فهرست مطالب

صنایع چوب و کاغذ ایران - سال سیزدهم شماره 3 (پاییز 1401)

مجله صنایع چوب و کاغذ ایران
سال سیزدهم شماره 3 (پاییز 1401)

  • تاریخ انتشار: 1401/10/14
  • تعداد عناوین: 10
|
  • فاطمه احمدی سعیدآباد، سید حسن شریفی*، اشکان نبوی، قاسم اسدپور صفحات 249-259
    هدف از این پژوهش ارزیابی اثرات محیط زیستی تولید کاغذ فلوتینگ Super machine fluting (SMF) و Green machine fluting (GMF) کارخانه چوب و کاغذ مازندران با استفاده از روش ارزیابی چرخه زندگی است. آمار و اطلاعات مورد نیاز از طریق مصاحبه با مهندسین و کارشناسان کارخانه مذبور حاصل شد. یافته های حاصل گویای این است که در بخش مربوط به موجودی چرخه زندگی، مقدار آب مصرفی و انتشار دی اکسیدکربن نسبت به سایر مواد سهم بیشتری دارند. همچنین با بررسی شاخص های میانی، مشخص گردید که از میان 15 گروه تاثیر (سرطان زایی، غیرسرطانزایی، تنفس معدنی، تابش یونیزه کننده، کاهش لایه اوزون، تنفس ارگانیک، سمیت آبزیان، سمیت زمین، اسید زمین/ماده مغذی زمین، اشغال زمین، اسیدی شدن آبزیان، مردابی شدن، گرمایش جهانی، انرژی تجدیدناپذیر و استخراج مواد معدنی) دسته سمیت آبزیان و شاخص انرژی تجدیدناپذیر، بیشترین سهم را دارا است. یافته های حاصل از بررسی ارزیابی خسارت چهار دسته آسیب (سلامت انسان، کیفیت اکوسیستم، تغییرات آب و هوایی و منابع) نشان دهنده این است که سهم کاغذ فلوتینگ SMF، 08/155 درصد و سهم کاغذ فلوتینگ GMF، 100 درصد است و سهم هر کدام به صورت وزن دهی شده در SMF، pt81/0 و در GMF، pt67/0 است. همچنین شاخص اکسرژی تجمعی در کاغذ فلوتینگ SMF، 9/38864 مگاژول و در کاغذ فلوتینگ GMF، 53/25873 مگاژول بوده و سهم هر کدام برحسب درصد در کاغذ فلوتینگ SMF، 21/150 درصد و در کاغذ فلوتینگ GMF، 100 درصد است. نتایج نشان داد که تولید کاغذ فلوتینگ GMF نسبت به تولید کاغذ فلوتینگ SMF اثرات زیست محیطی کمتری را به محیط زیست وارد می کنند.
    کلیدواژگان: ارزیابی چرخه زندگی، کاغذ فلوتینگ، شاخص ‎ های میانی، ارزیابی خسارت، شاخص اکسرژی تجمعی
  • امیر امینی، محمد فارسی*، مجید کیائی، فاطمه معاشی ثانی صفحات 261-273
    هدف از این تحقیق بررسی اثر تیمار حرارتی ریزموج بر روی خصوصیات فیزیکی و مکانیکی چندسازه های ساخته شده از آرد چوب، نانو سیلیس و پلی اتیلن سنگین می باشد. بدین منظور نانو سیلس در چهار سطح 0، 1، 2 و 3 درصد مورد استفاده قرار گرفت. ابتدا مواد در اکسترودر دومارپیچه با هم مخلوط و پس از آسیاب توسط دستگاه قالب گیری تزریقی به نمونه های چوب-پلاستیک تبدیل شدند. همچنین جهت اصلاح خصوصیات چندسازه ها از پرتو ریزموج استاندارد با قدرت 900 وات استفاده شد. نمونه ها پس از اعمال پرتو ریزموج تحت آزمون های فیزیکی و مکانیکی قرار گرفتند. نتایج نشان داد که با افزایش نانوسیلیس تا 3 درصد، مدول و مقاومت خمشی افزایش و مقاومت به ضربه، جذب آب و واکشیدگی ضخامت نمونه ها کاهش یافت. نتایج کلی حاکی از اثر مثبت پرتو ریزموج در بهبود چسبندگی در منطقه بین فازی و افزایش مدول و مقاومت خمشی و کاهش جذب آب نمونه ها بود. همچنین مقاومت به ضربه نمونه ها با اعمال تیمار ریزموج کاهش یافت. این نتایج توسط تصاویر میکروسکوپ الکترونی نیز مورد تایید قرار گرفت.
    کلیدواژگان: نانوسیلیس، پرتو ریزموج، چندسازه چوب-پلاستیک، خصوصیات فیزیکی و مکانیکی
  • سکینه شیرزائی*، علی بیات کشکولی، سعیدرضا فرخ پیام صفحات 275-287
    خواص فرآورده های مرکب چوبی حاصل ازمتغیرهای کنترلی یا به عبارت دیگر ماشین های فرآیندی کارخانه است. شناسایی این نقاط حساس از اهمیت ویژه ای برخوردار است، زیرا به کنترل کننده های خط تولید کارخانه این امکان را می دهد که بتوانند خط تولید و کیفیت محصول را به شکل کاملا مهندسی تنظیم نمایند و یا مطالعه دقیق تری از رفتار مواد و فرآیند داشته باشند. متغیرهای ورودی این کارخانه از سه شیفت کاری به تعداد 154 ردیف داده متناظر با همدیگر و با خصوصیات خروجی هستند. متغیرهای ورودی کارخانه شامل متغیرهای درصد رطوبت خرده چوب، دانسیته خرده چوب، دانسیته کیک، درجه حرارت مواد، مقدار مصرف چسب به درصد، مقدار مصرف چسب به کیلوگرم، رطوبت الیاف و سرعت پرس و داده های اندازه گیری شده شامل دانسیته، مدول خمشی، مدول الاستیسیته، چسبندگی داخلی، رطوبت تخته و واکشیدگی ضخامت می باشد. پس از نرمال سازی داده ها، مقدار تاثیر متغیرهای ورودی بر هرکدام از خواص تخته فیبر با روش شبکه عصبی مصنوعی و براساس معیارهایی مانند آزمون گاما و درصد خطا مشخص شد. نتایج نشان دادند که تمامی متغیرهای ورودی بر خصوصیات خروجی تخته فیبر اثرگذار می باشند و ترتیب اثرگذاری متغیرها به نوع خصوصیات بستگی دارد. اثر متغیرهایی مانند دانسیته کیک الیاف تقریبا بیشتر از بقیه متغیرها بود. برخی متغیرهای ورودی مانند مقدار چسب به کیلوگرم بر روی خواص تخته فیبر با دانسیته متوسط اثر کمتری دارند و این متغیر در خط تولید برخی کارخانه ها ثابت در نظر گرفته می شود. همبستگی بالای مقدار پیش بینی با مقدار واقعی خروجی ها و درصد خطای کم آن اعتبار بالای پیش بینی ها را نشان داد که به ترتیب بالای 9/0 و کمتر از 9 درصد بود.
    کلیدواژگان: آزمون گاما، خواص مکانیکی، خواص فیزیکی، تخته فیبر با دانسیته متوسط
  • ایمان اکبرپور*، علی قاسمیان، حسین رسالتی، احمدرضا سرائیان، احمد جهان لتیباری صفحات 289-300
    در این پژوهش، قابلیت رنگ بری خمیرکاغذهای مرکب زدایی شده با آنزیم همی سلولاز در مقایسه با روش متداول شیمیایی بررسی شد. در ابتدا، مخلوط خمیرکاغذ بازیافتی با آنزیم همی سلولاز در سطوح مختلف میزان مصرف، زمان تیمار و مقایر pH (تحت سایر شرایط ثابت فرآیندی) مرکب زدایی شدند و تیمارهای آزمایشی H2T3 (میزان مصرف: 2/0 درصد (براساس وزن خشک خمیرکاغذ بازیافتی)؛ زمان تیمار: 60 دقیقه و محدده 7-5/6 pH) و H4T2 (میزان مصرف: 1 درصد؛ زمان تیمار: 50 دقیقه و محدده 7-5/6 pH) به عنوان بهترین تیمارها انتخاب شدند. در ادامه، خمیرکاغذهای انتخابی با استفاده از پراکسید هیدروژن تحت شرایط ثابت فرآیندی رنگ بری شده و قابلیت رنگ بری آنها در مقایسه با خمیرکاغذهای متداول شیمیایی مقایسه شد. براساس نتایج به دست آمده، قابلیت رنگ بری خمیرکاغذهای مرکب زدایی شده با همی سلولاز بهتر از خمیرکاغذهای رنگ بری شده پس از مرکب زدایی شیمیایی بوده و کاغذهای حاصل از درجه روشنی و سفیدی بیشتر و همچنین زردی کمتر برخوردار بودند اما ماتی این کاغذها در اثر رنگ بری کاهش یافت. همچنین خمیرکاغذهای پیش تیمار شده با آنزیم همی سلولاز، کاغذهای با شاخص های مقاومت به کشش و ترکیدگی بیشتری بعد از مرحله رنگ بری نشان دادند به طوری که در تیمارهای آنزیمی H2T3 و H4T2 ، افزایش شاخص مقاومت به کشش به ترتیب 22/13 درصد و 59/12 درصد و درصد افزایش شاخص مقاومت به ترکیدگی به ترتیب 66/3 و 22/6 درصد به دست آمد. این در حالی است که شاخص های مقاومت به کشش و ترکیدگی خمیرکاغذ مرکب زدایی شده شیمیایی بعد از رنگ بری به ترتیب به میزان 17/10 درصد و 16 درصد بهبود یافتند. همچنین درصد کاهش شاخص مقاومت به پارگی کاغذ در تیمارهای آنزیمی H2T3 و H4T2 بعد از رنگ بری، به ترتیب 45/12 درصد و 06/8 درصد در مقایسه با خمیرکاغذهای مرکب زدایی شده شیمیایی (44/4 درصد) تعیین شد. براساس نتایج کلی به دست آمده از مقایسه ویژگی های کیفی کاغذهای ساخته شده از خمیرکاغذهای مختلف رنگ بری شده با پراکسید هیدروژن، پیش تیمار آنزیمی H2T3 در مجموع
    کلیدواژگان: کاغذهای بازیافتی، آنزیم همی سلولاز، قابلیت رنگ بری، کیفیت کاغذ
  • سید علی حسینی هتکه پشتی، امیر خسروانی*، مهدی رحمانی نیا صفحات 301-311

    مشتقات نشاسته از متداول ترین افزودنی های مورد نیاز در صنعت کاغذسازی برای افزایش مقاومت در کاغذ و نیز برخی کاربردهای متنوع دیگر می باشند. هرچند افزودن نشاسته در خمیرکاغذ (کاربرد درونی) و تیمار سطحی با نشاسته (کاربرد سطحی) هر کدام دارای محدودیت هایی در استفاده هستند و اثرات متفاوتی بر ویژگی های کاغذ دارند، اما هر دو روش با هدف افزایش مقاومت لاینر بازیافتی قابل استفاده اند. لذا در این تحقیق به طور مقایسه ای اثر افزودن نشاسته کاتیونی به خمیرکاغذ و همچنین کاربرد سطحی همان مقدار نشاسته کاتیونی به صورت اعمال سطحی بر ویژگی های مقوای لاینر بازیافتی به ویژه ویژگی های مقاومتی آن بررسی گردید. نتایج نشان داد که در مقاومت به خمش، تیمارسطحی به وضوح باعث افزایش 30 تا 45 درصدی گردید. اما بطور میانگین، کاربرد درونی نشاسته در مقایسه با تیمار سطحی آن شاخص مقاومت به کشش بیشتری نتیجه داد، هرچند در ارتباط با شاخص مقاومت به پاره شدن، تفاوت خاصی بین این دو روش دیده نشد.

    کلیدواژگان: مواد افزودنی کاغذسازی، نشاسته، تیمار سطحی، کاربرد درونی، مقوای لاینر، کاغذ بازیافتی
  • علی پرتوی نیا*، مهدی کشکولی، پیام قربان نژاد، مرتضی ناظریان صفحات 313-323
    در سال های اخیر استفاده از جاذب ها جهت فرایند پیش تصفیه در کانون توجه محققان مختلف قرار گرفته است. در این پژوهش، راندمان حذف آلاینده ها و پیش تصفیه پساب ورودی حوضچه لجن فعال در صنایع سلولزی با نسبتCOD/BOD5 معادل 6/4 جذب سطحی توسط پرلیت (gr/L 5/12 - 5/2) بررسی شد. در این بررسی عملکرد مقادیر مختلف جاذب پرلیت در زمان های 6 تا 24 ساعت، بررسی شد. بیشترین میزان حذف شاخص ها در نمونه حاوی gr/L 5/12 پرلیت در زمان 24 ساعت با کاهش COD، TSS و TDS به ترتیب 48%، 76% و47% مشاهده شد. مطابق آنالیز آماری، هر دو متغیر مقدار جاذب و زمان جذب بر میزان کاهش COD و کدورت پساب در فرایند جذب اثرگذار بوده، در حالی که در TDS و EC، تنها زمان جذب اثرگذار بوده است این مساله را می توان به عدم دسترس پذیری کامل پرلیت، محدودیت های انتقال جرمی و سینتیک جذب مرتبط دانست. در نتیجه می توان گفت، پرلیت به عنوان یک جاذب ارزان قیمت و دوستدار محیط زیست با کاهش معنادار شاخص های آلایندگی پساب می تواند در فرایند پیش تصفیه پساب صنایع سلولزی استفاده شود.
    کلیدواژگان: پساب صنایع سلولزی، جاذب پرلیت، حذف فیزیکی، خواست اکسیژن شیمیایی (COD)
  • اکبر رستم پور هفتخوانی*، آرش چاوشی، محمد عربی صفحات 325-344
    در این تحقیق، خواص خمشی پروفیل های تولیدی شرکت چوب پلاست عصر هنر اندازه گیری و سپس با هدف کاهش هزینه و زمان اندازه گیری دقت روش اجزای محدود با نرم افزار ANSYS برای پیش بینی آنها ارزیابی شد. از اینرو، ابتدا خواص خمشی نمونه های کوچک شاهد با طول دهانه 180 میلیمتر انجام شد. مدول الاستیسیته خمشی نمونه های کوچک و ضریب پوآسون 3/0به عنوان داده ورودی برای پیش بینی استفاده شد. سپس چهار نوع پروفیل توخالی و توپر با طول دهانه 180 و 450 میلیمتر تحت بارگذاری خمش سه نقطه-ای با دستگاه 0308 Hounsfield با سرعت بارگذاری mm/min 5 آزمایش شدند. بنابراین، مقادیر تنش و خیز آنها اندازه گیری و با نتایج روش اجزای محدود (FEM) مقایسه شدند. نتایج جدول تجزیه واریانس نشان داد که تاثیر مستقل نوع پروفیل بر MOR معنی دار است. همچنین نتایج نشان داد که تاثیر مستقل و متقابل طول دهانه و نوع پروفیل بر MOE از نظر آماری معنی دار است. نتایج تاثیر مستقل نشان داد که با افزایش طول دهانه از 180 به 450 میلیمتر، مقدار MOR و MOE به ترتیب %8/8 کاهش و %7/17 افزایش، و با تغییر نوع پروفیل مقدار MOR و MOE به ترتیب %1/33 و %2/24 تغییر کردند. نتایج تاثیر متقابل نشان داد که با تغییر همزمان طول دهانه و نوع پروفیل مقادیر MOR حدود 9/43 درصد و مقدار MOE 6/66 درصد تغییر کرد. نتایج نشان داد که روش اجزای محدود مقدار MOR را با میانگین درصد خطای مطلق (MAPE) کمتر از %03/3 و خیز متناظر آنها را با MAPE کمتر از %25/15 پیش بینی کرد. با توجه به خطای رضایتبخش این روش می توان روش اجزای محدود را به عنوان روشی کارآمد برای پیش بینی خواص مکانیکی این محصولات پیشنهاد کرد.
    کلیدواژگان: پروفیل چوب پلاستیک، پیش بینی، خیز، روش اجزای محدود، مقاومت خمشی
  • حمید خدابنده لو*، مهدی کلاگر، حسین حقیقی منش، بهروز کرمدوست مریان صفحات 345-359
    کاج تدا (Pinus taeda) یکی از گونه های تند رشد و با ظرفیت تولید چوب بالا می باشد. با توجه به جنگل کاری های انجام شده از این گونه در شمال کشور، می تواند جایگزین مناسبی برای برخی دیگر از گونه های تند رشد وارداتی باشد. هدف از این پژوهش بررسی ویژگی های فیزیکی و مکانیکی گونه کاج تدا در مقایسه با چهار گونه رایج صنوبر، کاج الدار، نراد و ساسنا است. برای این منظور ویژگی های فیزیکی و مکانیکی پنج گونه نامبرده شده اندازه گیری و آنالیز آماری انجام شد. نتایج نشان داد که کاج تدا دانسیته، جذب آب و واکشیدگی حجمی کمتری نسبت به چهار گونه دیگر دارد. در مورد ویژگی های مکانیکی، نتایج نشان داد که کاج تدا با داشتن دانسیته کمتر نسبت به گونه های دیگر، مقاومت های مکانیکی حد متوسطی دارد. توان نگهداری پیچ و میخ برای کاج تدا در جهت های موازی و عمود بر الیاف اختلاف چندانی با گونه های دیگر نداشت. همچنین مقاومت اتصالات کام و زبانه و دوبل برای کاج تدا بیشتر از سایر گونه ها بود و اختلاف معنی داری با آنها داشت. با توجه به نتایج به دست آمده، گونه کاج تدا با داشتن دانسیته پایین و مقاومت های مکانیکی مناسب می تواند جایگزین مناسبی برای برخی گونه های تند رشد وارداتی باشد. همچنین به منظور جنگل کاری و کشت چوب در مناطق مختلف کشور توصیه می شود.
    کلیدواژگان: کاج تدا، ویژگی فیزیکی، ویژگی مکانیکی، جنگل کاری
  • فرزانه حیدری، حمیدرضا منصوری*، زیبا سوری نظامی، محمد دهمرده قلعه نو، آنتونیو پیزی صفحات 361-373

    در تحقیق حاضر اثر افزودنی عصاره گیاه گندمی (Chlorophytum comosum) بر ویژگی های فیزیکی- شیمیایی، ساختاری و مقاومت برشی چسب اوره فرمالدهید بررسی شد. عصاره گیری از برگ گیاه گندمی طبق روش Bondareva و همکاران (2017) انجام شد و در دو سطح 5 و 10 درصد (نسبت به وزن خشک چسب) به چسب اوره فرمالدهید اضافه گردید. خصوصیات چسب مانند درصد مواد جامد، زمان ژله ای شدن، pH، دانسیته و مقدار فرمالدهید آزاد آن قبل و بعد از افزودن عصاره اندازه گیری شدند. برای شناسایی ساختارهای شیمیایی محتمل از واکنش بین اجزای تشکیل دهنده چسب و عصاره و بررسی پیوندها و میزان شدت واکنش ها به ترتیب آنالیز واجذب و یونش لیزری با ماتریکس (MALDI ToF) و طیف سنجی زیر قرمز تبدیل فوریه (FTIR) انجام شد. به منظور ارزیابی ویژگی مقاومتی چسب حاوی عصاره از آزمون مقاومت برشی تخته لایه طبق استاندارد EN 314-2 استفاده شد. بر اساس نتایج ویژگی های فیزیکی- شیمیایی، تشکیل پیوند هیدروژنی متعدد بین گروه های عاملی فعال چسب و عصاره منجر به افزایش نیروهای بین مولکولی و افزایش مقاومت چسبندگی چسب گردید، در نتیجه مقدار فرمالدهید آزاد چسب با بیشترین مقدار افزودنی عصاره 67/16 درصد کاهش یافت. ساختارهای شیمیایی محتمل از واکنش برخی از گروه های عاملی فعال عصاره با چسب اوره فرمالدهید توسط طیف جرمی MALDI TOF تایید شد. افزودنی عصاره گندمی شدت جذب پیک های چسب اوره فرمالدهید را تضعیف کرد که نشان دهنده این است که گروه های فعال موجود در عصاره، تشکیل پیوندهای شیمیایی از جمله پیوندهای متیلن و اتری در چسب را کاهش دادند. بهبود معنی دار مقاومت برشی تخته لایه حاصل از چسب های حاوی عصاره را می توان به کیفیت اتصالات عرضی و افزایش دانسیته چسب نسبت داد به طوریکه بیشترین مقاومت برشی مربوط به تخته لایه های حاوی چسب 10 درصد عصاره (07/2 مگاپاسکال) بود.

    کلیدواژگان: عصاره گیاه گندمی، چسب اوره فرمالدهید، مقدار فرمالدهید آزاد، آزمون مقاومت برشی
  • فرخ رادفر*، حمید زارع حسین آبادی، پیام مرادپور، کامبیز پورطهماسی صفحات 375-391
    این تحقیق با هدف ساخت تیر باربر پله پیچ چوبی با استفاده از فرآورده لایه ای چوب صنوبر، گونه سپیدار (Populus Alba L.) و دستیابی به یک اتصال بهینه برای تبدیل تیر باربر به ابعاد کوچکتر جهت رسیدن به طراحی مناسب برای ساخت پله پیچ چوبی انجام شد. بدین منظور تخته سه لایه از گونه سپیدار با استفاده از چسب پلی اورتان دوجزیی و با ضخامت لایه های سطحی 5/0 میلی متر و لایه وسط 2 میلیمتر در ابعاد 120×120 سانتیمتر ساخته شده و برای ساخت فرآورده لایه ای موردنظر استفاده شدند. در ادامه، خواص مکانیکی و مدهای شکست فرآورده مورد بررسی قرار گرفتند. در نهایت، 5 نوع اتصال سر به سر شامل اتصال انگشتی، دم چلچله، نیم و نیم، مورب و مورب اصلاح شده برای تیر باربر پله پیچ چوبی طراحی و با طول 65، عرض 20 و ضخامت 1/2 سانتی متر ساخته شده و مورد آزمون خمش در صفحه قرار گرفتند. مدول الاستیسیته خمشی در صفحه تیر باربر به ترتیب برای نمونه شاهد MPa 1598، برای اتصال مورب اصلاح شده MPa 2441، برای اتصال مورب MPa1669، برای اتصال نیم و نیم MPa1047، برای اتصال انگشتی MPa 957 و برای اتصال دم چلچله MPa652 به دست آمدند. مدول گسیختگی در صفحه تیر باربر به ترتیب برای نمونه شاهد MPa 32، برای اتصال مورب اصلاح شده MPa 27، برای اتصال مورب MPa 23، برای اتصال نیم و نیم MPa 19، برای اتصال انگشتی MPa 12 و برای اتصال دم چلچله MPa 13 به دست آمدند. نتایج تجزیه واریانس یک طرفه بیانگر معنی دار بودن اختلاف میانگین مدول الاستیسیته خمشی و مدول گسیختگی تیرهای باربر در آزمون خمش در صفحه در سطح اطمینان 99 درصد (α≤0.01) بود. بنابراین با توجه به نتایج به دست آمده می توان تیر باربر با اتصال مورب اصلاح شده را گزینه مناسبی برای ساخت تیر باربر پله پیچ چوبی دانست.
    کلیدواژگان: چوب صنوبر، پله پیچ، تیر باربر، اتصال های سر به سر، فرآورده لایه ای، خواص مکانیکی
|
  • Fatemeh Ahmadi Saeedabad, Seyed Hassan Sharifi *, Ashkan Nabavi, Ghasem Asadpour Pages 249-259
    The purpose of this study is to evaluate the environmental effects of SMF and GMF fluting paper production of Mazandaran Wood and Paper industries using the Life Cycle Assessment (LCA) method. Statistics and information required for this research were obtained through interviews with engineers and experts of the industries. The findings show that in section on the Life cycle inventory (LCI), the amount of water consumed and the emission of carbon dioxide have a greater share than other materials. Also, by examining the intermediate indices, it was found that among 15 groups of effects (carcinogenicity, non-carcinogenicity, mineral respiration, ionizing radiation, ozone depletion, organic respiration, aquatic toxicity, soil toxicity, soil acid/nutrient, occupation Earth, aquatic acidification, swamping, global warming, non-renewable energy and mineral extraction (aquatic toxicity category and non-renewable energy index) have the largest share. Findings from the assessment of damage in four categories of damage (human health, ecosystem quality, climate change and resources) show that the share of SMF fluting paper 155.08 percent and the share of GMF fluting paper 100 percent and the share Each is weighted in SMF 0.81pt and GMF 0.67pt. Also cumulative exergy demand in SMF fluting paper 38864.9 MJ and in GMF fluting paper 25873.53 MJ and the share of each in percentage in SMF fluting paper 150.21 percent and in GMF fluting paper 100 percent. The results showed that the production of GMF fluting paper has less environmental effects on the environment than the production of SMF fluting paper.
    Keywords: Life Cycle Assessment, Fluting Paper, Midpoint Index, Damage assessment, cumulative exergy demand
  • Amir Amini, Mohammad Farsi *, Majid Kiaei, Fatemeh Maashi Sani Pages 261-273
    The aim of this study was to investigate the effect of microwave heat treatment on the physical and mechanical properties of composites made of wood flour, nanosilica and HDPE. For this purpose, nanosilica was used in four levels of 0, 1, 2 and 3%. First, the materials were mixed together in a twin-screw extruder and then ground into wood-plastic samples by injection molding machine. Also, to modification the properties of the composites, a standard microwave radiation with a power of 900 watts was used. The samples were subjected to physical and mechanical tests after applying microwave radiation. The results showed that with increasing nanosilica up to 3%, the modulus and flexural strength increased and the impact resistance, water absorption and swelling thickness of the samples decreased. The overall results showed the positive effect of microwave radiation on improving the adhesion in the interface area and increasing the modulus and flexural strength and reducing the water absorption of the samples. Also, the impact resistance of the samples was reduced by applying microwave treatment. These results were also confirmed by electron microscope images.
    Keywords: Nanosilica, Microwave Radiation, Wood-Plastic Composite, Physical, mechanical properties
  • Sakineh Shirzaei *, Ali Bayatkashkoli, Saeed Reza Farrokhpayam Pages 275-287
    The properties of wood composite products are due to the control variables of factory machines. Identifying these sensitive places is of particular importance, because it allows the operator to be able to adjust the production line and product quality in a completely engineered way. Also, it allows operator to have a more detailed study of material and process behavior. Factory available data are including variables of moisture content of chips, chips density, density Mat, material temperature The amount of glue used in percent, the amount of glue used in kilograms, fiber moisture and press speed, and also properties of density, flexural modulus, modulus of elasticity, internal bonding, board moisture and thickness swelling. The effect of input variables on each of the properties of fiberboard was determined by artificial neural network method. The results show that all of the input variables have affected on the output properties of fiberboard and the order in which the influential variables are depends on the type of properties. The effect of variables such as density Mat is almost greater than other variables. Some input variables, such as the, the amount of glue used in kilograms, have less effect on the properties of fiberboard with medium density, and this variable is considered constant in the production line of some factories. The high correlation between the prediction value and the actual value of the output and its low mean absolute percent error indicates the high validity of the prediction that have a high value of 0.9 and less than 9%, respectively.
    Keywords: Gamma test, Mechanical properties, physical properties, Medium density fiberboard
  • Iman Akbarpour *, Ali Ghasemian, Hossein Resalati, Ahmadreza Saraeyan, Ahmad Jahan Latibari Pages 289-300
    In this study, the ability to bleaching hemicellulose-deinked pulp was investigated in comparison with conventional chemical method. Initially, the mixed recycled pulp pre-treated with hemicellulase enzyme at different levels of usage, treatment time and pH values (under other constant process conditions) was bleached and experimental runs included H2T3 (usage 0.2% (based on dry weight of recycled pulp); Treatment time 60 minutes and pH range 6.5-7) and H3T2 (usage 0.5% (based on dry weight of recycled pulp); Treatment time 50 minutes and pH range 6.5-7) were selected as the best treatments. Then, the selected pulps were bleached using hydrogen peroxide under constant process conditions and their bleachability was compared with conventional chemical pulp. Based on the results achieved, the bleachability of hemicellulose-deinked pulps was better than that of chemically deinked pulp, and the resulting papers had a higher brightness and whiteness as well as less yellowness, but the opacity of these papers was decreased during bleaching. Also, pre-treated pulps with hemicellulase showed the papers with higher tensile and burst indices after bleaching stage so that for H2T3 and H3T2 enzymatic runs, the increase in tensile index was 13.22% and 12.59%, and in burst index was 3.66% and 6.22%, respectively. While the tensile and burst indices for chemically deinked pulp after bleaching was improved by 10.17% and 16%, respectively. Also, the reduction in paper tear index for H2T3 and H3T2 enzymatic runs after bleaching was 12.45% and 8.06%, respectively, compared to chemically deinked pulp (4.44%). Based on the overall results obtained by comparing the quality properties of papers made from different pulps bleached with hydrogen peroxide, H2T3 run has resulted in more bleachability and much better optical and strength properties.
    Keywords: Recycled papers, Hemicellulase enzyme, Bleachability, Paper quality
  • Seyed ali Hosseini, Amir Khosravani *, Mehdi Rahmaninia Pages 301-311

    SStarch derivatives are as the most common additives required in the paper industry to increase paper strength, and for other various applications. Although both starch addition to the stock (internal application) and surface treatment of the board with starch (surface application) have limitations in applications and also different effects on paper products properties. But both of mentioned methods can be performed with the purpose of improving the mechanical properties of recycled linerboard. Therefore, in the current research, the effect of adding cationic starch to the pulp and also using the same amount of cationic starch for surface application on mechanical properties of recycled linerboard and water absorption (Cobb test) were comparatively evaluated. The results showed that, surface treatment of the paperboard clearly caused 30-45% increment in bending strength. Furthermore, internal application of cationic starch totally showed higher tensile strength index in comparison with surface application of cationic starch. However, there was not significant difference between paper tear index value by applying cationic starch in papermaking.

    Keywords: Papermaking additives, Starch, Surface treatment, internal application, liner board, recycled paper
  • Ali Partovinia *, Mahdi Kashkouli, Payam Ghorbannezhad, Morteza Nazerian Pages 313-323
    In recent years, the use of adsorbents for pre-treatment process has been the focus of attention. In this survey, the efficiency of pollutants removal and pre-treatment of cellulose industry’s wastewater with COD/BOD5 equal to 4.6 was investigated by perlite adsorbent. In this study, the performance of different amounts of perlite adsorbent was investigated in 6-24 h. The highest removal of indicators was observed after 24 h in the sample containing 12.5 gr/L perlite showing 48%, 76% and 47% reduction in COD, TSS and TDS respectively. According to the statistical analysis, the adsorbent amount and the adsorption time had a significant effect on the reduction of wastewater turbidity and COD, while TDS and EC of the wastewater was only affecting by the adsorption time which can be considered as a consequence of limited accessibility of perlite as well as adsorption and kinetic limitations. Finally, it can be concluded that perlite as a low-cost and environmentally friendly adsorbent can play an important role in cellulose industry effluent pretreatment by considerable decline in pollutants in the wastewater stream.
    Keywords: Cellulose industry wastewater, perlite adsorbent, physical removal, Chemical oxygen demand (COD)
  • Akbar Rostampour Haftkhani *, Arash Chavooshi, Mohammad Arabi Pages 325-344
    In this study, bending performance of the WPC profiles of Asre Honar company were measured, then were predited by finite element method (FEM) with ANSYS software to decrease the cost and time of measurement. Therefore, the bending strength of small control specimens with a span length of 180 mm were firstly measured. Accordingly, their bending modulus of elasticity (MOE) and Poisson's ratio of 0.3 were used as input data for prediction. Therefore, four types of hollow and solid WPC profiles with span lengths of 180 and 450 mm were tested under three-point bending loading with a Hounsfield 0308 testing machine with a loading rate of 5 mm/min. Subsequently, their MOR and creep values were measured and compared with those predicted by the FEM. The results of the analysis of variance (ANOVA) Table showed that the main effect of profile types on MOR was statistically significant. Furthermore, the main and the interaction effects of the span lengths and profile types on MOE were statistically significant. The investigation of the main effects revealed that MOR and MOE decreased by 8.8% and increased by 17.7%, respectively by raising the span length from 180 to 450 mm, and also they altered by 33.1% and 24.2% with the change in profile types. In addition, the interaction effects showed that MOR and MOE values changed by 43.9% and 66.6%, respectively with the simultaneous change of the span lengths and profile types. The results indicated that the FEM predicted the MOR values with a mean absolute percentage error (MAPE) of less than 3.03% and their corresponding creep with a MAPE of less than 15.25%. According to the satisfied MAPE of FEM, it could be suggested as an efficient method for predicting the bending properties of these products.
    Keywords: wood-plastic profile, finite element method, prediction, bending strength, Creep
  • Hamid Khodabandehloo *, Mehdi Kalagar, Hossein Haghighimanesh, Behrouz Karamdost Marian Pages 345-359
    Pinus taeda is one of the fastest growing species with high wood production capacity. Due to the afforestation of this species in Gilan province, which can be a good alternative to some other imported fast growing species.The aim of this study is to investigate of possibility of using Pinus taeda wood instead of four common species of poplar (Pulpous sp.), Tehran pine (Pinus eldarica), Abies (Abies sp.) and Sasna (Pinus sylvestris). For this purpose, physical and mechanical properties of five species were measured and statistical analyzes were performed. The results showed that Pinus taeda has lower density, water absorption and volumetric swelling than the other four species. Regarding mechanical properties, the results showed that Pinus taeda, with its lower density than other species, has moderate mechanical strength. The ability of Screw and Nail Withdrawal Strengths for Pinus taeda in parallel and perpendicular directions to the grains was not much different from other species. Also, the resistance of mortise- tenon and dowel joints for Pinus taeda was higher than other species and there was a significant difference with them. According to the obtained results, Pinus taeda wood with low density and suitable mechanical properties can be a good alternative for some imported fast-growing species and is also recommended for afforestation and wood cultivation in different parts of the country.
    Keywords: Pinus taeda, physical properties, Mechanical properties, afforestation
  • Farzaneh Heydari, HamidReza Mansouri *, Ziba Sorinezami, Mohammad Dahmardeh Ghalehno, Antonio Pizzi Pages 361-373

    In this research the effect of additive of Chlorophytum comosum (C. comosum) plant extract on physicochemical, structural properties and shear strength of urea formaldehyde (UF) resin was investigated. C. comosum leaf extraction was performed according to the method of Bondareva et al. (2017) and was added to UF adhesive at two levels of 5 and 10%. The properties of adhesive such as solid content, gelation time, pH, density and free formaldehyde were measured before and after adding the extract. To identify the possible chemical structures of the reaction between the components of the adhesive and the extract and to investigate the reactions' bonds and intensity, matrix-assisted laser desorption/ ionization time-of-flight mass spectrometry (MALDI ToF) and Fourier transform infrared spectroscopy respectively, were performed. The shear strength test of the plywood was used according to EN 314-2. Based on the results of physicochemical properties, the formation of multiple hydrogen bonds between the active functional groups of the adhesive and the extract led to an increase in intermolecular forces and an increase in the cohesive strength of the adhesive, thereupon the amount of free formaldehyde in the adhesive decreased by 16.67% with the highest amount of extract. The possible chemical structures of the reaction of some active functional groups of the extract with UF adhesive were confirmed by MALDI TOF mass spectrum. The addition of C. comosum extract weakened the absorption intensity of UF adhesive' peaks, which indicates that the extract of active groups reduced the formation of chemical bonds, including methylene and ether bonds in the adhesive. The significant improvement in shear strength of plywood obtained from adhesives containing the extract can be attributed to the quality of cross joints and increase of adhesive density so that the highest shear strength of plywood was 2.07 MPa with adding 10% of the extract.

    Keywords: Chlorophytum comosum plant extract, Urea formaldehyde resin, amount of free formaldehyde, shear strength test
  • Farokh Radfar *, Hamid Zarea Hosseinabadi, Payam Moradpour, Kambiz Pourtahmasi Pages 375-391
    This research was carried out with the aim of making a stringer of wooden spiral stairs using laminated wood product from poplar wood and achieving an optimal connection to convert the stringer to smaller dimensions in order to achieve a suitable design for the construction of wooden spiral stairs. For this purpose, 3-layer plywood of poplar was made using two-part polyurethane glue with a surface layer thickness of 0.5 mm and a middle layer of 2 mm in dimensions of 120 x 120 cm, and then the produced plywood panels were used to make the desired laminated product. Mechanical properties and failure modes of the product were investigated. Then, 5 types of end to end joints including finger joint, tail joint, half and half, diagonal and modified diagonal joints were designed for the stringer of the wooden spiral stairs and made in the dimensions of length 65, width 20 and thickness 2.1 cm and subjected to out of plane bending test. Modulus of elasticity of the stringer in the in plane bending test was obtained as 1598 MPa, 2441 MPa, 1669 MPa, 1047 MPa, 957 MPa and 652 MPa, respectively for control sample, modified diagonal joint, diagonal joint, half-and-half joint, finger joint and tail joint. In addition, modulus of rupture of the stringer in the in plane bending test was obtained as 32 MPa, 27 MPa, 23 MPa, 19 MPa, 12 MPa and 13 MPa, respectively for control sample, modified diagonal joint, diagonal joint, half-and-half joint, finger joint and tail joint. The result of one- way ANOVA showed that there is a significant difference among bending strength and modulus of elasticity of the stringers at 99% confidence interval (α≤0.01). According to the results, the stringer with modified diagonal joint would be the most suitable alternative in wooden spiral stair.
    Keywords: Poplar wood, spiral stair, stringer, end to end joints, laminated product, Mechanical properties