تأثیر فرایند بازیافت بر ویژگی های شیمیایی و خاصیت تر شوندگی الیاف حاصل از پسماند تخته فیبر با دانسیته متوسط

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار، گروه مهندسی منابع طبیعی، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران

2 دانش‌آموخته‌ دکتری، گروه علوم و صنایع چوب و کاغذ، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه تهران، ایران

3 استادیار- دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی- دانشگاه محقق اردبیلی

چکیده

در این تحقیق ویژگی های الیاف بازیافت شده از پسماند ام دی اف که یکی ازمنابع بالقوه ی مهم قابل استفاده به عنوان ماده ی اولیه ی در ساخت ام دی اف می باشند، مورد بررسی قرار گرفت. به این منظور از دو روش حرارت دهی اهمیک (در دو زمان 2 و 4 دقیقه) و هیدروترمال (در دمای105 درجه سانتی گراد به مدت 150 دقیقه ) برای بازیافت پسماند ام دی اف استفاده شد واز الیاف بکر به عنوان نمونه ی شاهد استفاده شد.
ترکیب شیمیایی الیاف (مقدار لیگنین، سلولز و همی سلولز) به عنوان عوامل موثر بر کیفیت الیاف اندازه گیری شد. از الیاف بکر و بازیافتی طیف FT-IR گرفته شد تا تغییرات شیمیایی سطح پس از بازیافت مشخص شود. هم چنین به منظور تعیین خاصیت تر شوندگی الیاف تصاویری از وضعیت قطره ی آب بر سطح الیاف تهیه شد و زاویه ی تماس بین قطره ی آب و سطح الیاف اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که ترکیب شیمیایی الیاف در اثر بازیافت دستخوش تغییر می شود، بیشترین تغییر در مقدار همی سلولز و مواد استخراجی رخ داد. هم چنین در الیاف بازیافتی به روش هیدروترمال، کاهش چشم گیر در مقدار لیگنین مشاهده شد. نتایج FT-IR بیانگر وجود گروه های کربونیل بیشتر و هیدروکسی کمتر در الیاف بازیافتی نسبت به الیاف بکر بود که نشان دهنده ی فرایند استری شدن در الیاف بازیافتی می باشد. بررسی زاویه تماس قطره ی آب روی سطح الیاف نشان داد که ترشوندگی الیاف پس از بازیافت مخصوصاً در روش هیدروترمال کاهش یافته است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


-Athanassiadou. E., Roffael. E., and Manthanis. G., (2005) Medium Density Fibreboards (MDF) from Recycled Fibres, www.Academia.edu, 9pp.

-Bodirlau. R., Teaca. C.A., Spiridon. I., (2009) Preparation and characterization of composites comprising modified hardwood and wood polymers/ poly(vinyl chloride), Bioresources, 4 (4): 1285-1304.

-Dix. B., Schafer. M., Roffael. E., (2001) Using fibers from waste fiberboards pulped by a thermo-chemical process to produce medium density fiberboard (MDF). Holz als Roh und Werkstoff, 59(4):276-276.

-Habibi. M.R, Mahdavi. S, Hoseinkhani. H, Sepidehdam. M.J., (2007) Investigation the possibility of MDF production from Bamboo fibers, Iranian journal of wood and paper science research, 19(2): 225-242.

-Hill.C.A.S., )2006( Wood modification: Chemical, thermal and other processes, John Wiley & Sons, New York.

-Hosseini Fard.M. S., Khojasteh Khosro. S., Mohebby. B., (2015) Evaluate the effect of oil-heat treatment ofFir species on contact angle and adhesion strength of water based clear and acid catalyzed transparent coat. Iranian Journal of Wood and Paper Science Research, 30 (1): 173-181.

-Jahan latibari. A., (2007) Science and technology of adhesion for lignocellulosic substances, publication of Azad University, 348pp.

-Kollmann. F., Fengel. D., (1965) Anderungen der chemischen Zusamensetzung von Holz durch thermische Behandlung, Holz Roh- Werkstoff (23)461–468.

-Lang Q, Zeng B, Xinwei M, Xue Z.H, Pu J. 2013. Effect of urea formaldehyde prepolymer on fast growing wood. Wood research J. 58 (3): 351-360.

-Luo.H., You. L., Wang. N., Zhang. H., Lu. X., )2014) Manufacture of binderless fiberboard made from bamboo processing residues by explosion pretreatment, Wood Research J, 59(5): 861-870.

-Lykidis. C.H., Grigoriou. A., (2008) Hydrothermal recycling of waste and performance of recycled wooden particleboard, Waste management Journal, 28: 57-63.

-Mantanis.G., Athanassiadou. E., Nakos. P., Coutinho. A., )2004( A new recycling process for waste panels, In: Proc. of European COST E31 Conference: “Management of recovered wood”. Ed. C. Gallis, Thessaloniki, Greece: 204-210.

-McKendry.p., (2002) Energy production from biomass (part1): overview of biomass. Bioresource Technology, 83: 37-46.

-Michanickl. A., Boehme. C., (2003) Method for recovering chips and fibersof bonded wood materials involves passing of steam through a vesselwith such materials which have been soaked with a heated impregnationsolution, Patent No. DE10144793, WO03026859.

-Moradikia, S., Doosthoseini,K., Jahan Latibari,A., ( 2005) Investigation on possibility of utilization of MDF residues in its manufacturing process, Journal of the Iranian Natural Resources, 61(2)453-463. (In Persian).

-Muller.G., Schopper.C.H., Vos. H., Kharazipour., A and Polle.A., (2009) FTIR-ATR spectroscopic analyses of changes in wood properties during particle and fiberboard production of hard and softwood trees, bioresources, 4(1):49-71.

-Nassar. M.M., Mackay.G. D., (1984) Mechanism of thermal decomposition of lignin, Wood Fiber Sci, 16: 441-453.

-Nicewics. D., Leszek. D., (2010) Recycling of insulation boards by reuse Annals of Warsaw University of Life Sciences – SGGW Forestry and Wood Technology, 72: 57-61.

-Okuda. N., Hori. K., Sato. M.,) 2006( Chemical changes of kenaf core binderless boards during hot pressing : effects on the binderless board properties, J Wood Sci: 1-6, DOI 10.1007/s10086-005-07445.

-Popovic. J., Popvic. M., Diporovic-Momeilavic. M., Gavrilovic-Grmusa.I., (2015( Effects of the chemical treatment conditions of the narrow leaved Ash on the lap shear strength,Wood research J, 60 (4): 543-554.

-Rao.T.R., Sharma.A., (2002) Pyrolysis rates of biomass materials, Energy, 23(11): 973-978.

-Raval.D.K., Narola.B.N., Patel.A.J., (2005) Synthesis, characterization and composites from resorcinol – urea-formaldehyde-casein resin, Iranian Polymer Journal, 14(9): 775-784.

-Roffael.E., Dix. B., Behn. C., Bar.G., (2009) IR- Spektra von TMP und CTMP hergestellt aus kiefernholz und mitteldichten faser platen (MDF). Eur J Wood Prod. 67: 233-237.

-Rohdes. G.T.A., Gehrts. E., (1995) MDF - A new member of the family of woodbased panels. Tappi Proceedings, Europan plastic laminates forum: 9-15.

-Tjeerdsma, B. F.,and Militz, H.(2005)“Chemical changes in hydrothermal treated wood: FTIR analysis of combined hydrothermal and dry heat-treated wood,” Holz als Roh- und Werkstoff ,63(2), 102-111.

-Wang.S., Liu. Q., Luo. Z., Wen. L., Cen.K., (2007) Mechanism study on cellulose pyrolysis using thermogravimetric analysis coupled with infrared spectroscopy. Front Energy Power Eng. China, 1(4): 413-419.

-Yang.H.,Yan.R., Chen. H., Lee. H.D., Zheng.C. (2007) Characteristics of hemicelluloses, cellulose and lignin pyrolysis, Fuel Processing Technology, 90:939-946.

-Zandi. M., Niakousari. M., (2012) Design, manufacture and performance evaluation of a batch ohmic heating system, Journal of good science technology, 36 (9): 55-63.

-Zhang. S.U., Fei. B.H., Yu. Y., Cheng.H. Wang. C.G., (2013(Effect of the amount of lignin on tensile properties of single wood fibers, For Sci pract J, 15(1): 56-60.