مطالب عمومی
مقاله پژوهشی
خمیر کاغذ و کاغذ
مقدسه اکبری؛ الیاس افرا؛ محمد رضا دهقانی فیروزآبادی؛ سید مجید ذبیح‌زاده
چکیده
سابقه و هدف: بسته‌بندی‌های پلاستیکی، به‌عنوان یکی از مهمترین منابع ایجاد مشکلات زیست‌محیطی به دلیل تجزیه کند آن، در نظر گرفته میشود. برای حل این مسئله، مواد زیستی به‌دلیل تجزیه سریع و تجدید‌پذیری توجه زیادی را به خود جلب کرده‌اند. در این زمینه، استفاده از الیاف سلولزی در بسته‌بندی بر پلاستیک ترجیح داده میشود. با این‌حال، ...
بیشتر
سابقه و هدف: بسته‌بندی‌های پلاستیکی، به‌عنوان یکی از مهمترین منابع ایجاد مشکلات زیست‌محیطی به دلیل تجزیه کند آن، در نظر گرفته میشود. برای حل این مسئله، مواد زیستی به‌دلیل تجزیه سریع و تجدید‌پذیری توجه زیادی را به خود جلب کرده‌اند. در این زمینه، استفاده از الیاف سلولزی در بسته‌بندی بر پلاستیک ترجیح داده میشود. با این‌حال، چالش اصلی استفاده از الیاف سلولزی در تولید بسته‌بندی، مقاومت ضعیف آن در برابر آب است. این مسئله را میتوان با یک پوشش زیستی مناسب بهبود بخشید که الهام‌بخش مطالعه فعلی است. هدف از این مطالعه، استفاده از یک روش ساده برای تهیه کاغذ آبگریز با پلیمرزیستی بود که سازگار با محیط‌زیست است.مواد و روشها: ماده اولیه مورد استفاده برای تهیه کاغذهای دستساز، خمیر کرافت سوزنی‌برگان رنگبری شده تهیه شده از کارخانه کاغذ پارس بوده است. درجه‌روانی خمیرکاغذ با پالایش از 750 میلی‌لیتر CSF به 350 میلی‌لیتر CSF کاهش یافت. برای تقویت ویژگیهای مقاومتی، الیاف با کربوکسی‌متیل‌سلولز (CMC) در حضور الکترولیت (CaCl2) تیمار شد. سوسپانسیونی از الیاف سلولزی تیمار نشده (70 درصد) (LF) و تیمار شده باCMC (30 درصد) (MLF)، برای تهیه کاغذ دستساز با گرماژ g/m2 60 مورد استفاده قرار گرفت. برای تهیه امولسیون، موم‌زنبور‌عسل با غلظت‌های مختلف (1، 5، 10، 15 و 20 درصد) در آب گرم ذوب شد، سپس با استفاده از اولتراسونیک به مدت 9 دقیقه با دامنه 100، در آب پراکنده شد. این کاغذها در هوا خشک‌شده بود، در غلظت‌های مختلف امولسیون موم‌زنبور‌عسل غوطه‌ور شدند و سپس در دماهای مختلف (25، 60، 70، 80 و 90 درجه‌سانتی‌گراد) تحت تیمار حرارتی قرار گرفتند. اثر تیمار حرارتی بر کارایی موم‌زنبور-عسل، با اندازهگیری زمان‌جذب‌آب و زاویه‌تماس‌آب برای تمامی این تیمارها بررسی شد، 70 درجه‌سانتی‌گراد به عنوان دمای بهینه شناسایی شد. مرحله بعد ارزیابی تأثیر غلظت‌های مختلف موم‌زنبور‌عسل بر ویژگی‌هایی مانند جذب آب (کاب)، ضخامت، گرماژ، شاخص مقاومت به کشش، درجه‌روشنی و ماتی میباشد.نتایج: در مقایسه با کاغذهای تیمار نشده، زمان‌جذب‌آب و زاویه‌تماس‌آب تمام کاغذهای تیمار شده با غلظت‌های مختلف موم‌زنبور‌عسل در دماهای متفاوت (25، 60، 70، 80 و 90 درجه‌سانتی‌گراد) به‌طور قابل‌توجهی افزایش یافته است. زاویه-تماس کاغذهای دستساز تیمار شده با موم‌زنبور‌عسل با افزایش دمای تیمار حرارتی، به‌طور قابل‌توجهی افزایش یافت. بیشترین زاویه‌تماس‌آب از کاغذهای دستساز غوطه‌ور شده در 20 درصد موم‌زنبور‌عسل و در دمای تیمار حرارتی 70 درجه‌سانتی‌گراد بدست آمده است. با‌این‌وجود، افزایش بیشتر دمای بیش از 70 درجه‌سانتی‌گراد، زاویه‌تماس‌آب نمونههای کاغذ به‌طور قابل‌توجهی تحت‌تأثیر قرار نگرفته‌اند. جذب آب در کاغذهای LF و MLF به ترتیب g/m2 65/96 و g/m2 7/96 بوده است. تیمار با موم‌زنبور‌عسل جذب آب را در مقایسه با تیمار شاهد در تمامی غلظت‌ها کاهش داده است. پوشش‌دهی کاغذ ضخامت و گرماژ کاغذ را افزایش داد، که با غلظت بیشتر امولسیون موم‌زنبور‌عسل، این افزایش روند صعودی داشته است. شاخص‌مقاومت‌کششی پس از استفاده از الیاف اصلاح‌شده با CMC، در مقایسه با کاغذ LF، افزایش یافته‌است اما پوشش‌دهی با امولسیون موم‌زنبور‌عسل شاخص‌مقاومت‌کششی کاغذ را کاهش داد. تیمار MLF و کاغذهای پوشش‌دهی شده با موم‌زنبور‌عسل، در مقایسه با LF، درجه‌روشنی بیشتری داشتند. غوطه‌وری کاغذ در موم‌زنبور‌عسل کمی ماتی را کاهش داد اما این تغییر به لحاظ آماری معنی‌دار نبوده است.نتیجه‌گیری: نتایج نشان داد که ویژگیهای ممانعتی در نمونههای پوشش داده‌شده با موم‌زنبور‌عسل در مقایسه با نمونه شاهد بهبود یافته‌است. این مطالعه تولید کارآمد ، ساده و مقرون به صرفه کاغذ آبگریز را به عنوان یک ماده زیست‌تخریب‌پذیر نشان می دهد. یکی از مزایای اصلی این روش عدم وجود مواد شیمیایی حاوی فلور یا حلال های آلی در آماده‌سازی است که آن را برای کاربردهای صنعتی مناسب می کند و الزامات توسعه پایدار را از طریق استفاده از مواد سبز برآورده می کند.
فراورده های مرکب چوب
فراورده های مرکب چوب
وحید وزیری؛ محمد نوری راد؛ هدایت اله امینیان؛ لعیا جمالی راد
چکیده
بسابقه و هدف: تحقیقات گسترده‌ای جهت استفاده از منابع سلولزی به منظور تامین بخشی از ماده اولیه مورد نیاز صنایع چوب و کاغذ صورت گرفته است. استفاده از منابعی مانند ضایعات نخل و کهور موجود در استان های جنوبی میتواند پاسخگوی بخشی از این مواد اولیه باشد. در این تحقیق امکان استفاده از ترکیب چوب کهور و خرده چوب صنعتی به منظور ساخت تخته خرده ...
بیشتر
بسابقه و هدف: تحقیقات گسترده‌ای جهت استفاده از منابع سلولزی به منظور تامین بخشی از ماده اولیه مورد نیاز صنایع چوب و کاغذ صورت گرفته است. استفاده از منابعی مانند ضایعات نخل و کهور موجود در استان های جنوبی میتواند پاسخگوی بخشی از این مواد اولیه باشد. در این تحقیق امکان استفاده از ترکیب چوب کهور و خرده چوب صنعتی به منظور ساخت تخته خرده چوب با خواص فیزیکی و مکانیکی قابل قبول مورد بررسی قرار گرفت.مواد و روشها: در این تحقیق نسبت وزنی خرده چوب کهور به به خرده چوب صنعتی در چهار سطح (0 به 100 ، 15 به 85، 30 به 70، 45 به 55) و رزین اوره فرم‌آلدهید در دو سطح (10 و 12 درصد) به عنوان متغیرهای مستقل انتخاب گردید. خرده‌چوب صنعتی از شرکت صنعت چوب شمال و خرده چوب کهور از استان سیستان و بلوچستان تهیه شد. از کلرید آمونیوم به عنوان هاردنر به میزان 2 درصد وزن خشک چسب استفاده شد. پس از مخلوط کردن مواد، کیک خرده چوب در دمای 170 درجه سانتیگراد به مدت زمان 6 دقیقه تحت پرس گرم قرار گرفت. پس از ساخت تخته خرده چوب همگن، ویژگیهای فیزیکی و مکانیکی تخته‌ها با استفاده از آزمون فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی در سطح اطمینان 5 درصد مورد تجزیه و تحلیل آماری قرار گرفت.نتایج: نتایج نشان داد که با افزایش درصد اختلاط خرده‌چوب کهور، ویژگیهای فیزیکی و مکانیکی تخته‌ها کاهش یافت. به طوری‌‌که کمترین مقدار خواص مکانیکی مربوط به تخته‌های دارای 45 درصد خرده‌چوب کهور با 10 درصد رزین و بیشترین مقدار مربوط به تخته‌های دارای 12 درصد رزین اوره فرم‌آلدهید بدون خرده چوب کهور بود. کمترین مقدار جذب آّب و واکشیدگی ضخامت تخته‌ها مربوط به تخته‌های دارای 45 درصد خرده چوب کهور با 12 درصد رزین اوره فرم‌آلدهید و بیشترین آن مربوط به تخته‌های ساخته شده با 10 درصد رزین اوره فرم‌آلدهید بدون خرده چوب کهور بود.نتیجه گیری: بر اساس نتایج این تحقیق، قابلیت استفاده از تخته‌های دارای 15 درصد گونه کهور با رزین 10 درصد برای تخته-های تیپ 1 و تخته‌های دارای 15 درصد گونه کهور با رزین 12 درصد برای تخته های تیپ 2 وجود دارد.سابقه و هدف: تحقیقات گسترده‌ای جهت استفاده از منابع سلولزی به منظور تامین بخشی از ماده اولیه مورد نیاز صنایع چوب و کاغذ صورت گرفته است. استفاده از منابعی مانند ضایعات نخل و کهور موجود در استان های جنوبی میتواند پاسخگوی بخشی از این مواد اولیه باشد. در این تحقیق امکان استفاده از ترکیب چوب کهور و خرده چوب صنعتی به منظور ساخت تخته خرده چوب با خواص فیزیکی و مکانیکی قابل قبول مورد بررسی قرار گرفت.مواد و روشها: در این تحقیق نسبت وزنی خرده چوب کهور به به خرده چوب صنعتی در چهار سطح (0 به 100 ، 15 به 85، 30 به 70، 45 به 55) و رزین اوره فرم‌آلدهید در دو سطح (10 و 12 درصد) به عنوان متغیرهای مستقل انتخاب گردید. خرده‌چوب صنعتی از شرکت صنعت چوب شمال و خرده چوب کهور از استان سیستان و بلوچستان تهیه شد. از کلرید آمونیوم به عنوان هاردنر به میزان 2 درصد وزن خشک چسب استفاده شد. پس از مخلوط کردن مواد، کیک خرده چوب در دمای 170 درجه سانتیگراد به مدت زمان 6 دقیقه تحت پرس گرم قرار گرفت. پس از ساخت تخته خرده چوب همگن، ویژگیهای فیزیکی و مکانیکی تخته‌ها با استفاده از آزمون فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی در سطح اطمینان 5 درصد مورد تجزیه و تحلیل آماری قرار گرفت.نتایج: نتایج نشان داد که با افزایش درصد اختلاط خرده‌چوب کهور، ویژگیهای فیزیکی و مکانیکی تخته‌ها کاهش یافت. به طوری‌‌که کمترین مقدار خواص مکانیکی مربوط به تخته‌های دارای 45 درصد خرده‌چوب کهور با 10 درصد رزین و بیشترین مقدار مربوط به تخته‌های دارای 12 درصد رزین اوره فرم‌آلدهید بدون خرده چوب کهور بود. کمترین مقدار جذب آّب و واکشیدگی ضخامت تخته‌ها مربوط به تخته‌های دارای 45 درصد خرده چوب کهور با 12 درصد رزین اوره فرم‌آلدهید و بیشترین آن مربوط به تخته‌های ساخته شده با 10 درصد رزین اوره فرم‌آلدهید بدون خرده چوب کهور بود.
مدیریت و اقتصاد چوب
مدیریت و اقتصاد چوب
حامد احمدی؛ آژنگ تاج دینی؛ شادمان پورموسی؛ امیر لشگری؛ مهران روح نیا
چکیده
سابقه و هدف: بیماری کووید- 19 صنایع گوناگون فراورده های چوبی را در جنبه های مختلفی از قبیل دسترسی به ماده اولیه، زنجیره عرضه، تولید و میزان فروش محصول و حتی ترجیحات مشتریان، دچار چالش های جدی نمود. بنابراین به نظر میر سد که دردوران پسا کرونا، این صنایع نیازمند سیاست های حمایتی دولت می باشند. بنابراین این مطالعه با هدف بررسی نقش میانجی ...
بیشتر
سابقه و هدف: بیماری کووید- 19 صنایع گوناگون فراورده های چوبی را در جنبه های مختلفی از قبیل دسترسی به ماده اولیه، زنجیره عرضه، تولید و میزان فروش محصول و حتی ترجیحات مشتریان، دچار چالش های جدی نمود. بنابراین به نظر میر سد که دردوران پسا کرونا، این صنایع نیازمند سیاست های حمایتی دولت می باشند. بنابراین این مطالعه با هدف بررسی نقش میانجی گر حمایت دولت در رابطه با بازنگری در برخی از سیاست های اتخاذ شده از قبیل استراتژی های سرمایه گذاری، ایجاد تاب آوری در صنایع و آشنایی و ارتقاء دانش مالی مدیران این صنایع جهت افزایش میزان تولید محصولات متنوع مبلمان چوبی در دوران پسا کرونا انجام شد.مواد و روشها: این پژوهش از نظر ماهیت، بنیادی-کاربردی و از نظر نوع تحقیق، جزء تحقیقات آمیخته شامل متغیرهای کمی و کیفی است. جامعه ی مورد مطالعه را 180 نفر از مدیران شرکت های تولیدی مبلمان اداری و منزل مستقر در استان های تهران و البرز تشکیل دادند که از طریق فرمول کوکران از میان آنها 120 نفر انتخاب گردید. برای گردآوری اطلاعات مقدماتی بر حسب نیاز از روش های میدانی- کتابخانه ای استفاده می شود ، ابزار اصلی گردآوری اطلاعات برای این تحقیق پرسشنامه تایید شده از سوی خبرگان دانشگاهی در نظر گرفته شده است. پرسشنامه مورد استفاده دربرگیرنده 22 سوال مربوط به متغیرهای تحقیق، شامل تاب‌آوری ، حمایت دولت به عنوان متغیر تعدیل کننده، استراتژی‌های سرمایه گذاری، دانش مالی با و جهش تولید می باشد. همچنین مقیاس مورد استفاده، مقیاس لیکرت 5 گزینه ای می باشد. در این پژوهش، برای تعیین پایایی پرسشـنامه و روایی همگرا از ضریب آلفای کرونباخ، پایایی ترکیبی و میانگین واریانس استخراج شده استفاده شد. به منظور تحلیل ساختار درونی پرسشنامه و کشف عوامل تشکیل دهنده هر سازه یا متغیر مکنون، از ابزار تحلیل عاملی تأییدی استفاده شد. همچنین جهت بررسی و تجزیه و تحلیل داده ها از آمار توصیفی و استنباطی با استفاده از نرم افزارSPSSو جهت بررسی روابط بین متغیرها از روش معادلات ساختاری بر مبنای به کار گیری نرم افزار Smart -Pls استفاده شده است.نتایج: نتایج حاصل از بررسی همبستگی بین متغیرها، نشان می دهد در سطح معنی داری 1 درصد بیشترین همبستگی بین متغیرهای دانش مالی با استراتژی های سرمایه گذاری است و کمترین همبستگی بین متغیرهای حمایت دولت با جهش تولید است. همچنین، بررسی پایایی پرسشـنامه، نشان می دهد که پایایی و روایی همگرا در سوالات وجود دارد. نتایج حاصل از بررسی مدل اندازه گیری با استفاده از تحلیل عاملی تاییدی ، بازگو کننده این مطلب میباشد که گویه های مدل به درستی تعریف شده وحذف هیچکدام از آنان توصیه نمی گردد، زیرا مقادیر بارهای عاملی از حداقل مقدار قابل قبول آن یعنی 3/0 بالاتر است. این مطالعه نشان داد که بین استراتژی های سرمایه گذاری، تاب آوری و دانش مالی به عنوان متغیرهای مستقل و جهش مثبت به عنوان متغیر وابسته ارتباط مثبت و معنی داری وجود دارد.. یافته های تحقیق نشان می دهد که مولفه حمایت دولت نیز با جهش تولید ارتباط مثبت و معنی داری دارد. در رابطه با نقش حمایت دولت به عنوان متغیر میانجی در ارتباط بین استراتژی های سرمایه گذاری، تاب آوری و دانش مالی بر روی جهش تولید صنعت مبلمان چوبی، نتایج نشان دهنده ارتباط موثر می باشد. در تمامی این فرضیه های تحقیق، سطح معناداری آزمون p-value دارای مقداری کمتر از 5% شده و مقدار T خارج از بازۀ(96/1 ،96/1-) بوده، لذا با ضریب اطمینان 95% تأثیر گذاری معنی داراست.نتیجه گیری: نتایج حاصل از این تحقیق، آشکار ساخت که در در دوران پساکرونا، صنایع مبلمان چوبی ممکن است با تحولات و تغییرات جدید روبرو شوند. این تغییرات می توانند شامل تغییردر در نیازها و سلایق مشتریان، روند بازاریابی و فروش محصولات، استفاده از محصولات دوستدار محیط زیست، تغییر در ساختار شرکت ها و ضرورت ایجاد هلدینگ های صنعتی، ضرورت استفاده از فناوری های جدید در تولید محصولات متنوع صنایع مبلمان و دکوراسیون، توجه بیشتر بر ساختار های درونی شرکت جهت بالابردن میزان تاب آوری، استفاده ازمدیرانی با دانش مالی گسترده جهت مقابله با نوسانات دارایی های مالی شرکت باشند. هم چنین، در دوران پساکرونا، حمایت دولت از صنایع مبلمان چوبی میتواند نقش مهمی در تأثیر استراتژی‌های سرمایه‌گذاری، تاب آوری و دانش مالی بر روی جهش تولید این صنایع ایفا کند.
فراورده های مرکب چوب
فراورده های مرکب چوب
آرش فرج پور رودسری؛ سپیده ساسانیان؛ اصغر تابعی
چکیده
چکیده:
سابقه و هدف: در عصر حاضر پیشرفت فناوری به پیشرفت هایی که در زمینه مواد حاصل می شود، بستگی دارد. تولید کامپوزیت‌ها گام بزرگی است که در راه تکامل مواد مهندسی برداشته شده است. زیرا با ترکیب فیزیکی دو یا چند ماده نه تنها ماده سبک تر و محکم تری به دست می آید بلکه حتی جایگزین مواد سنتی نیز گردیده است. این تحقیق با هدف مقایسه مقاومت ...
بیشتر
چکیده:
سابقه و هدف: در عصر حاضر پیشرفت فناوری به پیشرفت هایی که در زمینه مواد حاصل می شود، بستگی دارد. تولید کامپوزیت‌ها گام بزرگی است که در راه تکامل مواد مهندسی برداشته شده است. زیرا با ترکیب فیزیکی دو یا چند ماده نه تنها ماده سبک تر و محکم تری به دست می آید بلکه حتی جایگزین مواد سنتی نیز گردیده است. این تحقیق با هدف مقایسه مقاومت مکانیکی و فیزیکی کامپوزیت های روکش شده با گلس بید( مهره های شیشه ای کوچک) و صدف ، با یکدیگر و نیزانتخاب بهترین نمونه با وزن مخصوص سبک تر ، استحکام مناسب تر و نصب آسان تردر نمای ساختمان انجام شده است.
مواد و روش ها: نمونه ها با استفاده از موادی همچون آرد چوب راش و الیاف شیشه گرید E و زمینه رزین پلی استر غیر اشباع ارتو و نانو رس مونت مورینولیت K10 و MEPK و کبالت 10% عامل ثابت و صدف غلتان دریای خزر) Cerastoderma glaucum) و گلس بید عامل متغیر به روش لایه گذاری دستی تهیه گردید . از درصدهای متغیر گلس بید و صدف یا ترکیبی از هر دو برروی کامپوزیت به صورت ژل کوت استفاده گردید. 15 بلوک کامپوزیت به ابعاد 0.2*0.3*0.007 متر مکعب تهیه گردید . سپس کناره های اضافی سمباده زده شد. به مدت 2 ساعت در آون 120 درجه قرار داده شد و پس از خنک شدن وزن شد و ابعاد آن اندازه گیری گردید و به اندازه های مورد نیاز برش خورده و آزمون های لازم برای سنجیدن خواص فیزیکی و مکانیکی از قبیل میزان جذب آب و واکشیدگی ضخامت و خمش و کشش و ضربه و سایش برروی نمونه ها بر اساس استاندارد ASTM با سه تکرار انجام شد، در نهایت با وزن مخصوص سنگ بر اساس مقررات ملی ساختمان مقایسه گردید. همچنین برای تجزیه و تحلیل و آنالیز داده ها از روش SAS9.6 استفاده گردید. روایی و پایایی آزمون نیز با توجه به داده های حاصل از آزمون و توسط نرم افزارSAS با دقت 99% محاسبه گردید وبه صورت جدول تجزیه واریانس گزارش گردید.
نتایج: یافته های حاصل از این تحقیق نشان داد که در اثر پوشش کامپوزیت اولیه حاصل از ترکیب نانورس وآرد چوب راش و الیاف شیشه و رزین با 30% گلس بید، مقاومت کامپوزیت نسبت به ضربه افزایش یافت وهرچه میزان گلس بید در رویه افزایش یافت مقاومت کامپوزیت نسبت به ضربه نیز افزایش نشان داد. با پوشش 30% رویه کامپوزیت با صدف غلتان دریای خزر، مقاومت کامپوزیت نسبت به خمش و کشش در مقایسه با نمونه شاهد افزایش یافت. میزان سائیدگی در کامپوزیت های تهیه شده با 30% گلس بید و 30% صدف بعد از 200 دور سایش در مقایسه با دیگرنمونه‌ها کمتر بود. میزان واکشیدگی ضخامت در مدت 48 ساعت غوطه وری نمونه در آب نیز صفر بود. هر چند که میزان جذب آب در نمونه ها بسیار اندک بود ، ولی بر اساس نتایج بدست آمده می توان گفت نمونه ها با میزان صدف بیشتر، در مقایسه با نمونه شاهد دارای جذب آب بالاتری می باشند. ابعاد نمونه ها 0.007*0.2* 0.3 مترمکعب با وزن مخصوص نسبی = (Specific Weight) 1211.9 کیلوگرم بر متر مکعب بود. بیشترین وزن مخصوص در تیمارها مربوط به نمونه تیمار شده با لایه گلس بید 30 درصد با کد G180SH0(p=1240kg/m3) و کمترین وزن مخصوص مربوط به تیمار نمونه شاهد بدون لایه با کد (p=1192kg/m3)G0SH0 بود و این درحالیست که کمترین وزن مخصوص سنگ با کاربرد نمای ساختمان متعلق به کوآرتز ( p=2000 کیلوگرم بر متر مکعب ) می باشد.
نتیجه گیری : به طور کلی می توان گفت کامپوزیت تهیه شده با رویه 30 درصد گلس بید از نظر سایش، مقاومت دربرابر ضربه، استحکام و نیز عدم جذب آب ، نسبت به سایر نمونه ها کیفیت بهتری را دارا می باشد . از مقایسه نسبی وزن مخصوص نمونه ها نیز می توان دریافت که با افزایش مخصوص میزان مقاومت در برابر ضربه و خمش افزایش می یابد مانند نمونه G180SH0. در نهایت هدف تحقیق که تهیه کامپوزیتی مقاوم و سبک با کاربری نمای ساختمان بود، محقق گردید.
کلید واژه: نانو کامپوزیت، لایه گذاری دستی، گلس بید، صدف، الیاف شیشه
مقاله پژوهشی
خمیر کاغذ و کاغذ
زهرا کاظمی کرچنگی؛ نورالدین نظرنژاد؛ حسن شریفی
چکیده
چکیدهسابقه و هدف: امروزه با توسعه سریع جامعه انسانی، آلودگی ذرات معلق (PM) در جو افزایش یافته است. ذرات معلق به راحتی وارد سیستم تنفسی انسان شده و اثرات جدی بر سلامت دارند، به‌عنوان یکی از مسائل بحرانی و مخاطره‌آمیز در جوامع شهری مدرن مطرح هستند. فیلترهای هوا نقشی کلیدی در کاهش انتشار این ذرات و جلوگیری از اثرات مضر آنها بر سلامت انسان ...
بیشتر
چکیدهسابقه و هدف: امروزه با توسعه سریع جامعه انسانی، آلودگی ذرات معلق (PM) در جو افزایش یافته است. ذرات معلق به راحتی وارد سیستم تنفسی انسان شده و اثرات جدی بر سلامت دارند، به‌عنوان یکی از مسائل بحرانی و مخاطره‌آمیز در جوامع شهری مدرن مطرح هستند. فیلترهای هوا نقشی کلیدی در کاهش انتشار این ذرات و جلوگیری از اثرات مضر آنها بر سلامت انسان ایفا می‌کنند. با توجه به اهمیت روزافزون مسئله آلودگی هوا و اثرات مخرب آن بر سلامت انسان و محیط زیست، استفاده از فیلترهای مؤثر و سازگار با محیط زیست بیش از پیش مورد توجه قرار گرفته است. در این راستا، مواد طبیعی و زیست‌تجزیه‌پذیر نظیر الیاف بامبو، گزینه مناسبی برای جایگزینی با مواد پلیمری مصنوعی درساخت فیلتر محسوب می‌شوند. این تحقیق بر تهیه و ارزیابی فیلتر سلولزی هوا با استفاده از الیاف بامبو برای مقابله با آلودگی هوا متمرکز است.مواد و روشها: برای تهیه فیلتر، الیاف بامبو ابتدا از طریق فرآیند تهیه خمیر کاغذ به روش سودا آنتراکینون با هیدروکسید سدیم 25 درصد نسبت به وزن خشک چوب، مدت زمان پخت 2 ساعت و دمای پخت 175 درجه سانتی گراد با مقدار آنتراکینون (AQ) 2/0 درصد خمیرسازی شد سپس طی توالی D0ED1 به وسیله دی‌اکسید کلر و سود رنگبری شد. در ادامه، فرایند رنگبری به منظور اصلاح سطح با استفاده از پراکسید هیدروژن 3 درصد، سیلیکات سدیم 3 درصد و نسبت هیدروکسید سدیم به پراکسید هیدروژن 8/0 انجام شد. سپس 3 درصد پلی وینیل الکل به سوسپانسیون حاصل اضافه شد و به مدت 10 دقیقه با زمان ماند یکسان برای همه تیمارها همزده شد. سوسپانسیون با یک هموژنایزر اولترا توراکس همگن شد و جهت تهیه فیلتر سلولزی در خشک‌کن انجمادی در دمای 110- درجه سانتیگراد در طول 72 ساعت خشک شدند.نتایج: نتایج نشان داد که اکسیداسیون و افزودن PVA تأثیر مثبت بر ویژگیهای مکانیکی و ساختاری فیلتر دارند. شاخص مقاومت کششی فیلترها پس از اکسیداسیون و افزودن PVA بهبود قابل توجهی یافته و از 236/0 نیوتن متربرگرم به 528/0 نیوتن متربرگرم افزایش یافت. میزان تخلخل و نفوذپذیری هوا نیز تحت تأثیر اکسیداسیون و افزودن PVA قرار گرفتند که پس از اکسیداسیون، با افزایش تعداد گروه‌های کربوکسیل و بهبود پراکندگی الیاف سلولزی تخلخل و نفوذپذیری هوا افزایش یافتند. در حالی که افزودن PVA، پیوندهای هیدروژنی قوی ایجاد نمود و تخلخل و نفوذپذیری هوا کاهش یافت. تصاویر میکروسکوپی الکترونی (SEM) نیز تغییرات ساختاری ناشی از اکسیداسیون را به وضوح نشان دادند، پس از اکسیداسیون و افزودن PVA تراکم شبکه فیبری افزایش یافت و پراکندگی یکنواخت الیاف را بهبود داد و ساختاری منسجم‌تر درحالی که منفذهای کوچک میان الیاف همچنان وجود داشتند ایجاد نمود. سطح ویژه و اندازه متوسط منافذ فیلترها با استفاده از روش BET بررسی شد که نشان می‌دهد در فیلترهای اکسید شده و حاوی PVA سطح ویژه بیشتر شد و اندازه منافذ در همه فیلترها در مقیاس نانو حفظ شد. نتیجه‌گیری: این نتایج نشان می‌دهد که ترکیب الیاف بامبو اکسید شده حاوی PVA به تولید فیلترهای هوای کارآمد با ویژگیهای بهبود یافته منجر میشود که میتواند به کاهش آلودگی هوا کمک کند زیرا این فیلترها با دارا بودن منافذ در مقیاس نانو قادر به جلوگیری از عبور ذرات معلق PM هستند.
)
)
)
