شناسنامه علمی شماره
دوره 41، شماره 2 ، تیر 1405
مقاله پژوهشی
خمیر کاغذ و کاغذ
رامین ویسی
چکیده
سابقه و هدف: کاغذ کنگرهای و لاینر کرافت ازجمله مهمترین کاغذهای تولیدی در صنعت کاغذ کشور هستند که در تولید کارتنهای مقوایی کاربرد دارند. کاغذ کنگرهای معمولاً از مخلوط پهنبرگان و با استفاده از فرایند خمیرسازی NSSC تولید میشود؛ درحالیکه کاغذ لاینر کرافت از مواد مشابه با استفاده از فرآیند کرافت تولید میگردد. بااینحال، ...
بیشتر
سابقه و هدف: کاغذ کنگرهای و لاینر کرافت ازجمله مهمترین کاغذهای تولیدی در صنعت کاغذ کشور هستند که در تولید کارتنهای مقوایی کاربرد دارند. کاغذ کنگرهای معمولاً از مخلوط پهنبرگان و با استفاده از فرایند خمیرسازی NSSC تولید میشود؛ درحالیکه کاغذ لاینر کرافت از مواد مشابه با استفاده از فرآیند کرافت تولید میگردد. بااینحال، به دلیل محدودیتهای تأمین چوب و رقابت در منابع اولیه، بخش زیادی از این کاغذها در کشور از کاغذ بازیافتی تولید میشوند. این تحقیق با بهرهگیری از تکنیک کروماتوگرافی گازی- طیفسنجی جرمی (GC-MS) به شناسایی و مقایسه دقیق ترکیبات آلی موجود در کاغذ کنگرهای و لاینر کرافت میپردازد. هدف اصلی این مطالعه، بررسی اثر ترکیبات شیمیایی مختلف بر ویژگیهای ساختاری و عملکردی این دو نوع کاغذ و تحلیل نقش آنها در بهینهسازی فرآیندهای تولید و ارتقاء کیفیت نهایی محصول در صنایع کاغذسازی است.مواد و روشها: در این مطالعه، نمونههای کاغذ کنگرهای از ماشین شماره دو کارخانه چوب و کاغذ مازندران و نمونههای کاغذ لاینر کرافت از کارخانه چوکا گیلان انتخاب شد. ابتدا، طبق استانداردهای TAPPI، آرد نمونهها و درصد مواد استخراجی آنها اندازهگیری گردید. سپس، مواد استخراجی با استفاده از حلال استون از آرد نمونههای کاغذ جدا شده و به آنها واکنشگر BSTFA افزوده شد. نمونهها به مدت یک ساعت در حمام بنماری در دمای 70 درجه سانتیگراد قرار گرفتند و پسازآن برای آنالیز به دستگاه GC-MS تزریق شدند. شناسایی ترکیبات موجود با استفاده از دیاگرام زمان بازداری، ضریب کواتز و جدول آدامز انجام شد.نتایج: نتایج حاصل از تحلیل دیاگرامهای GC-MS کاغذ کنگرهای نشان داد که از مجموع 76 ترکیب شناساییشده، بنـزآلدهیــد (44/20 درصد)، بنــزنمتانول (32/5 درصد)، 9-اکتــا دکانوئیک اسیــد (16/5 درصد)، بیس (2-اتیلهگزیل) فتالات (33/4 درصد)، گاما-سیتوسیترول (34/1 درصد) و بتا-سیتوسیترول (01/1 درصد) مهمترین ترکیبات موجود بودند. این ترکیبات شامل ترکیبات آروماتیک و اسیدهای چرب طبیعی هستند. در مقابل، در کاغذ لاینر کرافت از مجموع 28 ترکیب شناساییشده، بیس (2-اتیلهگزیل) فتالات (21/28 درصد)، هگزادکانوئیک اسید (25/24 درصد)، 9-اکتا دکانوئیک اسید (67/11 درصد)، اکتادکانوئیک اسید (45/10 درصد)، هگزادکان (12/7 درصد)، پیماریک اسید (06/2 درصد)، 2،1-بنزن دیکربوکسیلیک اسید (17/1 درصد)، اسکوئلن (40/1 درصد) و سرینجیل آلدئید (31/0 درصد) بهعنوان مهمترین ترکیبات شناساییشده بودند. این ترکیبات عمدتاً به ترکیبات نرمکننده صنعتی و برخی ترکیبات چرب اشاره دارند که در ساختار کاغذ لاینر کرافت نقش مهمی ایفا میکنند. در تجزیهوتحلیل GC-MS کاغذ کنگرهای، ترکیباتی مانند پارا-زایلن، بنزآلدهید، بیبنزیل، فورمیلمورفولین و بنزنمتانول شناسایی شدند که در کاغذ لاینر کرافت حضور نداشتند. همچنین، آلکانهای سبک (مانند دکان، دودکان و نونادکان) و ترکیبات زیستی مانند بتا-و گاما-سیتوسترول بهطور مشخص در کاغذ کنگرهای مشاهده شدند که احتمال تفاوت در منابع الیاف یا افزودنیهای مورد استفاده در این کاغذ را تقویت میکند. از سوی دیگر، ترکیبات فنولیک و آروماتیک شناساییشده ممکن است ناشی از چسبها، جوهرها یا مواد جانبی فرآیند تولید باشند. در کاغذ لاینر کرافت، ترکیباتی مانند اسید آبتیک، اسید پیماریک و ایزوکونابیک اسید شناسایی شدند که در کاغذ کنگرهای وجود نداشتند. همچنین، ترکیبات با زنجیرههای بلند مانند تتراکوزان و اسکوالن بهطور خاص در این نمونه حضور داشتند که احتمال استفاده از الیاف چوب سوزنیبرگان و یا افزودنیهای غیرفیبری مانند روزینها را مطرح میکند.نتیجهگیری: مقایسه نتایج حاصل از آنالیز GC-MS در کاغذ کنگرهای و لاینر کرافت نشان داد که ترکیبات مشترک شامل آلکانهای زنجیره بلند و اسیدهای چرب طبیعی در هر دو نوع کاغذ وجود دارند. علاوه بر این، بیس (2-اتیلهگزیل) فتالات بهعنوان نرمکننده صنعتی نقش مؤثری در بهبود خواص مکانیکی این کاغذها ایفا میکند. تفاوتهای مشاهدهشده در ترکیبات اختصاصی هر نمونه، ازجمله حضور ترکیبات آروماتیک و آلکانهای سبک در کاغذ کنگرهای و روزینها و آلکانهای بلند در کاغذ لاینر کرافت نشاندهنده تفاوتهای منبع الیاف و فرآیندهای تولید است. این تفاوتها میتوانند به بهینهسازی و ارتقای کیفیت محصولات کاغذی کمک کنند.
مقاله پژوهشی
فیزیک و آناتومی
مجید کیائی؛ صادق کریمی
چکیده
سابقه و هدف: صنوبر تبریزی به دلیل رشد سریع و دسترسی آسان، بهعنوان یکی از گزینههای مناسب بهمنظور تأمین مواد اولیه صنایع برای جنگلکاری مطرح است. ازاینرو، این تحقیق باهدف بررسی و مقایسه ویژگیهای فیزیکی، آناتومی و ترکیب شیمیایی چوب تنه و شاخه صنوبر تبریزی و روند تغییرات آنها در طول شاخه انجام شد.مواد و روشها: بدین منظور نمونههای ...
بیشتر
سابقه و هدف: صنوبر تبریزی به دلیل رشد سریع و دسترسی آسان، بهعنوان یکی از گزینههای مناسب بهمنظور تأمین مواد اولیه صنایع برای جنگلکاری مطرح است. ازاینرو، این تحقیق باهدف بررسی و مقایسه ویژگیهای فیزیکی، آناتومی و ترکیب شیمیایی چوب تنه و شاخه صنوبر تبریزی و روند تغییرات آنها در طول شاخه انجام شد.مواد و روشها: بدین منظور نمونههای چوبی از قسمت تنه و سه شاخه در طول آن تهیه شدند و مقادیر طول الیاف، قطر الیاف، ضخامت دیواره سلولی، قطر حفره سلولی، ضرایب بیومتری، قطر آوندها، دانسیته چوب، لیگنین، سلولز، مواد استخراجی در آب گرم و مواد استخراجی در الکل استن اندازهگیری گردیدند.نتایج: نتایج نشان داد که اختلاف میان تنه و شاخه در همه ویژگیهای اندازهگیری شده کاملاً معنیدار است. الیاف تنه ازنظر طول، قطر و ضخامت دیواره دارای مقادیر بیشتری بوده و بلوغ آناتومیکی بالاتری را نشان میدهند، درحالیکه شاخه باوجود الیاف کوچکتر، دارای نسبت درهمرفتگی و رانکل بالاتری بود. البته روند تغییرات ابعاد الیاف در محور طولی شاخه کاهش محسوسی نشان میدهد. دانسیته شاخه بهطور محسوسی بیشتر از تنه اندازهگیری شد و قطر آوندها در تنه نسبت به شاخه بزرگتر بوده و روند تغییرات آن در طول شاخه نزولی است. ازنظر ترکیب شیمیایی نیز درصد سلولز، لیگنین و مواد استخراجی در چوب تنه بالاتر بود و این مقادیر در محور طولی شاخه بهطور یکنواخت کاهش یافت.نتیجه گیری: یافته ها نشان داد که چوب تنه به دلیل بلوغ ساختاری و مقادیر بیشتر اجزای لیگنوسلولزی، ماده اولیه مناسبتری برای کاربردهای چوبی و کاغذی باکیفیت بالا محسوب میشود؛ اما چوب شاخه نیز با داشتن دانسیته بالاتر، ضرایب کاغذسازی قابلقبول و الیاف مناسب، میتواند بهعنوان یک منبع اقتصادی و در دسترس در تولید خمیرکاغذ مورد استفاده قرار گیرد. این نتایج نقش قابلتوجه شاخهها را در افزایش بهرهوری مواد خام و مدیریت پایدار منابع چوبی برجسته میسازد.
مقاله پژوهشی
شیمی چوب
سید اسحاق عبادی
چکیده
سابقه و هدف: با عنایت به محدودیت تأمین مواد اولیه موردنیاز صنایع چوب و کاغذ کشور، استفاده از منابع لیگنوسلولزی مانند باگاس، نی، بامبو، لینتر پنبه، پنبه، چوب پسماند هرس کیوی، پسماند کلزا و غیره در صنایع فیبری ایران از اهمیت زیادی برخوردار است. در این میان، بامبو و نی بهعنوان یکی از منابع تجدیدشونده را نباید از نظر دور داشت، بهطوریکه ...
بیشتر
سابقه و هدف: با عنایت به محدودیت تأمین مواد اولیه موردنیاز صنایع چوب و کاغذ کشور، استفاده از منابع لیگنوسلولزی مانند باگاس، نی، بامبو، لینتر پنبه، پنبه، چوب پسماند هرس کیوی، پسماند کلزا و غیره در صنایع فیبری ایران از اهمیت زیادی برخوردار است. در این میان، بامبو و نی بهعنوان یکی از منابع تجدیدشونده را نباید از نظر دور داشت، بهطوریکه ساقه و پسماندهای آن میتواند تأمینکننده بخشی از مواد لیگنوسلولزی غیرچوبی صنایع ایران باشد. این تحقیق باهدف شناسایی عناصر معدنی و اجزای شیمیایی مواد آلی موجود در ساقه نی و بامبو انجام شد.مواد و روشها: تعداد سی ساقه نی و بامبو از منطقه غرب مازندران انتخاب و قطع گردید. در مرحله اول آرد ساقه نی و بامبو و درصد خاکستر آنها طبق آزمونهای استاندارد TAPPI تهیه شد. با کمک اسید نیتریک 63 درصد و دستگاه جذب اتمی، نوع و درصد عناصر معدنی آنها تعیین گردید. سپس درصد مواد استخراجی نمونههای آزمونی اندازهگیری شد. مواد استخراجی توسط حلال استن از آرد چوب جداسازی و باقیمانده مواد استخراجی به داخل یک ویال شیشهای منتقل و به آن واکنشگر BSTFA اضافه گردید. نمونهها به مدت 1 ساعت در حمام بنماری و دمای 70 درجه سانتیگراد قرار گرفته و برای آنالیز به دستگاه GC-MSتزریق شدند. شناسایی ترکیبات با توجه به دیاگرام زمان بازداری، محاسبه ضریب کوارتز و جدول آدامز انجام شد.یافتهها: نتایج نشان داد که مقدار جذب یونهای روی، مس و منیزیم در ساقه بامبو بیشتر از مقادیر آنها در ساقه نی است. همچنین مقدار جذب یونهای آهن، سرب، پتاسیم و منگنز در ساقه نی بیشتر از ساقه بامبو میباشد. نتایج GC-MS نشان داد که در ساقه نی 96 ترکیب وجود دارد که 2- فنیل-N- متیل آنیلین (99/25%)، بنز آلدئید (70/20%)، 2،1- بنزن دی کربوکسیلیک اسید (48/11%) و زایلان (16/1%) بهعنوان مهمترین ترکیبات هستند. در ساقه بامبو 104 ترکیب شناسایی شد که بنز آلدئید (43/46%)، آهن، مونوکربونیل (94/1%)، بی بنزیل (58/1%) و وانیلین (09/0%) دارای بیشترین مقادیر و مهمترین ترکیبات میباشند.نتیجه گیری: نتایج نشان داد که میزان جذب یون منیزیم در ساقه نی بهعنوان بیشترین و میزان جذب یون سرب در بامبو بهعنوان کمترین عناصر شناسایی شده بودند. بررسی کروماتوگرامها هم نشان داد که 9 ترکیب زایلان، بنز آلدئید، بنزیل کلراید، بنزن متانل، دودکان، تترادکان، بی بنزیل، اوکتادکان و 2،1- بنزن دی کربوکسیلیک اسید بهصورت مشترک در ساقه نی و بامبو وجود دارند. همچنین ترکیبات وانیلین و آهن، مونوکربونیل در ساقه بامبو و ترکیبات بیس (2-اتیل هگزیل) فتالات و جیبرلین A3 در ساقه نی بسیار مهم و حائز اهمیت است. در این میان، بنزآلدئید بهعنوان یکی از مهمترین و بیشترین ترکیب شناسایی شده در ساقه بامبو و نی است. این ترکیبات میتوانند در مصارف ساقه نی و بامبو نقش مؤثری داشته باشند.
مقاله پژوهشی
فیزیک و آناتومی
محمد امامی نسب؛ میثم مهدی نیا؛ هاشم رهامین؛ کامیار صالحی؛ روشنک خطیب اقدامی
چکیده
سابقه و هدف: چوب بهعنوان یکی از اساسیترین مواد زیستی تجدیدپذیر، نقش تعیینکنندهای در سیر تحول و پیشرفت تمدن بشری داشته است. شناسایی دقیق چوبآلات باستانی میتواند شیوههای بهرهبرداری از منابع طبیعی و راهبردهای سازگاری جمعیتهای گذشته با محیط پیرامون را آشکار کرده و شواهد مستقیمی برای بازسازی پوشش گیاهی دیرینه منطقه، شبکههای ...
بیشتر
سابقه و هدف: چوب بهعنوان یکی از اساسیترین مواد زیستی تجدیدپذیر، نقش تعیینکنندهای در سیر تحول و پیشرفت تمدن بشری داشته است. شناسایی دقیق چوبآلات باستانی میتواند شیوههای بهرهبرداری از منابع طبیعی و راهبردهای سازگاری جمعیتهای گذشته با محیط پیرامون را آشکار کرده و شواهد مستقیمی برای بازسازی پوشش گیاهی دیرینه منطقه، شبکههای تجارت چوب و میزان تأثیرگذاری انسان بر اکوسیستم را فراهم نماید. بر این اساس، هدف اصلی این پژوهش، شناسایی علمی نمونههای چوبی بهدستآمده از کاوشهای باستانشناسی در منطقه منصورآباد استان یزد است.مواد و روشها: تعداد شش نمونه چوب باستانی (سه نمونه داربست، دو نمونه سبد و یک نمونه کفش چوبی) از موزه علوم زمین سازمان زمینشناسی و اکتشافات معدنی برای شناسایی بررسی شدند و از هر نمونه باستانی با رعایت ضوابط موزه و کمترین آسیب وارده به آنها، تراشههای کوچکی برش داده شد. برای انجام مطالعات آناتومیکی، پس از نرم شدن بافت نمونهها در محلول شامل الکل 98 درصد، آب و گلیسیرین، با استفاده از میکروتوم لغزشی، مقاطع نازک به ضخامت ۱۵ میکرومتر در سه جهت عرضی، شعاعی و مماسی برش داده شدند. سپس مقاطع با محلول یک درصد سافرانین رنگآمیزی، بر روی لام تثبیت و با استفاده از میکروسکوپ نوری مطالعه شدند. همچنین بهمنظور اندازهگیری ابعاد سلولی، از وابری الیاف با استفاده از روش فرانکلین استفاده شد. درنهایت ویژگیهای آناتومی نمونهها بهطور دقیق و براساس فهرست ویژگیهای ارائه شده توسط انجمن بینالمللی آناتومیستهای چوب (IAWA) بررسی شد.نتایج: نتایج بررسی ویژگیهای آناتومیکی و مورفولوژیکی شش نمونه چوبی تاریخی از منطقه منصورآباد یزد شامل سبد، کفش و داربست نشان داد که همه نمونهها دارای مرز حلقه رویشی مشخص بودند. نمونه سبد، به دلیل تهیه از شاخههای یکساله و داشتن یکسال حلقه رویشی، بافت چوبی کمتری داشته و پراکنش آوندی آن بهصورت منفرد و گاهی در حالت شعاعی مشاهده شد، درحالیکه در نمونه کفش آرایش آوندها مورب و عمدتاً در گروههای مماسی و خوشهای، بهویژه در چوب پایان بود. در نمونه داربست بیش از ۹۰ درصد آوندها بهصورت منفرد قرار داشتند. در تمامی نمونهها دریچه آوندی ساده و منافذ بین آوندی متناوب با قطر غالب 7-4 میکرومتر گزارش شد. حضور ضخامتهای مارپیچی در آوندها، بهویژه در آوندهای باریک و وجود تراکئیدهای آوندی از دیگر ویژگیهای مشترک بین نمونهها بود. پارانشیم محوری در سبد و داربست بهصورت پراکنده و در کفش بهصورت دورآوندی دیده شد. در تمامی نمونهها اشعههای چوبی عمدتاً پهن و چند ردیفه بودند و در داربست از نوع همگن با سلولهای خوابیده و در دیگر نمونهها ناهمگن گزارش شد. نتایج وابری الیاف نشان داد طول عناصر آوندی در سبد بیشتر و در نمونه داربست و کفش کوتاهتر بود. آثار تخریب زیستی نیز در دیواره سلولی همه نمونهها مشاهده شد.نتیجهگیری: با توجه به ویژگیهای آناتومیکی و مورفولوژیکی نمونههای مورد بررسی، نمونه سبد جنس بادام (Amygdalus)، نمونه کفش جنس داغداغان (Celtis) و نمونه داربست سنجد (Elaeagnus angustifulia) شناسایی شد. بادام کوهی (Amygdalus scoparia) با داشتن شاخههای ترکهای، راست و با انعطاف بالا یکی از گونههای مناسب در سبدبافی است. همچنین چوب داغداغان برای ساخت کفش و سنجد نیز برای داربست چوبی معادن، با توجه به داشتن ویژگیهای فیزیکی و مکانیکی مطلوب انتخاب مناسبی در گذشته بوده است. با توجه به پراکنش این درختان و درختچهها در استان یزد چه بهصورت دست کاشت و چه خودرو، استفاده از آنها در سازههای معماری و هنرهای دستی نشان از شناخت دقیق، استفاده بهینه و هوشمندانه مردمان گذشته از منابع در دسترس محلی دارد.
مقاله پژوهشی
نانو کامپوزیت
سید مجید ذبیح زاده؛ سیده مطهره محسنی شکتائی؛ مریم قربانی کوکنده؛ قاسم اسدپور
چکیده
سابقه و هدف: استفاده گسترده از پلیمرهای نفتی در صنعت بستهبندی به دلیل زیستتجزیهناپذیری، موجب انباشت پسماند و آلودگی خاک و آبهای سطحی و درنهایت تخریب اکوسیستمها شده است. در این راستا، بیوپلیمرها بهویژه پکتین استخراجشده از پوست مرکبات بهعنوان محصول جانبی کشاورزی، گزینهای مناسب برای جایگزینی پلیمرهای سنتزی محسوب میشوند. ...
بیشتر
سابقه و هدف: استفاده گسترده از پلیمرهای نفتی در صنعت بستهبندی به دلیل زیستتجزیهناپذیری، موجب انباشت پسماند و آلودگی خاک و آبهای سطحی و درنهایت تخریب اکوسیستمها شده است. در این راستا، بیوپلیمرها بهویژه پکتین استخراجشده از پوست مرکبات بهعنوان محصول جانبی کشاورزی، گزینهای مناسب برای جایگزینی پلیمرهای سنتزی محسوب میشوند. استخراج پکتین با اسیدهای آلی مانند سیتریک اسید، بهدلیل ایمنی، سازگاری زیستمحیطی و کیفیت مناسب، رویکردی سبز و مطلوب است. بااینحال، فیلمهای پکتین خالص معمولاً ازنظر خواص مکانیکی و ممانعتی محدودیت دارند. نانوفیبریل سلولز به دلیل مدول کشسانی بالا، مقاومت کششی مطلوب و زیستتجزیهپذیری، میتواند بهعنوان تقویتکننده مؤثر در ماتریس پکتین بهکار رود. هدف این پژوهش، ساخت و مشخصهیابی فیلمهای بایونانوکامپوزیتی پکتینCNF/ با خواص بهبودیافته برای کاربردهای بستهبندی زیستتخریبپذیر است.مواد و روشها: پکتین با درجه استریشدن 63/61% از پوست لیموترش با استفاده از سیتریک اسید استخراج شد و نانوفیبریل سلولز (CNF) از شرکت نانونوین پلیمر تهیه گردید. فیلمها به روش ریختهگری محلول تولید شدند؛ بدین منظور پکتین در آب مقطر در دمای C°70 حل شد، سپس گلیسرول بهعنوان نرمکننده افزوده و pH محلول روی 4 تنظیم گردید. همزمان،CNF در سطوح 1، 3 و 5 درصد (وزنی/وزنی) در آب پراکنده و بهمدت 30 دقیقه با اولتراسوند پراکنده شد. پسازآن، سوسپانسیون CNF به محلول پکتین افزوده و مخلوط به مدت 25 دقیقه همگنسازی شد. محلولها پس از هواگیری در آون خلأ، در پتریدیش ریخته شدند و بهمدت 48 ساعت در دسیکاتور حاوی محلول اشباع منیزیم نیترات (رطوبت نسبی 8/52 درصد در C25°) خشک شدند. خواص کششی، خواص نوری، ضخامت، نفوذپذیری بخار آب و جذب رطوبت فیلمها اندازهگیری شد. فیلمهای پکتین خالص و حاوی 5 درصد CNF برای آزمونهای FTIR،XRD و SEM انتخاب شدند. تحلیل آماری دادهها با استفاده از نرمافزار SPSS انجام شد.نتایج: نتایج نشان داد افزودن نانوفیبریل سلولز (CNF) اثر معنیداری بر خواص فیلمهای پکتینی دارد. مدول یانگ از 12/3 مگاپاسکال در فیلم پکتین خالص به 08/8 مگاپاسکال در فیلم حاوی 5 درصد CNF افزایش یافت. همچنین استحکام کششی از 42/1 به 60/2 مگاپاسکال و جذب انرژی کششی از 94/12 به 43/22 ژول ارتقا یافت که بیانگر بهبود همزمان سفتی، استحکام و چقرمگی سامانه است. نفوذپذیری بخار آب با افزودن 5 درصد CNFحدود 51 درصد کاهش یافت و از g/m.s.Pa10-11×54/4 به g/m.s.Pa 10-11×22/2 رسید؛ این مقدار ازنظر عملکرد ممانعتی با سلوفان قابل مقایسه است. جذب رطوبت نیز در غلظت 5 درصد CNFبه 35/25 درصد کاهش یافت. در مقابل، شفافیت فیلمها با افزایش CNF از 26/98 درصد به 09/80 درصد کاهش یافت. نتایج FTIR تشکیل پیوندهای هیدروژنی قوی میان CNF و پکتین را تأیید کرد. الگوهایXRD افزایش 73 درصدی شدت پراش و بهبود درجه بلورینگی را نشان دادند. همچنین تصاویر SEM پراکندگی نسبتاً مناسب نانوفیبریل سلولز و سازگاری فازی مطلوب بین CNF و ماتریس پکتین را تأیید نمود.نتیجهگیری: یافتههای این پژوهش نشان داد فیلم بایونانوکامپوزیتی پکتین/نانوفیبریل سلولز ترکیبی مطلوب از خواص مکانیکی و ممانعتی را فراهم میکند. بهبود عملکرد این سامانه را میتوان به شکلگیری پیوندهای هیدروژنی قوی بین ماتریس پکتین و CNF، افزایش درجه بلورینگی و ایجاد یک شبکه تقویتکننده سهبعدی نسبت داد. بر این اساس، فیلم پکتین/نانوفیبریل سلولز گزینهای امیدبخش بهعنوان جایگزین زیستتخریبپذیر برای بستهبندیهای پلاستیکی متداول بوده و میتواند در کاهش پیامدهای زیستمحیطی پسماندهای بستهبندی، در چارچوب اقتصاد چرخشی و توسعه پایدار، نقش مؤثری ایفا کند.
مقاله پژوهشی
حفاظت و اصلاح چوب
رضا حاجی حسنی؛ سیده معصومه زمانی؛ فرداد گلبابائی
چکیده
سابقه و هدف: هدف از این تحقیق بررسی تأثیر اصلاح گرمایی بر دوام بیولوژیکی و برخی خواص فیزیکی و مکانیکی دو گونه چوبی زبانگنجشک (Fraxinus Sp.) و نوئل (Picea Sp.) است. بدین منظور از دو گونه چوبی موردنظر نمونههای ترمووود براساس فرایند ترمو-D تهیه گردید. از قارچ عامل پوسیدگی سفید (Trametes versicolor) بهمنظور ارزیابی دوام بیولوژیکی نمونههای چوبی شاهد و ...
بیشتر
سابقه و هدف: هدف از این تحقیق بررسی تأثیر اصلاح گرمایی بر دوام بیولوژیکی و برخی خواص فیزیکی و مکانیکی دو گونه چوبی زبانگنجشک (Fraxinus Sp.) و نوئل (Picea Sp.) است. بدین منظور از دو گونه چوبی موردنظر نمونههای ترمووود براساس فرایند ترمو-D تهیه گردید. از قارچ عامل پوسیدگی سفید (Trametes versicolor) بهمنظور ارزیابی دوام بیولوژیکی نمونههای چوبی شاهد و تیمار شده با فرایند گرمایی استفاده شد. میزان لاکاز تولید شده توسط قارچ عامل پوسیدگی سفید و نیز تأثیر این قارچ بر کاهش وزن و تغییرات دانسیته نمونهها پس از 16 هفته مجاورت نمونهها با قارچ مورد بررسی قرار گرفت. برخی خواص مکانیکی ازجمله مقاومت به ضربه و مقاومت به فشار موازی الیاف نمونهها قبل و بعد از مجاورت با قارچ عامل پوسیدگی سفید ارزیابی شدند. نتایج نشان داد که تیمار گرمایی سبب افزایش دوام بیولوژیکی هر دو گونه چوبی گردید. همچنین نتایج بیانگر کاهش مقاومت به ضربه و افزایش مقاومت فشاری موازی الیاف نمونهها در اثر تیمار گرمایی بودند.مواد و روشها: در این بررسی نمونههایی از دو گونه چوبی زبانگنجشک و نوئل تهیه گردید. سپس تیمار گرمایی نمونههای موردنظر با توجه به نوع فرایند گرمایی (ترمو-D) انجام شد. برای بررسی دوام بیولوژیکی و نیز خواص فیزیکی و مکانیکی، از چوبهای تیمار شده و شاهد نمونههای آزمونی استفاده گردید. بهمنظور بررسی دوام بیولوژیک نمونههای چوبی نیز از قارچ عامل پوسیدگی سفید (Trametes versicolor) استفاده شد. همچنین از مالت اکستراکت آگار بهعنوان محیط کشت قارچ استفاده شد. پس از تهیه قارچ موردنظر، اقدام به انتقال آنها روی محیط کشت در شیشههای kolle گردید و بعد در داخل ژرمیناتور قرار داده شدند تا سطح محیط کشت توسط قارچ پوشانده شود. سپس مجاورت نمونههای چوبی با قارچ موردنظر انجام شد و درنهایت شیشههای kolle حاوی نمونههای چوبی و قارچ به ژرمیناتور منتقل شدند. پس از 16 هفته کلیه نمونهها از داخل ژرمیناتور خارج شده و مورد آزمونهای فیزیکی، مکانیکی و نیز بررسی مقاومت بیولوژیکی قرار گرفتند. آزمونهای موردنظر شامل بررسی میزان لاکاز، اندازهگیری کاهش وزن، دانسیته، مقاومت به ضربه و مقاومت به فشار موازی الیاف بودند. استانداردهای مورد استفاده برای آزمونهای موردنظر شامل EN113، D143-09 ASTM و256 ASTM بودند. نتایج بهدستآمده جمعآوری و با استفاده از نرمافزار SPSS مورد تجزیهوتحلیل آماری قرار گرفتند. از آزمون تجزیه واریانس ANOVA نیز برای مقایسه بین گروهها استفاده شد.یافتهها: نتایج بهدستآمده نشان دادند که فعالیت و اثرگذاری قارچ عامل پوسیدگی سفید در نمونههای شاهد بیشتر از نمونههای تیمار شده با فرایند گرمایی در هر دو گونه چوبی بوده است. ازاینرو، حرارتدهی میتواند سبب بهبود و افزایش مقاومت بیولوژیکی گردد. از سویی، تیمار گرمایی با فرایند ترمو-D میتواند سبب بروز برخی تغییرات در خواص فیزیکی و مکانیکی گردد. اصلاح حرارتی ضمن آنکه سبب کاهش دانسیته میگردد همچنین میتواند عاملی بازدارنده در کاهش دانسیته ناشی از فعالیت قارچ عامل پوسیدگی سفید نیز باشد. همچنین این تیمار سبب بهبود مقاومت فشاری موازی الیاف میگردد، مضاف بر اینکه اثرگذاری قارچ عامل پوسیدگی سفید بر این ویژگی در نمونههای تیمار شده با فرایند گرمایی کمتر از نمونههای شاهد گردید. ویژگی مکانیکی مقاومت به ضربه نیز در اثر تیمار گرمایی کاهش مییابد و میزان این کاهش در نمونههای تیمار شده بیشتر از نمونههای شاهد است.نتیجهگیری: براساس نتایج بهدستآمده میتوان گفت که تیمار گرمایی میتواند سبب بهبود مقاومت بیولوژیکی، کاهش برخی خواص فیزیکی و مکانیکی و نیز پایداری بیشتر این ویژگیها در مقابل اثرگذاری قارچ عامل پوسیدگی سفید در دو گونه چوبی زبانگنجشک و نوئل گردد.
