فهرست مطالب

صنایع چوب و کاغذ ایران - سال هشتم شماره 1 (بهار 1396)

مجله صنایع چوب و کاغذ ایران
سال هشتم شماره 1 (بهار 1396)

  • تاریخ انتشار: 1396/03/25
  • تعداد عناوین: 12
|
  • مریم الله دادی، سحاب حجازی*، مهدی جنوبی، علی عبدالخانی، لعیا جمالی راد صفحات 1-13
    در این تحقیق کیفیت ظاهری و مقاومت به تخریب چندسازه های سبز تشکیل یافته از پلی لاکتیک اسید (PLA) و خمیرهای مونواتانول آمین، سولفیت قلیایی-آنتراکینون، سودا رنگبری شده، سودا رنگبری نشده باگاس و الیاف باگاس خام مورد مطالعه و بررسی قرار گرفتند. به منظور مطالعه رفتار زیست تخریب پذیری، تاثیر قارچ پوسیدگی سفید رنگین کمان (Coriolus versicolor) بر PLA خالص و نیز چندسازه های تلفیقی آن با الیاف طبیعی در طی دوره های 30 و 60 روزه بررسی گردید. نتایج نشان داد زمانی که الیاف باگاس با ماتریس پلیمر مخلوط می شود، درصد افت وزنی و سختی نمونه ها افزایش می یابد. همچنین، میزان کاهش اشاره شده در چندسازه های الیاف خمیرکاغذ باگاس بالاتر از چندسازه های حاوی الیاف باگاس خام قرار گرفت. این روند می تواند به وسیله حذف ترکیبات غیرسلولزی مانند لیگنین و همی سلولزها از الیاف در نتیجه فرآیند خمیرسازی توضیح داده شود. همچنین دریافته شد که چندسازه های ساخته شده نسبت به PLA خالص کیفیت سطوح پایین تری دارند که بسته به نوع الیاف، کاهش کیفیت سطوح متفاوت است. با این وجود، درجه تغییر رنگ در چندسازه های دارای الیاف خمیرکاغذ باگاس در مقایسه با چندسازه های دارای الیاف باگاس خام کمتر است. در نهایت الیاف خمیرکاغذ باگاس در مقایسه با الیاف باگاس خام قابلیت تقویت کنندگی بهتری داشتند.
    کلیدواژگان: زیست تخریب پذیری، چندسازه های سبز، پوسیدگی قارچ، الیاف خمیرکاغذ باگاس، پلی لاکتیک اسید (PLA)
  • داود رسولی *، مهدی مشکور، زهرا حجتی صفحات 15-24
    در این تحقیق اثر نانو اکسید روی برخصوصیات فیزیکی و مکانیکی چندسازه چوب-پلی اتیلن مورد بررسی قرار گرفت. برای این منظور چندسازه های محتوی 0، 1، 2 و 4 درصد نانو اکسید روی (بر اساس وزن کل چندسازه) به کمک مخلوط کن داخلی و پرس آزمایشگاهی ساخته شدند و در ادامه بوسیله آزمون های مقاومت خمشی، کششی، سختی، جذب آب و واکشیدگی ضخامتی مورد ارزیابی قرار گرفتند. نتایج بدست آمده نشان داد که استفاده از نانو اکسید روی به میزان 2 و 4 درصد به طور معنی داری موجب کاهش مقاومت های خمشی، کششی و مدول خمشی شده است. همچنین نتایج حاکی از آن بود که سختی و مدول کششی تنها در چندسازه های حاوی 4 درصد نانو اکسید روی کاهش معنی داری داشته است. بررسی خصوصیات فیزیکی نیز بیانگر تاثیر منفی نانو اکسید روی بر میزان واکشیدگی ضخامتی و جذب آب بود به طوری که شاهد افزایش واکشیدگی ضخامتی در نمونه های حاوی 2 و 4 درصد نانو اکسید روی و میزان جذب آب در نمونه های حاوی 4 درصد نانو اکسید روی نسبت به سایر نمونه ها بودیم.
    کلیدواژگان: چندسازه چوب - پلی اتیلن، نانو اکسید روی، خصوصیات مکانیکی، خصوصیات فیزیکی
  • حسین کرمانیان*، صدیقه رفیعی، اسماعیل رسولی گرمارودی، امید رمضانی صفحات 25-38
    این تحقیق به منظور بررسی تاثیر انواع رزین ها و همچنین اختلاط های مختلفی از این رزین ها بر روی خواص کاغذهای اشباع شده انجام شد. در این راستا رزین اوره به صورت 100 درصد، ترکیب رزین های اوره فرماالدهید و ملامین فرمالدهید با ترکیب های مختلف(60/40 و 70/30و 50/50)، ترکیب نانو فیبر سلولز با نسبتهای 1، 2 و 3 درصد به همراه رزین اوره و پلی وینیل استات به صورت 100 درصد خالص برای اشباع کاغذ پایه روزنامه کارخانه چوب و کاغذ مازندران استفاده شد. غوطه وری نمونه ها در مرحله اشباع در دو بازه زمانی 5 و 10 ثانیه انجام شد. در مرحله بعد با رزین ملامین فرمالدهید به صورت سطحی پوشش دهی شد و بعد ازآن میزان جذب رزین در مراحل اشباع و پوشش دهی اندازه گیری شد. نتایج آزمون های انجام شده نشان داد که در ترکیب 100% اوره برای مرحله اشباع، از نظر میزان جذب ملامین و ویژگی های سطحی کاغذ ملامینه، بهترین زمان اشباع در 10 ثانیه می باشد. در تیمارهای ترکیبی، اضافه کردن تا 30% ملامین به اوره به عنوان رزین مرحله اشباع ویژگی های مناسبتری را از لحاظ مقاومت به لکه، مقاومت به سیگار، مقاومت به ترک و مقاومت به بخار آب داغ برای کاغذ حاصله ارائه می دهد. با اضافه کردن نانوسلولز تا 1% در ترکیب رزین اشباع، ویژگی های بهتری برای کاغذ ملامینه قابل حصول است. همچنین پلی وینیل استات بعنوان رزین اشباع می تواند کیفیتی مشابه با رزین اوره 100 در کاغذهای ملامینه حاصله ارائه نماید.
    کلیدواژگان: اشباع کاغذ، کاغذ ملامینه، نانو فیبرسلولز، اوره فرمالدئید، ملامین فرمالدئید
  • محمد فرج الله پور *، محمد لایقی، کاظم دوست حسینی، حمیدرضا عدالت صفحات 39-51
    در این تحقیق تاثیر رطوبت لایه ها و مدت زمان پیش گرمادهی با امواج مایکروویو بر خواص فیزیکی و مکانیکی چوب لایه ای مورد بررسی قرار گرفت. عوامل متغیر این تحقیق شامل رطوبت لایه ها در سه سطح 3، 5و 8 درصد و زمان پیش گرمادهی با امواج مایکروویو در سه سطح 0، 120و 180 ثانیه بود. برای ساخت تخته های چوب لایه ای از 9 لایه ی صنوبر به ضخامت 5/2 میلیمتر و چسب فنل فرمالدهید جهت اتصال لایه ها استفاده شد. فرکانس و توان مورد استفاده در این تحقیق جهت پیش گرمادهی لایه ها به ترتیب برابر2450 مگاهرتز و 4000 وات بود. نتایج نشان دادند که با افزایش رطوبت لایه ها از 3 به 8 درصد خواص فیزیکی و مکانیکی تخته های چوب لایه ای کاهش می یابند. در مقابل پیش گرمادهی با امواج مایکروویو موجب بهبود در خواص شد و با افزایش زمان پیش گرمادهی افزایش در خواص فیزیکی و مکانیکی دیده شد. تاثیر مثبت گرمادهی با امواج مایکروویو در مورد لایه ها با رطوبت بالاتر بسیار محسوس تر است.
    کلیدواژگان: پیش گرمادهی، امواج مایکروویو، خواص فیزیکی و مکانیکی، چوب لایه ای
  • صهباء علی نیای لاکانی*، سحاب حجازی، علی عبدالخانی، بودو زاکه صفحات 53-66
    لرگ، لیلکی، انجیلی و توسکای ییلاقی، چهار گونه بوم زاد و مهم جنگل های هیرکانی می باشند که اطلاعات اولیه ای در مورد حضور ترکیبات زیست فعال در آن ها موجود می باشد، اما با این وجود تاکنون مطالعه جامعی در زمینه شناسایی این ترکیبات شیمیایی صورت نپذیرفته است. از آن جا که ترکیبات زیست فعال در مواد استخراجی بافت گره بیشتر از سایر قسمت های درخت می باشند، در این پژوهش میزان مواد استخراجی، کربوهیدرات ها، لیگنین و ویژگی های آنتی اکسیدانی عصاره های استونی در بخش گره این گونه ها مورد اندازه گیری قرار گرفتند و ترکیب عصاره ها از طریق کروماتوگرافی گازی–طیف سنجی جرمی شناسایی شدند. نتایج نشان دادند که گره لرگ دارای بیشترین مقدار مواد استخراجی، کربوهیدرات ها و ترکیبات فنولی است و بیشترین توانایی را در مهار رادیکال های دی فنیل پیکریل هیدرازیل دارد، در حالی که گره لیلکی دارای بیشترین مقدار لیگنین و ظرفیت کلیت کنندگی یون آهن می باشد. هر چهار گونه قدرت مهارکنندگی فوق العاده بیشتری در برابر رادیکال ها نسبت به آنتی اکسیدان سنتزی بوتیلیتد هیدروکسی تولوئن داشتند. هم چنین، ترکیبات فنولی و غیر فنولی با ویژگی های آنتی اکسیدانی متفاوت و جالب توجه شناسایی شدند.
    کلیدواژگان: ترکیبات شیمیایی، مواد استخراجی، ترکیبات فنولی، ویژگی های آنتی اکسیدانی
  • اکبر رستم پور هفتخوانی*، محمد لایقی، قنبر ابراهیمی، کامبیز پورطهماسی صفحات 67-78
    یکی از مقاومت های مهم در کاربرد چند سازه چوبی با لایه های متقاطع (Cross Laminated Timber) در احداث کف و سقف سازه های چوبی چند طبقه، مقاومت خمشی آن است. از این رو این پژوهش با هدف ارزیابی مقاومت خمشی CLT های ساخته شده با صنوبر انجام شده است. از چسب پلی اورتان به مقدار 300 گرم بر مترمربع در این پژوهش استفاده شده است. ضخامت لایه های مورد استفاده در این پژوهش 16 میلیمتر بود. نتایج نشان داده اند که با چیدمان 45 درجه لایه ها نسبت به حالت 90 درجه در CLT، مقاومت و مدول الاستیسیته خمشی در جهت طولی CLT ساخته شده به ترتیب به میزان 14 و 15 درصد افزایش می یابد. همچنین نتایج نشان داده اند که مقاومت و مدول الاستیسیته خمشی CLT متاثر از پهنای لایه های آن است و مقاومت و مدول الاستیسیته خمشی در جهت طولی نمونه CLT ساخته شده از لایه های با پهنای 4 سانتیمتر به ترتیب 14 و 5 درصد بیشتر از CLT های ساخته شده با لایه های با پهنای 9 سانتی متر بودند. از این رو، با توجه به نتایج می توان گفت با چیدمان لایه ها به صورت 45 درجه و لایه های با پهنای کمتر می توان از چوب تند رشدی مانند صنوبر، CLT با مقاومت های قابل قبول ساخت.
    کلیدواژگان: چند سازه CLT، MOR، MOE، چیدمان لایه ها، پهنای لایه ها
  • فرناز اصلاح *، مهدی جنوبی، مهدی فائزی پور، علی اکبر عنایتی، مریم افشارپور صفحات 79-94
    با هدف ارائه یک چسب بدون فرم آلدهید قابل رقابت با چسب های مورد استفاده در صنعت چوب، از آرد دانه سویا (SF) که ماده ای فراوان، دوست دار محیط زیست و تجدیدپذیر است و با سدیم هیدروکسید (NaOH)، پلی اتیلن ایمین (PEI) و نانوکریستال سلولز (NCC) استیله شده در دو سطح 1 و 3% درصد وزنی SF/PEI به عنوان مواد اصلاح کننده SF، فرمول بندی های متفاوتی سنتز شدند. مواد اصلاح کننده چسب های سویا با هدف کاهش ضعف های سویا مانند مقاومت اتصال و مقاومت به آب پایین و بهبود ویژگی های چسب به کار می روند. ویژگی های فیزیکی چسب ها مانند میزان ماده جامد،pH، ژل تایم و ویسکوزیته، مطابق استاندارد اندازه گیری شدند. با فرمول بندی های سنتز شده، تخته لایه های راش (Fagus orientalis) ساخته شد و مقاومت به آب و مقاومت برشی نمونه ها در حالت تر و خشک مطابق استانداردهای مربوطه اندازه گیری و نتایج آن ها با نتایج تخته های فنول فرم الدهید (PF) مقایسه شد. تغییرات ساختاری چسب ها با طیف سنجی FTIR بررسی شد. با بررسی NCC استیله شده، اصلاح گروه های هیدروکسیل و جایگزینی آن ها با گروه های استری با طیف سنجی FTIR تایید، درجه استخلاف آن ها به روش تیتراسیون 34/0 و آنالیز X-Ray کاهش شاخص بلورینگی را پس از استیلاسیون نشان داد. با افزودن مواد اصلاح کننده به SF ماده جامد و ویسکوزیته افزایش یافت. تخته لایه های با فرمول SF/PEI/NaOH/NCC در دو سطح NCC استیله شده دارای مقاومت برشی و مقاومت به آب مشابه چسب PF بودند. نتایج FTIR نشان داد NaOH، SF را واسرشت و دسترسی به گروه های آمینی محصور در ساختار آن را بیشتر کرد. طیف SF/PEI/NaOH در مقایسه با SF/NaOH تغییرمکان های کوچکی را در پیک های جذبی نشان داد. طیف فرمول-بندی SF/PEI/NaOH/NCC حاکی از حذف یا کاهش شدید آمین های نوع اول و دوم بود. با در نظر گرفتن گروه های عاملی آرد سویا و گروه های آمینی PEI که پتانسیل واکنش با گروه های عاملی هیدروکسیل و کربونیلNCC استیله شده را دارند، پیوندهای هیدروژنی بین اجزای چسب ایجادشد
    کلیدواژگان: چسب طبیعی، آرد دانه سویا، تخته لایه، نانو کریستال سلولز
  • سعید کاظمی نجفی*، صادق ملکی، قنبر ابراهیمی، محمد غفرانی صفحات 95-108
    هدف از این پژوهش بررسی تاثیر نوع اعضای اتصال (چوب رشته های توجیه دار، تخته چندلا و چوب صنوبر)، طول نفوذ منگنه (12و 17میلی متر) و حضور چسب (با چسب و بدون چسب) بر مقاومت انفصالی اتصال ساخته شده با منگنه در جهت عمود بر سطح و لبه بوده است. اعضای اصلی و فرعی نمونه های اتصال در حضور و عدم حضور چسب به وسیله یک اتصال دهنده منگنه به هم متصل شدند و تحت بارگذاری انفصالی در لبه و سطح قرار گرفتند. نتایج نشان دادند که، اعضای اتصال، عمق نفوذ و حضور چسب تاثیر معنی داری بر مقاومت انفصالی اتصال ساخته شده با منگنه داشته اند. مقاومت انفصالی منگنه در جهت عمود بر سطح نسبت به اتصال های ساخته شده در جهت عمود بر لبه بیشتر بوده است. با افزایش طول نفوذ مقاومت انفصالی اتصال افزایش می یابد و مقاومت انفصالی اتصال های مونتاژ شده با حضور چسب نسبت به اتصال های مونتاژ شده بدون چسب بیشتر بود. اتصال های ساخته شده با چوب رشته های توجیه دار نسبت به دو نوع عضو دیگر عملکرد بهتری داشته است و در این میان اتصال ساخته شده با چوب صنوبر نسبت به تخته چندلا مقاومت بیشتری داشت. بالاترین میزان مقاومت انفصالی در جهت عمود بر سطح (N2326) و لبه (N1265)مربوط به اتصال های ساخته شده از چوب رشته های توجیه دار با حضور چسب و عمق نفوذ 17میلی متر بوده است.
    کلیدواژگان: چوب رشته های توجیه دار، مقاومت انفصالی، مبلمان راحتی، اتصال منگنه، چوب صنوبر
  • لیلا فتحی، محسن بهمنی، محمد علی سعادت نیا *، لادن پورسرتیپ صفحات 109-118
    هدف از انجام این تحقیق بررسی ساختار آناتومی دستجات آوندی و نقش آن ها بر رفتار فیزیکی و مکانیکی تنه نخل خرما می باشد. بدین منظور سه اصله درخت از گونه خرما (Phoenix dactylifera) با میانگین قطر 47 سانتی متر در حومه شهر اهواز قطع و در سه ارتفاع 2، 5 و 7 متری، نمونه های آزمونی به ابعاد 2 سانتی متر (مماسی)× 2 سانتی متر (شعاعی) ×2 سانتی متر (طولی) از مغز به پوست درخت تهیه و مورد بررسی قرار گرفت. ویژگی های آناتومی (میانگین قطر، تعداد و مساحت دستجات آوندی)، فیزیکی (دانسیته خشک) و مکانیکی (مقاومت کششی و مدول الاستیسیته دستجات آوندی) مورد مطالعه قرار گرفتند. نتایج نشان داد که بیشترین مساحت اشغال شده توسط دستجات آوندی در نواحی نزدیک پوست بوده (33%) و با نزدیک شدن به مغز گرده بینه این مقدار به 27% رسید. تعداد دستجات آوندی در نواحی نزدیک به پوست نیز بیشتر از نواحی اطراف مغز بود. همچنین با افزایش ارتفاع درخت تعداد دستجات آوندی افزایش یافت. اما در رابطه با میانگین قطر و مساحت دستجات آوندی روند منظمی از افزایش یا کاهش در مقطع گرده بینه مشاهده نشد، اگرچه با افزایش ارتفاع درخت تغییرات پارامترهای مذکور به طور معنی داری دارای روند کاهشی بود. بررسی رفتار مکانیکی نشان داد که مقاومت کششی و مدول الاستیسیته دستجات آوندی در ناحیه نزدیک مغز بیشتر از مقادیر آن در اطراف پوست بود. این مقاومت ها با افزایش ارتفاع درخت و پر رنگ تر شدن نقش سلول های جوان به طور معنی دار کم شد. در انتها این تحقیق نشان داد که بین مقاومت های مکانیکی دستجات آوندی و فاصله از مرکز گرده بینه همبستگی بالایی وجود دارد.
    کلیدواژگان: نخل خرما، دستجات آوندی، مقاومت کششی، مدول الاستیسیته
  • حامد یونسی کردخیلی*، عباس هنربخش رئوف صفحات 119-129
    در این تحقیق از آلدهیدی غیرسمی با دمای جوش بالا به نام گلی اکسال در واکنش با اوره و لیگنین کرافت به منظور تهیه چسب سبز اوره- لیگنین- گلی اکسال (LUG) استفاده شد. سپس چسب LUG تهیه شده در ساخت چندسازه تخته خرده چوب مورد استفاده قرار گرفت. در مرحله بعد تاثیر افزودن نانوذرات رس روی ویژگی های مختلف تخته خرده چوب ساخته شده از چسب جدید LUG بررسی شد. پس از ساخت چسب در محیط اسیدی و بررسی خواص خواص فیزیکی- شیمیایی چسب حاصله، نانوذرات رس با نسبت های مختلف 5/0، 1 و 5/1 درصد وزنی (نسبت به وزن خشک چسب) به چسب اضافه شد و سپس در ساخت چندسازه تخته خرده چوب مورد استفاده قرار گرفت. در مرحله بعد کلیه ویژگی های فیزیکی چسب LUG از قبیل ویسکوزیته، زمان ژله ای شدن، درصد ماده جامد و دانسیته به همراه ویژگی های فیزیکی و مکانیکی تخته خرده چوب تولیدی اندازه گیری شد. همچنین به منظور بررسی نحوه توزیع نانوذرات رس در چسب اوره- لیگنین- گلی اکسال از آنالیز تفرق پراش ایکس (XRD) استفاده گردید. نتایج بررسی خواص فیزیکی نشان داد که زمان ژله ای شدن چسب LUG بیشتر از چسب اوره فرمالدهید است. افزایش میزان نانوذرات رس از 5/0 تا 5/1% تاثیر قابل ملاحظه ای روی کاهش زمان ژله ای شدن چسب دارد بطوریکه چسب LUG حاوی 5/1% نانو ذرات رس دارای کمترین زمان ژله ای شدن بوده است. نتایج آنالیز XRD این تحقیق نشان داد که نانوذرات بنتونیت در ماتریس پلیمرLUG کاملا از هم جدا شدند و دارای ساختار لایه لایه ای می شود. همچنین نتایج بررسی خواص مختلف تخته خرده چوب مورد مطالعه نشان داد که افزودن نانورس به چسب تولیدی موجب کاهش میزان جذب آب و افزایش معنی دار چسبندگی داخلی و مقاومت خمشی تخته می شود در حالی که روی مدول الاستیسیته تخته خرده چوب تاثیر معنی داری ندارد.
    کلیدواژگان: نانورس، آنالیز تفرق پراش ایکس، چسب اوره- لیگنین - گلی اکسال، تخته خرده چوب
  • سامان قهری*، بهبود محبی، آنتونیو پیزی، احمد میرشکرایی، حمیدرضا منصوری صفحات 131-143
    در این پژوهش چسب آرد سویا- تانن بطور موفقیت آمیزی در ساخت تخته خرده چوب مورد استفاد قرار گرفت. برای اصلاح ویژگی های چسب سویا از دو نوع تانن متفاوت میموزا (تانن متراکم) و شاه بلوط (هیدرولیز شدنی) استفاده شد. برای این منظور هریک از تانن-ها در مقادیر 5، 10 و 15 درصد بر اساس وزن خشک آرد سویا به چسب سویا افزوده شد و از تسریع کننده گلی اکسال برای تحریک واکنش پذیری تانن ها استفاده شد. چسب سویا-تانن آماده شده در ساخته تخته خرده چوب هایی با ابعاد 14 ×300 ×350 میلیمتر مکعب با دانسیته ظاهری 7/0 گرم بر سانتی مترمکعب استفاده شد. نتایج آزمون گرانروی نشان داد که افزودن هریک از تانن ها سبب کاهش محسوس گرانروی چسب سویا می شود. نتایج آزمون ترمومکانیکی چسب ها نیز نشان داند که تانن شاه بلوط در ترکیب چسب سویای مورد استفاده در این تحقیق عملکرد بهتری در ارتقاء رفتار چسبی چسب سویا داشت. همچنین کاربرد تانن ها در ترکیب چسب سویا سبب افزایش چسبندگی داخلی و خواص خمشی تخته خرده چوب های ساخته شده گردید.
    کلیدواژگان: چسب آرد سویا، تانن، آزمون ترمومکانیکی، چسبندگی داخلی، تخته خرده چوب
  • مهدی روحانی*، بهزاد کرد صفحات 145-158
    اشتعال پذیری یکی از مهمترین پارامترهایی است که دامنه کاربرد کامپوزیت های چوب پلاستیک را دچار محدودیت می سازد. از این رو بهبود خواص دیرسوزی این فرآورده ها از اهمیت به سزایی برخوردار است. این پژوهش با هدف ارزیابی تاثیر گرافیت متورم شونده (EG) و ترکیب آن با آلومنیوم تری هیدروکسید (ATH)، فسفات غیرآلی (IP) و ملامین بورات (MB) بر روی اشتعال پذیری کامپوزیت های ساخته شده از آردچوب-پلی اتیلن انجام شد. کامپوزیت ها با روش اختلاط مذاب ساخته شدند و عملکرد آتش گیری آنها با آزمون گرماسنجی مخروطی و اندازه گیری شاخص اکسیژن حدی مورد بررسی قرار گرفت. همچنین تاثیر مواد دیرسوزکننده مختلف بر روی استحکام مکانیکی و جذب آب نمونه ها مورد مطالعه قرار گرفت. آزمون گرماسنجی مخروطی نشان داد که با افزودن مواد دیرسوزکننده مقدار گرمای آزاد شده و سرعت سوختن کاهش و مقدار ذغال باقی مانده و زمان آتش گیری افزایش یافت. این یافته ها به شکل گیری لایه ذغالی محافظتی به وسیله مواد دیرسوزکننده نسبت داده شد. ترکیب گرافیت متورم شونده با دیگر مواد دیرسوزکننده در مقایسه با نمونه هایی که تنها از گرافیت متورم شونده به عنوان ماده دیرسوزکننده بهره می بردند، نتایج بهتری را حاصل کرد. آزمون اندازه گیری شاخص اکسیژن حدی برای تعیین کمترین مقدار اکسیژن که در آن ماده در سیال مخلوط اکسیژن و نیتروژن مشتعل باقی می ماند، بکار گرفته شد. نتایج نشان داد که افزودن مواد دیرسوزکننده، شاخص اکسیژن حدی نمونه ها را بهبود می دهد. به علاوه، در اثر حضور مواد دیرسوزکننده استحکام کششی و خمشی (مقاومت و مدول الاستیسیته) و مقاومت به ضربه فاقدار نمونه ها کاهش و جذب آب و واکشیدگی ضخامت افزایش نشان داد. به طورکلی در میان تیمارهای مورد مطالعه، سیستم کندسوزکننده EG–ATH بالاترین پتانسیل را در بهبود دیرسوزی کامپوزیت ها نشان داد.
    کلیدواژگان: اشتعال پذیری، شاخص اکسیژن حدی، دیرسوزی، خواص مکانیکی، گرماسنجی مخروطی
|
  • Maryam Allahdadi, Sahab Hedjazi *, Mahdi Jonoobi, Ali Abdolkhani, Laya Jamalirad Pages 1-13
    In this research, appearance quality and decay resistance of polylactic acid (PLA) based green composites made from monoethanolamine (MEA) bagasse pulp, alkaline sulfite-anthraquinone (AS) bagasse pulp, bleached soda (B S) bagasse pulp, unbleached soda (UN S) bagasse pulp (UN S) bagasse pulp and raw bagasse fibers (B) were investigated. For the investigation of biodegradation behaviors, effect of the white rot fungi (Coriolus versicolor) on the neat PLA and composites with natural fibers during 30 and 60 days were studied. It is found that when the bagasse fibers were incorporated into composites matrix, percentage weight reduction and stiffness of samples have been increased. Also, the rate of loss mentioned of the composites made from bagasse pulp fibers were superior to the relevant raw bagase fibers. This can be explained by the removal of non-cellulosic components such as lignin and hemicelluloses from the fibers by pulping process. Also, the results indicates the inferior of surface qualities of fabricated composites regarding to neat PLA. Depending on the fiber type, different reductions of the surface qualities were attained. However, the degree of color change of the composites with any type of bagasse pulp fibers were lower compared with composite with raw bagasse fiber. Finally, as compared with the raw bagasse fibers, bagasse pulp fibers have better reinforcing capability.
    Keywords: Biodegradability, green composites, fungal decay, bagasse pulp fiber, polylactic acid (PLA)
  • Davood Rasouli *, Mahdi Mashkour, Zahra Hojati Pages 15-24
    In this study, the effects of nano zinc oxide on the physical and mechanical properties of wood-polyethylene composites were investigated. The composites containing 0, 1, 2 and 4 wt% zinc oxide nanoparticles were manufactured using an internal mixer and a laboratory press and then the flexural and tensile properties, hardness, water absorption and thickness swelling of the samples were evaluated. The obtained results showed that using 2 and 4 percent nano zinc oxide significantly reduced the flexural strength, flexural modulus and tensile strength. The results also revealed that the hardness and tensile modulus of composites were negatively affected by loading 4 percent nano zinc oxide. The evaluation of physical properties showed that incorporating nano zinc oxide (2 and 4 %) increased thickness swelling. In the case of water absorption, just 4 percent nano zinc oxide increased the values.
    Keywords: wood-polyethylene composite, nano zinc oxide, Mechanical properties, Physical properties
  • Hossein Kermanian *, Sedigheh Rafiei, Esmaeil Rasooly Garmaroody, Omid Ramezani Pages 25-38
    This study was carried out in order to investigate the effects of different types of resins and also their mixtures on the impregnated paper properties. In this regard, pure urea resin (100%), mixture of melamine and urea resins with various combinations (60/40 and 70/30 and 50/50), mixture of nano-fiber cellulose ratios of 1, 2 and 3 percent with urea resin and pure PVA (100%) were used to impregnate of newsprint basic paper of Mazandaran wood and paper industries. Immersion of samples in the impregnation step were done in two time of 5 and 10 seconds. Next, melamine resin was used for surface coating and then absorption of resin in the impregnation and coating process measured. Results showed that in the impregnation step with pure urea (100%), in the respect of absorption rate and surface properties of melamine paper, the best time of impregnation was obtained 10 seconds. In the combined treatment, adding up to 30% melamine to urea resin, as impregnation step resin, offers better properties in terms of stain resistance, cigarette resistance, resistance to cracking and resistance to hot water steam for impregnatedmade paper. By adding nanocellulose up to 1% in impregnation resin, better properties is obtained for melamine paper. Also, PVA as impregnation resin, can be offer similar quality to pure urea in the resulting melamine papers.
    Keywords: impregnated paper, melamine paper, Nanocellulose, urea-formaldehyde, melamine formaldehyde
  • Mohammad Farajallahpour *, Mohammad Layeghi, Kazem Dosthosseini, Hanidreza Edalat Pages 39-51
    The effect of moisture and pre-heating time by the microwave radiation were studied on the physical and the mechanical properties of laminate veneer lumber (LVL).The variable factors included moisture content of layers in the range of 3, 5 and 8 percentage and the microwave radiation pre-heating times at levels of 0, 120 and 180 seconds. LVLs were made of 9 poplar layers with 2.5 (mm) thickness and bonded together using phenol formaldehyde. The frequency and the power of microwave radiation were 2450 (MHz) and 4000 (W), respectively. The results showed that the physical and mechanical properties of LVL decreased when moisture content of layers increased from 3 to 8 percentage. In contrast, the pre-heating by microwave improved physical and mechanical properties at longer times. The positive impact of pre-heating by microwave radiation was much more evident on the layer with higher moisture content.
    Keywords: Pre-Heating, Microwave Radiation, Physical, mechanical properties, Laminate Veneer Lumber (LVL)
  • Sahba Aliniyay Lakani *, Sahab Hedjazi, Ali Abdolkhani, Bodoo Saake Pages 53-66
    Persian wingnut, Persian honeylocust, Persian ironwood and Persian alder are of four endemic and important species of Hyrcanian forests that initial data about the presence of bioactive components in them are available, however no comprehensive study has been done about their chemical components yet. Furthermore, bioactive phenolics are more in knot wood extractives than other parts of a tree, in this study, the amounts of extractives, carbohydrates, lignin, as well as antioxidant properties of acetonic extractives were calculated and the extractives components were identified via Gas Chromatography-Mass Spectrometry. The results demonstrated that the knot wood of Persian wingnut contains the most amount of extractives, carbohydrates and phenolics and showed the most ability against Diphenylpicrylhydrazyl radicals, while the knot wood of Persian honeylocust contains the most amount of lignin and capability against chelating of iron ion. All of these four species presented superior scavenging capability against radicals compared to synthetic antioxidant, Butylated hydroxytoluene. Besides, phenolics and non-phenolics with different and interesting antioxidant properties were identified.
    Keywords: Chemical components, extractives, phenolics, antioxidant properties
  • Akbar Rostampour Haftkhani *, Mohammad Layeghi, Ghanbar Ebrahimi, Kambiz Pourtahmasi Pages 67-78
    Bending strength is a critical property of cross laminated timber (CLT) in structural applications, especially in floor of multi-story buildings. Therefore, this study was targeted to evaluate bending strength of CLT made out of poplar (populous alba). Polyurethane adhesive was used for constructing of CLT (300 g/m2). The thickness of planks was used in this study was 16 mm. The results have indicated that modulus of rupture (MOR) and modulus of elasticity (MOE) of CLT with 45o alternating transverse layer were increased 14 and 15%, respectively in comparison with 90o layers. Also, modulus of rupture (MOR) and modulus of elasticity (MOE) of CLT consist of layers with 4cm in width were increased 14 and 5%, respectively in comparison with layers 9cm in width. The results concluded that by layers with lower width, and also 45o alternating layer configuration could be constructed CLT from fast growing trees such as poplar with a considerable bending strength.
    Keywords: cross laminated timber, MOR, MOE, layer configuration, layer width
  • Farnaz Eslah *, Mahdi Jonoobi, Mahdi Faezipour, Ali Akbar Enayati, Maryam Afsharpour Pages 79-94
    Aimed to develop a formaldehyde-free adhesive that can compete with conventional adhesives in wood industry, soy flour (SF), an abundant, environmentally friendly and renewable material, was used. Using sodium hydroxide (NaOH), polyethylene imine (PEI) and acetylated nanocrystalline cellulose (NCC) at two levels (one and three percent by weight of the dry weight of SF / PEI) as modifying agents, different formulations were prepared. Modifying agents help to improvement of soy adhesive properties. Physical properties of synthesized adhesives such as the solid content, pH, gel time and viscosity of adhesives were measured. Beech (Fagus orientaleis) plywood samples were made by each formulation and their water resistance, dry and wet shear strength were measured in accordance with related standards. The results were compared with those of PF samples. Adhesive structural changes were evaluated with FTIR spectroscopy. With evaluation of acetylated NCC, modification of hydroxyl groups and replacing them to ester groups confirmed by FTIR spectroscopy, and the DS determined by titration was 0.34. X-ray analysis showed that the acetylation process reduced the crystallinity. Solid content and viscosity of adhesives were increased by adding modifying materials. Plywood samples with formulation of SF/PEI/NaOH/NCC in both two levels of acetylated NCC had shear strength and water resistance similar to PF adhesive. FTIR analysis indicated that NaOH denatures SF; amino groups buried inside the compact protein structure become available. Compared to SF/NaOH, SF/PEI/NaOH showed small shifts in absorbance peaks. Primary and secondary amines in SF/PEI/NaOH diminished or disappeared. Considering functional groups of SF and amino groups of PEI which have potential to react hydroxyl and carbonyl groups of acetylated NCC, hydrogen bonds within adhesive component developed.
    Keywords: Natural adhesive, Soy bean flour, Plywood, Celloluse nanocrystalline
  • Saeid Kazemi Najafi *, Sadegh Maleki, Ghanbar Ebrahimi, Mohammad Ghofrani Pages 95-108
    The goal of this study was to investigate the effects of joints members type (oriented strand lumber, plywood and poplar wood (Populusdeltoides), penetration deeps of staple (12 and 17mm) and adhesives (with and without adhesive) on face and edge withdrawal resistance of joints fabricated with staple. Experimental specimens under withdrawal load test of face and edge consisted of two principal structural members, main member and a secondary member which were joined together by one staple. The results showed that joint member, penetration deeps and adhesive significantly influence on the withdrawal resistance. Staple withdrawal resistance in the face was higher than that in the edge. Staple holding resistance increased with the increase of penetration deep and the withdrawal resistance of joints fabricated by adhesive was higher than those without adhesive. The joints made by oriented strand lumber exhibited better performance than other two members and joints made with poplar wood had higher resistance than plywood joints. The highest face (2326N) and edge (1265N) withdrawal resistances were obtained from joints prepared from oriented strand lumber with adhesive and17mm penetration deeps.
    Keywords: Oriented strand lumber, Withdrawal resistance, Upholster furniture, Staple joint, Poplar wood
  • Leyla Fathi, Mohsen Bahmani, Mohammad Ali Saadatnia *, Ladan Poursartip Pages 109-118
    The main goal of this work was to evaluate the importance of vascular bundles on the physical and mechanical properties of date palm. To prepare experimental samples, two trees (Phoenix dactylifera) with the average diameter of 47 cm were freshly cut from Ahvaz countryside in Khoozestan Province. Cubic samples with dimensions of 2 cm (tangential) × 2 cm (radial) × 2 cm (longitudinal) were taken from different heights of date palm trunk (2, 5 and 7 meter). The anatomical (number, diameter and cross-cut area of single vascular bundles), physical (density) as well as mechanical properties (vascular bundles tension strength and modulus of elasticity) were studied. The results showed that the calculated total area of vascular bundles per 400 mm2 was maximum for samples near the bark (33% of total area) and the value gradually decreased to 27% for specimens around the pith. The number of vascular bundles increase was observed while moving from the pith to the bark. The same variation also attained when the height of date palm stem increased. But for the average values of single vascular bundles diameter and cross-cut area, no regular trend of increase or decrease was observed. For mechanical properties of vascular bundles, the results revealed that tensile strength and modulus of elasticity were greater for specimens close to the pith in comparison with the values of samples near the bark. Finally the highest correlation was found between mechanical properties of vascular bundles and the position of them in transversal direction of date palm stem.
    Keywords: date palm, vascular bundles, Tensile strength, Modulus of elasticity (MOE)
  • Hamed Younesi- Kordkheili *, Abbas Honarbakhsh- Raof Pages 119-129
    In this study a nontoxic aldehyde with high boiling point entitled glyoxal was used for reaction with urea and Kraft lignin to prepare green adhesive entitled urea- lignin- glyoxal (LUG). The prepared LUG resin had used in particleboard manufacturing. Then the influence of nanoclay addition on various properties of particleboard made from LUG resin was investigated. For this reason, the kraft lignin (10 wt%) was used instead of second urea in urea- glyoxal resin synthesis. After LUG resin synthesis in acidic condition and measuring physicochemical properties of the prepared resins, the prepared LUG resin was mixed with the 0.5, 1 and 1.5% nanoclay by mechanically stirring for 5 min at room temperature. Then the prepared resin was used in particleboard manufacturing. The physical properties of the prepared resins such as viscosity, gelation time, solid content and density as well as physical (water absorption) and mechanical (internal bond strength and flexural properties) properties of manufactured panels were measured according to standard methods. Also X-ray Diffractometry (XRD) was used to investigate the distribution of nanoclay on LUG resin. The physical test results indicated that gelation time of the LUG resin is slower than that of UF resin. Addition of nanocaly from 0.5 to 1.5% accelerates the gelation time of the prepared resins whereas the fastest gelation time related to the LUG resin containing 1.5% nanocaly. Also XRD analysis indicated that nanoclay could good separate when was mixed with LUG resin. Based on obtained result, the addition of nanoclay decreased the water absorption content of the manufactured panels, significantly. The internal bond strength and flexural strength of the panels was increased by addition the amount of nanoclay. Finally it must be noted that the addition of nanoclay had no significant effect on flexural modulus of the manufactured panels.
    Keywords: Nanoclay, Urea- Lignin- Glyoxal Resin, XRD Analysis, Particleboard
  • Saman Ghahri *, Behbood Mohebby, Antonio Pizzi, Ahmad Mirshokraie, Hamidreza Mansouri Pages 131-143
    In this research soy flour- tannin adhesives were used in particleboard preparation, successfully. Tow type of different tannins Mimosa (as condensed tannin) and Chestnut (as hydrolysable tannins) were used for soy resin modification. For this purpose, mimosa and chestnut tannin were added to soy adhesive with 5, 10 and 15 percent based on dry weight of soy flour. 9 percent Glyoxal was used based on dry weight of tannin for accelerate tannin reaction’s with soyflour components. Prepared soy-tannin adhesives were used in particle board manufacturing with 350×300×14 mm3 dimansion and 0.7 g/cm3 nominal density. Results of viscosity measurment showed that addition of each of tannins decreased visocosity of soy adhesive. In this study, result of thermo-mechanical analyze indicated that chestnut cloud improve adhesion behavior of soy adhesive better than mimosa. Also, Using of tannins in soy adhesive composition increase internal bonding and bending properties in manufactured particleboards.
    Keywords: soy flour adhesive, tannin, thermo-mechanical analysis, internal bonding, Particleboard
  • Mehdi Roohani *, Behzad Kord Pages 145-158
    Flammability is one of the most important parameters that often limit the application range of wood plastic composites. Therefore, the improvements of retardancy performance of these products have a considerable impact. The aim of this work was to evaluate the influence of expandable graphite (EG) and its combination with aluminum tirhydroxide (ATH), inorganic phosphate (IP) and melamine borate (MB) on the flammability of wood flour–polyethylene composites. Composites were prepared by the melt compounding method and cone calorimetry as well as limited oxygen index (LOI) tests was employed to study their flammability properties. Also, the effect of different fire retardants on the mechanical strength and water uptake of samples were investigated. Cone calorimetry characterization indicated that with incorporation of fire retardans heat release rate and burning rate decrease and char residual as well as the time to ignition increase. These findings ascribed to formation of char layer by fire retardants. The combination of EG and other fire retardants yielded better improvements in flame retardancy in comparison to the sample that has just EG as flame retardant. The LOI test was used to determine the lowest concentration of oxygen at which a material will maintain combustion in a flowing mixture of oxygen and nitrogen. The results showed that inclusion of fire retardants improve the LOI of sample. Furthermore, the presence of fire retardants decreased the tensile and flexural resistance (strength and modules) and impact strength of samples, and increased the water absorption as well as thickness swelling. Generally, among the different treatments examined, the EG–ATH retardancy system showed highest potential in flame retardancy of composites.
    Keywords: cone calorimetry, flammability, limited oxygen index, Mechanical properties, retardancy