فهرست مطالب

صنایع چوب و کاغذ ایران - سال دوازدهم شماره 1 (بهار 1400)

مجله صنایع چوب و کاغذ ایران
سال دوازدهم شماره 1 (بهار 1400)

  • تاریخ انتشار: 1400/03/28
  • تعداد عناوین: 13
|
  • جواد عاشوری، محمد غفرانی، انوشه فاضلی* صفحات 1-15
    در این پژوهش تاثیر سطوح مختلف نانوذرات سیلیس و ضخامت فیلم رنگ بر خواص فیزیکی شفاف پوشه های نیم پلی استر و کیلر اعمال شده بر گونه های چوبی راش و نویل بررسی شد. نانوذرات سیلیس با هدف افزایش خواص چسبندگی و بهبود رفتار ترشوندگی پوشش ها، به آن اضافه گردید. به این منظور نمونه های چوبی به ابعاد mm20×80×220 تهیه شد. نانوذرات سیلیس با غلظت های 0، 5/0، 1 و 2 درصد آماده و به پوشش های نیم پلی استر و کیلر اضافه شد. به منظور بررسی تاثیر فیلم های با ضخامت مختلف بر خواص چسبندگی نانوپوشش ها، نمونه های چوبی توسط فیلم کش در دو سطح ضخامت mµ60 وmµ120 پوشش دهی شد. آزمون مقاومت چسبندگی کششی مطابق با استاندارد ASTM D 4541 و آزمون مقاومت به خراش مطابق با استاندارد ASTM D 3359 انجام شد. زاویه تماس بر اساس استاندارد ASTM D 5946 اندازه گیری شد. نتایج نشان داد بیشترین مقدار چسبندگی کششی مربوط به گونه راش پوشش داده شده با نیم پلی استر حاوی 1% نانوذرات سیلیس و با ضخامت فیلم mµ60 بود. افزایش نانوذرات تا 2%، تاثیر منفی بر خواص چسبندگی داشت. افزایش ضخامت فیلم رنگ، اثر معنی داری بر کاهش خواص چسبندگی داشت. در بررسی زاویه تماس نتایج نشان داد افزایش نانوذرات سیلیس تا سطح 2% باعث افزایش قابل توجه زاویه تماس سطح نمونه ها شد. بدین ترتیب استفاده از نانوذرات سیلیس تا سطح 1% موجب بهبود خواص چسبندگی پوشش و تا سطح 2% موجب بهبود رفتار ترشوندگی آن گردید. همچنین اعمال فیلم های با ضخامت کمتر سبب افزایش خواص چسبندگی گردید.
    کلیدواژگان: نانوذرات سیلیس، ضخامت فیلم، خواص چسبندگی، زاویه تماس
  • کبری دادمحمدی*، محسن محمدی آچاچلویی، محمدتقی جعفری صفحات 17-28

    این پژوهش باهدف ارزیابی نانوالیاف سلولز و بررسی تاثیرات آن روی آهار نشاسته به عنوان پرکاربردترین آهار مورداستفاده در آثار کاغذی تاریخی و کاربرد آن به عنوان استحکام بخش جهت بازگرداندن مقاومت کششی و پایداری به آثار کاغذی تاریخی انجام شده 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 و اندازه گیری مقاومت کششی نمونه ها بوده است. در این پژوهش نانو الیاف سلولز با درصدهای وزنی 5/0، 1 و 2 درصد، به صورت سوسپانسیون با آب تهیه شد و جهت تیمار نمونه های بدون آهار و نمونه های حاوی آهار نشاسته، مورداستفاده قرار گرفت. نتایج نشان داد شاخص مقاومت کششی نمونه های بدون آهار و نمونه های حاوی آهار نشاسته پس از تیمار افزایش پیداکرده است اما پس از کهنه سازی شاخص مقاومت کششی نمونه های حاوی آهار نشاسته مقداری کاهش یافته است. بیشترین میزان مقاومت کششی پس از تیمار مربوط به نمونه های حاوی آهار نشاسته با تیمار 2 درصد به میزان 36 Nm/g و پس از کهنه سازی نیز مربوط به نمونه های بدون آهار با تیمار 2 درصد به میزان 2/28 Nm/g است. میزان pH نمونه های بدون آهار پس از تیمار در محدوده 98/6 تا 17/7 و بعد از عمل کهنه سازی نیز در محدوده نزدیک به خنثی 85/6 تا 11/7 قرارگرفته است. pH نمونه های حاوی آهار نشاسته پس از تیمار در محدوده خنثی 36/7 تا 42/7 و پس از کهنه سازی نیز در محدوده 16/7 تا 19/7 قرارگرفته است. بررسی تغییرات رنگی نمونه ها نشان داد بعد از تیمار نمونه های بدون آهار و نمونه های حاوی آهار نشاسته، رنگ نمونه ها روشن تر شده است. بعد از مرحله کهنه سازی، رنگ هر دو گروه نمونه ها تیره تر شده و به سمت زرد شدگی تمایل پیداکرده است. البته تغییرات رنگی ایجادشده در نمونه های حاوی آهار نشاسته نسبت به نمونه های بدون آهار کمتر بوده است.

    کلیدواژگان: نانوالیاف سلولز، آثار کاغذی تاریخی، آهار نشاسته
  • ملیحه اختری*، محمدرضا دهقانی فیروزآبادی صفحات 29-44

    امروزه محققین در تمامی زمینه ها به دنبال تولید محصولات جدید با استفاده از فن آوری های نوین ازجمله نانو فن آوری هستند. هدف از انجام این تحقیق بررسی عملکرد نانوذرات سلنیوم در فرمولاسیون پوشش دهی کاغذ به منظور بهبود خواص ضد باکتری، فیزیکی، ممانعتی و مکانیکی کاغذ می باشد. کاغذها با نانوذرات سلنیوم در غلظت های ppm 200 و 100 همراه با نشاسته کاتیونی پوشش داده شدند. سطح کاغذ با استفاده از ATR-FTIR و SEM موردبررسی قرار گرفت. نتایج نشان دادند که نانوذرات سلنیوم اثر مطلوبی در ممانعت از رشد هر دو نوع باکتری استافیلوکوکوس اوریوس و اشرشیا کلی داشته و در سطوح مصرف برابر، رشد باکتری استافیلوکوکوس اوریوس در مقایسه با باکتری اشرشیا کلی به مقدار بیشتری کاهش یافته است. به طوریکه میزان رشد باکتری های استافیلوکوکوس اوریوس در نمونه های شاهد و کاغذهای پوشیده شده با نانو ذرات سلنیوم ppm 200 به ترتیب 93/91٪ و 8٪ بود. در بررسی خصوصیات فیزیکی کاغذها، نتایج نشان دادند که ضخامت و دانسیته کاغذ و وزن پوشش ها در کاغذهای پوشش داده شده با نشاسته کاتیونی و نانوذراتنسبت به نمونه کاغذ بدون پوشش، افزایش یافته است. میزان جذب آب و سرعت عبور بخارآب در نمونه های پوشش داده شده با نانوسلنیوم کمتر از نمونه های پوشش داده شده با نشاسته بوده و پوشش دهنده ها تاثیر معنی داری بر میزان مقاومت به عبور هوا در کاغذ داشته اند. افزایش غلظت نانو ذرات نیز تاثیر معنی داری بر مقدار شاخص مقاومت به ترکیدگی و مقاومت به پارگی کاغذها نیز نداشته است.

    کلیدواژگان: کاغذ ضد باکتری، نانوذرات سلنیوم، نشاسته، خواص ممانعتی، خواص فیزیکی و مکانیکی
  • علی حسنی، محمدعلی سعادت نیا*، محمدهادی مرادیان، داوود افهامی سیسی صفحات 45-56

    نخل های خرمای جنوب ایران در معرض یکی از خطرناک ترین موریانه های حاضر در جهان (Isoptera: Termitidae) Microcerotermes diversus Silvestre قرار دارند. لذا برای ارزیابی، کنترل و محدود کردن فعالیت این موریانه، مقاومت چوب نخل خرمای تیمار شده با غلظت های مختلف لیکور سیاه حاصل از فرایند خمیر سازی کرافت (30،20،10 و 40 درصد) نسبت به حمله موریانه ها در شرایط آزمایشگاهی (آزمون انتخابی و غیرانتخابی) و صحرایی ارزیابی شد. با توجه به ساختار ویژه آناتومی نخل، نتایج نشان داد که تیمار نمونه ها با محلول لیکور سیاه روشی موثر درکند کردن فعالیت موریانه ها بوده است. مشاهدات همچنین حاکی از آن بود که با افزایش غلظت محلول اشباع، میزان مطلوبیت چوب برای موریانه کاهش یافته اگرچه تفاوت معنی داری بین تیمارهای 30 و 40 درصدی مشاهده نشد. در انتها طیف نگاری محلول اشباع حاکی از حضور و تاثیر گروه های فنلی و سولفات بر کاهش میزان مطلوبیت غذایی بود.

    کلیدواژگان: لیکور سیاه، موریانه، نخل خرما
  • سعید بهروان، هدایت الله امینیان*، لعیا جمالی راد، وحید وزیری صفحات 57-71

    به منظور بررسی استفاده از کاه گندم در ساخت تخته خرده چوب، ذرات کاه گندم با هیدروکسید سدیم 5 درصد به مدت 120 دقیقه تیمار شد و با استفاده از رزین اوره فرم آلدهید به میزان 12 درصد وزن خشک ماده ی اولیه و کلرید آمونیوم، به میزان 2 درصد وزن خشک رزین، ذرات کاه گندم تیمار شده و تیمار نشده با خرده چوب صنعتی در پنج سطح 100: 0، 30:70، 40:60، 50:50 و 60:40، ترکیب و تخته خرده چوب همسان ساخته شد. آزمون های فیزیکی و مکانیکی تخته های ساخته شده بر اساس استاندارد 1-326 EN انجام شد. خواص فیزیکی و مکانیکی تخته های ساخته شده از کاه گندم تیمار شده به طور معنی داری بهتر از نمونه های ساخته شده از کاه گندم تیمار نشده است و استفاده از 40% ذرات کاه گندم تیمار شده بهترین نتایج را نشان داد.

    کلیدواژگان: تخته خرده چوب، کاه گندم، تیمار قلیایی، هیدروکسید سدیم
  • ثنا لطفی، محمدعلی سعادت نیا*، محمدهادی مرادیان، لادن پورسرتیپ صفحات 73-82

    ازآنجایی که حیات درخت به ناحیه چوب برون وابسته است، لذا شناسایی و اندازه گیری ضخامت آن در درختان سرپا، توجه متخصصین جنگل را به خود جلب کرده است؛ اما شناسایی آن در گونه های مختلف درختی با چالش های جدی و متنوع روبرو است. ازاین رو در تحقیق حاضر، استفاده از توموگرافی امپدانس الکتریکی برای محاسبه نسبت چوب برون به چوب درون و تغییرات مقادیر امپدانس الکتریکی آن ها دریکی از گونه های مهم سوزنی برگ (Pinus nigra) موردمطالعه قرار گرفت. توموگرافی امپدانس الکتریکیبا استفاده از 32 الکترود در دو ارتفاع 147 و 200 سانتی متری از سطح زمین و بر روی 8 نمونه درخت در ناحیه شوپرون مجارستان انجام شد. برای تهیه توموگرام از یک جریان الکتریکی 5 ولتی بین الکترودها استفاده شد. یک رسیستومتر میزان امپدانس الکتریکی بین نواحی مختلف درخت را اندازه گیری کرد. نتایج نشان داد که ناحیه چوب برون نسبت به ناحیه چوب درون در انتقال جریان الکتریسیته، نقش بیشتری داشته و مقاومت الکتریکی در آن نسبت به درون چوب کم تر بوده است. در تمام توموگرام ها سه ناحیه رنگی با تفاوت های معنی دار در میزان امپدانس الکتریکی به وضوح قابل مشاهده بود. نواحی اطراف مغز بارنگ قرمز، بیشترین امپدانس و نواحی مجاور پوست بارنگ آبی تیره، کمترین مقاومت را در برابر جریان الکتریکی از خود نشان دادند. تفاوت 9 درصدی در میزان رطوبت، تغییر محسوس pH (88/3˃52/4) و اختلاف در ترکیبات شیمیایی، باعث ایجاد تمایز در دو ناحیه چوب برون و چوب درون شد، اما مقدار یون های پتاسیم اندازه گیری شده در هر دو ناحیه یکسان و تقریبا اثری بر الگوهای رنگی در توموگرام های حاصله نداشت. با توجه به سادگی استفاده از توموگرافی امپدانس الکتریکی، زمان کوتاه آزمایش و تخریب جزیی ساختار ماده موردمطالعه و همچنین عدم احتیاج به قطع درخت، استفاده از این تکنیک در ارزیابی کیفی جنگل پیشنهاد می شود.

    کلیدواژگان: کاج سیاه، چوب برون، توموگرافی امپدانس الکتریکی
  • آراد وزیریان، کامبیز پورطهماسی*، رضا اولادی صفحات 83-94
    درخت ارس از سوزنی برگان بومی ایران است که رویشگاه های آن در مناطق وسیعی از کشور وجود داشته و عاملی برای جلوگیری از فرسایش خاک به شمار می آید. با این حال، مشکل اغلب ارسستان های ایران، کمبود زادآوری طبیعی است. ازاین رو، هدف این پژوهش بررسی وضعیت زادآوری ارس ها در ذخیره گاه جیش آباد (شمال زنجان) در مقاطع مختلف زمانی بر اساس مطالعات گاه شناسی درختی است. به منظور انجام این تحقیق، دو پلات به صورت تصادفی در منطقه حفاظت شده و تحت تاثیر چرای دام مشخص و از کلیه درختان واقع در هر پلات با هر قطری یک نمونه به وسیله مته سال‎‎ سنج برداشت گردید. پس از آماده سازی سطح نمونه ها در آزمایشگاه، پهنای حلقه های رویش اندازه گیری شده و تطابق زمانی انجام شد. نتایج نشان داد که تعداد درختان در منطقه حفاظت شده بیشتر از منطقه تحت چرا می باشد. میانگین قطر برابرسینه درختان در منطقه حفاظت شده کمتر بوده ولی از لحاظ میانگین سنی، مسن تر از درختان منطقه تحت چرا می باشند. در منطقه حفاظت شده تعداد درختان در طبقه سنی 20-10 سال، قابل توجه بود که نشان از زادآوری در دو دهه اخیر داشت؛ درحالی که در منطقه تحت چرا بعد از بازه زمانی 1365-1355 استقرار درختان جدید مشاهده نشد. از نتایج به دست آمده می توان نتیجه گرفت تاثیرات چرای دام سبب عدم زادآوری درختان ارس گردید و الگوی رویش درختان را نیز دستخوش تغییراتی نمود؛ به شکلی که از فرم رویش طبیعی پیروی نمی کنند.
    کلیدواژگان: ارس، گاه شناسی درختی، زادآوری، چرای دام، الگوی رویش
  • نجمه سالاری بردسیری*، مجید حجازی مهریزی، ربیع بهروز، هرمزد نقوی، محبوب صفاری، مجید فکری صفحات 95-107

    افزایش جمعیت سبب تولید مقادیر زیادی از ضایعات کشاورزی شده که سبب آلودگی محیط زیست می شوند. امروزه استفاده از ضایعات کشاورزی برای استخراج سلولز و نانو سلولز رو به افزایش می باشد. در این تحقیق سلولز و نانو کریستال سلولز از سه نوع ضایعات درخت خرما شامل پوشال، برگ سبز و خوشه خرما استخراج و برای شناسایی سلولزها و مقایسه با سلولز خالص شرکت سیگماآلدریچ از دستگاه های FTIR، TGA و XRD استفاده شد. بازده استخراج سلولز برای پوشال 25 درصد، برگ سبز 20 درصد و خوشه خرما 33 اندازه گیری و پیک دستگاه های FTIR و XRD نمونه ها، مشابه با پیک سلولز خالص و درجه بلورینگی خوشه > پوشال > برگ خرما به دست آمد. کاهش وزن تمام نمونه های سلولز در نمودارهای TGA در دمای 350 درجه سانتی گراد مشابه با نمودار TGA سلولز خالص بود. محدوده طول نانو ذرات این سلولزها توسط میکروسکوپ FE-SEM 19 تا 36 نانومتر مشخص شد.

    کلیدواژگان: سلولز خالص، نانو کریستال سلولز، درخت خرما
  • هادی غلامیان*، بهنام غلامپور، محمدهادی رضوانی صفحات 109-120

    در این تحقیق تاثیر تیمار پلاسمای سرد بر روی قابلیت پوشش دهی بافت نخل در جهت الگوی برش پوست به مرکز تنه گرده بینه مورد ارزیابی قرار گرفت. بدین منظور، تنه نخل خرما با میانگین قطر 60 سانتی متر انتخاب گردید و از ارتفاع برابرسینه گرده بینه ها دیسک های باضخامت 5 سانتی متر تهیه گردید. سپس نمونه هایی سالم و بدون عیب به ابعاد 10×10 سانتی متر از سه نقطه دیسک: نزدیک پوست، میان پوست و مرکز تنه ونزدیک مرکز تنه تهیه گردید. پیش از انجام آزمون ها، سطح نمونه ها با سنباده پرداخت و سپس مشروط سازی انجام شد. پس از انجام تیمار پلاسمای سرد و سپس پوشش دهی بارنگ پایه آب آکریلیکی، آزمون زبری سطح، تر شوندگی و چسبندگی پوشش بر روی نمونه ها انجام شد. بر اساس نتایج، بیشترین مقدار دانسیته پایه و کمترین مقدار زبری سطح نزدیک مرکز تنه مشاهده گردید. همچنین نتایج نشان داد، تیمار پلاسما سبب افزایش تر شوندگی سطح می شود. با توجه به رابطه ی معکوس بین زبری سطح و میزان چسبندگی، قبل و بعد از تیمار پلاسما بیشترین و کمترین مقدار چسبندگی کششی به ترتیب در نزدیک مرکز تنه و نزدیک پوست مشاهده شد. می توان نتیجه گیری نمود استفاده از تیمار پلاسما باعث بهبود قابلیت چسبندگی در سطح بافت نخل می شود.

    کلیدواژگان: پلاسما سرد، نخل، پوشش آکریلیک، چسبندگی
  • قاسم اسدپور*، ندا عموئی، سید مجید ذبیح زاده، پریزاد شیخی صفحات 121-130

    در این پژوهش به منظور بهبود خواص فیزیکی و مکانیکی کاغذ فلوتینگ حاصل از مخلوط مقوای کنگره ای کهنه و خمیرکاغذ سودای باگاس، از نشاسته کاتیونی و با توجه به پیش آزمون های انجام شده، در سه سطح 10، 5 و 15 کیلوگرم به ازای هر تن کاغذ استفاده شد و با نمونه شاهد یعنی کاغذ فاقد نشاسته کاتیونی مورد مقایسه قرار گرفت. نتایج نشان داد که اثر نشاسته کاتیونی در تیمارهای مختلف بر روی وزن پایه، شاخص مقاومت در برابر کشش معنی دار نبوده و بر روی شاخص های مقاومت در برابر ترکیدن، پاره شدن و مقاومت به خرد شدن لایه کنگره ای معنی دار می باشد. استفاده از نشاسته کاتیونی و تا سطح 5 کیلوگرم به ازای هر تن کاغذ می تواند برای بهبود برخی خواص فیزیکی و مکانیکی کاغذ فلوتینگ مانند کاهش تخلخل و افزایش مقاومت به ترکیدگی موثر بوده ولی مصرف بیشتر آن نه تنها باعث بهبود ویژگی های مقاومتی کاغذ نمی شود بلکه سبب افت برخی ویژگی های مقاومتی و بخصوص مقاومت به خرد شدن لایه کنگره ای می شود. در ضمن مصرف بیشتر نشاسته کاتیونی باعث تحمیل هزینه های اضافی و افزایش قیمت نهایی محصول خواهد شد.

    کلیدواژگان: خمیر سودای باگاس، کاغذ فلوتینگ، مقوای کنگره ای کهنه، نشاسته کاتیونی، ویژگی های فیزیکی و مکانیکی
  • مصطفی امام پور، حبیب الله خادمی اسلام*، محمد مهدی فائزی پور، محمد طلایی پور صفحات 133-143

    این مطالعه به بررسی تاثیر پوشش دار کردن چوب تبریزی با نانوذرات سیلیس روی برخی خصوصیات کارکردی آن می پردازد. چوب تبریزی با نانوذرات سیلیس (3، 5 و 7 درصد) و زایکوسیل با استفاده از روش پوشش دهی لایه نشانی، پوشش داده شد و نتایج حاصل با چوب های شاهد تبریزی و نراد مقایسه شدند.ویژگی های ساختاری نمونه های چوب با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی و طیف سنج مادون قرمز بررسی شدند. خصوصیات عملکردی چوب شامل میزان جذب آب، زاویه تماس و دانسیته بررسی شدند. نتایج نشان داد که پیوندهایی بین زایکوسیل و نانو سیلیس در سطح چوب تشکیل شد. پوشش دار کردن چوب با نانوذرات سیلیس در غلظت های 5% و 7%به همراه زایکوسیل جذب آب را در مقایسه با چوب تبریزی شاهد کاهش داد (P<0.05). چوب های پوشش دار شده با نانوسیلیس و زایکوسیل، زاویه تماس بزرگتری و دانسیته ی بیشتری در مقایسه با چوب شاهد تبریزی نشان دادند (P<0.05).

    کلیدواژگان: پوشش دار کردن، خصوصیات ساختاری، خصوصیات عملکردی، چوب تبریزی، نانوذرات سیلیس
  • نورالدین نظرنژاد*، الهام محمدی، شقایق رضانژاد، قاسم اسدپور صفحات 145-162
    تحقیقات در زمینه کاغذهای با ویژگی ضد باکتری توجه زیادی را به خود جلب کرده است. در این تحقیق، کاغذهای ضد باکتری با کیتوزان، نانو اکسید روی و ترکیب هم زمان آن ها تولید شد. در مرحله اول کیتوزان در سه مقدار 5/1، 5/2 و 5/3 درصد و نانو اکسید روی در مقادیر 5/0، 5/1 و 5/2 درصد، مورداستفاده قرار گرفتند. سپس مقادیر بهینه هر ماده با توجه به تاثیر در عدم رشد باکتری ها، تعیین و کاغذ با ترکیب هم زمان کیتوزان و نانو اکسید روی تولید شد. ویژگی های مقاومتی، نوری و ضد باکتریایی کاغذها مطالعه گردید. نتایج نشان داد که مقاومت کششی کاغذ های تیمار شده با ترکیب کیتوزان و نانو اکسید روی افزایش یافت. درجه روشنی کاغذها کاهش و ماتی افزایش پیدا کرد. همچنین عملکرد ضد باکتریایی کاغذ ها بر دو باکتری گرم منفی اشرشیاکلی و گرم مثبت استافیلوکوکوس اوریوس مناسب بوده و سبب عدم رشد باکتری ها شده است.
    کلیدواژگان: کاغذ، آنتی باکتریال، کیتوزان، نانو اکسید روی
  • جواد ترکمن*، مریم زادفلاح، رامین نقدی، مهران روح نیا، محمد هدایتی صفحات 163-173
    فناوری توموگرافی آکوستیکی روش غیر مخربی است که می تواند معایب مخفی درختان را آشکار سازد. درنتیجه هدف این تحقیق تشخیص معایب درونی درخت بلند مازو (Quercus castaneifolia) با استفاده از روش توموگرافی آکوستیک است. برای این منظور تعداد 10 درخت در کلاسه قطری 40 الی 60 سانتی متری به طور تصادفی در منطقه اسالم در استان گیلان انتخاب و سپس از آن ها دیسک تهیه گردید. فقدان پوسیدگی طبیعی باعث شد که به صورت مصنوعی در چوب درون این دیسک ها در چهار مرحله 25%- 50%- 75%- 100% پوسیدگی حفره ای ایجاد شد. با استفاده از دستگاه های تصویرسازی و سنجش امواج تنشی تصاویر توموگرافی و زمان عبور امواج صوت در نمونه های سالم و معیوب به دست آمد و از طریق معادله سرعت عبور امواج صوت محاسبه شد. نتایج نشان می دهد که متوسط سرعت عبور امواج صوت از چوب بلندمازو 1500 متر بر ثانیه است که با افزایش معایب درونی این مقدار کاهش زیادی پیدا می کند. در صورت پیشرفت پوسیدگی چوب درون از 25 درصد تا 100 درصد مقدار کاهش در سرعت عبور امواج صوت از 15 درصد تا 36 درصد متغیر است. اندازه ترک یا شکاف نیز در کاهش سرعت عبور امواج صوت موثر است. به طوری که در شکاف های بزرگ بیش از 50 درصد سرعت عبور امواج کاهش می یابد. سرعت عبور امواج در چوب برون و چوب درون متفاوت است. تصاویر توموگرافی در قسمت های سالم به رنگ سبز و در قسمت های باخته به رنگ زرد و در قسمت های پوسیده به رنگ نارنجی و قرمز دیده می شود. رنگ آبی در تصاویر نشان دهنده وجود حفره است. به طورکلی در تصاویر توموگرافی می توان میزان و وسعت معایب را تشخیص داد اما تفکیک پوسیدگی و ترک از روی رنگ کمی مشکل است.
    کلیدواژگان: بلند مازو، صوت، امواج تنشی، معایب درونی، توموگرافی آکوستیک
|
  • Javad Ashouri, Mohammad Ghofrani, Anooshe Fazeli * Pages 1-15
    In this study, the effect of different levels of nano-SiO2 particles and film thickness on physical properties of acid catalyzed and nitrocellulose transparent coatings applied to beech and spruce wood was investigated. Nano-SiO2 particles were added to coatings in order to improve adhesion characteristics and wettability behavior. For this purpose, specimens were prepared to dimensions of 220 ×80 ×20 mm. Nano-SiO2 particles were prepared at concentrations of 0, 0.5, 1 and 2 wt% and added to the acid catalyzed and nitrocellulose transparent coatings. To study the effect of different levels of film thickness on adhesion characteristics of nano coatings, specimens were coated at two levels of thickness of 60 µm and 120µm using film applicator. According to ASTM D 4541 standard, the adhesion strength of specimens was determined. Scratch resistance was determined according to ASTM D 3359. According to ASTM D 5946 standard, contact angle was measured. Results revealed that the highest adhesion strength was obtained in beech species coated with acid catalyzed containing 1% nano-SiO2 particles with thickness of 60 µm. Increasing the nano particles up to 2% had negative effect on adhesion characteristics.The increase of the film thickness decreased adhesion characteristics significantly. The increase of nano-SiO2 particles, up to 2%, increased the contact angle of the surfaces of specimens significantly. Thus the incorporation of nano-SiO2 particles into coatings, up to 1%, improved adhesion characteristics and the incorporation of nano-SiO2 particles into coatings, up to 2%, improved the wettability behavior of coatings. Furthermore applying films with lesser thickness led to increase of adhesion characteristics.
    Keywords: Nano-SiO2 particles, Film thickness, Adhesion characteristics, Contact angle
  • Mohsen Mohamadi Achacheloei, MohamadTaghi Jafrai Pages 17-28

    This study aimed to evaluate cellulose nanofibers and study the effects of these material on starch sizing as the most commonly used sizing in historical paper relics and its use as strength enhancer to restore tensile strength and durability. This research was conducted by analytical comparisons method and samples were collected by experiments related to research topics such as pH measurement, calorimetric and the measurement of tensile strength of the samples. In this study, treatment of cellulose nanofibers with weight percentages of 0.5, 1 and 2%, was prepared as a suspension with water and used to treat the samples containing starch sizing and without it. The results showed that the tensile strength of non-sizing and starch- sizing samples increased after treatment but after aging, the tensile strength of the samples containing starch- sizing decreased slightly. The highest tensile strength after treatment was observed for samples containing starch sizing with 2% treatment at 36 Nm/g and after aging, for non-sizing samples with 2% treatment at 28.2 Nm/g. PH value of non-sizing samples after treatment ranged from 6.98 to 7.17 and after aging, it still remained within the neutral range of 6.85 to 7.11. pH of samples containing starch sizing after treatment was within the neutral range from 7.36 to 7.42 and after aging also remained within the range of 7.16 to 7.19. Examination of the color changes of the samples showed that after treatment of non-sizing and starch- sizing samples, the color of the samples is brighter. After the aging, the color of both groups of samples became darker and it tends to yellowing. However, the color changes in the samples containing starch sizing was less than the non-sizing samples.

    Keywords: Cellulose Nanofibers, historical paper relics, starch sizing
  • Maliheh Akhtari *, Mohammadreza Dehghani Firouzabadi Pages 29-44

    These days, researchers in all fields are looking to develop new products using new technologies including nanotechnology. The objective of this study was to evaluate the performance of selenium nanoparticles in the paper coating formulations in order to improve the antibacterial, physical and mechanical properties of paper. The paper was coated with selenium nanoparticles with concentrations of 100 and 200 ppm accompanied by cationic starch. The paper surface coated with nanoselenium particles and starch has been characterized using ATR-FTIR and SEM. The results have showed that selenium nanoparticles had a good effect on inhibiting the growth rate of both Staphylococcus aureus and Escherichia coli. At equal consumption levels, the growth rate of Staphylococcus aureus decreased more than that of Escherichia coli. The growth rate of Staphylococcus aureus bacterium in the control and nanoselenium 200ppm coated paper specimens were 91.93% and 8%, respectively. Density and thickness of the paper sheets increased in the paper coated with cationic starch and nanoparticles in comparison with uncoated paper. Water absorption and water vapor Transmission Rate in nanoselenium coated samples were lower than starch coated samples and coatings had a significant effect on the rate of resistance to air in the paper. It is also seen increasing concentration of nanoparticles had no significant effect on the burst and tear indexes.

    Keywords: Antibacterial Paper, Coating, nanoselenium particles, Starch, barrier, Physical, mechanical properties
  • Ali Hasani, MohammadAli Saadatnia *, MohammadHadi Moradian, Davood Efhami Pages 45-56

    The date palms of southern Iran are exposed to one of the most dangerous termites in the world, Microcerotermes diversus Silvestri (Isoptera: Termitidae). Therefore, in order to evaluate, control and limit the activity of this termite, the resistance of palm wood impregnated with different concentrations of Kraft black liquor (30, 20, 10 and 40%) against termites attack was evaluated in laboratory (selective and non-selective test) and field conditions. Due to the special structure of palm wood anatomy, the results showed that the treatment of specimens with black liquor solution was an effective method in slowing down termite activity. Observations also showed that as the concentration of lignin in the impregnating solution increased, the desirability of wood for termites decreased, although no significant difference was observed between the 30 and 40% concentrations. Finally, FT-IR spectroscopy of black liquor showed the presence and effect of sulfate groups on reducing food desirability.

    Keywords: black liquor, termites, date palm
  • Saeed Behravavn, Hedayatollah Aminian *, Loya Jamalirad, Vahid Vaziri Pages 57-71

    In order to investigating the usage of wheat straw on particleboard, wheat straw powder was treated with 5% hydroxide sodium for 120 minutes; then, untreated and treated wheat straw powder were mixed with industrial wood chips in five levels of 0:100, 30:70, 40:60, 50:50, 60:40, 10%, and 12% urea formaldehyde resin based on dry weight of raw materials, and 2% ammonium chloride based on dry weight of adhesive to make single layer particleboard. Physical and mechanical properties of produced panels were tested according to EN 326-1 standard. The physical and mechanical properties of panels made from treated wheat straw were significantly better than untreated one, and use of 40% wheat straw powder with alkali treatment ratio to industrial wood chips was shown the best results.

    Keywords: Particleboard, Wheat straw, Alkali treatment, Hydroxide sodium
  • Sana Lotfi, MohammadAli Saadatnia *, MohammadHadi Moradian, Ladan Poursartip Pages 73-82

    Since the life of a tree strongly depends on sapwood area activity, the detection and thickness measurement of sapwood area in living trees are important for forest scientists. However, determination of sapwood zones has various challenges in different species. In this research, the electrical impedance tomography was applied to calculate sapwood-heartwood ratio and electrical impedance variations in the given area in one of the most important softwood species (Pinus nigra). A GeoPic-32 multielectrode resistivity meter with some modifications, was used to measure electric impedance distribution in two heights of 147 and 200 cm of 8 pine tree cross sections in Sopron of Hungary. For providing tomograms, a 5-voltage electrical current was conducted among installed electrodes. The impedance value maps on the studied cross sections were also measured by a resistometer device. The tomography map showed that the role of sapwood area for electricity conductivity, compared with heartwood, was more pronounced. For all achieved tomograms, three zones with different colored pattern were detected. The red colored parts surrounding pith area had the highest values while the minimum resistivity values with the dark blue color, were recorded for area near the bark.  9 percentage difference in moisture content between sapwood and heartwood, pH variation (4.52˃3.88) and consequently different quantities in chemical components affected electrical properties distribution in cross section of trees. But potassium content had no pronounced effect on tomogram patterns obtained.  Finally, this technique is suggested to evaluate trees in forest because of facility, shortening of time, and minor destruction as well as no necessity to cut the tree.

    Keywords: Pinus nigra, Sapwood, Electrical impedance tomography
  • Arad Vazirian, Kambiz Pourtahmasi *, Reza Oladi Pages 83-94
    Juniper trees are the native conifers of Iran extends in large areas of the country and is a factor to prevent soil erosion. However, the problem of Iranian juniper forest is the lack of natural regeneration. Therefore, the purpose of this study was to investigate the regeneration status of juniper plants in Jeyshabad (North Zanjan) repository at different times by using of Dendrochronology. In order to do this research, two plots were identified randomly in the protected and grazing areas, and samples were taken from all trees in each plot using increment borer. After preparing sample surface, ring width of the trees were measured and cross- dated. The results showed that the number of trees in the protected area is more than the grazed one. The mean diameter at breast height (DBH) of the trees in the protected area was lower, but in terms of average age, they were older than the trees in the grazing one. In the protected area, the number of trees in the age group of 10-20 years was remarkable, which showed that it had regenerated in the last two decades; while in grazing area, regeneration was affected and no new trees were observed after the period 1986. It was concluded that grazing decreased the regeneration of juniper and the growth pattern of the trees also changed; in a way that does not follow the form of natural growth.
    Keywords: Juniper, Dendrochronology, regeneration, Livestock grazing, Growth pattern
  • Najmeh Salari *, Majid Hejazi Mehrizi, Rabi Behrooz, Hormazd Naghavii, Mahboob Saffari, Majid Fekri Pages 95-107

    The increase in population has led to the production of large amounts of agricultural wastes that pollutes the environment. Today, the use of agricultural wastes to extract cellulose and nano-cellulose is increasing. In this study, cellulose and nanocrystalline cellulose were extracted from three types of palm waste, including fibers, leaves and palm clusters and used to identify cellulose and compare it with pure cellulose SigmaAldrich from devices using FTIR, TGA and XRD. Cellulose extraction yield was measured at 25% in palm fibers, 20% in green leaves and 33% in clusters. The FTIR and XRD spectra of isolated cellulose was similar to pure cellulose and the degree of crystallization was in order of leaf > fibers > clusters. The loss of weight for all cellulose samples in TGA charts at 350 oC was similar to that of pure cellulose and the nanoparticle length range of these cellulose was determined by the FE-SEM electron microscope 20 to 36 nanometers.

    Keywords: Pure Cellulose, Nano crystalline cellulose, Tree palm
  • Hadi Gholamiyan *, Behnam Gholampoor, MohammadHadi Rezavni Pages 109-120

    In this research, the effect of cold plasma treatment on coating ability of palm trees for bark cutting pattern was evaluated. For this purpose, the date palm trunk with an average diameter of 60 cm was selected and discs with a thickness of 5 cm were prepared from the height equal to the pollen chest. Then, healthy and flawless samples with dimensions of 10 × 10 cm were prepared from three points: close to the bark, between bark and center of the trunk and near the center of the trunk. Before the tests, the surface of the samples was sanded and then conditioned. After cold plasma treatment and then coating with acrylic water-based paint, surface roughness, wettability and adhesion of coating were done on samples. Based on the results, the highest base density and the lowest surface roughness were observed near the center of the trunk. The results also showed that plasma treatment increases the surface wettability. According to the inverse relationship between surface roughness and adhesion, before and after plasma treatment, the highest and lowest tensile adhesions were observed near the center of the trunk and near the skin, respectively. It can be concluded that the use of plasma treatment improves the adhesion of the palm tissue.

    Keywords: Cold plasma, palm, acrylic coating, Adhesion
  • Ghasem Asadpour *, Neda Amoee, Seyed Majid Zabizadeh, Parizad Sheikhy Pages 121-130

    In this study, in order to improve the physical and mechanical properties of fluting paper from a mixture of old corrugated containerboard and bagasse soda pulp, cationic starch and based on pretests, was used in three levels of 5,10 and 15 kg per ton of paper and with a control sample, ie Paper without cationic starch was compared. The results showed that the effect of cationic starch in different treatments on grammage and tensile index was not significant, and was significant on burst and tear index and also CMT. Using cationic starch up to 5 kg per ton of paper can be effective in improving some physical and mechanical properties of fluting paper, such as reducing porosity and increasing burst index, but consuming more will not only not improve the paper's strength properties, It also reduces some of the resistance properties, especially the corrugated medium test. In addition, consuming more cationic starch will incur additional costs and increase the final price of the product.

    Keywords: soda bagasse pulp, Fluting Paper, old Corrugated Cartons (OCC), cationic starch, Physical, mechanical properties
  • Mostafa Emampour, Habibollah Khademieslam *, MohammadMehdi Faezipour, Mohammad Talaeipoor Pages 133-143

    The aim of this study was to investigate the effect of coating Populus nigra with silica nanoparticles on some performance parameters. Wood samples of P. nigrawere were coated with a combination of silica nanoparticles (3%, 5% and 7%) and zycosil by spin coating method and the obtained results were compared with controls of A. alba and P. nigra. Structural properties of wood samples were investigated by SEM and FTIR tests. Performance properties of wood samples, including water absorption, contact angle and density were investigated. The results showed formation bonds between silica nanoparticles and zycosil. Coating wood samples with silica nanoparticles in the concentrations of 5% and 7% in combination with zycosil decreased water absorption compared to P. nigra control (P<0.05). The wood samples coated with nanosilica and zycosil had a higher contact angle and density compared to P. nigracontrol (P<0.05).

    Keywords: Coating, structural properties, Performance properties, Populusnigra, silica nanparticles
  • Elham Mohammadi, Shaghayegh Rezanezhad, Ghasem Asadpour Pages 145-162
    Investigation about antibacterial papers has been attracted much attention. In this study, antibacterial papers were produced by treatment with chitosan, zinc nano oxide (Zno) and their composition. In the first stage, chitosan was used in 1.5, 2.5 and 3.5% and Zno in amounts of 0.5, 1.5 and 2.5%. Then, the optimum amounts of materials were determined according to bacterial response, and the paper was produced by the combination of chitosan and Zno. The strength, optical and antibacterial properties of the papers were investigated. The results showed that the tensile strength of the chitosan and Zno composite increased. The brightness and opacity of the papers decreased and increased, respectively. Also, the antibacterial performance of the papers on the E. coli and Staphylococcus aureus was good and prevented to the growth of bacteria.
    Keywords: Paper, Antibacterial, Chitosan, zinc nano oxide
  • Maryam Zadfallh, Ramin Naghdi, Mehran Roohnia, Mohamad Hedaiati Pages 163-173
    Acoustic tomography technology is a non-destructive method that can reveal the hidden defects of trees. As a result, the aim of this study is to detect the internal defects of the oak tree (Quercus castaneifolia) using acoustic tomography. For this purpose, samples were randomly prepared from ten trees in the Asalem region of Gilan province and then discs were cut from trunks. Doe to the lack of natural decay, artificial cavities were drilled inside the disks in four stages: 25% - 50% - 75% - 100%.  Healthy and defective samples were obtained and the sound wave velocity was calculated using FAKOPP Microsecond Timer device. The results show that the average speed of sound waves passing through the oak wood is 1500 meters per second, which decreases greatly with increasing internal defects. If internal decay progresses from 25% to 100%, the amount of reduction in the speed of sound waves varies from 15% to 36%. The size of the crack or shake is also effective in reducing the speed of sound waves. In large shakes, the speed of waves was reduced by more than 50%. The speed of waves is different in the sapwood and the heartwood. Tomographic images are green in the healthy parts, yellow in the primary decay, and orange and red in the decay, and blue in the cavity parts. Generally, The Acoustic Tomograph accurately revealed the presence and magnitude of the defect without differentiating between decay and crack.
    Keywords: Quercus castaneifolia, The sound wave velocity, The internal decay, The acoustic tomography