فهرست مطالب

تحقیقات علوم چوب و کاغذ ایران - سال سی و ششم شماره 2 (پیاپی 75، تابستان 1400)

مجله تحقیقات علوم چوب و کاغذ ایران
سال سی و ششم شماره 2 (پیاپی 75، تابستان 1400)

  • تاریخ انتشار: 1400/05/17
  • تعداد عناوین: 7
|
  • فاطمه تقی زاده، قاسم اسدپور، سید حسن شریفی* صفحات 90-104
    یکی از عمده ترین صنایع آلاینده محیط زیست پسآب های صنعتی هستند. بسیاری از صنایع از جمله پسآب حاصل از صنایع چرم ، چاپ ، پلاستیک ، کاغذ ، صنایع غذایی ، آرایشی و صنایعی از این قبیل برای رنگ کردن محصولات خود از مواد رنگزا استفاده می کنند و در نتیجه پسآب های خروجی این صنایع حاوی مواد رنگی صنعتی می باشد. در این مطالعه، نانوزیولیت کلینوپتیلولیت اصلاح شده با نانوذرات مغناطیسی اکسید آهن برای حذف رنگ اسید سبز20 در سیستم ناپیوسته مورد استفاده قرار گرفت. در مطالعات جذبی ناپیوسته رنگینه اسید سبز20 توسط (Nano zeolite-Fe3O4) به منظور تعیین شرایط بهینه حذف رنگینه، تاثیر عواملی از قبیل pH، غلظت اولیه رنگینه، مقدار جاذب و زمان بر روی راندمان جذب بررسی شدند. در این پژوهش روش پاسخ سطح (RSM) با استفاده از طرح باکس بنکن (Box Behnken design) به منظور بهینه سازی جذب اسید سبز20 به کار رفت. نتایج این پژوهش نشان می دهد که Nano zeolite-Fe3O4 در جذب رنگینه اسید سبز20 به طور موفقیت آمیزی عمل نموده و در شرایط بهینه 3pH=، زمان 90 دقیقه و دوز جاذب 8 گرم بر لیتر،  قادر به حذف 47/99 درصد رنگینه از 100 میلی لیتر محلول اسید سبز20 به غلظت 50 میلی گرم بر لیتر می باشد. همچنین مدل های فروندلیچ و شبه مرتبه دوم بهترین تطابق را با فرآیند جذب به ترتیب به عنوان مدل های ایزوترمی و سینیتیکی داشتند. نتایج نشان داد که نانوکامپوزیت به طور قابل ملاحضه ای قادر به حذف رنگ اسید سبز20 در مدت زمان کم از محلول های آبی است. بنابراین به عنوان یک جاذب موثر می تواند جهت حذف مواد رنگی مورد استفاده قرار گیرد.
    کلیدواژگان: نانوزئولیت کلینوپتیلولیت، نانوذرات مغناطیسی اکسید آهن، اسید سبز 20، پسآب صنعتی، حذف
  • یاشار عین اللهی، امیر هومن حمصی*، حبیب الله خادمی اسلام، اسماعیل قاسمی، محمد طلایی پور صفحات 105-118

    با توجه به افزایش آلودگی‏ های زیست محیطی ناشی از تجمع ضایعات و زباله‏ های حاوی پلیمرهای نفتی پایدار، جایگزین نمودن این پلیمرها با استفاده از پلیمرهای زیستی و اصلاح مشکلات و کمبودهای آنها در فرایند تولید و در محصولات نهایی امری بااهمیت می‏ باشد. در این پژوهش به بررسی امکان تولید چندسازه پلی‏ لاکتیک اسید-پوسته شالی با ویژگی های قابل قبول و همچنین تاثیر استفاده از پرکننده ‏های معدنی کندسوز کننده آلومینیوم تری هیدرات (ATH) و هیدروکسید منیزیم (MDH) برروی خواص فیزیکی و حرارتی چندسازه تولیدی پرداخته شده است. نتایج نشان داد که دانسیته چندسازه پلی ‏لاکتیک اسید-پوسته شالی نسبت به چندسازه‏ های ساخته شده با پلیمرهای پایه نفتی پلی پروپیلن (PP) و پلی اتیلن دانسیته بالا (HDPE) بیشتر بود و افزودن پرکننده‏ های معدنی کندسوز کننده سبب افزایش دانسیته چندسازه شد. همچنین افزودن پرکننده‏ های معدنی کندسوز کننده سبب کاهش میزان جذب آب و واکشیدگی ضخامت آنها گردید بطوریکه از این لحاظ با نمونه‏ های حاوی پلیمرهای پایه نفتی قابل قیاس بود. نتایج آنالیز وزن‏ سنجی حرارتی (TGA) نشان داد که افزودن پرکننده ‏های معدنی کندسوز کننده سبب کاهش دما در محل پیک‏ های افت وزنی چندسازه و همچنین ملایم‏ تر شدن شیب افت وزنی نسبت به افزایش دما شده است.

    کلیدواژگان: چندسازه، پلی‏لاکتیک اسید، پوسته شالی، آلومینیوم تری هیدرات (ATH)، هیدروکسید منیزیم (MDH)
  • هادی غلامیان*، احمد جاوید صفحات 119-131
    در این تحقیق تاثیر سیکل حرارتی بر تخریب سطحی و ترک پذیری انواع پوشش های چوب تقویت شده با نانو ذرات رس و تغییرات خواص چسبندگی و براقیت بررسی گردید. از پوشش های پایه حلال (آلکیدی، پلی یورتان)، پایه آب (کروم و فسفرسانس) و پایه روغنی (پوشش روغنی) در گونه چوبی نراد (Abies alba) استفاده شد. همچنین از تکنیک ها و آزمون های اندازه گیری ترک های سطحی، چسبندگی کششی و براقیت سنج جهت آنالیز نتایج قبل و بعد از خستگی دمایی استفاده شد. نتایج نشان داد، بهترین عملکرد پوشش در هر سه آزمون چسبندگی کششی، براقیت سطح و ترکی سطحی مربوط به پوشش کروم و نامناسب ترین، مربوط شد به پوشش آلکیدی می باشد. همچنین، نتایج نشان داد، استفاده از نانو ذرات رس قبل از سیکل حرارتی تفاوت چندانی در خواص پوشش نداشت اما بعد از سیکل حرارتی باعث افزایش مقاومت پوشش ها گردید. این افزایش مقاومت به چسبندگی در پوشش های کروم، فسفرسانس، روغنی، پلی یورتان و آلکیدی به میزان نزدیک به دو برابر مشاهده شد. بعلاوه استفاده از نانو ذرات رس توانست میزان ترک پذیری پوشش را در اثر خستگی دمایی کاهش و عملکرد پوشش ها را بهبود بخشد.
    کلیدواژگان: ترک سطحی، چوب، چسبندگی، براقیت، سیکل حرارتی
  • رضا حاجی حسنی*، سامان قهری، کامیار صالحی، فرداد گلبابائی، سیده معصومه زمانی صفحات 132-143

     هدف از این تحقیق ارزیابی ویژگی های سطحی و فرم های شکست چوب صنوبر اصلاح شده با فرآیند بخارگرمایی بود. عوامل متغیر در این بررسی شامل دمای بخارگرمایی (سه سطح 130، 150 و 170 درجه سانتی گراد) و زمان ماندگاری (دو سطح 20 و 40 دقیقه) بودند که تاثیر آنها بر زاویه تماس و زبری سطح نمونه های چوبی، قبل و بعد از پرداخت سطح نمونه ها مورد بررسی قرار گرفتند. ویژگی-های سطحی و فرم های شکست برای هر دو نمونه شاهد و تیمار شده مورد ارزیابی قرار گرفتند. نتایج نشان دادند که فرآیند بخارگرمایی سبب افزایش زبری سطح نمونه های چوبی در هر دو حالت پرداخت نشده و پرداخت شده پس از تیمار می گردد. همچنین نتایج بیانگر کاهش میزان زاویه تماس قطره آب در اثر تیمار بخارگرمایی می باشند. مقاومت خمشی نمونه ها نیز در اثر تیمار بخارگرمایی کاهش یافتند. بر اساس نتایج به دست آمده، فرم های شکست نمونه های تیمار شده با فرایند بخارگرمایی در آزمون مقاومت خمشی از نوع ساده و فشاری بودند.

    کلیدواژگان: زبری سطح، زاویه تماس، مقاومت خمشی، فرم شکست
  • ثنا لطفی*، محمدعلی سعادت نیا، محمدهادی مرادیان، لادن پورسرتیپ صفحات 144-156

    اطمینان از کیفیت و پایداری درختان، توجه متخصصین جنگل را برای شناسایی و اندازه گیری معایب و اطمینان از ضرایب ایمنی درختان سرپا به خود جلب کرده است. از این رو در تحقیق حاضر، استفاده از توموگرافی آکوستیکی امواج تنشی برای محاسبه ی وسعت پوسیدگی، مساحت ناحیه چوب-فشاری و تعیین ضریب ایمنی در کاج سیاه مورد مطالعه قرار گرفت. توموگرافی آکوستیکی با استفاده از 16 سنسور در دو ارتفاع 147 و 200 سانتی متری از سطح زمین و بر روی 8 نمونه درخت در ناحیه شوپرون مجارستان انجام شد. نتایج نشان داد که تکنیک امواج تنشی، روشی دقیق برای تعیین ضرایب ایمنی و تعیین میزان پوسیدگی های درونی درخت بوده و همچنین قابلیت شناسایی نواحی چوب فشاری در مقطع عرضی را داشته است. رسیستوگرافی مقاطع مورد مطالعه در جهات مختلف جغرافیایی به مکان یابی دقیق نواحی چوب فشاری کمک کرده که این امر با اطلاعات مربوط به توموگرام آکوستیکی همخوانی داشت. یافته های این تحقیق نشان داد که مساحت تاج، نقش بسزایی در ایمنی درخت و احتمال سقوط درخت داشته به طوری که در بعضی از درختان با توجه به وضعیتشان، با دو برابر شدن مساحت تاج، میزان گشتاور از 80827 به مقدار 161655 N.m رسید و وضعیت درخت از حالت کم خطر به پرخطر تغییر یافت.

    کلیدواژگان: چوب فشاری، توموگرافی آکوستیکی، امواج تنشی، رسیستوگرافی
  • جعفر ابراهیم پور کاسمانی*، احمد ثمریها، علیرضا خاکی فیروز صفحات 157-169
    این تحقیق با هدف بررسی استفاده از نانو الیاف سلولزی و سیستم های دو ترکیبی نشاسته-نانو سلولز و پلی آکریل آمید-نانو سلولز برای جایگزینی با الیاف بلند شیمیایی وارداتی انجام شده است. در این بررسی خمیر الیاف بلند شیمیایی وارداتی، در 4 سطح به خمیر پنبه اضافه گردید. نانو الیاف سلولزی در سطح 5 درصد، با نشاسته در سطح 1 درصد و با پلی اکریل آمید در سطح 1/0 درصد به خمیر پنبه افزوده شد. نشاسته کاتیونی در سه سطح (5/0، 1 و 5/1 درصد) و پلی آکریل آمید کاتیونی نیز در سه سطح (05/0، 1/0 و 15/0 درصد) نسبت به وزن ماده خشک مصرف شد. از هرکدام از تیمارها، کاغذهای دست ساز 60 گرمی ساخته شد و در نهایت خواص فیزیکی، مکانیکی و نوری کاغذهای ساخته شده حاصل از خمیرکاغذهای مختلف مقایسه گردید. نتایج نشان داد که با افزایش نانوسلولز بصورت منفرد، در مقایسه با الیاف بلند وارداتی، صافی سطح، مقاومت به کشش، ترکیدن، پاره شدن کاغذ افزایش و نفوذپذیری در برابر هوا، مقاومت به تا شدن و ماتی کاغذ کاهش یافت. با افزایش نانوسلولز در ترکیب با پلی آکریل آمید کاتیونی، در مقایسه با الیاف بلند وارداتی، نفوذپذیری در برابر هوا و ماتی کاغذ کاهش و صافی سطح، مقاومت به کشش، ترکیدن، پاره شدن، و تا شدن کاغذ افزایش یافت. با افزایش نانوسلولز در ترکیب با نشاسته کاتیونی، در مقایسه با الیاف بلند وارداتی، صافی سطح ، مقاومت به کشش، ترکیدن، تا شدن افزایش ولی ماتی کاغذ کاهش یافت. نتایج FE-SEM نیز نشان داد با افزایش درصد نانوالیاف سلولزی خلل و فرج بسیار کم شد. بطوریکه بر اثر افزودن 5 درصد نانو الیاف سلولزی سطح کاغذ هموارتر شد و منافذ به طور نسبی پرشدند، که نتایج صافی سطح و نفوذپذیری در برابر هوا این گفته را تایید می کند.
    کلیدواژگان: نانو الیاف سلولزی، خمیر شیمیایی وارداتی، نشاسته، پلی آکریل آمید، کاغذ بادوام
  • لیلی گیور، بیتا سودایی*، سپیده حامدی صفحات 170-178

    کتب و اسناد آسیب دیده و آلوده به قارچ از طریق میکروارگانیسم ها تهدیدی جدی برای سلامت کاربران و کتابداران بشمار می آیند. هدف اصلی این پژوهش بررسی تنوع قارچی در برخی از نسخه های خطی آسیب دیده در مخزن موزه ملک با در نظرگرفتن تاثیرات بصری آن بر روی نسخ مورد مطالعه و سلامت افراد در تماس با این آثار است که به روش آزمایشگاهی کتابخانه ای انجام شده است. ابتدا سه نسخه تحت عنوان الدعا، رساله الحج و خلاصه لالفیه بر اساس تاثیرات بصری قارچها مورد بررسی قرار گرفتند، سپس در شرایط استریل نمونه برداری انجام شد و نمونه ها در محیط سابرودکستروز آگار کشت شدند، بعد از گذشت 10 الی 14 روز کلنی قارچ ها رشد کرده و برای شناسایی قارچ ها، آنها بر روی لام (اسلاید کالچر) کشت داده شدند. سپس جنس قارچها بر اساس خصوصیات و ویژگی های میکروسکوپی و مورفولوژی شناسایی شدند. نتایج بررسی ها نشان داد که قارچ های موجود بر آثار کاغذی در آرشیو موزه ملک به ترتیب عبارت از آسپرژیلوس فلاووس، کلادوسیوریم، آکرومونیوم، و ترایکوفایتون شوین لاینی هستند. قارچ های آسپلرژیلوس ، کلادوسیوریم و آکرومونیم از قارچ های شایع در کتابخانه ها بشمار می آید و آلرژی زا می باشند و باعث حساسیت ریوی در انسان می شوند. قارج ترایکوفایتون شوین لاینی یک قارچ بیماری زا در انسان است و در بین کتاب ها رایج نمی باشد احتمالا یکی از کتابدار ها و یا شخصی که به صورت مکرر به این کتاب دسترسی داشته باعث انتقال این قارچ به نسخه شده است.

    کلیدواژگان: نسخ خطی، آلودگی قارچی، قارچ بیماری زا، موزه ملک
|
  • Fatemeh Taghizadeh, Ghasem Asadpour, Seyed Hassan Sharifi * Pages 90-104
    Industrial wastewater is one of the major environmental pollutants. Many industries effluents, including leather industry, printing, plastics, paper, food industry, cosmetics and industries like these use dyes for dyeing their products and consequently the output wastewaters contain industrial dyes. In this study, Nano zeolite Clinoptilolite modified by Fe3O4 magnetic nanoparticles was used to remove acid green 20 dye in a batch system. In batch absorption studies of acid green 20 dye with Nano zeolite-Fe3O4 , the effect of factors such as pH, initial dye concentration, the amount of absorbent and sorption time was investigated on absorption efficiency in order to determine the optimal conditions for dye removal. In this study, the surface response method (RSM) using Box-Behnken design (BBD) was used to optimize the absorption of acid green 20. The results indicated that Nano zeolite-Fe3O4 is successfully absorbed the acid green 20 dye and has the ability to remove 99.47% of dye from 100 ml of the solution acid green 20 with the concentration of 50 mg/ l in optimal conditions of pH=3, time of 90 minutes and absorbent dose of 0.8 g/l. also, Freundlich and pseudo -second order models had the best fitting with the absorption process as isothermal and kinetic models, respectively. The results showed that the nanocomposite was significantly able to remove the acid green 20 dye from aqueous solutions in a short time. Therefore, it can be used as an effective absorbent to remove dye.
    Keywords: Nanozeolite Cliniptilolite, iron oxide Magnetic nanoparticles, Acid green 20, Industrial wastewater, dye
  • Yashar Einollahi, Amir Hooman Hemmasi *, Habibollah Khademi Eslam, Esmaeil Ghasemi, Mohammad Talaei Poor Pages 105-118

    Considering the increase of environmental pollutant resulted from agglomerating rubbish and wastes containing stable petroleum-based polymers, substitution of these polymers with bio-polymers and solving their problems and defects in the production process as well as the final products is an important topic. In this study, the possibility of the production of poly lactic acid (PLA)-rice husk composite with acceptable properties, and also the effect of using flame retardant mineral fillers of aluminum three hydrates (ATH) and magnesium di-hydroxide (MDH) on physical and thermal properties of the produced composite were investigated. Results indicated that the density of PLA-rice husk composite was higher than petroleum-based polymers composites (PP/HDPE-rice husk composites); and flame retardant mineral fillers addition led to an increase in the composite density. Also, flame retardant mineral fillers addition decreased the composite water absorption and thickness swelling, in a way that they were comparable with petroleum-based polymers composites. Results of thermal gravimetric analysis (TGA) showed that flame retardant mineral fillers addition also decreased the temperature of the composite weight loss curve peaks, and the weight loss rate toward temperature rising.

    Keywords: Composite, Poly Lactic Acid, Rice husk, Aluminum three hydrates (ATH), Magnesium di-hydroxide (MDH)
  • Hadi Gholamiyan *, Ahmad Javid Pages 119-131
    In this study, the effect of thermal cycle on surface degradation and crackability of wood coatings reinforced with clay nanoparticles and changes in adhesion and gloss properties were investigated. In this study, solvent-based coatings (alkyd, polyurethane), water-based coatings (chromium and phosphorescence) and oil-based coatings (oil-based coatings) were used in Abies alba wood species. Also, techniques and tests for measuring surface cracks, tensile adhesion and gloss meter were used to analyze the results before and after thermal fatigue. The results showed that the best coating performance in all three tests of tensile adhesion, surface gloss and surface crack is chrome coating and the most unsuitable of them is alkyd coating. Moreover, the results showed that the use of clay nanoparticles before the thermal cycle did not differ much in the properties of the coating, but after the thermal cycle increased the strength of the coatings. This increase in adhesion resistance in chromium, phosphorescence, oil, polyurethane and alkyd coatings was rate nearly doubled. In addition, the use of clay nanoparticles could reduce the crackability of the coating due to thermal fatigue and improve the performance of the coatings.
    Keywords: Surface cracking, wood, Adhesion, gloss, thermal cycle
  • Reza Hajihassani *, Saman Ghahri, Kamyar Salehi, Fardad Golbabaei, Seyedeh Masoomeh Pages 132-143

     In the current research, surface properties and failure modes of modified poplar wood (Populus deltoides) by hygrothermal treatment were evaluated. For this aim, the effect of variable factors included hygrothermal temperature (three levels: 130, 150 and 170°C) and holding time (two levels: 20 and 40 minutes) on poplar wood specimens properties (contact angle and surface roughness) prior to and after planning were investigated. The surface characteristics and failure modes were evaluated for both treated and untreated wood specimens. The results revealed that surface roughness of poplar wood was enhanced due to the hygrothermal treatment in both states of before and after planning. It was also found that the hygrothermal treatment decreased contact angle of distilled water. The bending strength of specimens was reduced by hygrothermal treatment. According to the results, failure modes of hygrothermally treated specimens were simple and compression types in bending strength test. Keywords: Surface roughness, contact angle, bending strength, failure mode

    Keywords: Surface roughness, Contact angle, Bending strength, failure mode
  • Sana Lotfi *, Mohammadali Saadatnia, MohammadHadi Moradian, Ladan Pour Sartip Pages 144-156

    Ensuring the quality and stability of trees as the most important components of the plant community has attracted the attention of foresters to identify and measure defects and ensure safety coefficients. Therefore, in the present study, the use of acoustic tomography to calculate the extent of decay, the area of the woody section and the safety factor of black pine was studied. Acoustic tomography was performed using 16 sensors at two heights of 147 and 200 cm above the ground and on 8 tree specimens in the Sopron region of Hungary. The results showed that the stress wave technique was an accurate method for determining safety coefficients and determining the amount of internal decay in the tree and also had the ability to identify compression areas in cross section. Resistography of the studied sections in different geographical directions assisted to locating the woody areas, which was compatible with the information of acoustic tomography. The findings of this study showed that the area of the canopy has a significant role in the safety of the tree and the possibility of tree fall, so that in some trees due to their condition, with doubling the area of the canopy, the torque increased from 80827 to 161655 N.m and the condition of the tree changed from low-risk to high-risk.

    Keywords: compression wood, Acoustic tomography, Stress wave, Resistography
  • Jafar Ebrahimpour Kasmani *, Ahmad Samariha, Alireza Khakifirooz Pages 157-169
    This study aimed to investigate the use of cellulose nanofibers and starch-nano-cellulose and polyacrylamide-nano-cellulose hybrid systems for the replacement of imported long chemical fibers in the production of these papers. In this study, imported long fiber chemical pulp was added to cotton pulp at 4 levels. Cellulose nanofibers were added to cotton pulp at a 5% level with 1% starch and 0.1% with polyacrylamide. Three levels of cationic starch and three levels of cationic polyacrylamide were also used. From each of the treatments, 60 gm-2 handsheet were made finally the physical, mechanical and optical properties of the paper made from different pulps were compared. The results showed that with increasing nanocellulose individually, compared to imported long fibers, surface smoothness, tensile strength, bursting, tearing of paper increased and air resistance, folding resistance and opacity decreased. Increasing nanocellulose in combination with cationic polyacrylamide increased the paper air resistance and surface area, tensile, burst, tear, and folding strength of the paper compared to imported long fibers, air resistance and opacity. With the increase of nanocellulose in combination with cationic starch, as compared to imported long fibers, surface smoothness, tensile strength, bursting, folding increased but opacity decreased. FE-SEM results also showed that with increasing percentage of cellulose nanofibers, the pores decreased significantly. As a result of the addition of 5% cellulose nanofibers the surface of the paper became smoother and the pores were filled relatively, confirming the results of surface smoothness and air resistance.
    Keywords: Cellulose nanofibers, imported chemical pulp, starch, Polyacrylamide, durable paper
  • Lily Givar, Bita Sodaei *, Sepideh Hamedi Pages 170-178

    Book and documents damaged or contaminated by microorganisms are a serious threat to the health of users and librarians. This research was aimed to identify the different species of fungi in the archive of museums and their effects on manuscripts and also reviewing the possibility of transferring them to employees or vice versa. Method Current research was conducted in a field experiment. First the manuscripts (Aldoa, Resale Haj and Kholase Alfieh) were examined based on the visual effects of the fungal deterioration, then sampling was performed to cultivate and identify fungi under sterile conditions. Sabouraud dextrose agar medium was used for cultivation and finally, after 10 to 14 days, directs smears were prepared from grown colonies, and fungal genera were identified. the fungi were identified based on microscopic and morphological properties. The results of the studies showed that the fungi on the paper works in the archives of the Malek museum include Aspergillus flavus, Cladosporium, Acremonium, Trichophyton schoenleinii and Sterile hyphae, respectively. Aspergillus, Cladosporim and Acremonium fungi are common allergenic fungi which are identified in the libraries and can cause lung allergies in human. So these fungi can be dangerous for people who suffer from tuberculosis or background lung diseases. T.schoenleinii fungus is a pathogenic fungus in humans and is not common in books. This pathogenic fungus can be probably transferred to the manuscript by one of the librarians or a person who has frequently accessed to this book. Sterile hyphae are usually scattered in the surrounding and are not worth diagnosing and pathogenic.

    Keywords: ” Manuscript”, ” Fungus”, “Pathogenic”, “Malek Museum”