فهرست مطالب

صنایع چوب و کاغذ ایران - سال نهم شماره 3 (پاییز 1397)

مجله صنایع چوب و کاغذ ایران
سال نهم شماره 3 (پاییز 1397)

  • تاریخ انتشار: 1397/09/12
  • تعداد عناوین: 12
|
  • ناهید رستگارفر، ربیع بهروز *، مهدی باریکانی صفحات 313-321
    فوم سخت پلی یورتان به دلیل دارا بودن ویژگی های مطلوبی مانند هدایت حرارتی کم و فرآیند تولید آسان، امروزه به طور گسترده ای استفاده می شود. در حال حاضر صنعت پلی یورتان به علت دو ماده اولیه عمده یعنی پلی ال ها و ایزوسیانات ها که از مشتقات نفتی می باشند، به طور زیادی به منابع پترو شیمیایی وابسته است. نگرانی کاهش منابع فسیلی و آلودگی موجب علاقه زیادی به توسعه پلی ال ها ی زیستی از منابع تجدید شونده شده است. مواد لیگنو سلولزی با داشتن ترکیباتی غنی از گروه های هیدروکسیل برای تولید پلی ال های زیستی مناسب می باشند. در فرآیند های پالایش زیستی با استفاده از حلال های معینی تا حد زیادی درشت مولکول-های ماده لیگنو سلولزی شکسته شده و به مایعی ویسکوز تبدیل می گردد. مصرف زیاد این حلال ها، افزایش هزینه تولید پلی ال ها را به دنبال داشته است. این امر سبب تحقیق بر روی حلال ها ی تجدید پذیر و ارزان قیمت مانند گلیسرول خام شده است. در این پژوهش از گلیسرول خام به عنوان حلال زیستی برای مایع سازی خاک اره و تولید پلی ال استفاده گردید. اثر عوامل فرآیندی زمان و دمای واکنش بر ویژگی ها ی پلی ال های حاصل بررسی شد. با افزایش دمای مایع سازی، عدد اسیدی و هیدروکسیل کاهش و بازده تولید و ویسکوزیته پلی ال-ها افزایش یافت. با بررسی دما ها و زمان های مختلف، پلی ال حاصل از مایع سازی در دمای 0C 180 به مدت 360 دقیقه، با بازدهی 51 درصد و عدد اسیدی و هیدوکسیل به ترتیب 7/9 و mgKOH/g 325 و ویسکوزیته Pa. s 16 به عنوان پلی ال بهینه تعیین گردید.
    کلیدواژگان: مایع سازی، گلیسرول خام، خاک اره، پلی ال، پلی یورتان
  • ایوب سالاری*، مهدی فائزی پور ، علی نقی کریمی مزرعه شاهی، مهدی جنوبی، پیام مرادپور صفحات 323-336
    هدف از این پژوهش بررسی تاثیر چسب اصلاح شده ی پلی وینیل استات بر ظرفیت لنگر خمشی اتصال های ساخته شده از گونه های راش صنوبر و نراد بوده است. در این پژوهش ظرفیت لنگر خمشی اتصال با چسب اصلاح شده مورد بررسی قرار گرفته و با چسب اصلاح نشده مقایسه شده است. مواد مورد استفاده در این تحقیق چسب پلی وینیل استات و گونه های چوبی راش، صنوبر و نراد بوده است. نتایج نشان داد که بیشترین ظرفیت لنگر خمشی 1/47 نیوتن متر مربوط به اتصال راش با قطر پین 10 میلیمتر و چسب اصلاح شده بوده در حالی که کمترین لنگر خمشی 17/35 نیوتن متر مربوط به اتصال با گونه صنوبر با قطر 6 برای چسب اصلاح نشده بود. اصلاح چسب پلی وینیل استات با نانو سلولز و پلی وینیل الکل تاثیر مطلوبی روی خواص مکانیکی این چسب داشته که اختلاف مقاومت اتصال چسب اصلاح شده با پلی وینیل استات خالص گواه این مطلب است که علت ان می تواند افزایش ویسکوزیته چسب و کنترل میزان نفوذ آن به بافت چوب و بهبود چسبندگی باشد. از بین قطر پین های مورد مطالعه، قطر 10 میلیمتر به واسطه محیط بیشتر و به طبع آن مساحت سطح چسبندگی بیشتر، استحکام بالاتری نسبت به قطرهای 8 و 6 میلیمتر نشان داد. همانطور که قابل پیش بینی بود مقاومت اتصال گونه راش بالاتر از نراد و صنوبر بود، که دلیل اصلی آن را می توان به دانسیته بالاتر این گونه ربط داد.
    کلیدواژگان: چسب پلی وینیل استات اصلاح شده، اتصال دوبل با پین چوبی، ظرفیت لنگر خمشی، نانو کریستال سلولز
  • عبدالله کریمی، لعیا جمالی راد *، هدایتاللهامینیان، سحاب حجازی صفحات 337-347
    در این تحقیق استفاده از پودر مایع سیاه پخت فرآیند تولید خمیرکاغذ به عنوان پرکننده رزین اوره فرمالدهید و جایگزین آرد گندم در ساخت تخته لایه مورد بررسی قرار گرفت. از پودر مایع سیاه پخت سولفیت قلیایی- آنتراکینون در چهار سطح 0، 5، 10 و 15 درصد وزن خشک رزین به عنوان پرکننده چسب برای ساخت تخته لایه صنوبر استفاده شد. سپس خواص فیزیکی و مکانیکی نمونه های آزمونی شامل واکشیدگی ضخامت بعد از 2 و 24 ساعت غوطه وری در آب، مقاومت خمشی، مدول الاستیسیته موازی و عمود بر الیاف لایه سطحی و مقاومت برشی اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که مقدار واکشیدگی ضخامت تخته ها بعد از 2 و 24 ساعت غوطه وری در آب افزایش معنی داری ندارد و همه سطوح دارای واکشیدگی ضخامت استاندارد بود. افزایش مصرف پودر مایع سیاه پخت تاثیر منفی معنی-داری بر پایداری ابعادی تخته ها نداشت. مقاومت خمشی، مقاومت برشی و مدول الاستیسیته موازی و عمود با الیاف لایه سطحی با افزایش استفاده از پودر مایع سیاه پخت بهبود یافت اما اختلاف معنی داری بین سطوح مختلف دیده نشد. با توجه به خواص فیزیکی و مکانیکی، می توان استفاده از پودر مایع سیاه پخت حاصل از فرآیند پخت سولفیت قلیایی- آنتراکینون را به عنوان پرکننده چسب اوره فرمالدهید توصیه نمود.
    کلیدواژگان: مایع سیاه پخت صنایع خمیر و کاغذ، فرآیند سولفیت قلیایی-آنتراکینون، رزین اوره فرمالدهید، پرکننده، تخته لایه
  • سحاب حجازی *، هدیه حاجی پور، علی عبدالخانی، یحیی همزه، لعیا جمالی راد صفحات 349-358
    با توجه به اهمیت پرکننده رزین اوره فرمالدهید در صنعت تخته لایه و با هدف جایگزینی یک پرکننده مناسب برای این نوع چسب با آرد گندم (پرکننده متداول) ، لیگنین حاصل از سه مایع پخت سیاه فرآیندهای سولفیت قلیایی-آنتراکینون، سودا-آنتراکینون و کرافت به عنوان فیلر-اکستندر رزین اوره فرمالدهید در ساخت تخته لایه مورد بررسی قرار گرفت. برای این منظور از هر یک از انواع لیگنین ها، در چهار سطح 0، 10، 20 و 30 درصد بر اساس وزن خشک رزین استفاده شد. سپس خواص فیزیکی و مکانیکی نمونه های آزمونی شامل واکشیدگی ضخامت بعد از 2 و 24 ساعت غوطه وری در آب، مقاومت خمشی و مدول الاستیسیته موازی و عمود بر الیاف لایه سطحی و مقاومت برشی اندازه گیری شد. نتایج حاصل از این بررسی نشان دادند که به ترتیب با افزایش مصرف لیگنین سولفیت قلیایی-آنتراکینون و لیگنین کرافت، مقاومت خمشی و مدول الاستیسیته موازی با الیاف لایه سطحی افزایش یافت. همچنین مقاومت برشی در سطح اتصال نمونه ها در صورت استفاده از هر سه نوع لیگنین نیز افزایش نشان داد. از سوی دیگر استفاده از این سه نوع لیگنین، باعث بهبود پایداری ابعادی تخته ها شد. نتایج حاکی از برتری لیگنین حاصل از فرآیند سولفیت قلیائی- آنتراکینون در مقایسه با سایر لیگنین ها در بهبود ویژگی های مکانیکی تخته لایه می باشد.
    کلیدواژگان: لیگنین، سولفیت قلیایی-آنتراکینون، سودا-آنتراکینون، کرافت، فیلر- اکستندر
  • حمیدرضا رودی *، داود آتون، حسین جلالی ترشیزی ، سید رحمان جعفری پطرودی صفحات 359-369
    استفاده از نانوالیاف سلولزی به عنوان افزودنی مقاومت دهنده در بخش پایانه تر ماشین کاغذ مقاومت های کلی کاغذ را افزایش می دهد. اما افزایش قابل ملاحظه زمان آبگیری از سوسپانسیون خمیرکاغذ و کاهش تخلخل و ماتی کاغذ از جمله محدودیت های اساسی بکارگیری از آن در این بخش کاغذسازی گزارش شده است. در این پژوهش، تاثیر استفاده از نانوالیاف سلولزی در بخش شکل گیری کاغذ بر روی ویژگی های کاغذ سه لایه تهیه شده از الیاف بازیافتی مورد بررسی قرار گرفت. نمونه های الیاف بازیافتی از صنایع خمیر و کاغذ اترک تهیه شد. بدین منظور خمیرکاغذ پالایش شده و پراکنده نشده بترتیب برای تهیه کاغذ لایه رویی و دو لایه دیگر استفاده شدند. از هر یک از خمیرکاغذهای بازیافتی کاغذهای دست ساز استاندارد با گراماژ 2±40 گرم بر مترمربع تهیه شد. سپس پاشش نانوالیاف سلولز در چهار سطح 1، 2، 4 و 6 درصد (براساس وزن خشک الیاف) بر روی یک سطح ورقه تر و متعاقبا مکش ملایم آن با استفاده از دستگاه پاشش نانوالیاف سلولز که در پردیس علمی تحقیقاتی زیراب طراحی و ساخته شد، انجام گرفت. با استفاده از کاغذهای تیمارشده، کاغذ سه لایه با گراماژ حدود 5±120 گرم بر مترمربع تهیه و ویژگی های آن موردارزیابی قرار گرفت. نتایج کلی نشان داد که پاشش نانوالیاف سلولز بر روی ورقه در حال شکل گیری، بترتیب باعث افزایش شاخص های کششی و ترکیدن کاغذ بمیزان 59/33 و 29/26 درصد شده است. این فرآیند بویژه تاثیر قابل ملاحظه ای در بهبود مقاومت بین لایه های کاغذ چندلایه دارد که در این نوع کاغذها بسیار مهم است. بطوری که مقدار این مقاومت از حدود J/m2 116 به J/m2 217 افزایش معنی داری یافته است. تصاویر SEM تهیه شده از ضخامت کاغذ، اتصال بیشتر بین لایه ها و فشردگی کاغذ چندلایه را تایید می کند.
    کلیدواژگان: الیاف بازیافتی، کاغذ چندلا، نانوالیاف سلولز، شکل گیری، مقاومت بین لایه ها
  • کبری دادمحمدی *، مهرناز آزادی بویاغچی، عباس عابد اصفهانی صفحات 371-382
    هدف از انجام این تحقیق تسهیل به کارگیری چسب نشاسته در مرمت آثار کاغذی که مرکب آن ها نسبت به آب حساس نیست و همچنین شناسایی ویژگی های چسب (ورق) نشاسته فعال شده و چسب نشاسته تازه با یکدیگر است. روش انجام پژوهش، تحلیلی- مقایسه ای و شیوه گردآوری داده ها از طریق آزمایش های مرتبط با موضوع پژوهش همچون pH سنجی، رنگ سنجی، طیف سنجی مادون قرمز با بازتاب کلی تضعیف شده (FTIR- ATR) ، اندازه گیری مقاومت کششی و همچنین اندازه گیری مقاومت چسبندگی نمونه ها بوده است. مراحل انجام پژوهش حاضر بدین گونه بود که ابتدا چسب نشاسته برنج و ورق فعال شده نشاسته برنج آماده شد. سپس با استفاده از این چسب ها نمونه سازی ها انجام شد. نمونه های آماده شده تحت پیرسازی تسریعی دما- رطوبت طبق استاندارد ASTM به شماره D7414-96 به مدت 384 ساعت و نور طبق استاندارد ASTM به شماره D6789-02 به مدت 360 ساعت قرار گرفتند و تغییرات رنگ،pH، مقاومت کششی و میزان چسبندگی آن ها، موردبررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد، بالاترین میزان اسیدیته پس از دو مرحله پیرسازی مربوط به نمونه RS (کاغذ تیشوی آغشته به چسب نشاسته برنج) با pH 1/6 پس از پیرسازی نوری و 01/6 پس از پیرسازی دما- رطوبت می باشد و پایین ترین میزان اسیدیته نیز به طور میانگین مربوط به نمونه های SF (ورق نشاسته) با pH 35/8 پس از پیرسازی نوری و pH 20/8 پس از پیرسازی دما- رطوبت می باشد. پس از پیرسازی نوری و دما- رطوبت، بیشترین میزان مقاومت کششی مربوط به نمونه RS به میزان 08/1 کیلو نیوتن بر متر است. بررسی نتایج حاصل از آزمون مقاومت چسبندگی نیز نشان داد که پس از مرحله پیرسازی نوری، بیشترین میزان چسبندگی مربوط به نمونه RS به میزان 32/1 نیوتن و پس از پیرسازی دما- رطوبت نیز بیشترین میزان چسبندگی مربوط به نمونه ASF به مقدار 25/1 نیوتن است.
    کلیدواژگان: چسب نشاسته برنج، فعال سازی، بازپروری، تیشو، مرمت آثار کاغذی
  • صابر جعفرنژاد، علی شالبافان *، یان لوتکه صفحات 383-396
    هدف از تحقیق حاضر تولید تخته های سبک وزن ترکیبی با استفاده از گرانول های پلی استایرن منبسط شده با قطر و درصدهای مختلف بوده است. گرانول های پلی استایرن منبسط شده در 3 قطر ریز، متوسط و درشت به ترتیب با میانگین قطرهای 55/0، 2 و 7 میلیمتر و به میزان 10 درصد وزن خشک خرده چوب-های لایه مرکزی استفاده گردید. همچنین از گرانول های با میانگین قطر 7 میلیمتر در 3 سطح 5، 10 و 15 درصد وزن خشک خرده چوب های لایه مرکزی استفاده گردید. نتایج نشان دادند که ویژگی های مکانیکی (مدول الاستیسیته خمشی، چسبندگی داخلی، مقاومت به پیج سطح و لبه) با افزایش قطر گرانول ها افزایش قابل توجهی یافته است، اما قطر گرانول ها تاثیر معنی داری بر مقاومت خمشی، درصد واکشیدگی ضخامت و جذب آب نمونه ها نداشته است. همچنین افزایش درصد گرانول های پلی استایرنی در لایه میانی باعث افزایش ویژگی های مکانیکی و بهبود خصوصیات فیزیکی نسبت به نمونه شاهد گردید و بیشترین اثر گذاری آن بر چسبندگی داخلی نمونه ها مشاهده شد.
    کلیدواژگان: پانل ترکیبی، سبک وزن، گرانول پلی استایرن، منبسط شده
  • عاطفه رحیمی، یحیی همزه *، علی عبدالخانی، سحاب حجازی، سهیلا ایزدیار صفحات 397-409
    در این تحقیق از کلش برنج که جزء مواد لیگنوسلولزی فراوان و ارزان قیمت در کشور است برای جذب رنگ های اسیدی و واکنشی از آب استفاده شد و کارایی جذب آن مورد بررسی قرار گرفت. کلش برنج به عنوان ماده اولیه از مزارع برنج شمال تهیه شد و بعد از خردکردن و استخراج مواد استخراجی مورد استفاده قرار گرفت. رنگ های مورد استفاده شامل اسید اورانژ 7 (AO7) و ریموزول بلکB (RBB) از شرکت الوان ثابت همدان تهیه شد. در این تحقیق اثر pHپساب، دما، مقدار جاذب، غلظت رنگ و زمان برای تعیین شرایط بهینه جذب بررسی شد و مدل های جذب ایزوترم برای هر دو رنگ مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج حاصل از جذب رنگ توسط کلش برنج نشان داد که میزان جذب به مقدار زیادی بهpH محلول بستگی دارد و در pH های اسیدی کارایی حذف رنگ ساقه برنج در حد بالایی قرار دارد و با افزایش pH از 2تا 12میزان حذف رنگ تا 50% کاهش می یابد. همچنین میزان جذب رنگ در زمان های اولیه تیمار بسیار سریع است و حدود بیش از 95% جذب رنگ در 5 دقیقه اول رخ می دهد. میزان حداکثر جذب رنگ AO7 توسط کلش برنج برابر 3/27 میلی گرم بر گرم و برای رنگ RBB برابر 5/16 میلی گرم بر گرم تعیین شد و پیروی ایزوترم جذب هر دو رنگ از مدل لانگمویر مشاهده گردید. با توجه به نتایج، می توان گفت که کلش برنج به دلیل ارزان قیمت بودن و فراوانی گزینه مناسبی برای حذف آلاینده های رنگی از پساب های صنعتی و شهری می باشد.
    کلیدواژگان: کلش برنج، جذب، رنگ، مدل های جذب، ایزوترم
  • داوود افهامی سیسی *، یحیی همزه صفحات 411-428
    چوب و هر چیز ساخته شده از آن در شرایط نامناسب بر اثر عوامل مخرب زنده و غیرزنده تخریب می شود. تاکنون روش ها و مواد مختلفی برای بهبود معایب چوب و چندسازه های چوبی توسعه یافته اند. اما امروزه به دلیل نگرانی های عمومی در مورد اثرات سوء مواد حفاظتی قدیمی محققین به دنبال مواد دوست دار محیط زیست و ایمن هستند. بورات ها به دلیل سمیت حاد کم نامزد مناسبی برای نسل جدید مواد حفاظتی می باشند. بورات ها دامنه اثرگذاری وسیعی دارند، نه تنها قارچ کش و حشره کش موثری هستند بلکه به عنوان یک کندسوز کننده نیز عمل می کنند. بورات ها به آسانی در آب حل شده و قابلیت انتشار تا عمق چوب را دارند. همین مزیت بورات ها بزرگترین عیب آنها نیز برشمرده می شود. فرمولاسیون های بر پایه بورات به آسانی آبشویی شده و برای مصارف بیرونی مناسب نیستند. امروزه علی رغم مشکل آبشویی، از بورات ها به دلیل سمیت بسیار کم به طور وسیعی برای حفاظت چوب و به ویژه چندسازه های چوبی در برابر عوامل مخرب زنده و غیر زنده مانند آتش استفاده می شود. در این گزارش سعی شده است جدیدترین تحقیقات انجام شده بر روی امکان استفاده از بورات ها در صنعت چندسازه های چوبی مورد بازبینی قرار گیرد. ترکیبات مختلف بورات قابلیت زیادی برای حفاظت چندسازه های چوبی دارند و در حال حاضر به صورت تجاری از آنها استفاده می شود.
    کلیدواژگان: بورات ها، چندسازه های چوبی، تخریب زیستی، آتش، محیط زیست
  • فروغ دستوریان * صفحات 429-440
    در تحقیق حاضر از سه روش آزمون فشاری استاتیک، آزمون بارگذاری-حذف بار و فراصوت برای تعیین مدول الاستیسته ماده مرکب الیاف طبیعی- پلی پروپیلن ساخته شده به روش اکستروژن استفاده گردید. نتایج نشان داد که این ماده مرکب از ماهیت ارتوتروپیک برخوردار است و مدول دینامیک حاصل از آزمون فراصوت از مقدار بیشتری در مقایسه با دو مدول دیگر برخوردار است. همچنین با افزایش مدول حاصل از آزمون حذف بار، درصد اختلاف بین مدول حذف بار و مدول دینامیک کاهش یافت. نتایج همچنین نشان داد که استفاده از روش رایج تعیین مدول (مدول تانژانت در 10 تا 40 درصد تنش نهایی) برای این ماده، سبب می شود مقدار مدول بسیار کمتر از مقدار واقعی برآورد گردد.
    کلیدواژگان: مدول الاستیسیته، آزمون فراصوت، آزمون بارگذاری- حذف بار
  • نگین قهرمانی، امید رمضانی *، حسین کرمانیان، الهام وطن خواه، مجتبی کوشا صفحات 441-457
    عملیات پیش هیرولیز اسیدی با هدف حذف همی سلولزها یکی از مراحل اصلی در تولید خمیرهای حل شونده از منابع چوبی است. تحقیق حاضر به بررسی ضرورت اعمال این تیمار در تولید خمیرحل شونده از مقوای کنگره ای کهنه می پردازد. بدین منظور ابتدا شرایط دمای 130 درجه سانتی گراد، غلظت اسید 1 درصد، زمان 30 دقیقه و نسبت لیکور به کاغذباطله 7:1 بعنوان پیش تیمار اسیدی برگزیده شد و در ادامه ویژگی های کیفی دو نمونه دارای پیش هیدرولیز و فاقد پیش هیدرولیز پس از پخت با یکدیگر مقایسه شد. نتایج نشان داد که به استثنای شاخص واکنش پذیری، سایر ویژگی های مورد نیاز خمیر حل شونده مانند دسترسی-پذیری، درجه بسپارش و میزان سلولز آلفا در اثر اعمال پیش تیمار اسیدی دچار نقصان می شوند. نتایج مربوط به اندازه گیری بازده و ترکیبات شیمیایی نیز حاکی از آسیب رساندن این مرحله به نمونه ها بود. در نهایت، با در نظر گرفتن اهمیت شاخصه های کیفی برتر خمیرهای فاقد پیش هیدولیز اسیدی و نیز قابل قبول بودن مقدار واکنش پذیری این نمونه ها، نه تنها ضرورت اعمال تیمار مذکور شناخته نشد بلکه توصیه به عدم استفاده از آن بود.
    کلیدواژگان: خمیر حل شونده، مقوای کنگره ای کهنه، پیش هیدرولیز اسیدی، واکنش پذیری، دسترسی پذیری
  • المیرا امیری، مهدی رحمانی نیا *، امیر خسروانی صفحات 459-469
    اخیرا استفاده از سیستم کایتوزان-نانوسیلیکا در کاغذسازی، در تحقیقات مورد توجه قرار گرفته است. در این راستا پژوهش حاضر با تایید نتایج عملکرد این سیستم نانوذره در فرآیند تولید مقوا از خمیرکاغذ بازیافتی کارتن های کنگره ای کهنه، به بررسی عملکرد الکتروستاتیکی پلی الکترولیت کایتوزان در ویژگی های مربوط به فرآیند تولید و کیفیت محصول تولیدی پرداخته است. بر این اساس تغییر pH خمیرکاغذ به عنوان یکی از اصلی ترین عوامل موثر بر بار الکتروستاتیکی کایتوزان در سوسپانسیون خمیرکاغذ درنظر گرفته شد. نتایج نشان داد، ویژگی های فرایندی (آبگیری از ورقه الیاف و ماندگاری نرمه در گذر اول) تحت تاثیر بار الکتروستاتیکی کایتوزان در محیط خنثی و قلیایی وضعیت بهتری داشته اند. به نظر می سد، با تغییر هرچه بیشتر pH سوسپانسیون به سمت خنثی و قلیایی، ازشدت بار مثبت الکتروستاتیکی کایتوزان و انحلال کاسته شده و به عکس بر بار منفی الیاف افزوده می شود. احتمالا این وضعیت بر نحوه اتصال پلیمر کایتوزان روی الیاف (حالت دم و لوپ) - به صورتی که در تشکیل فلاک موثرتر عمل نماید- تاثیر داشته است؛ به طوری که در شرایط خنثی میزان آبگیری و ماندگاری به ترتیب به میزان هرکدام 5/37 و 8/36 درصد نسبت به تیمار شاهد، 34 و 7 درصد نسبت به حالت اسیدی افزایش نشان داده است. همچنین هرچند سیستم مزبور در افزایش ویژگی های مقاومتی نسبت به تیمار شاهد کاملا موفقیت آمیز بوده است، اما تغییرات بار الکتروستاتیکی توسط pH بر ویژگی های مقاومتی (جز افزایش در مقاومت پیوند درونی) تاثیر مثبت اندکی داشته است.
    کلیدواژگان: کایتوزان، بار الکتروستاتیکی، ویژگیهای فرایندی و مقاومتی، نانوسیلیکا، الیاف بازیافتی
|
  • nahid rastegarfar, rabi behrooz *, mehdi barikani Pages 313-321
    Rigid polyurethane foam (PUF) with desirable properties such as low thermal conductivity, easy production and processing is extensively used in the industrial applications. Currently, the PU industry is heavily petroleum-dependent, because its two major feedstocks, i.e. polyols and isocyanates, are largely petroleum-derived. Due to concerns over the depletion of fossil resources, pollution, there has been a great deal of interest in developing bio-based polyols from renewable resources. Lignocellulosic biomass is considered to be suitable for production of bio-based polyols, having hydroxyl group rich compounds. In bio-refining processes, the lignocellulosic macromolecular are broken down and converted into a viscous liquid using certain solvents. The use of high volumes of liquefaction solvents increases the production cost of bio-polyols. This has led to research on low cost and renewable solvents such as crude glycerol. In this research crude glycerol was used as solvent for liquefaction of sawdust and polyol production. The influence of process variables such as reaction temperature and time on polyol properties, namely biomass conversion ratio, acid number, hydroxyl number and viscosity were measured according to the certain standards. With increasing liquefaction temperature, increased production efficiency and viscosity and acid, hydroxyl number of polyols decreased. Finally, polyol of liquefaction at 180 and 360 min with production efficiency of 51%, acid, hydroxyl number and viscosity of 9/7, 325 mgKOH/g and 18 Pa,s was determinate as optimum polyol.
    Keywords: Liquefaction, Crude glycerol, Sawdust, Polyol, Polyurethane
  • Ayoub Salari*, mahdi faezipour , alinaghi karimi, mahdi jonoobi, payam moradpour Pages 323-336
    The aim of this study was to determine stress carrying capacity of doweled corner joints in wood members made with modified resin (polyvinyl acetate) and its comparison with unmodified ones. Joint members were out of European silver Fir (Abies alba) and dowels were made from Beech and poplar woods as variables in this study. Diameter of dowel had three levels in size, namely 6, 8 and 10 mm. The experimental joints were tested under diagonal compression loads. Results have shown that stress carrying capacity of tested joints made with modified glue is more than unmodified ones. Maximum stress capacity was observed in the joints of beech which with 10 mm in diameter dowels. Based on the results, the highest strength was belonging to those joints made with beech wood glued with modified resin containing 10 mm dowel. Furthermore, the lowest strength was belonging to poplar joints made with unmodified resins and 6 mm dowels. The improvement can be due to increased viscosity and controlled penetration of the resin into the wood structure and hence better bonding. Concerning the wood species, beech had the highest stress carrying capacity that it can attributed to its higher density.
    Keywords: Stress carrying capacity, wooden dowel, modified PVAc, dowel
  • Abdollah Karimi, loya jamalirad *, Hedayatollah Aminian, Sahab Hedjazi Pages 337-347
    In this research, the use of alkali sulfite - anthraquinone liqueur powder as filler of urea formaldehyde resin and replacing with wheat flour in the production of plywood was considered. The AS-AQ liquor powder was used as filler of UF resin in plywood manufacture at four levels of 0, 5, 10 and 15% based on oven dry weight of UF resin. Then the physical and mechanical properties of the samples, including thickness swelling after 2 and 24 hours immersion in water, bending strength and modulus of elasticity (parallel and perpendicular to surface grain) and bonding shear strength were measured. The results showed that the amount of thickness swelling of the boards after 2 and 24 hours of immersion in water did not increase significantly, and all the levels had a thickness swelling at the standard level. Increasing the consumption of liqueur powder did not have a negative significant effect on the dimensional stability of the boards. Bending strength and modulus of elasticity parallel and perpendicular to the surface layer fiber was improved by an increase in the use of liquor powder, but there was no significant difference between the difference levels. Therefore considering the physical and mechanical properties of the boards, it is appropriate to use alkali sulfite - anthraquinone (AS-AQ) liqueur powder as filler of urea formaldehyde resin.
    Keywords: black liquor_Alkali sulfite - anthraquinone process_Urea formaldehyde resin_Filler_Plywood
  • sahab hejazi *, Hedieh Hajipour, Ali Abdolkhani, yahya hamzeh, loya jamalirad Pages 349-358
    According to the importance of urea formaldehyde resin in plywood industry and to replace a suitable filler for this resin with wheat flour (common filler), lignin drived from three black liquors including alkaline sulfite-AQ, soda-AQ and Kraft evaluated as filler-extender for urea formaldehyde resin in the plywood manufacture. For this reason any of the four types of lignins were used at 0, 10, 20 and 30% dry weight of resin.After that, the physical and mechanical properties of samples including thickness swelling after 2 and 24 hours immersion in water, flexural strength and modulus of elasticity parallel and perpendicular to fiber the surface layer and shear strength were measured.The results of this study showed that increasing thelignin of alkali sulfite-anthraquinone and then kraft lignin, flexural strength and modulus of elasticity parallel to the fiber surface layer increased.Also, the bonding shear strength of the samples using three types of lignins increased. On the other hand, the use of these three types of lignin, improved the dimensional stability of the boards.The results show the superiority of lignin from alkaline sulfite anthraquinone process compared to other lignins to improving the mechanical properties of plywood.
    Keywords: Lignin, alkali sulfite-AQ, soda-AQ, Kraft, Filler-Extender
  • hamidreza rudi *, Davod Atun, Hosein Jalali Torshizi, Seyed Rahman Djafari Petroudy Pages 359-369
    The use of cellulose nanofibers as strength-enhancing additive in the wet end section of paper machine increases the general strengths of paper. Nevertheless, considerable increase in draining time from pulp suspension and decrease in paper porosity and opacity has been reported as substantial restriction of its application in this section of papermaking. In this study, the effect of applying cellulose nanofibers in the forming section of paper on the properties of three-ply paper made from recycled fibers has been examined. Samples of recycled fibers has been prepared from Atrak pulp and paper industries. To do, the refined and not dispersed pulp were respectively used to form top layer and other two layer. Standard sheets with 40±2 g/m2 basis weight were prepared from each of recycled pulps. Then, cellulose nanofibers spray in 1, 2, 4 and 6 levels (based on oven dry fibers) on one sheet surface and subsequently mild suction was done applying cellulose nanofibers spraying machine which designed and fabricated in Zirab research campus. Finally, three-ply paper with 120±5 g/m2 basis weight were prepared using treated sheets and its properties were evaluated. The overall results revealed that spraying cellulose nanofibers on the forming sheet has led to increase in tensile and burst indices of the paper about 33.59 and 26.29 percent respectively. This process particularly had a considerable effect on the strength improvement between layers in multi-ply paper which is most important in these kind of papers. Thereby, the value of this strength has been significantly increased from roughly 116 J/m2 to 217 J/m2. SEM micrographs prepared from paper thickness confirm larger link between layers and multi-ply condensation.
    Keywords: Recycled Fibers, Multiply Paper, Cellulose Nanofibers, Forming, Plybond
  • kobra dadmohamadi *, mehrnaz azadi, abbas abed esfahani Pages 371-382
    The aim of this research were to facilitate the use of starch in paper works that combined they are not sensitive to water and also identify the characteristics of adhesives (sheets) enabled starch and starch together new. The research, analytical comparison And gathering data through experiments related to research Like pH measurement, colorimetric, infrared spectroscopy with attenuated total reflection (FTIR- ATR), Measurement of tensile strength and adhesion strength of the samples was also measured. The present study was thus that the adhesives were prepared rice starch and rice starch plate enabled. The Prototyping was done using adhesives. Temperature-humidity accelerated aging specimens in accordance with ASTM D7414-96 number for 384 hours and changes color, pH, tensile strength and adhesion are studied. The results showed The highest acidity after two rounds of the sample aging RS (tissue paper coated with glue rice starch) with pH 6/1 after the aging light And 6/01 after temperature-humidity aging And the lowest acidity of the average of the samples SF (plate starch) with pH 8/35 After light aging and pH 8/20 after temperature-humidity. After Light and temperature-humidity aging, the highest tensile strength of the sample RS is the 1/08 kN per meter. Reviews results that the adhesion strength test showed after stage aging light, The maximum adhesion of the sample RS 1/32 Newton and after the temperature-humidity aging of the highest adhesion of ASF to value 1/25 Newton.
    Keywords: rice starch glue, activation, rehabilitation, tissue, restoration of paper works
  • Saber Jafarnezhad, Ali Shalbafan *, Jan Luedtke Pages 383-396
    The aim of the present study is the production of low density hybrid panels using expanded polystyrene granules (EPS) with different diameter and percentage. Expanded polystyrene granules used in 3 forms of fine, medium and large granules with an average diameters of 0.55, 2 and 7 mm, respectively. The amount of EPS substituted in the core layer was 5, 10 and 15% based on oven dry mass of wood coarse particles. The results showed that the mechanical properties (modulus of elasticity, internal bond, face and edge screw withdrawal resistance) were significantly enhanced with increasing the EPS diameters. Increasing the amount of EPS from 5 to 15% had also shown that the internal bond and physical properties were significantly improved. The bending properties and screw withdrawal resistance (both face and edge) were not significantly influenced with increasing the EPS content. The most important findings from these research was that the improvement of all properties were observed with using polystyrene granules in core layer in comparison with reference panels.
    Keywords: Hybrid panel, lightweight, polystyrene granule, expanded
  • Atefe Rahimi, Yahya Hamzeh *, Ali Abdolkhani, Sahab Hedjazi, soheila Izadyar Pages 397-409
    In this research, rice straw was used as a low-cost and abundant lignocellulose material for adsorption of acidic and reactive dyes from aqueous solution and their adsorption efficiency has been investigated. Rice straw was used after grinding and extraction. The studied dyes were Orangan 7 (AO7) and Rimozol Black B (RBB) obtained from Alvand Sabet Co. in Hamadan. In this study, the effect of pH, temperature, adsorbent and dyes concentration, and adsorption time were investigated to determine the optimum adsorption conditions. Also the adsorption isotherm was studied for both dyes. The results of color adsorption by rice straw showed that the amount of adsorption depended largely on the pH of the solution, and in acidic pH the removal of the dye by rice straw was high. Also, the dye adsorption at the initial stages of treatment is very fast and more than 95% of the adsorption of dye takes place at the first 5 minutes. The adsorption rate was studied using well-known adsorption models, and the results indicated that the equilibrium data for both dyes were perfectly described by the Langmuir isotherm. The maximum adsorptions of rice straw were 16.5 mg/g and 27.3 mg/g for RBB and AO7, respectively. Due to low cost and abundance of rice straw, it could be a suitable material for removal of dyes pollutants from industrial and municipal wastewater.
    Keywords: rice straw, Absorption, Dyes, Adsorption isotherm
  • Davood Efhamisisi *, Yahya Hamzeh Pages 411-428
    Wood and any items made from the wood may be destroyed by biologic and abiotic factors in unsuitable conditions. So far, different materials and methods have been developed to improve disadvantages of wood. Nowadays researchers are looking for safe and eco-friendly preservatives due to the public concerns about negative impacts of old ones. Borates are good candidate for new generation of wood preservatives due to the low acute toxicity for mammalians. Borates have board-spectrum efficacy, they are not only fungicide and insecticide but also act as a fire retardant. They are easily dissolved in water and can be diffused deeper into the wood over the time. This is also their biggest disadvantage. Preservatives based on the borate formulations may be easily leached out from the treated wood in the outdoor applications. Today, despite the problems coming from their leaching, they are widely used to protect wood and in particular wood-based composites due to their low toxicity. This study attempts to review the latest research on the possibility of using borates as pesticides and fire retardant in the industry of wood-based composites. Borates have a great potential for protecting wooden composites which are currently commercially used.
    Keywords: Borates, wood-based composites, biological deterioration, fire, Environment
  • Foroogh Dastoorian * Pages 429-440
    In the present study, three methods of compressive loading test, loading-unloading test and ultrasonic test were used to determine the elastic modulus of a natural fiber-thermoplastic composite. Results showed that the composite had orthotropic nature and the dynamic modulus from ultrasonic test showed higher values compared to the two others. Also with increasing modulus resulted from unloading test, the difference between dynamic and unloading modulus decreased linearly. Results also showed that using prevalent method of modulus determination for this material (i.e. tangent modulus at 10-40% of ultimate stress) leads to the elastic modulus estimated much lower than the real value.
    Keywords: elastic modulus, ultrasonic test, loading-unloading test
  • negin ghahramani, omid ramezani *, hossein kermanian, elham vatankhah, mojtaba kousha Pages 441-457
    Acid prehydrolysis aiming to remove hemicelluloses is one the key steps in producing dissolving pulp from wood resources. The objective of the present research is to resolve the necessity of using tis treatment in dissolving pulp production from old corrugated container. Therefore, temperature of 130 C, acid concentration of 1%, time of 30 min and liquor to paper of 7:1 were selected as acid pretreatment and the properties of both samples of with and without prehydrolysis were compared after cooking. The results showed that excluding reactivity, other dissolving pulp required properties including accessibility, degree of polymerization and the alpha cellulose content were diminished. Also, the results of yield and chemical composition indicated the destruction of this step to samples. Finally, regarding the superior properties of samples with no prehydrolysis and their acceptable value of reactivity, not only the acid prehydrolysis necessity was not acknowledged but also its application is not recommended.
    Keywords: Dissolving pulp, old corrugated container, Acid Prehydrolysius, Reactivity, Accessibility
  • Elmira Amiri, Mehdi Rahmaninia *, Amir Khosravani Pages 459-469
    Using chitosan-nanosilica system in papermaking has been considered in researches recently. In present investigation, confirming the performance of this nanoparticle system in producing paperboard from recycled old corrugated container pulp, the electrostatic performance of chitosan polyelectrolyte in process and product properties has been considered. In this respect, pH of pulp suspension, as one of mains factor affecting the chitosan electrostatic charge, was considered. The results indicated that the process properties (drainage and first pass retention) have been experienced better situation affected by chitosan electrostatic charge in neutral and alkaline conditions. It seems that by changing the pulp suspension pH to neutral and alkaline conditions, the chitosan positive electrostatic charge and its solubility would be decreased and in contrast the fibers negative charge would be increased. This condition would probably affect the chitosan polymer connection and deployment status on fibers surface (loop and tail position) which might perform more effective in floc formation and therefore, drainage and retention increment about 37.5 and 36.5% respectively comparing with control sample and 34 and 7% respectively in comparison with acidic condition. Although the mentioned system has been successful in increasing the mechanical strength comparing the control samples, but the electrostatic charge changes in different pH conditions had less positive impact on these properties (except internal bonding strength).
    Keywords: Chitosan, Electrostatic Charge, Process, Mechanical properties, Nanosilica, Recycled Fibers