، پلیپروپیلن، نانورس، ویژگیهای کششی، خواصفیزیکی
  • وحیدرضا صفدری صفحه 212
    یکی از تیره های مهم چوبی مناطق خشک و کویری در قلمرو رویش گیاهی ایرانو- تورانی تیره اسفناجیان (Chenpodiaceae) می باشد که دارای جنس و گونه های مختلف گیاهی است. از قضاء گونه مهم اشنان (Seidlitzia rosmarinus) با پراکندگی جغرافیایی وسیع در مناطق خشک ایران به این خانواده تعلق دارد که ویژگی های آناتومیکی آن تاکنون مورد مطالعه قرار نگرفته است. بنابراین به منظور بررسی ویژگی های آناتومیکی این گونه، تعداد شش اصله از درختچه اشنان در منطقه اردکان یزد قطع و ویژگی های آناتومیکی آن با میکروسکوپ نوری و الکترونی (SEM) و همچنین خصوصیات فیزیکی و شیمیایی آن مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج نشان داد که چوب گونه اشنان فاقد دوایر رویشی و همچنین فاقد اشعه چوبی بوده و در داخل بافت چوبی دارای آوند آبکش (intraxylary phloem)، می باشد. آوندهای آن کوتاه (متوسط 100 میکرومتر)، و دارای منافذ (پونکتواسیون) ریز بوده و آوندهای بخش چوب درون از صمغ فراوان و غلیظ برخوردار می باشد. طول فیبر کوتاه (334 میکرومتر) و ضخامت زیاد دیواره فیبر (4/8 میکرومتر ضخامت دو دیواره) در مقایسه با حفره سلولی (5/7 میکرومتر) از ویژگی های بیومتری این گونه محسوب شده و به لحاظ ویژگی آناتومیکی و بیومتری، در میان دیگر جنس های هم خانواده خود (Chenpodiaceae) با جنس آتریپلکس (Atriplex)، قرابت دارد. اشنان با وزن مخصوص طبیعی (تحت شرایط محیط) 92/0 گرم برسانتی-مترمکعب، در زمره چوب های خیلی سنگین محسوب شده و از همکشیدگی طولی (5 درصد) و مقدار خاکستر (5/5 درصد) بالایی برخوردار می باشد.
    کلیدواژگان: اشنان (Seidlitzia rosmarinus)، اسفناجیان (Chenpodiaceae)، آناتومی چوب، ویژگی فیزیکی، ویژگی شیمیایی
  • بابک میرزایی، مهدی تجویدی صفحه 226
    در این تحقیق رفتار افت تنش چندسازه های ساخته شده از کاغذ روزنامه آسیاب شده و پلیاتیلن سنگین بررسی شده است. چندسازه ها حاوی 25 و 50% پرکننده بود که با اختلاط مذاب و قالبگیری تزریقی ساخته شد و با پلیاتیلن سنگین خالص مقایسه شده است. نتایج نشان داد که افزودن پرکننده به پلیمر مدول و مقامتخمشی چندسازه را بهبود میبخشد. در پلیمر و چندسازه تنش بیشتری برای ثابت نگهداشتن سطوح بالاتر کرنش مشاهده شد. مقایسه تنش نسبی نمونه ها نشان داد که اختلاف افت تنش نمونه ها با گذشت زمان افزایش می یابد. عاملهای مدل پاور لاو نشان دادند که با افزایش سطح کرنش، A (بزرگی افت تنش) افزایش یافته و n (توان مدل) کاهش می یابد. بررسی رابطه سطح کرنش، عاملA و مقدار پرکننده نشان داد که رابطه خطی تقریبا کاملی (1~R2) بین درصد کرنش و A وجود دارد و با افزایش پرکننده تاثیر سطح کرنش روی عاملA بیشتر میگردد.
    کلیدواژگان: افت تنش، چندسازه، کاغذ روزنامه، پلیاتیلن سنگین
  • امیر نوربخش صفحه 235
    در این تحقیق برای بهبود خواص فیزیکی و مکانیکی چندسازه چوب پلاستیک، از چند ماده لیگنوسلولزی (باگاس، ساقه برنج، گندم و چوب صنوبر) به عنوان تقویت کننده استفاده شده و همچنین اثر نانورس در چندسازه پلی پروپیلن/ چوب پلاستیک بررسی شده است. مقدار نانورس در سه سطح مختلف (صفر، 3 و 6 درصد وزنی) متغیر بوده است. ویژگی های مقاومت کششی، خمشی و ضربه مطابق با آیین نامه استاندارد ASTM اندازه گیری شدند. همچنین برای تفسیر نتایج عکسبرداری الکترونی پویشی (SEM) و عکسبرداری الکترونی انتقالی (TEM) و پراش اشعه ایکس (XRD) انجام گرفت. با استفاده از آزمون فاکتوریل دو عامله در قالب بلوک های کامل تصادفی تجزیه و تحلیل آماری انجام شد و مقایسه میانگین ها با استفاده از آزمون چند دامنه ای دانکن (DMRT) مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که استفاده از باگاس و چوب صنوبر سبب افزایش ویژگی های مقاومتی نسبت به دو ماده ساقه گندم و برنج گردیده است. با بررسی اثر میزان مصرف ذرات نانورس مشخص گردید که در صورت استفاده از 3 درصد ذرات نانورس ویژگی های مقاومتی چندسازه به حداکثر رسیده است. بررسی نوع فازها و ریخت شناسی چندسازه نانو چوب پلاستیک به کمک طیف پراش اشعه ایکس و میکروسکوپ الکترونی نشان دهنده تشکیل ساختارهای بین لایه ای و درون لایه ای است. در صورت استفاده از 3 درصد ذرات نانورس جدایی نسبی لایه های سیلیکاتی (لایه لایه ای) مشاهده شد، که می تواند ناشی از تشکیل ساختار درون لایه ای باشد.
    کلیدواژگان: چندسازه، مواد لیگنوسلولزی، ذرات نانورس، ویژگیهای مقاومتی و عکسبرداری SEM، TEM
  • وحید دلنواز، احمد جهان لتیباری*، سید احمد میرشکرایی، سید محمد جواد سپیده دم صفحه 256

    این تحقیق با هدف بررسی تهیه خمیرکاغذ رنگبری شده سودا - اکسیژن از الیاف بازیافتی کارتن کنگره ای کهنه (OCC) انجام شده است. برای تعیین شرایط مطلوب لیگنین زدایی از چهار مقدار هیدروکسیدسدیم (9، 11، 13 و 15 درصد)، سه زمان پخت (90، 120 و 150 دقیقه) و دو دمای پخت (120 و150 درجه سانتیگراد) و فشار اکسیژن 6 بار استفاده گردید. پس از هر پخت بازده و عددکاپا اندازهگیری شد. نتایج نشان داد که استفاده از 9% هیدروکسیدسدیم، زمان پخت 150 دقیقه و دمای پخت 150 درجه سانتیگراد، مناسبترین ترکیب شرایط لیگنین زدایی است. بازده و عددکاپای این خمیرکاغذ بهترتیب 44/72% و 72/24 اندازهگیری شده است. ویژگی های مقاومتی خمیرکاغذ انتخابی شامل شاخص مقاومت در برابر ترکیدن، شاخص مقاومت در برابر کشش و شاخص مقاومت در برابر پاره شدن بهترتیب 27/2 kPa.m2/g، 19/29 Nm/g و 24/10 mN.m2/g اندازهگیری شده است. این خمیر کاغذ با استفاده از روش رنگبری کاملا بدون کلر رنگبری شده و با مصرف 3% پروکسیدهیدروژن و 2% هیدروکسیدسدیم؛ درجهروشنی به 92/57% ایزو افزایش یافت.

    کلیدواژگان: سودا - اکسیژن، رنگبری کاملا بدون کلر، کارتن کنگره ای کهنه (OCC)، لیگنین زدایی، ویژگی های مقاومتی
  • ندا سخاوتی، مسلم اکبری نیا، هوشنگ زنگنه صفحه 267
    گونه محلب Cerasus mahaleb (L.) Mill یکی از مهمترین پهن برگان جنگل های زاگرس است. چوب این گونه از زمان های قدیم به دلیل خاصیت خمش پذیری خوب و معطر بودنش همواره مورد استفاده در مصارف روستایی بوده و هست. با توجه به اینکه بهینه سازی مصرف چوب ارتباط تنگاتنگی با شناحت ویژگی های فیزیکی، آناتومیکی و سایر خواص مهندسی آن پیدا می کند بنابراین در این تحقیق سه اصله درخت سالم محلب برای بررسی ویژگی های مهندسی چوب آن با رعایت آیین نامه D143 استانداردASTM مورد آزمایش قرار گرفت. نتایج نشان داد که محلب جزء چوب های نیمه سنگین بوده و از خمش پذیری بالایی برخوردار است، به طوری که مقاومت به فشار موازی الیاف 45/48 (MPa) و از نظر طول و قطر الیاف به ترتیب دارای میانگین 71/0 میلیمتر و 85/19 میکرون می باشد. میانگین درصد هم کشیدگی و واکشیدگی حجمی آن به ترتیب 09/6 و 69/6 بوده و از نظر درصد هم کشیدگی شعاعی و مماسی به ترتیب 65/19 و 74/19 درصد می باشد و متوسط رویش قطری آن 96/4 میلیمتر و متوسط رویش ارتفاعی آن 31/0 متر می باشد.
    کلیدواژگان: محلب، جرم ویژه، طول الیاف، رویشگاه جنگلی زاگرس
  • علیرضا خرازی پور، ندا نیک وش صفحه 275
    در این تحقیق تاثیرآنزیم فنول اکسیداز بر روی لیگنین موجود در دیواره گیاهان صنعتی مورد استفاده در صنایع چوب اروپا و امکان استفاده و بهره برداری از آن به عنوان چسب بیولوژیک مورد بررسی قرار گرفته است. ازفیبرهای نوعی کاج جنگلی(Pinus sylvestris) برای تولیدMDF در دو فرایند خشک و تر مورد استفاده قرارگرفت. انکوباسیون فیبرها با لاکاز صنعتی از قارچ versicolor Trametes، در فرایند تر در محلول سوسپانسیون صورت گرفت و در فرایند خشک آنزیم بر روی فیبر ها اسپری شد. هر دو نوع آنزیم لاکاز بدون مدیاتور و با مدیاتور به کاررفته تاثیر اساسی بر روی بهینه سازی خواص فیزیکی و مکانیکیMDF تولید شده داشت و همه آنها حداقل استاندارد را کسب کردند. شرایط، شامل غلظت آنزیمی ml/ U100 و در طی انکوباسیون آنزیم و mM 10 مدیاتور4- هیدروکسی بنزوئیک اسید 98% زمان مناسب انکواسیون 15-10 دقیقه و اسیدیته 6/5 (6/5=PH)، شرایطی کاملا مناسب برای تولید تخته هایی با دانسیته متوسط به شمار می رود بررسی از عکس های میکروسکوپی الکترونی حاکی از تولید پلیمرهای فنولیک حاصل از تاثیر آنزیم لاکاز بر روی لیگنین و تولید زیادتر رادیکال های آزاد در آن، توسط مدیاتور است.
    کلیدواژگان: آنزیم فنول اکسیداز، چسب بیولوژیک، پلیمرهای فنولیک، خصوصیات فیزیکی ومکانیکیMDF
  • علی اکبر عنایتی، حسین ناظرانی هوشمند، کاظم دوست حسینی، احمد جهان لتیباری، سهراب رحیمی صفحه 294
    به منظور بررسی شرایط بهینه تولید بلوک های توخالی چوب- سیمان با مخلوط کردن خاک اره و سیمان پرتلند نوع دو، تعدادی بلوک حفره دار قالب گیری شد. از نسبت خاک اره به سیمان در سه سطح 28 به72، 35 به 65 و 42 به 58، نوع ماده افزودنی (کلریدکلسیم و کلرید منیزیم) و مقدار ماده افزودنی در دو سطح)سه و پنج درصد، نسبت به وزن سیمان) برای ساخت بلوک های آزمونی استفاده شد. نتایج بدست آمده از اندازه گیری ویژگی های فیزیکی (واکشیدگی ضخامت بعد از 2 و 24 ساعت غوطه وری در آب) و مکانیکی (مقاومت فشاری) بلوک های آزمونی نشان داد که تفاوت در نسبت های مختلف خاک اره به سیمان باعث تفاوت در خواص فیزیکی و مکانیکی بلوک ها گردیده است، به گونه ای که بیشترین مقاومت فشاری مربوط به بلوک های دارای نسبت خاک اره به سیمان 58 به 42 درصد و کمترین مقدار واکشیدگی ضخامت از آن بلوک های حاوی 28% خاک اره و 72% سیمان بوده است. همچنین مشاهده شد که نوع ماده افزودنی روی خواص فیزیکی و مکانیکی بلوک ها اثر معنی داری نداشته است، اما مقدار ماده افزودنی فقط در مورد کلریدمنیزیم اثرش بر روی این ویژگی ها معنی دار بوده است.
    کلیدواژگان: خاک اره، سیمان پرتلند، مقاومت فشاری، واکشیدگی ضخامت
  • محمد علی سعادت نیا، علی اکبر عنایتی، لوییک بقانشو، کامبیز پور طهماسی، فرهنگ هنرور صفحه 306
    در این تحقیق شاخص هایی از امواج نظیر سرعت فاز، سرعت گروه و ضریب تضعیف در چوب کششی و چوب فشاری دو گونه صنوبر و نوئل اندازه گیری شده و نتایج با چوب نرمال مجاور آنها مقایسه شده است. بدین طریق رفتار آکوستیکی چوب های واکنشی دو گونه مذکور مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان داد که سرعت فاز بین چوب کششی و نرمال صنوبر در هر یک از سه جهت اصلی (طولی، شعاعی و مماسی) تفاوت معنی داری نداشته است. ولی در چوب فشاری نوئل در جهت طولی سرعت موج کمتر و در جهت عرضی آن نسبت به چوب نرمال مجاورش بیشتر است. سرعت گروه به عنوان شاخص سرعت انتقال انرژی موج در چوب کششی و نرمال صنوبر نیز یکسان، ولی این سرعت در جهت طولی چوب نرمال نوئل بیشتر از چوب فشاری است و در جهت عرضی تفاوت معنی داری بین سرعت گروه در چوب فشاری و نرمال نوئل مشاهده نشد. البته ضریب تضعیف چوب واکنشی هر دو گونه تقریبا پایین تر از چوب نرمال است. به طوری که در بین عوامل اندازه گیری شده، گسیل آکوستیکی در چوب کششی و فشاری هر دو گونه همبستگی معنی داری با دانسیته داشت.
    کلیدواژگان: چوب کششی، چوب فشاری، رفتار آکوستیکی، سرعت فاز، ضریب تضعیف
  • سید محمد حسینی، محمدرضا ماستری فراهانی صفحه 319
    در این تحقیق، مقاومت به پوسیدگی چوب راش ایرانی اصلاح شده با انیدرید پروپیونیک در برابر قارچ مولد پوسیدگی سفید Tramets versicolor مورد بررسی قرار گرفت. چوب راش ایرانی (Fagus orientalis) که چوبی کم دوام می باشد با انیدرید پروپیونیک در دماها، زمان ها و غلظت های مختلف بدون حضور کاتالیزور اصلاح گردید. مقدار واکنش پروپیونیلاسیون با محاسبه درصد افزایش وزن (WPG)1 و درصد افزایش حجم (VC)2 بعد از استخراج با حلال (استن) تعیین گردید. درصد افزایش وزن های (WPGs) مختلفی در شرایط مختلف به دست آمد. VC به طور خطی با افزایش WPG افزایش یافت. مقاومت به پوسیدگی چوب راش پروپیونیله شده براساس استانداردASTM 1413D مورد بررسی قرار گرفت. کاهش وزن (WL)3 به دلیل پوسیدگی کاهش یافت، هنگامی کهWPG افزایش یافت. از این رو WPG 17% به عنوان آستانه مصونیت از پوسیدگی چوب راش ایرانی پروپیونیله شده محاسبه گردید.
    کلیدواژگان: انیدرید پروپیونیک، درصد افزایش وزن، قارچ مولد پوسیدگی سفید
  • احمد ثمریها، جعفر ابراهیم پور کاسمانی، سعید مهدوی صفحه 326
    نمونه های ساقه کلزای مورد آزمایش از یک مزرعه واقع در استان مازندران تهیه گردید. میانگین طول، قطر، قطر حفره و ضخامت دیواره سلولی الیاف ساقه به ترتیب 860، 95/27، 86/18 و 42/4 میکرومتر اندازه گیری شد. ترکیب شیمیایی نیز شامل میزان سلولز، لیگنین، مواد استخراجی و خاکستر به ترتیب 44، 21/19، 6 و 13 درصد اندازه گیری شد. پخت بهینه با بازده 66 درصد در شرایط20 درصد مواد شیمیایی بر مبنای اکسید سدیم، دمای پخت170 درجه سانتی گراد و زمان پخت 30 دقیقه انتخاب گردید. سپس پالایش خمیرکاغذ تا دو درجه روانی350 و400 میلی لیتر استاندارد کانادا (CSF) انجام شد. از هر دو نوع خمیرکاغذ، کاغذ دست ساز با جرم پایه g/m2 127 تهیه و ویژگی های فیزیکی و مقاومتی آن اندازه گیری و با نمونه شاهد مقایسه گردید. تجزیه و تحلیل آماری نتایج این اندازه گیری ها حاکیت از آن دارد که کاغذ حاصل از خمیرکاغذ نیمه شیمیایی سولفیت خنثی کلزا با درجه روانی350 و400 میلی لیتر (CSF) در تمام شاخص های فیزیکی و مقاومتی، دارای ویژگی های کاملا برتر نسبت به خمیرکاغذ نیمه شیمیایی سولفیت خنثی پهن برگان تولید شده در کارخانه چوب و کاغذ مازندران می باشد.
    کلیدواژگان: ساقه کلزا، خمیرکاغذ نیمه شیمیایی سولفیت خنثی، پخت بهینه، درجه روانی، ویژگی های فیزیکی و مقاومتی
  • تقی طبرسا، سیدمحمدحسینی*، ایمان ولی زاده صفحه 338

    در این مطالعه، امکان استفاده از کاغذ روزنامه باطله در ساخت پانل های الیاف _ سیمان مورد بررسی قرار گرفته است. عوامل متغیر در این بررسی شامل نسبت الیاف به سیمان در سه سطح (90 به 10 درصد، 85 به 15 درصد و 80 به 20درصد)، میزان کلرید کلسیم به عنوان ماده افزودنی تسریع کننده گیرایی در دو سطح (3 و 5 درصد) براساس وزن خشک سیمان در نظر گرفته شدند. پس از ساخت تخته ها، مدول گسیختگی و میزان واکشیدگی ضخامت طبق استاندارد 68763DIN ارزیابی شد. نتایج این بررسی نشان داد که تخته های ساخته شده با نسبت سیمان به الیاف 90 به 10 با مصرف 5 درصد کلرید کلسیم دارای بیشترین مقاومت خمشی و کمترین میزان واکشیدگی ضخامت در 24 ساعت غوطه وری بوده اند.

    کلیدواژگان: کاغذ باطله، فراورده الیاف، سیمان، کلریدکلسیم
  • محمد فرج الله پور، کاظم دوست حسینی صفحه 348
    در این تحقیق اثر رطوبت کیک خرده چوب و حضور نانوذرات مس بر انتقال حرارت و خواص فیزیکی و مکانیکی تخته خرده چوب صنوبر مورد بررسی قرار گرفت. عوامل متغیر شامل رطوبت کیک خرده چوب در سه سطح 9، 12و 15 درصد بر مبنای وزن خشک خرده چوب ها و نانوذرات مس در دو سطح 0 و 15 درصد براساس وزن خشک چسب در نظر گرفته شدند. نتایج نشان دادند که با افزایش رطوبت کیک خرده چوب خواص مکانیکی تخته خرده چوب بهبود می یابد. نانوذرات مس موجب افزایش انتقال حرارت از صفحه های پرس به لایه مغزی کیک خرده چوب و متعاقبا افزایش چسبندگی داخلی گردیده است و این اثر مثبت با افزایش رطوبت کیک خرده چوب مشهودتر می شود. اما جذب آب و واکشیدگی ضخامت با بالارفتن رطوبت کیک خرده چوب و حضور نانو ذرات افزایش می یابد. نتایج این بررسی نشان دادند که تاثیر نانو ذرات مس در رطوبت های بالاتر کیک خرده چوب بر انتقال حرارت بیشتر می باشد. به طوری که حضور، پراکنش و اندازه نانوذرات در خط چسب توسط پرتوسنجی اشعه ایکس مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصل از تصویربرداری میکروسکوپ الکترونی (SEM) و پرتوسنجی اشعه ایکس (EDX) حضور و پراکنش مناسب نانوذرات مس در خط چسب را به خوبی اثبات می کند.
    کلیدواژگان: تخته خرده چوب صنوبر، رطوبت کیک خرده چوب، نانوذرات مس، انتقال حرارت، خواص فیزیکی و مکانیکی
  • سیدمحمود کاظمی، حمیده اسدپور، شمس الدین بالاپور صفحه 361
    درسال 1387 طوفان شدیدی در منطقه ساری واقع شد که منجر به خسارات زیاد و از جمله قطع درختان زربین در محل این تحقیق (دانشکده منابع طبیعی ساری) گردید. برای انجام این مطالعه روابط بین حلقه های رویشی زربین و متغیرهای اقلیمی ابتدا دیسک هایی از گرده بینه های قطع شده و سپس نمونه های مغزی از درختان ایستاده تهیه شد. با استفاده از میز اندازه گیری رویش، عرض هر یک از حلقه ها و میانگین پهنای رویش درختان در هر سال ثبت گردید. داده های خام مربوط به حلقه های رویشی در برنامه آماری (ARSTAN) استانداردسازی شده و میانگین شاخص حلقه-های رویشی بدست آمد. جهت بررسی روابط متغیرهای اقلیمی با رویش زربین، از داده های مربوط به دما و بارندگی ایستگاه های هواشناسی تجن و بابلسر استفاده شد. نتایج مشاهده ای درختان افتاده نشان داد که درختان زربین در برابر طوفان مقاوم نیوده و رویشگاه های جلگه ای که سطح ایستایی آب در آن بالاست محل مناسبی برای کاشت آن نمی باشد. نتایج عددی نیز نشان داد میانگین پهنای رویش حلقه های زربین در محل تحقیق هرسال 62/3 میلیمتر می باشد. به طوری که در این رویشگاه با احتساب ضخامت پوست، پس از گذشت 40 سال، میانگین قطر تنه درختان زربین به 30 سانتی متر می رسد. افزایش دما در طول سال های سال گذشته موجب روند کاهشی رویش زربین گردید. همچنین ارتباط شاخص حلقه رویشی زربین با داده های بارندگی نشان داد که فاکتور اقلیمی تاثیرگذار بر رشد زربین در منطقه، بارندگی است، به طوری که بارندگی ماه فروردین همبستگی مثبت و معنی داری (61/0=r و 01/0p<) با این شاخص داشت.
    کلیدواژگان: زربین، حلقه رویش، بارندگی، دما، استانداردسازی و بادله
|
  • Tasoojim., Nourbakhsh, Kargarfarda., Hosseinkhani, H Page 189
    Physical and mechanical properties of wood-plastic composites produced from wheat and rice straw particles, nano-clay, polypropylene and MAPP were investigated. The amount of polypropylene and lignocellulosic materials were selected as 60 wt% and 40 wt% respectively. Nano-clay was added in three levels 0, 2 and 4 wt% and the amount of coupling agent was fixed and set to 2 wt% for all treatments except for the control. Control samples, made of polypropylene and lignocellulosic materials with neither nanoclay nor coupling agent were used. Results showed that the tensile and flexural strengths were decreased by the addition of nanoparticles. For tensile and flexural modulus, adding 2 wt% of nanoclay led to an increase in both moduli. However there was a decrease in both moduli when 4 wt% nanoclay was added. Impact strength decreased adding nanoclay. There was a decrease in 24 hour water absorption when 2 wt% of nanoclay was added but an increase was observed in 4 wt% of nanoclay level. According to the mechanical and physical properties of all the treatments, the samples made of rice straw showed better results compare to wheat straw samples due to their high amount of silica and its compatibility with nanoclay.
    Keywords: Composite, nanoclay, poly propylene, wheat straw, rice straw, physical properties, mechanical properties
  • Ziaei Tabarih., Nourbakhsha., Khademieslamh., Nazar Nezhadn., Bazyar, B Page 202
    The aim of this study was to investigate the potential of using reed flour and different contents of montmorillonite (nanoclay) nanoparticles on the physical and tensile properties of polypropylener/reed flour/nano clay composite. The amount of coupling agent and reed flour was constant at 5% and 40%, respectively and nanoclay content, adjusted at four levels of 0, 1, 3 and 5% were considered. The materials were mixed in an internal mixer and the samples were prepared by injection molding method. The specimens were tested in accordance with EN ISO 527 standard test method for tensile properties (tensile strength and module) and elongation at break. Physical properties such as water absorption and thickness swelling were measured. The results of tensile moduli and strengths, elongation at break and physical properties (water absorption) showed improvement by the addition of nanoclay up to 3%.
    Keywords: Composite, reed flour, polypropylene, nanoclay, tensile properties, physical properties
  • Safdari, V Page 212
    One of the important families of woody species of Irano-Torani region is Chenpodiaceae which comprises of different woody genus and species and Seidlitzia rosmarinus an specie with vast geographical distribution belongs to this family. Irrespective of its vast spread, the anatomical and other properties the specie has not been studied. In order to study the anatomical properties, 6 sound shrubs of Seidlitzia rosmarinus in Ardakan (Yazd, Iran) were harvested and the physical, chemical and anatomical properties of the wood were determined. The anatomical features were determined using light microscope and scanning electron imaging (SEM). Results showed that growth rings boundaries are indistinct; Intrexylary phloem (included phloem) is concentric. Vessels are short (100 µm) and gum–like deposit are present and inter-vessel pits are very tiny. The fiber length is short (334 µm) and fiber wall thickness (2d= 8.4 µm) in comparison to lumen (7.5 µm) is thick. Seidlitzia rosmarinus is anatomically and biometrically similar to Atriplex. The density in normal condition is 0.92 gr/cm3 which categorized the wood as heavy wood and its longitudinal shrinkage and ash content were measured as 5% and 5.5%) respectively.
    Keywords: Seidlitzia rosmarinus, Chenpodiaceae, Wood Anatomy, Physical, chemical properties
  • Mirzaeib., Tajvidi, M Page 226
    Stress relaxation behavior of milled newsprint/HDPE composite containing coupling agent was studied. Composites containing 25 and 50% filler in weight were produced, and were compared to neat polymer. Melt blending followed by injection molding was the manufacturing process. Results showed that incorporating filler to polymer increases the flexural strength and modulus. It was observed that higher stress is needed to maintain higher strain levels. Furthermore, comparing the stress ratio patterns revealed that the difference among relaxation of different samples develops over time. Power law computed parameters showed that higher strain level results in higher stress relaxation amplitude (A) and lower time exponent (t). It was also found that, almost complete linear relationship could be established between strain level and parameter A, and the effect of strain level on parameter A is more pronounced at higher filler contents.
    Keywords: Stress, composites, melt blending, flexural strength
  • Nourbakhsh, A Page 235
    To improve the mechanical properties of wood plastics composites, four lignocellulosic materials (bagasse, rice straw, wheat straw and poplar wood powder) was used as the reinforcing material. The amount of nano-clay at different levels (0, 3 and 6%) were examined on the performance of wood plastic composites. Tensile, flexural and impact properties were measured in accordance with ASTM standard test methods. Scanning electron microscope imaging (SEM) and transmission electron microscope imaging (TEM) were performed to interpret the results. The applocation of bagasse and poplar wood powder compared with wheat and rice straws increased the strength of wood plastics composites. Using 3% nanoclay particles increased the strength properties to the maximum values. Imaging the morphology of nanoclay by X-ray diffraction and electron microscopy showed the distribution of nanoclay particles in polymer structure. With increasing the amount of nanoclay to 3%, the distance between layers increased.
    Keywords: Composite, lignocellulosic materials, nano, clay, strength properties, SEM, TEM
  • Delnevazv., Jahan, Latibaria., Mirshokraie, S.A., Sepidehdam, M.J Page 256

    Soda - oxygen pulping of old corrugated container to produce totally chlorine free bleached pulp was investigated. In order to reach the optimum delignification condition; four levels of sodium hydroxide (9, 11, 13, and 15 %), three cooking times (90, 120, and 150 minutes) and two cooking temperatures (120, and 150 ºC) at 6 bar oxygen pressure were studied. Yield and kappa number of pulps were measured. Results showed that the pulp obtained applying 9% sodium hydroxide, 150 minute delignification time and 150 ºC delignification temperature which produced the pulp with the yield and kappa number of 72.44% and 24.72 respectively was suitable for further bleaching. Strength of selected pulp including burst strength, tensile strength, and tear strength indices were measured as 2.27 kPa.m2/g, 29.19 Nm/g and 10.24 mN.m2/g respectively. The pulp was bleached applying 3% H2O2 and 2% NaOH to reach the final brightness of 57.97% ISO.

    Keywords: Soda, oxygen, old corrugated container (OCC), delignification, totally chlorine free, ftrength properties
  • Sekhavatin., Akbariniam., Zanganeh, H Page 267
    Cerasus mahaleb (L.) Mill is among the important broad-leaved trees in Zagros forests. Good bending property and the pleasant aroma helped the tree species to find a long history of rural and local uses. Wood consumption is closely influenced by the physical, biometric and other engineering properties. Three sound trees were harvested and tested according to ASTM-D143 standards testing procedures. Results showed that Cerasus mahaleb (L.) Mill has semi-heavy wood with high bending ability. Its compression strength parallel strain was measured as 48.45 MPa. The average fiber length and fiber diameter was 0.71 mm and 19.85 m respectively. Mean volume shrinkage and swelling was measured as 6.09% and 6.69% respectively. The radiant and tangent shrinkage and swelling after 2 and 24 hour immersion in water was 19.65%, 19.74%, 19.9%, 19.89%, 20.62% and 21.16% respectively. Mean annual diameter growth as well as mean height growth were 4.96 mm and 0.31 m respectively.
    Keywords: Cerasus mahaleb (L.) Mill, density, fiber length, diameter, zagros forest site, shrinkage, swelling
  • Kharazipoura., Nikvash, N Page 275
    Enzymatic activation of lignin on pinewood TMP (Thermo-Mechanical Pulp) fibers for MDF production was investigated using electronic microscopic technique. Two systems: laccase mediator and laccase without mediator were used. MDF was made with laccase as biological catalysts in both wet and dry process. Incubation of fibers with commercially available Trametes versicolor laccase was performed in aqueous solution (wet process) or the enzyme was sprayed onto the fiber (dry process). Both laccase mediator and laccase without mediator imparted major impact on the optimization of physico-mechanical properties to achieve minimum requirement of standard. Boards produced with fiber-treated with laccase were found to have higher mechanical strength than non-treated binder-free control boards. Best board properties (bending strength, internal bond strength and swelling) were observed after an incubation of 10-15 min at pH 5.6 and a concentration of 100 U/ml laccase with a mediator (4- Hydroxy benzoic acid 98%) concentration of 10 mM added at 3 min intervals. Electron-microscopic micrographs of enzyme-bonded fibers showed that the application of mediator enhances laccase reaction and, most importantly, the substrate spectrum of the enzymes broadens dramatically. Laccase (phenol oxidase enzymes) serves as an activator of lignin by radical production. Certainly it can be deduced from these studies, that enzymatic treatment altered the surface properties of the fibers. Laccase mediator treated fibers showed a marked increase in the hydrophobicity.
    Keywords: Enzymatic activation, Thermo, Mechanical Pulp, Hydroxy benzoic acid, phenol oxidase enzymes
  • Enayati, A.A., Nazerani Hooshmandh., Doosthoseinik., Jahan Latibari, Arahimi S Page 294
    In order to study the optimum manufacturing conditions of wood sawdust-cement perforated blocks, sawdust of headrige saw was mixed with portland cement type II, and then perforated blocks were molded from this mixture. The mixture ratios of sawdust to cement were selected as 28:72, 35:65 and 42:58, respectively. CaCl2 (Calcium chloride) or MgCl2 (Magnesium chloride) at two levels (3%,5% based on the weight of the cement) were used as additives. The results of physical (thickness swelling after 2 and 24 hours soaking in water) and mechanical (compressive strength) properties of the blocks revealed that varying the sawdust to cement ratio imparted differences in physical and mechanical properties of the blocks. The blocks with sawdust to cement ratio of 42:58 showed the highest compressive strength and blocks with sawdust to cement ratio of 28:72 showed the lowest thickness swelling. It was observed that the type of additive did not impose any significant effect on physical and mechanical properties of blocks. Whereas the effect of MgCl2 level on the properties was significant.
    Keywords: Sawdust, portland cement, perforated blocks, compressive strength, thickness swelling
  • Saadat Nia M.A., Enayati A.A., Brancheriau L.Pourtamasi, K Page 306
    The acoustic behavior of reaction and normal woods, phase velocity, group velocity and attenuation coefficients in the main directions for two wood species (Populus deltoids & Picea abies), were measured and compared. The results did not show any significant difference between phase velocities of normal and tension wood at the same ring in poplar wood. But in compression wood from spruce, phase velocity in longitudinal direction was lower; while in transverse direction was higher compared to normal wood. Group velocity as an index of speed of wave energy in compression wood also was less than that in normal wood. In radial and tangential directions, there was no significant difference between group velocity of compression and normal woods of spruce. In poplar species, in all main directions, the measured group velocities, both for tension and normal woods were identical. The result also showed that the attenuation coefficients in reaction wood of two wood species (poplar and spruce) were less than those of normal wood in all directions. In compression and tension woods, a high correlation was observed between acoustic radiation and wood density.
    Keywords: Tension wood, compression wood, acoustic behavior, phase velocity, attenuation coefficient
  • Hossienim., Farahani, M.R.M Page 319
    Decay resistance of propionic anhydride modified Iranian beech wood against the white rot fungus (Trametes versicolor) was investigated. Iranian beech (Fagus orientalis), which is a nondurable wood was modified by propionic anhydride at different temperatures, concentrations and times without using any catalyst. Propionylation was determined by calculating volume change (VC) and weight percentage gain (WPG) after solvent extraction using acetone. Different WPGs were obtained applying different treatment conditions. VC increased linearly with increasing WPG. The decay resistance of the propionylated wood against Trametes versicolor was determined according to ASTM D1413 standard test methods. Weight loss (WL) due to decay was reduced significantly when WPG increased. WPG of about 17 % was found to be the threshold level of the propionylated wood.
    Keywords: Beech wood propionic anhydride, weight percentage gain, white rot fungus
  • Samarihaa., Ebrahimpour Kasmanij., Mahdavi, S Page 326
    Rapeseed straw was collected from a cultivation farm in the vicinity of Babul, Mazandaran. Average fiber length, width, lumen diameter and cell wall thickness were measured as 860, 27.95, 18.86, and 4.42 µm respectively. Chemical components of rapeseed straw including cellulose, lignin, ash and extractives were measured as 44%, 19.21%, 6%, and 13% respectively. Optimum pulping conditions to reach the pulp yield of 66%, were selected applying chemical charge of 20% (based on Na2O), cooking temperature of 170 ºC, and cooking time of 30 min. The pulps were refined to 350 and 400 ml CSF using PFI mill. Statistical analysis showed that mechanical properties of hand sheets with the basis weight of 127 g m-2 made from rapeseed straw NSSC pulp at the freeness of 350 and 400 ml CSF exhibited better properties compared to mixed hardwood NSSC pulp to produce fluting paper.
    Keywords: Rapeseed straw, NSSC pulp, physical, mechanical
  • Tabarsat., Hossienim., Valizadeh, E Page 338

    This study was conducted to investigate the potential of waste newspaper application in cement fiber board production. Cement fiber board were produced using three levels of waste paper fibers and two levels of calcium chloride as additive material. After making the boards, the Modulus of Rupture (MOR) and thickness swelling after 24 hours immersion in water were determined based on DIN 68763. The results showed that boards made with cement:fiber ratio 90:10 and 5% calcium chloride exhibited the maximum modulus of rupture and minimum of thickness swelling (TS) after 24 hours. The results also showed that additive material had positive effect on physical and mechanical properties of boards.

    Keywords: Fiber cement, waste paper, calcium chloride
  • Farajallahpourm., Doosthoseini, K Page 348
    Effects of mat moisture content (MC) and Cu nanoparticles on heat transfer and physical and mechanical properties of poplar particleboard were investigated. Three levels of mat moisture content (9, 12 and 15%. based on oven dried wood particles) and two levels of Cu nanoparticles (0 and 15% based on oven dried resin) were selected as variable factors. Results indicated that mechanical properties of particleboard improved as MC increases. Cu nanoparticles accelerated the heat transfer from the surface layer to the core layer of the mat and subsequently increased the internal bonding. This positive effect was evident as MC increased. Water absorption and thickness swelling increased as either MC or Cu nanoparticles content was raised. It was observed that the efficiency of Cu nanoparticles on heat transfer was superior at higher MC. Energy Dispersive X-Ray Spectroscopy (EDS) and Scanning Electron Microscopy (SEM) determination revealed that the presence and very well dispersion of Cu nanoparticles in glue line.
    Keywords: Poplar particleboard, mat moisture content, Cu nanoparticles, heat transfer, physical, mechanical properties
  • Kazemi, S.M., Asadpourh., Balapour, Sh Page 361
    During 2008, a severe deluge in Sari caused huge damages and Cupressus sempervirens l. var. horizantalis trees in botany garden of Natural Sciences College were also fallen by the overflow. To perform the study the fallen trees disks and cores of standing trees were prepared. Using Lintab Measurement Table, the width of each growth ring per year and their average were calculated. The raw data related to rings growth were standardized by method of ARSTAN and index average of growth rings was recorded. To study the relationship between climatic variables and C. sempervirens rings growth, data of Babolsar and Tajan synoptic stations were found. The observation results of fallen trees in flat sites showed that C. sempervirens is not resistant against deluge and in the places which ground water table is raised; C. sempervirens is not suggested for planting. Numerical results also indicated that the mean growth ring is about 3.62 mm per year. Taking into account the bark width, the average of trunk diameter after 40 years was about 30 cm. Temperature increase during the Past years had caused the trend of growth width to reduce. Also the relation of index average of growth with rainfall showed that precipitation is an effective factor on C. sempervirens growth and as a result, the average of rainfall in April had a positive and significance effect on C. sempervirens growth (R= 0.61 and P<0.01).
    Keywords: Cupressus sempervirens l.var. horizantalis, growth ring, precipitation, temperature, standardized, badele