نام پژوهشگر: الیاس افرا

بررسی مقایسه ای روش های مختلف بهبود کیفیت خمیر کاغذ occ
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان - دانشکده جنگلداری و مهندسی چوب و کاغذ 1390
  مژگان رسا   حسین رسالتی

استفاده از کارتن های کنگره ای کهنه occ)) در تولید کاغذ و مقوا به دلایل اقتصادی و زیست محیطی، به عنوان یک راهکار موثر، مورد توجه جدی سازندگان کاغذ قرار گرفته است. ویژگی های مقاومتی خمیر کاغذ بازیافتی به علت تخریب الیاف طی بازیافت های مکرر و تغییر در خصوصیات فیزیکی و سطحی الیاف به شدت کاهش می یابد. از این رو روش های مختلفی برای افزایش پتانسیل پیوندیابی الیاف و بهبود کیفیت کاغذهای بازیافتی مورد بررسی قرار گرفته است. در تحقیق حاضر روش های مختلف برای بهبود ویژگی های خمیر کاغذ occ شامل: 1- تیمار پالایش، 2- استفاده از نشاسته کاتیونی و کربوکسی متیل سلولز به عنوان مواد افزودنی مقاومت خشک، 3- تیمار شیمیایی کربوکسی متیل دار کردن الیاف، 4- استفاده از خمیر الیاف بلند رنگ بری نشده و 5- تیمار جزء جزء سازی الیاف بررسی گردید. پالایش در سه سطح درجه روانی csf 250، 300 وml, csf 350، نشاسته کاتیونی در سه سطح (5/0، 1 و 5/1 درصد)، cmc در سه سطح (25/0، 5/0 و 1 درصد) و ترکیب 5/0 درصد cmc به همراه 1، 5/1 و 2 درصد نشاسته مورد بررسی قرار گرفت. تیمار شیمیایی کربوکسی متیل دار کردن الیاف خمیر بر روی خمیر پالایش نشده و نیز قبل و بعد از پالایش خمیر صورت گرفت. از خمیر الیاف بلند در سه سطح (5، 10 و 15 درصد) به تنهایی و نیز در ترکیب با 1 درصد نشاسته کاتیونی استفاده گردید. خمیرکاغذ occ اولیه به دو بخش با نسبت وزنی 70 درصد بخش الیاف بلند (مجموع مش های 48+ و 100+) و 30 درصد بخش الیاف کوتاه (مش 100-) جزء جزء سازی گردید و سپس بخش الیاف بلند آن در سه سطح درجه روانی (400، 350 و 300) پالایش گردید و با همان نسبت وزنی 70 به 30 با بخش الیاف کوتاه ترکیب شد. نتایج نشان داد که تمامی تیمارهای مذکور به طور معنی داری باعث بهبود ویژگی های مقاومتی خمیر کاغذ occ شدند. تیمارهای بهینه به لحاظ خواص مقاومتی مطلوب از روش های ذکر شده و بر اساس معادلات نرمال سازی انتخاب شدند. بر این اساس، تیمارهای پالایش در درجه روانی csf 250، نشاسته کاتیونی در سطح مصرف 5/1درصد، cmc به تنهایی در سطح مصرف 5/0 درصد و در ترکیب با 2 درصد نشاسته کاتیونی، خمیرالیاف بلند به تنهایی در سطح مصرف 15 درصد و در ترکیب با 1 درصد نشاسته کاتیونی در هر دو خمیر پالایش نشده و پالایش شده، کربوکسی متیل دار کردن الیاف قبل از پالایش و تیمار جزء جزء سازی در سطح درجه روانی 300، حداکثر خواص مقاومتی را در هر یک از روش های مورد مطالعه به خود اختصاص دادند. در مجموع تیمار مربوط به ترکیب 1 درصد نشاسته کاتیونی و 15 درصد الیاف بلند در خمیر پالایش شده و تیمار مربوط به ترکیب 2 درصد نشاسته کاتیونی و 5/0 درصد کربوکسی متیل سلولز در خمیر پالایش شده به ترتیب بهترین تیمارها در بهبود کیفیت خمیر کاغذ occ می باشند. واژه های کلیدی: پالایش، نشاسته کاتیونی، کربوکسی متیل سلولز، جزء جزء سازی الیاف، occ، بهبود مقاومت

اثرات استفاده از خمیر کاغذ مرکب زدایی شده مخلوط کاغذهای باطله اداری بر ویژگی های خمیر کاغذ apmp تبریزی
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان - دانشکده جنگلداری و مهندسی چوب و کاغذ 1390
  شیما دانتیسم   علی قاسمیان

این پژوهش با هدف امکان استفاده از خمیر مرکب زدایی شده کاغذهای باطله اداری به عنوان جایگزین بخشی از خمیر الیاف بلند وارداتی همراه با خمیر apmp تبریزی انجام شد. بررسی مورفولوژی الیاف و تعیین درصد ترکیبات شیمیایی گونه تبریزی از دیگر اهداف این تحقیق بود. به این منظور سه اصله درخت تبریزی از جنگل پژوهشی آموزشی دکتر بهرام نیا واقع در منطقه شصت کلاته گرگان استحصال و به آزمایشگاه خمیر و کاغذ دانشکده انتقال داده شد. از تنه قطع شده سه دیسک از ارتفاع 25%، برابر سینه و 75% طول درخت بریده و تغییرات ابعاد الیاف از مرکز تنه به سمت پوست و از پایین به بالای تنه اندازه گیری شد. همچنین ترکیبات شیمیایی نظیر سلولز، لیگنین، مواد استخراجی محلول در الکل- استن و خاکستر نیز محاسبه شدند. پس از آماده سازی خرده چوب ها از گونه تبریزی، خمیر apmp تهیه شد. از مخلوط کاغذهای باطله اداری نیز با روش متداول شناورسازی، مرکب زدایی شد. سپس هر سه خمیرکاغذ apmp، خمیر الیاف بلند و خمیرمرکب زدایی شده تا رسیدن به درجه روانی حدودcsf 300 پالایش شده و به ترتیب با نسبت های (80، 20، 0) به عنوان تیمار شاهد، (80، 15، 5)، (80، 10،10)، (80، 5، 15) و (80، 0، 20) ترکیب شده و در تهیه کاغذ دست ساز به کار گرفته شدند. ویژگی های فیزیکی، مکانیکی و نوری کاغذهای ساخته شده شامل بالک، ضخامت، مقاومت کششی، مقاومت به پاره شدن، طول پارگی، مقاومت به ترکیدن، درجه روشنی و ماتی بر اساس استانداردهای تاپی اندازه گیری شدند. نتایج اندازه گیری ها توسط آزمون تجزیه واریانس مقایسه شده و توسط آزمون دانکن گروه بندی های مربوطه انجام شد. در نهایت برای تعیین بهترین تیمار آزمایشی از روش امتیازدهی بر اساس محاسبه معادله نرمال سازی استفاده شد. نتایج بدست آمده و محاسبه های انجام شده نشان داد که جایگزینی حدود 5 درصد خمیر کاغذ مرکب زدایی شده کاغذهای باطله اداری به جای خمیر الیاف بلند وارداتی، کاغذی با خواص مکانیکی و نوری مطلوب ارائه می دهد.

بررسی مقایسه ای خواص کاغذ حاصل از خمیر شیمیایی مکانیکی (cmp) تقویت شده با سلولز نانوفیبریله شده (nfc) و سلولز میکروکریستال (mcc)
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان - دانشکده جنگلداری و مهندسی چوب و کاغذ 1390
  صهبا علی نیای لاکانی   الیاس افرا

در سال های اخیر، نانوفیبرهای سلولزی به دلیل داشتن خواص منحصر به-فردی چون سطح ویژه، بلورینگی، مدول یانگ و مقاومت ویژه بسیار زیاد و زیست تخریب پذیر بودن مورد توج? ویژه محققان حوزه های علوم و تکنولوژی نانوکامپوزیت ها و خمیر و کاغذ قرار گرفته است. علاوه-براین یکی از مشکلات مشاهده شده در استفاده از سلولز نانوفیبریله شده نحو? برهم کنش این مواد با سوسپانسیون خمیر و چگونگی استقرار مناسب آن ها در ساختار کاغذ تولید شده می باشد که عوامل فرآیندی قطعاً می تواند نقش مهمی را در این زمینه بازی کند. در مطالع? حاضر از مواد سلولزی و دوست دار محیط زیست شامل سلولز نانوفیبریله شده (nfc) و سلولز میکروکریستال (mcc) در ترکیب با خمیر شیمیایی مکانیکی (cmp) کارخان? چوب و کاغذ مازندران حاوی گونه های ممرز و راش (مورد استفاده در تهی? مقوای روکش) و با هدف بررسی اثر تقویت کنندگی این مواد و چگونگی تأثیر عوامل فرآیندی هم چون فشار پرس تر، مدت زمان و دمای اختلاط سوسپانسیون خمیر استفاده گردید. بهبود ویژگی های خمیر کاغذ cmp از طریق روش های مختلف شامل: 1- استفاده از سلولز نانوفیبریله شده در چهار سطح 5، 20، 50 و 100درصد؛ 2- استفاده از سلولز میکروکریستال در چهار سطح 5، 20، 50 و 100درصد؛ 3- پالایش خمیر کاغذ تا دو سطح csf 250 و csf 400 با هدف بررسی اثر پالایش بر نحو? برهمکنش خمیر کاغذ با nfc و mcc؛ 4- فشار پرس تر در دو سطح 3 و 6 بار؛ 5- مدت زمان اختلاط سوسپانسیون خمیر در چهار سطح 25/0، 1، 4 و 8 ساعت و در نهایت 6- دمای اختلاط سوسپانسیون خمیر در 3 سطح 25، 50 و 70 درج? سانتی گراد مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که افزایش مقدار سلولز نانوفیبریله شده تا 50 درصد، میزان پالایش تا درجه روانی csf 250 (با بهبود بر اثر افزایش سلولز نانوفیبریله شده)، فشار پرس تر تا bar 6، مدت زمان اختلاط سوسپانسیون خمیر تا 1 ساعت و افزایش دمای اختلاط تا 70 درجه سانتی گراد به طور معنی داری باعث بهبود ویژگی های فیزیکی و مقاومتی کاغذ حاصل می گردد. از طرفی، نتایج حاصل از به کارگیری سلولز میکروکریستال نتایج تقریباً عکس و نامطلوبی را از خود نشان داده است. به طور کلی نتیجه می گردد که سلولز نانوفیبریله شده در مقایسه با سلولز میکروکریستال به دلیل داشتن ابعاد نانومتری، سطح ویژه و نسبت منظر بیشتر در بهبود خواص خمیر cmp موثرتر بوده و اثر تقویت-کنندگی بیشتری داشته است.

تولید و ارزیابی سلولز نانوفیبریله شده (nfc) از ?- سلولز و بررسی مقایسه ای تاثیر استفاده از آن بر خواص کاغذ شیمیایی و کاغذ خمیر باگاس رنگبری شده
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان - دانشکده جنگلداری و مهندسی چوب و کاغذ 1391
  محمد مهدی هادی لام   الیاس افرا

در این تحقیق ابتدا سلولز نانوفیبریله شده (nfc) با روش آسیاب تولید شده و سپس تاثیر اختلاط آن با خمیر الیاف بلند صنعتی سوزنی برگ و خمیر باگاس صنعتی جهت ساخت کاغذ به وسیله سیستم آبگیری با صافی غشایی تحت خلا مورد بررسی قرار گرفت. با استفاده از شیوه های عکس برداری با میکروسکوپ الکترونی روبشی نوع گسیل میدان (fe-sem) و میکروسکوپ نیروی اتمی (afm) خواص مورفولوژیکی و بررسی ابعاد نانوفیبریل ارزیابی گردید و هم چنین با تصاویر محل شکست کاغذهای تقویت شده تحت بار کششی بررسی شد. با آزمون پراش پرتو ایکس (xrd) بر روی نمونه میکرو و نانو الیاف به کاهش درجه کریستالی و ضخامت کریستال سلولز پس از تیمار آسیاب بر روی میکرو الیاف پی برده شد. سوسپانسیون نانوفیبریل خالص در آب به مراتب پایدار تر از سوسپانسیون الیاف معمول (میکرو الیاف) بود. کاغذ نانو الیاف به مراتب نسبت به کاغذ میکرو الیافی که از آن ها ساخته شده خواص ممانعتی بیشتری نسبت به عبور هوا نشان داد. شفافیت ظاهری نمونه های کاغذی با افزودن نانوفیبریل افزایش یافت. افزودن نانوفیبریل زمان آبگیری خمیر های ترکیبی را تحت تاثیر و آن را افزایش داده است. افزودن نانوفیبریل بر خواص مقاومتی کاغذ ها تاثیرگذار بوده است. نتایج حاصل از تحلیل آزمون های مقاومت کششی و مقاومت پارگی بر روی آزمونه های تیمارها تاییدکننده این تاثیر گذاری است. این تاثیر بر مقاومت کششی اثر مثبت و بر مقاومت پارگی اثر منفی داشته است. تست زمان جذب آب بر روی فیلم نانو الیاف و میکروالیاف انجام شد که زمان جذب آب بر روی نمونه های نانوفیبریل طولانی تر بود. مقاومت تر کاغذ های نانوفیبریل حاصل نیز از کاغذ های تقویت نشده نیز بیشتر به دست امد. همانگونه که در این تحقیق بررسی شده است افزودن نانوفیبریل سلولزی بسیاری از خواص فیلم های ترکیبی را افزایش داده و تقویت کرده است. با توجه به نوع ماده اولیه میزان این تاثیر ها متفاوت است اما خمیر الیاف بلند صنعتی سوزنی برگ، مقاومت بالاتر و خواص بهتری را در کل نشان داده است. اعمال پالایش تا حد مشخص (تا درجه روانی csf 350) بر اثر تقویت کنندگی nfc نیز اثر مثبت مضاعف داشته است. با توجه به خواص و ظرفیت های جالب توجه نانوفیبریل کاربرد های جدیدی در استفاده این ماده سلولزی و کاغذهای تقویت شده با آن در مصارف مختلف همچون بسته بندی ایجاد خواهد شد.

مقایسه خمیر nssc ساقه پنبه و صنوبر دلتوئیدس
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان - دانشکده منابع طبیعی گرگان 1390
  زین العابدین اخلاقی امیری   محمدرضا دهقانی فیروزآبادی

این تحقیق به منظور مقایسه ویژگی های بیومتری الیاف و خمیر سازی nssc ساقه پنبه و چوب صنوبر دلتوئیدس انجام گرفت. نتایج بیومتری الیاف نشان داد که الیاف مغز (core) ساقه پنبه کوتاه تر ولی الیاف پوست (bast) آن بلندتر از الیاف صنوبر می باشند و الیاف صنوبر نسبت به الیاف پوست ساقه پنبه ضریب انعطاف پذیری بیشتری داشتند. خمیرسازی در دو سطح متفاوت ماده شیمیایی، در یک حالت 14درصد سولفیت سدیم و در حالت دیگر 12درصد سولفیت سدیم به همراه 2درصد کربنات سدیم تحت دمای 170 درجه سانتیگراد و زمان های متفاوت پخت، از 15 دقیقه تا 150 دقیقه، انجام شد. نتایج نشان داد که بازده خمیر صنوبر با میانگین 4/80 و 25/81 درصد در حدود 20 درصد بیشتر از خمیر ساقه پنبه با میانگین 74/59 و 23/62 درصد به ترتیب برای شرایط خمیرسازی با و بدون استفاده از کربنات سدیم بود. درصد لیگنین خمیر ساقه پنبه نسبت به خمیر چوب صنوبر بیشتر بوده و این تفاوت برای خمیرهای سولفیت خنثی با کربنات سدیم مشهودتر از خمیرهای سولفیت خنثی بدون کربنات سدیم بود. علاوه بر این گزینش پذیری در خمیر سولفیت خنثی بدون کربنات سدیم چوب صنوبر بیشتر از سایر حالت ها بوده است. به طور کلی، بعد از جداسازی الیاف خمیر، بازده نسبی کلیه خمیرهای چوب صنوبر بیشتر از خمیرهای حاصل از ساقه پنبه بود. برای مقایسه ویژگی های فیزیکی و مکانیکی کاغذ دست ساز، از خمیرهای ساخته شده در سه زمان پخت 30، 60 و 90 دقیقه، مجموعاً 12تیمار مورد بررسی قرار گرفتند. کاغذهای ساخته شده از خمیر چوب صنوبر در مقایسه با خمیر ساقه پنبه ضخامت کمتری داشتند. ولی ویژگی های مقاومتی مانند شاخص پارگی، شاخص کشش، طول پارگی، مقاومت هایrct و cmtخمیر چوب صنوبر از خمیر ساقه پنبه، اندکی بیشتر بود. مقادیر این ویژگی ها برای فرآیند سولفیت خنثی بدون کربنات سدیم در اکثر موارد اندکی بیشتر از فرآیند سولفیت خنثی با کربنات سدیم بود و تفاوت بین این ویژگی ها در اکثر موارد از نظر آماری معنی دار نبود.

بررسی تاثیر استفاده از خمیر سودای کاه گندم و جو بر ویژگی های خمیر کاغذ بازیافتی occ
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان - دانشکده جنگلداری و مهندسی چوب و کاغذ 1390
  محسن بهنیا   محمدرضا دهقانی فیروزآبادی

در این تحقیق تاثیراختلاط خمیر سودای کاه گندم و کاه جو بر ویژگی های خمیر کاغذ occ و کاغذ حاصل از آن مورد بررسی قرار گرفته است.ابعاد الیاف و آنالیز شیمیایی ساقه گندم و جو نیز اندازه گیری شد. کاه گندم و جو به طور جداگانه تحت شرایط قلیائیت 20 درصد، دمای بیشینه 155 درجه سانتی گراد و زمان های پخت 0، 5، 10، 15، 20، 30، 40، 50، 60 و 70 دقیقه و با نسبت مایع پخت به کاه 8 به 1 به خمیر تبدیل گردید. در نهایت با هدف بهبود مقاومت های خمیر occ خمیری با عدد کاپای 20 که در مدت زمان 15 دقیقه پخت بدست آمده بود به عنوان خمیر بهینه انتخاب گردید. در مرحله بعد خمیر کاغذهای تهیه شده و خمیر occ برای رسیدن به درجه روانی مورد نظر(5±375) با دورهای پالایش متفاوت، پالایش گردیدند. سپس خمیر کاه گندم و جو با نسبت های مختلف 20، 40، 60 و 80 درصد و به طور جداگانه با خمیر occ مخلوط شد و از خمیرها کاغذ دست ساز تهیه و ویژگی های فیزیکی و مقاومتی کاغذها مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که افزودن خمیر کاه گندم و جو به خمیر occ ویژگی های فیزیکی کاغذ حاصل را به طور معنی دار افزایش می دهد. در تمامی موارد به جز مقاومت در برابر نفوذ هوا، افزودن کاه گندم به خمیر occ ویژگی های فیزیکی کاغذ حاصل را نسبت به افزودن خمیر کاه جو بیشتر افزایش می دهد. هم چنین بررسی ویژگی های مقاومتی نشان داد که افزودن خمیر کاه گندم و جو این ویژگی ها را بهبود می دهد، هرچند تاثیر خمیر کاه گندم نسبت به کاه جو محسوس تر است. واژه های کلیدی: کاه گندم، کاه جو، خمیر کاغذ occ، عدد کاپا، ویژگی های مقاومتی.

بررسی اثر پالایش و تیمار با کربوکسی متیل سلولز بر خواص کاغذ لاینر حاصل از بازیافت مقوای کنگره ای کهنه
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان - دانشکده منابع طبیعی گرگان 1390
  سمیه حیدری   علی قاسمیان

چکیده: بازیافت کاغذ با اهداف کلی جلوگیری از تخریب بی رویه منابع جنگلی، کاهش مصرف انرژی برای تولید کاغذ و تقلیل میزان زباله انجام می شود. در مقایسه با فرآورده های حاصل از خمیرهای دست اول، فرآورده های حاصل از الیاف بازیافتی ویژگی های کیفی ضعیف تری دارند. برای جبران این کاستی، روش های مختلفی مانند پالایش و استفاده از مواد افزودنی بهبود دهنده مقاومت خشک وجود دارند. پژوهش حاضر با هدف شناخت اثرات شدت پالایش و تیمار با کربوکسی متیل سلولز (cmc) بر ویژگی های خمیر بازیافتی تولید شده از کارتن های کنگره ای کهنه (occ) انجام شد. بدین منظور، خمیر بازیافتی از کارتن های کنگره ای کهنه به وسیله دستگاه pfi با دورهای متفاوت 1000، 3000، 6000، 9000 و 12000 پالایش شد. نتایج نشان داد که ویژگی های مکانیکی و نوری کاغذ دست ساز حاصل از خمیر پالایش شده با 12000 دور، از سایر خمیرها برتر بوده است. در مرحله بعد، خمیر پالایش شده با دور 12000 در دو حالت جداگانه با مقدار 1 درصد cmc همراه با دو دسیل تری متیل آمونیوم برمید به عنوان ماده فعال سطحی کاتیونی در دو سطح 1/0 و 2/0 درصد (بر اساس وزن خشک خمیر) و در حالت دوم با مقدار 1 درصد cmc همراه با آلوم در دو سطح 2 و 3 درصد تیمار گردید. نتایج حاصل از اندازه گیری ویژگی های مکانیکی و نوری کاغذهای دست ساز حاصل نشان داد که خمیر تیمار شده با cmcبه همراه 2/0 درصد دو دسیل تری متیل آمونیوم برمید، سبب 22/44 درصد افزایش شاخص مقاومت به ترکیدن و 38/22 درصد افزایش شاخص مقاومت به کشش نسبت به نمونه شاهد شد. از طرف دیگر، اثر تیمار بر روی پساب حاصل از خمیرهای بازیافتی نشان داد که پساب تیمار cmc به همراه آلوم نسبت به پساب نمونه شاهد، 1/61 درصد کاهش cod و 95/90 درصد کاهش tss داشت، در حالی که تیمار cmc به همراه دو دسیل تری متیل آمونیوم برمید نسبت به نمونه شاهد، سبب افزایش 2/27 درصد cod و 50 درصدtss در پساب حاصل گردید. واژه های کلیدی: بازیافت، پالایش، کربوکسی متیل سلولز، دودسیل تری متیل آمونیوم برمید، آلوم

پالایش آنزیمی خمیر occ و ارزیابی تاثیر آن بر ویژگی های مقاومتی کاغذ حاصل
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان - دانشکده جنگلداری و مهندسی چوب و کاغذ 1390
  نازبخت حزبی   الیاس افرا

محدود بودن سطح جنگل های دنیا و تخریب شدید آن از یک طرف و افزایش روز افزون مصرف کاغذ و محصولات کاغذی هم گام با ازدیاد جمعیت و پیشرفت تکنولوژی از طرف دیگر، اهمیت بازیافت کاغذ در صنایع کاغذسازی را ضروری ساخته است. متاسفانه بازیافت کاغذ علی رغم مزیت های اقتصادی و زیست محیطی، به علت فرآیندهای متناوب تولید باعث کوتاه شدن الیاف خمیرکاغذ و ایجاد نرمه ها و ریزه الیاف می شود که این امر منجر به کاهش شدید کیفیت و ویژگی های مقاومتی خمیرکاغذ و هم چنین کاهش سرعت آب گیری خمیرکاغذ می شود. برای حل این مشکل می توان از تیمار آنزیمی به منظور حذف ریزه الیاف از خمیرهای کاغذ بازیافتی و بهبود قابلیت آب گیری خمیرکاغذ و در نهایت افزایش سرعت تولید ماشین کاغذ استفاده کرد و این امر به لحاظ اقتصادی بسیار حائز اهمیت می باشد. از طرف دیگر در فرآیند پالایش عمل لیفچه ای شدن الیاف عموما با برش الیاف و کوتاه شدن نسبی طول الیاف همراه است که در اکثر موارد به ویژه در ارتباط با خمیرکاغذ occ بسیار نامطلوب تلقی می گردد. لذا اهمیت بسیار بیشتر ریز لیفچه ای شدن الیاف بدون گذراندن پالایش های مکانیکی زیاد بر ما آشکار می گردد. چرا که با وجود چنین نقاط ضعفی، اگر تحت تاثیر پالایش زیاد، میزان ریزه الیاف هم خیلی زیاد شود، نتیجه عمل تولید یک خمیرکاغذ بسیار ضعیف و با خواص آب گیری نامطلوب خواهد بود. از این رو برای کاهش یا خنثی نمودن اثرات پالایش می توان از آنزیم ها به عنوان یک راهکار موثر استفاده نمود. آنزیم ها می توانند عمل پالایش را با ملایمت بیشتر و در عین حال با حفظ میانگین طول الیاف تامین کنند. پالایش آنزیمی می تواند مکمل پالایش مکانیکی به کار رود و این که ممکن است کاملاً جایگزین پالایش مکانیکی شود و این امر منجر به کاهش انرژی مصرفی پالایش می شود که در توجیه اقتصادی واحدهای تولیدی از ارزش زیادی برخوردار است. این تحقیق تاکنون در داخل کشور انجام نشده و هدف از آن هدایت صنایع به سمت استفاده از علم بیوتکنولوژی در نیل به این امر بوده که خود در بردارنده جنبه های زیست محیطی نیز می باشد. اهداف اصلی این تحقیق، تعیین شرایط بهینه تیمار پالایش آنزیمی خمیرکاغذ occ از نظر زمان تیمار و سطح آنزیم مصرفی و بررسی تاثیر استفاده از آنزیم در بهبود ویژگی های کیفی کاغذ حاصله و هم چنین ارزیابی درجه روانی خمیرکاغذ پس از اعمال این تیمار می باشد.

بررسی مقاومت به هوازدگی و پوسیدگی چوب صنوبر تیمار شده با نانو اکسید مس
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان - دانشکده جنگلداری و مهندسی چوب و کاغذ 1391
  فاضل چهره   محمدرضا ماستری فرآهانی

نمونه هایی از برون چوب صنوبر دلتوئیدس را با سوسپانسیون نانو اکسید مس تیمار کرده و سپس در معرض قارچهای عامل پوسیدگی و هوازدگی طبیعی قرار داده و مقاومت چوب تیمار شده و شاهد مورد مقایسه قرار گرفت. برای تست پوسیدگی کاهش وزن و درصد رطوبت و برای تست هوازدگی تغییرات رنگ و زاویه تماس قطره نمونه ها قبل و پس از آزمونها مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که در اثر تیمار با نانو اکسید مس هم مقاومت به پوسیدگی و هم مقاومت به هوازدگی افزایش یافت.

اصلاح اسیدی کربنات کلسیم رسوبی و تاثیر آن بر ویژگی های کاغذ
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان - دانشکده منابع طبیعی 1391
  احسان محرابی   حسین رسالتی

کاربرد پرکننده های کربنات کلسیم رسوبی (pcc) در سیستم کاغذسازی اسیدی به سبب تجزیه این پرکننده معدنی در ph های اسیدی دارای محدودیت هایی است. در تحقیق حاضر، به منظور بهبود ویژگی مقاومت اسیدیpcc، ابتدا پرکننده هایpcc با استفاده از محلول های آبی اوره و کلرید کلسیم در حضور سه نوع اسید مختلف شامل اسید dl-مالیک، اسید سیتریک و اسید مالئیک، به صورت جـداگانه در آزمایشگاه ساخته شدند که در این تحقیق از آن ها با عنوان dl-pcc،ca-pcc و ma-pcc نام برده می شود. به منظور آزمون ماندگاری پرکننده های اصلاح شده، کاغذهای دست ساز 60 گرمی مطابق استاندارد tappi و تحت شرایط اسیدی کاغذسازی (5/4=ph) تهیه گردید. همچنین از پرکننده کائولن (کاغذسازی اسیدی) به عنوان شاهد 1 و پرکننده کربنات کلسیم رسوبی متداول (ph قلیایی) به عنوان شاهد 2 استفاده و سوسپانسیون های موردنظر آماده گردید. الگوی xrd پرکننده های ساخته شده نشان داد که ضمن وجود پلی مورف آراگونیت، پلی مورف غالب در الگوی xrd این پرکننده ها کلسیت می باشد. مشاهده تصاویر fe-sem نشان داد که مورفولوژی پرکننده های dl-pcc، ca-pcc به ترتیب به صورت صفحه مانند، صفحه مانند با دانه های کروی می باشد اما پرکننده ma-pcc، مورفولوژی مشابه با پرکننده های pcc متداول دارد. نتایج آزمون نمونه های کاغذ نشان داد، اصلاح اسیدی بر ماندگاری پرکننده های اصلاح شده، درکاغذسازی اسیدی موثر است. همچنین نتایج آزمون های ویژگی های نوری کاغذهای حاوی پرکننده های اصلاح شده نشان داد که این ویژگی ها، با مقادیر مربوط به کاغذهای حاوی pcc متداول و نیز پرکننده کائولن تجاری قابل مقایسه است. اندازه گیری شاخص های مقاومت کششی و مقاومت به ترکیدن کاغذ حاکی از کاهش این شاخص ها با افزایش میزان پرکننده موجود در کاغذ بود، اما جالب آن که شاخص مقاومت به پارگی کاغذها اندکی افزایش نشان داد.

بررسی تأثیر استفاده از نانو ساختار ملاس بر ویژگی های کاغذ occ طی فرآیند بازیافت
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان - دانشکده منابع طبیعی گرگان 1391
  مریم مرعشی   علی قاسمیان

چکیده: در این تحقیق تأثیر ملاس که یکی از محصولات جانبی صنایع قند می باشد به عنوان یک افزودنی مقاومت خشک جدید در بهبود پالایش پذیری و ویژگی های فیزیکی و مکانیکی مقوای کنگره ای کهنه (occ) مورد بررسی قرار گرفته شد. بدین منظور پنج سطح ملاس( 0،5، 10، 15 و 18%) و سه سطح درجه روانی(420،400و320 میلی لیتر)به عنوان فاکتورهای متغیر در نظر گرفته شد و برای هر تیمار کاغذهای دست ساز با مساحت 2cm200 و وزن پایه 2g/m120 تهیه شد. نتایج نشان داد که به جز شاخص مقاومت به پارگی افزایش قابل ملاحظه ای در ویژگی های فیزیکی و مکانیکی نمونه ها نسبت به نمونه شاهد مشاهده شد. همچنین در تیمار 18% ملاس تغییرات معنی-داری در شاخص مقاومت به کشش، شاخص مقاومت به ترکیدن، شاخص مقاومت به عبور هوا مشاهده شد که این افزایش را می توان به تأثیر ملاس و ترکیبات آن در بهبود سطح پیوند یابی نسبت داد. در ادامه پس از تعیین سطح بهینه افزودن ملاس و درجه روانی به منظور بررسی تأثیر ملاس در کاهش پدیده استخوانی شدن، کاغذهای دست ساز بازیافت شد و ویژگی های فیزیکی و مکانیکی آن ها مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصل از اندازه گیری میزان ماندگاری آب و ویژگی های مقاومتی قبل و بعد از بازیافت نشان داد که افزودن ملاس تأثیر به سزایی در بهبود پالایش پذیری خواهد داشت. بر اساس نتایج به دست آمده می توان ملاس را به عنوان یک افزودنی مقاومت خشک جدید که می تواند جایگزین بخشی از الیاف سلولزی شود معرفی کرد. کلمات کلیدی: ملاس، افزودنی مقاومت خشک، ، مقوای کنگره ای کهنه، شاخص مقاومت به ترکیدن abstract the main objective of this study was to evaluate the ability of molasses, a low cost by-product of the sugarcane extraction , for improvement of the physico-mechanical properties of old corrugated container (occ) paper. the influence of fiber beating on the enhancing effect of molasses was also investigated. five dosages (0, 5, 10, 15, and 18%) of molasses and 3 levels of freeness (420, 400, and 320 ml, csf) were used as variable parameters. for each treatment, handsheets, each having an area of 200 cm2 and basis weight of 120 g/m2, were made. the experimental results showed that except for the case of tear index, the increase in mechanical and physical properties were considerably higher that control (untreated) samples. significant changes of tensile and burst indices, breaking length, and air resistance were observed after the addition of 18% molasses. from a statistical viewpoint, the addition of molasses had more positive effects on the above-mentioned properties, compared to the fiber beating. however, at a certain dosage of molsses, with increased beating, the strength properties were improved remarkably. this is due to the molasses adsorption efficiency, which depends on the specific surface of particles. the water retention values (wrvs) were moderately increased by applying molasses. from these findings, it is concluded that molasses is a promising dry-strength agent. keywords: molasses, dry-strength additive, old corrugated container (occ), mechanical properties.

بررسی تأثیر کاتیونی کردن نرمه های خمیر کاغذ الیاف بلند بر ویژگی های مکانیکی و نوری کاغذ
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان - دانشکده منابع طبیعی گرگان 1391
  سیده عاطفه نصیری مری   حسین رسالتی

برای افزایش ماندگاری فیلر و نرمه های سلولزی در کاغذ معمولاً از مواد کمک نگهدارنده پلیمری کاتیونی استفاده می گردد، ولی افزایش ماندگاری فیلرها به دلیل افت پیوند بین الیاف با کاهش مقاومت کاغذ همراه است. در این تحقیق تهیه نرمه های کاتیونی از خمیرکاغذ شیمیایی کرافت به عنوان کمک نگهدارنده و تأثیر آن بر ماندگاری و ویژگی های کاغذ در مقایسه با پلی اکریل آمید کاتیونی مورد بررسی قرار گرفت. نرمه های سلولزی از پالایش گسترده خمیر کاغذ شیمیایی رنگ بری شده سوزنی برگان وارداتی تا درجه روانی حدود 50 میلی لیتر استاندارد کانادایی پس از عبور از غربال 200 بدست آمد. از نرمه های سلولزی با درصد خشکی 4/0 درصد با استفاده از سطوح مختلف 15، 20 و 25 درصد نمک استر آمینی کاتیونی، بر مبنای وزن خشک نرمه، در دمای 80 درجه سانتی گراد و زمان واکنش 30 دقیقه نرمه های کاتیونی تهیه شد. نتایج طیف ftir، تعیین درصد نیتروژن نرمه کاتیونی به روش کجلدال و نیز ارزیابی پتانسیل زتا نشان داده است که نرمه ها کاتیونی شده اند و با پرکننده ها و الیاف پیوند ایجاد کردند. تأثیر سطوح مختلف 3/0، 9/0 و 5/1 درصد نرمه های کاتیونی در مقایسه با 1/0، 2/0 و 3/0 درصد پلی اکریل آمید کاتیونی، بر پایه وزن خشک خمیرکاغذ cmp ، بر درصد ماندگاری و ویژگی های کاغذ حاصله بررسی گردید. نتایج حاکی از آن است که کاغذهای حاصل از نرمه های کاتیونی، در مقایسه با پلی اکریل آمید کاتیونی، دارای شاخص های مقاومت مکانیکی بیشتری بودند. بعلاوه، در مقایسه با استفاده مجزای پلی اکریل آمید کاتیونی یا نرمه های کاتیونی، کاربرد همزمان نرمه های کاتیونی و پلی اکریل آمید کاتیونی، موجب بهبود شاخص های مقاومت مکانیکی و خواص نوری کاغذ گردید.

ارزیابی کاغذ تقویت شده با نانوذرات حاصل از تیمار فراصوتی سلولز میکروکریستال (mcc)
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان - دانشکده جنگلداری و مهندسی چوب و کاغذ 1391
  منصوره سادات عنایتی علی نیا   الیاس افرا

در مطالعه حاضر از سلولز میکروکریستال (mcc) به عنوان یک ماده دوست دار محیط زیست در ترکیب با خمیر شیمیایی مکانیکی کارخانه چوب و کاغذ مازندران (مورد استفاده در تهیه کاغذ چاپ و تحریر) و با هدف بررسی اثر تقویت کنندگی نانوذرات حاصل از تیمار فراصوتی این ماده استفاده گردید. در سال های اخیر، نانوفیبرهای سلولزی به دلیل داشتن خواص منحصر به فردی چون سطح ویژه، بلورینگی، مدول یانگ و مقاومت ویژه بسیار زیاد و زیست تخریب پذیر بودن مورد توجه ویژه محققان حوزه های علوم و تکنولوژی نانوکامپوزیت ها و خمیر و کاغذ قرار گرفته است. در تحقیق حاضر، پودر میکروکریستال سلولز جهت تخریب ذرات mcc و تبدیل آن به ذرات کوچک تر تا ابعاد نانومتری، تحت تیمار فراصوتی قرار گرفتند، سپس از سانتریفوژ برای جداسازی لیفچه های کوچک و بزرگ استفاده شد. پودر میکروکریستال سلولز، میکروکریستال تیمار فراصوتی شده و لیفچه های کوچک و بزرگ حاصل از سانتریفوژ جهت تقویت کاغذ به کار برده شد. از طرف دیگر چون در استفاده از تقویت کننده های آلی هم چون نانوذرات سلولز مشکلاتی چون تثبیت و ماندگاری این ترکیبات مطرح می باشد، از پلی اکریل آمید به عنوان کمک نگهدارنده جهت ماندگاری بیشتر این ذرات استفاده شد. نتایج نشان داد که بیشترین مقدار دانسیته، مقاومت به عبور هوا، مقاومت به ترکیدن، جذب انرژی ترکیدگی و مقاومت به پارگی با افزودن ذرات ریز سلولز میکروکریستال تیمار فراصوتی شده با کمک نگهدارنده حاصل می گردد. از طرفی، نتایج حاصل از به-کارگیری سلولز میکروکریستال نتایج تقریبا عکس و نامطلوبی را از خود نشان داده است. به طور کلی نانو ذرات سلولز در مقایسه با میکروکریستال سلولز به دلیل داشتن ابعاد نانومتری، سطح ویژه و نسبت منظر بیشتر در بهبود خواص خمیر cmp موثرتر بوده و اثر تقویت کنندگی بیشتری داشته است.

تولید و به کارگیری نانو الیاف کنف برای بهبود ویژگی های کاغذ کرافت
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان - دانشکده جنگلداری و مهندسی چوب و کاغذ 1391
  پژمان رضایتی چرانی   محمد رضا دهقانی فیروزآبادی

? خمیر کاغذ حاصل از پوست کنف در مقایسه با خمیر کاغذ سوزنی برگان می تواند با سهولت بیش تری به نانو الیاف تبدیل گردد؛ به طوری که با عبور سوسپانسیون خمیر کاغذ رنگ بری نشده پوست کنف با درصد خشکی بیش تر (حدود 5/5%) از محدوده متداول (1 تا 2%) از میکروسیال کننده نیز می توان نانو الیاف تولید نمود. این حالت برای خمیر کاغذ کرافت کاج جنگلی امکان پذیر نبود. بنابراین می توان با انرژی کم تری، نانو الیاف پوست کنف تولید نمود. ? ژل های نانو الیاف تولیدی از خمیر کاغذ رنگ بری نشده پوست کنف رفتار شبه پلاستیکی- غیر نیوتنی دارند. همچنین ویژگی های رئولوژی ژل تولیدی از سوسپانسیون خمیر کاغذ با درصد خشکی بیش تر، تا حدی بهبود می یابند. ? به کارگیری 30% خمیر الیاف بلند (سوزنی برگ یا پوست کنف) در ترکیب با خمیر کاغذ کرافت قهوه ای پهن برگان، شاخص مقاومت به کشش و ترکیدن کاغذهای حاصل را به ترتیب حدود 22 و30% بهبود می دهد. ? به جای افزودن 30% خمیر الیاف بلند، برای رسیدن به یک مقدار معین از شاخص مقاومت به کشش و ترکیدن، می توان به ترتیب از حدود یک چهارم و یک پنجم نانو الیاف حاصل از همان مقدارخمیر الیاف بلند (سوزنی برگ یا پوست کنف) استفاده نمود. ? اگر چه با اضافه نمودن ده درصد نانو الیاف به صورت ترکیب با خمیر کاغذ، کاغذ حاصل نسبت به عبور هوا بسیار مقاوم می گردد، اما نتایج این تحقیق نشان داد که با پوشش دهی همان مقدار نانو الیاف، کاغذ اندود شده نسبت به عبور هوا کاملاَ مقاوم می گردد. در مجموع، از مقایسه قابلیت تقویت کنندگی نانو الیاف در حالت اندود با حالت ترکیبی آن با کاغذ پایه، نتیجه گیری می شود که به کارگیری نانو الیاف به صورت اندود، مناسب تر است. ? کاغذهای ترکیبی یا اندود شده با نانو الیاف حاصل از خمیر کرافت پوست کنف، ویژگی های فیزیکی و مکانیکی بهتری نسبت به کاغذهای ترکیبی یا اندود شده با نانو الیاف حاصل از خمیر کرافت سوزنی برگان داشتند.

اثر زبری سطح بر مقاومت چسبندگی روکش به تخته خرده چوب
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان - دانشکده منابع طبیعی گرگان 1391
  مینا یعقوبی   ابوالقاسم خزاعیان

چکیده هدف از انجام این تحقیق برررسی اثر زبری سطح بر مقاومت چسبندگی تخته خرده چوب روکش-شده بود. سطوح تخته ها با چهار درجه مختلف سنباده401، 402، 60 و 80 سنباد زنی شدند. تاثیر عوامل متغیر بر پارامترهای سطح بررسی شدند که عبارتند از درجه سنباده زنی در چهار سطح و زمان پرس در دوسطح.40 و 60 ثانیه زبری سطوح تخته ها بر اساس استاندارد iso 4287 اندازه گیری شد و پارامترهای زبری به قرار زیر بررسی شدند : زبری متوسط (ra)، زبری ماکزیمم (rmax)، زبری میانگین پیک و دره (rz)، عمق ماکزیمم پروفیل زیر خط میانگین (rv) و پارامترهای زبری گروه abbott (rk، rvk و rpk). سپس نمونه ها با استفاده از روکش ملامینه روکش شدند. آزمون مکانیکی مقاومت کششی بر اساس استانداردastm-d 4541 انجام شد. سپس نتایج آزمون مقاومت چسبندگی به وسیله آزمون فاکتوریل، در قالب طرح کاملاً تصادفی و به کمک نرم افزار minitab تجزیه و تحلیل شدند.میزان اثرگذاری عوامل درجه سنباده زنی و زمان پرس به طور مستقل و متقابل با هم در سطح معنی داری 99 درصد بررسی شد. نتایج نشان داد در فرآیند سنباده زنی با افزایش شماره دانه کاغذ سنباده، اندازه ذرات ریزتر می شود در نتیجه زبری متوسط سطح تخته خرده چوب ها با ریزتر شدن اندازه ذرات سنباده کاهش می یابد. هنگامی-که پارامترهای ra، rk، rz و rpk در حد متوسطی قرار دارند یعنی در درجه سنباده 402 مقاومت چسبندگی روکش در بالاترین میزان قرار دارد که این مسئله نشان دهنده اینست که پارامترهای ra، rk، rz و rpk بایستی در حد اپتیمال وجود داشته باشند تا بهترین مقاومت به چسبندگی حاصل گردد. نکته دیگر رابطه تاثیر گذاری زمان و زبری بر مقاومت چسبندگی روکش می باشد که مقاومت چسبندگی روکش در زمان پرس 40 ثانیه و درجه سنباده 402 بیشترین مقدار را دارد. واژه های کلیدی : زبری سطح، تخته خرده چوب، مقاومت چسبندگی، روکش ملامینه

ارزیابی روش های مختلف برای فرآوری نانو ذرات رس و تأثیر آن بر خواص ضدمیکروبی خمیر کاغذ بهداشتی
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان - دانشکده جنگلداری و مهندسی چوب و کاغذ 1391
  مهرناز اسکندری   الیاس افرا

بهبود کیفیت محصولات موجود و گام در تولید محصولات جدید با استفاده از تکنولوژی و مواد نوین از ضروریات توسعه صنعتی است. تکنولوژی نانو به عنوان مهم ترین دستاورد نوین بشری در بهبود کیفیت در زمینه های مختلف از جمله صنعت کاغذ سازی مطرح می باشد. هدف این مطالعه ارزیابی فرآوری نانوذرات رس و بررسی عملکرد آن بر خواص ضد باکتریایی، فیزیکی و مکانیکی خمیر و کاغذهای بهداشتی می باشد. خاک رس طبیعی ماده ای دوستدار محیط زیست با سطح ویژه ی زیاد است و امروزه به طور گسترده برای جذب سطحی و رفع آلودگی های آلی استفاده می گردد. این مواد در سطح نانو ویژگی های مطلوبی از خود نشان می دهند. نانورس مونت موریلونیت سدیم با نام تجاری بنتونیت در این تحقیق مورد استفاده قرار گرفت. در این تحقیق ابتدا ذرات نانو رس به روش های التراسونیک، هموژنایزر و تیمار حرارتی فرآوری شدند. بر اساس نتایج حاصله، هموژنایزر به عنوان روش بهینه انتخاب گردید. سپس نانورس به صورت تیمار نشده و هموژنایزر شده در سه سطح 2، 10 و 15 درصد با استفاده و بدون استفاده از کمک نگهدارنده به سوسپانسیون خمیر کاغذ اضافه گردید و ویژگی های ضد باکتریایی بر علیه دو نوع باکتری اشرشیا کولی و باسیلوس سوبتیلیس از کاغذ های حاصله اندازه گیری شد. نتایج حاکی از آن است که با افزودن نانورس میزان رشد هر دو باکتری به ویژه باکتری باسیلوس کاهش یافت. هم چنین با افزودن نانورس دانسیته، مقاومت به عبور هوا ، جذب آب و ماتی بیشتر گردیده اما ویژگی های مقاومتی کاهش یافت.

تاثیر تیمار آنزیمی خمیر سودای باگاس بر عملکرد ساکارز در بهبود ماندگاری مواد پرکننده و ویژگی های نانوکامپوزیت کاغذ
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان - دانشکده جنگلداری و مهندسی چوب و کاغذ 1392
  وحید وزیری   احمد رضا سراییان

در این تحقیق تاثیر استفاده از تیمار آنزیمی خمیر سودای باگاس بر عملکرد ساکارز در بهبود ماندگاری ماده پرکننده و ویژگی های نانوکامپوزیت کاغذ مورد بررسی قرار گرفت. به این منظور از آنزیم ویسکوزیم (مخلوط آنزیم های تجزیه کننده کربوهیدرات ها)، خمیرکاغذ سودای باگاس کارخانه هفت تپه پارس، کربنات کلسیم (10 درصد) و ساکارز (با غلظت های 5، 10، 15 و20 درصد) استفاده شد. آنزیم ویسکوزیم حاصل از قارچ aspergillus sp در مقادیر 5/0، 1 و iu2 و زمان های 5/0، 1 و 2 ساعت بر خمیرکاغذ سودای باگاس تاثیر داده شد. نتایج حاصله نشان داد که با افزایش غلظت آنزیم و زمان واکنش، درجه روانی و درجه پلیمریزاسیون خمیرکاغذ کاهش یافت. از طرف دیگر، با اعمال پیش تیمار آنزیمی، شاخص مقاومت به کشش و شاخص مقاومت به ترکیدن بهبود یافت. با غلظت آنزیم iu5/0 و زمان واکنش یک ساعت، بیشترین شاخص های مقاومت به کشش و مقاومت به ترکیدن به دست آمد و با افزایش غلظت آنزیم و زمان واکنش به دلیل کاهش درجه پلیمریزاسیون، مقاومت ها کاهش یافتند. ولی همچنان در مقایسه با نمونه شاهد دارای مقاومت های بیشتری بودند. ازخمیر سودای باگاس قبل و بعد از پیش تیمار آنزیمی بهینه پس از افزودن ساکارز و کربنات کلسیم، کاغذهایی مطابق با استاندارد تاپی ساخته شد. نتایج نشان داد که بین نمونه شاهد (فاقد ساکارز و کربنات کلسیم) با کاغذهای ساخته شده دارای ساکارز و کربنات کلسیم به لحاظ ویژگی های فیزیکی، مکانیکی و نوری در سطح اعتماد آماری 99 درصد اختلاف معنی داری وجود دارد. مقدار ماندگاری ماده پرکننده تا مقدار 5 درصد ساکارز افزایش یافت. در خمیرهای کاغذ سودای باگاس بدون پیش تیمار آنزیمی و با پیش تیمار آنزیمی به ترتیب با افزایش ساکارز تا غلظت 15 و 10 درصد، مقادیر دانسیته، مقاومت به عبور هوا، مقدار ماندگاری آب، مقاومت به کشش و مقاومت به ترکیدن افزایش یافته و بالک، مقاومت به پارگی و درجه ماتی کاهش یافتند. با استفاده از کربنات کلسیم به همراه ساکارز، ساکارز به خاطر اتصالات هیدروژنی بیشتر و افزایش پیوند بین الیاف از افت مقاومت های کاغذ جلوگیری کرد و حتی سبب بهبود مقاومت های آن نیز شد. به طور کلی، زمانی که مقدار ساکارز باقیمانده در کاغذ به حدود 4 درصد وزنی رسید. ساکارز تاثیر مثبتی بر خصوصیات کاغذ داشت و افت ناشی از اضافه کردن ماده پرکننده را جبران کرد. واژه های کلیدی: آنزیم ویسکوزیم، خمیرکاغذ سودای باگاس، ساکارز، درجه پلیمریزاسیون، پیش تیمار آنزیمی بهینه.

فرآوری نانوذرات نقره و ارزیابی عملکرد آن بر خواص ضد میکروبی خمیر و کاغذهای بهداشتی
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان - دانشکده جنگلداری و مهندسی چوب و کاغذ 1391
  مریم محمدی کمرودی   الیاس افرا

امروزه ضرورت استفاده از فرآورده های کاغذی در گستره وسیعی از ابعاد زندگی انسان احساس می شود. از مهم ترین موارد می توان به کاربرد کاغذ در تولیدات بهداشتی و صنایع غذایی جهت بسته بندی اشاره نمود. در این ارتباط، جدای از ویژگی های فیزیکی و مکانیکی کاغذهای مورد نظر، تمهیدات مورد نیاز در خصوص پارامتر های بهداشتی محصول، حائز اهمیت است. هدف این مطالعه فرآوری نانوذرات نقره و ارزیابی عملکرد آن بر خواص ضد میکروبی خمیر و کاغذهای بهداشتی بوده است. در این تحقیق به منظور بهبود خواص ضد باکتریایی از نانوذرات نقره تجاری شفاف و همچنین نانو نقره میکروبال استفاده شد. در این مطالعه نانو نقره فراوری شده به روش شیمیایی احیای نیترات نقره فراوری شد و با پلی اکرلیک اسید پوشش داده شد تا به صورت میکروبال درآید و منجر به کاهش احتمال انتشار آن در محیط گردد. از این مواد در دو سطح 25 و ppm100 برای تیمار کاغذ استفاده گردید. برای اندازه گیری خاصیت ضدباکتریایی از روش od (بررسی عدد جذب محیط کشت باکتری به وسیله دستگاه کدورت سنج) استفاده شد. در این راستا خاصیت ضد باکتریایی کاغذها به وسیله دو نوع باکتری اشرشیاکلی و باسیلوس سوبتیلیس که به ترتیب نماینده باکتری های گرم منفی و گرم مثبت هستند مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاکی از آن بود که کاغذهای تیمار شده با نانونقره میکروبال در سطح ppm 25 در مقایسه با کاغذ شاهد توانست تا حدود 99% رشد هر دو نوع باکتری را کاهش دهد. این در حالی است که نانو نقره شفاف خاصیت ضدباکتری کم تری به کاغذ بخشید و بر باکتری اشرشیا کلی تاثیر بیش تری داشته و در سطح ppm100 قادر بود در مقایسه با کاغذ شاهد تا حدود 98% رشد اشرشیا کلی را کاهش دهد ولی در مورد باسیلوس تا حدود 54% توانست رشد باکتری را کاهش دهد. همچنین بررسی ها نشان داد با وجود نانو ذرات نقره در کاغذ، ویژگی های فیزیکی و مکانیکی کاغذ تغییر معناداری نیافت. به طورکلی نتیجه می گردد نانوذرات نقره می تواند منجر به ایجاد خاصیت ضدباکتریایی در کاغذ شود درحالیکه در سایر ویژگی های فیزیکی و مکانیکی کاغذ تغییر قابل ملاحظه ای ایجاد نمی کند.

تولید نانو ویسکر سلولز از گیاه بامبو و بررسی ویژگی های آن
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان - دانشکده جنگلداری و مهندسی چوب و کاغذ 1392
  الهه مهری   علی قاسمیان

در سال های اخیر، تولید نانو ویسکر سلولز از منابع تجدیدپذیر، به علت ویژگی های مکانیکی استثنایی (مقاومت و مدول ویژه زیاد)، سطح ویژه زیاد، منافع زیست محیطی و هزینه کمتر، مورد توجه قرار گرفته است، لذا در پژوهش حاضر به تولید نانو ویسکر سلولز از گیاه بامبو پرداخته شد. هدف اصلی در این پژوهش، امکان سنجی تهیه نانو ویسکر سلولز از سلولز گونه بامبو و مطالعه ویژگی های آن از جنبه های مرفولوژیک و ساختاری و همچنین به دست آوردن شرایط بهینه هیدرولیز اسیدی برای تولید نانو ویسکر سلولز است. به این منظور از پودر و خمیر کاغذ سودا-آنتراکینون بامبو به صورت جداگانه برای تهیه آلفا سلولز استفاده شد. بعد از یک مرحله لیگنین زدایی با کلریت سدیم، هیدرولیز اسیدی آلفا سلولز حاصل با استفاده از اسید سولفوریک 64 درصد، با نسبت اسید به سلولز 8 به 1 و در سه زمان 25، 35 و 45 دقیقه و سه دمای 40، 45 و 50 درجه سانتی گراد انجام شد. ویژگی های نانو ویسکر حاصل توسط میکروسکوپ نیروی اتمی (afm)، پراش اشعه ایکس (xrd) و تفرق نور پویا (dls) بررسی شد. نتایج نشان داد که روش تهیه آلفا سلولز با استفاده از پودر بامبو به دلیل زیاد بودن زمان و هزینه آزمایشات و نیز آلودگی بیشتر در مقایسه با روش استفاده از خمیر کاغذ بامبو، مناسب نبوده و لذا روش استفاده از خمیر کاغذ به عنوان روش بهینه شناخته شد. نتایج حاصل از هیدرولیز اسیدی نشان داد که تیمار 45 درجه سانتی گراد و 25 دقیقه می تواند به عنوان شرایط بهینه معرفی شود. نانو ویسکرهای تولید شده تحت شرایط بهینه دارای کریستالیته 84 درصد، بازده 25/12 درصد و قطر بین 7 تا 12 نانو متر بودند.

بررسی مقایسه ای تأثیر کیتوزان و نشاسته کاتیونی در بهبود مقاومت های خمیرکاغذ مرکب زدایی شده
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان - دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی 1392
  رضا دشتبانی خضری   حسین رسالتی

معمولاً بهبود مقاومت های کاغذ از قبیل مقاومت به کشش، پارگی و ترکیدگی توسط افزودنی های مقاومت خشک مختلفی نظیر نشاسته کاتیونی و کیتوزان امکان پذیر می باشد. کیتوزان، دومین پلی-ساکارید طبیعی فراوان در طبیعت است که دارای خواص ضد میکروبی و زیست تخریب پذیری می-باشد و می تواند در دامنه ی وسیعی از کاربرد ها از قبیل پزشکی، تصفیه آب، چسب ها، سیستم های غشایی و دارویی، بیوسنسورها و بسته بندی مواد غذایی استفاده شود. در این تحقیق، نشاسته کاتیونی به میزان صفر، 5/0، 1 و 5/1 درصد و کیتوزان به میزان صفر، 3/0، 7/0 و 1 درصد و مخلوط نشاسته کاتیونی (با دو سطح 5/0 و 1 درصد) و کیتوزان با دو سطح (3/0 و 7/0 درصد) بر اساس وزن خشک خمیر مرکب زدایی شده استفاده شد. نتایج نشان داد که ویژگی های مقاومتی کاغذهای حاوی نشاسته گلوکوزان نوع a از سایر مواد افزودنی مورد استفاده در این تحقیق به طور قابل توجهی بیش-تر بود و نشاسته تاپیوکا کم ترین میزان افزایش را در ویژگی های مقاومتی کاغذها ایجاد نمود. اما در اثر افزودن نشاسته کاتیونی و کیتوزان به دوغاب خمیرکاغذ، ویژگی های نوری کاغذها (ماتی و درجه روشنی) کاهش یافت؛ به طوری که بیش ترین میزان کاهش مربوط به نشاسته گلوکوزان نوع a بود. هم-چنین، در اثر پالایش علی رغم این که ویژگی های نوری کاهش پیدا کرد اما شاخص مقاومت به ترکیدن به طور بسیار چشم گیری افزایش یافت و شاخص مقاومت به پارگی نیز به میزان اندکی کاهش یافت. ضمناً عمل پالایش باعث شد تأثیر افزودنی های شیمیایی در افزایش ویژگی های مقاومتی کاغذهای حاصل بیش تر شود.

تولید سلولز نانوفیبریله شده (nfc) و استفاده از آن در پوشش دهی کاغذ به منظور بهبود ویژگی های سطحی، نوری و ممانعتی
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان - دانشکده منابع طبیعی گرگان 1392
  سعید محمدنژاد   الیاس افرا

این تحقیق با هدف تولید سلولز نانوفیبریله شده (nfc) و بررسی اثر آن به عنوان پوششدهنده بر ویژگیهای فیزیکی، ممانعتی، مقاومتی و نوری کاغذهای دست ساز انجام گرفت. ابتدا سلولز نانوفیبریله شده با روش آسیاب تولید شد. سپس از سلولز نانوفیبریلهشده در دو غلظت پوششی 5/1 و 3 درصد و در دو سطح پوششی مختلف یک و دو لایه، در یک سمت کاغذهای دست ساز استفاده گردید. بر اساس نتایج به دست آمده، با پوششدهی کاغذ با nfc خواص ممانعتی کاغذهای دست ساز افزایش قابل توجهی یافته است (مقاومت به عبور هوا افزایش و میزان جذب آب کاهش یافته است). کاهش زبری و افزایش ماتی کاغذهای دست ساز تحت تاثیر پوشش دهی با nfc نیز دستاورد مطلوب دیگر این تحقیق تلقی می گردد. دستاورد مهم این تحقیق در پوششدهی کاغذ با nfc در این نکته خلاصه می شود، که در عین بهبود ویژگی های مذکور، خواص مقاومتی کاغذهای اندودشده نیز بهبود قابل ملاحظه ای از خود نشان داده است. از سوی دیگر بهبود ویژگی های مذکور در استفاده از پوشش های یک لایه به دو لایه، نسبت به افزایش غلظت ماده پوشش از 5/1 به 3 درصد بارزتر بوده است.

تاثیر استفاده از پرکننده کربنات کلسیم پوشش داده شده با سیلیکا به روش سل ژل بر ویژگی های کاغذ
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان - دانشکده منابع طبیعی گرگان 1392
  جواد عباسی   محمد رضا دهقانی فیروز آبادی

یکی از مشکلات استفاده از پرکننده ها، ماندگاری کم آن ها در کاغذ است که میزان آلودگی و بار مواد جامد در سیستم آب کارخانه را افزایش می دهد. در این تحقیق با استفاده از روش سل ژل و انتخاب نسبت های مولی 2، 3 و 4 به 1 آمونیاک به تترااتیل ارتوسیلیکات، ذرات سیلیکا بر روی سطح ذرات پرکننده کربنات کلسیم آسیابی تشکیل گردید. پرکننده های پوشش داده شده، در سطوح مختلف به خمیر کاغذ حاوی 70? cmp و 30? الیاف بلند اضافه شد. طیف xrd تغییر نکردن بلورینگی ذرات و طیف ftir حضور ترکیبات سیلیکونی در پرکننده بعد از پوشش دهی با سیلیکا را تایید کردند. شکل ذرات پرکننده پوشش داده شده، با نمونه بدون پوشش آن تفاوت زیادی نداشت؛ فقط یک لایه از سیلیکا به صورت یک فیلم متخلخل، سطح ذرات پوشش داده شده را پوشانده و باعث افزایش قابل توجه سطح ویژه و حجم منافذ ذرات گردیده بود. پتانسیل زتای پرکننده مثبت بود که بعد از پوشش دهی با سیلیکا منفی شد. استفاده از پرکننده پوشش داده شده با سیلیکا (به ویژه در نسبت مولی 3 به 1) در کاغذ در هر سه سطح 10، 20 و 30 درصد مصرف پرکننده، باعث افزایش حدود 25 درصدی ماندگاری نسبت به پرکننده بدون پوشش گردید. همچنین حجم ویژه و مقاومت به عبور هوای کاغذهای ساخته شده بیش تر شد. به نظر می رسد که سیلیکای تشکیل شده در سطح پرکننده با الیاف کاغذ برهمکنش بهتری داشته که باعث افت کم تر مقاومت به ترکیدن و پارگی کاغذ نیز گردیده است. واژه های کلیدی: پرکننده، سیلیکا، کربنات کلسیم، ماندگاری، سطح ویژه

تولید و ارزیابی نانو ویسکر سلولز از میکروکریستال سلولز و استفاده از آن در بهبود ویژگی های کاغذ
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان - دانشکده منابع طبیعی گرگان 1392
  محمدجواد پورچنگیز   الیاس افرا

در این تحقیق، سوسپانسیون نانوویسکرسلولز از طریق روش هیدرولیز اسیدی با اسیدسولفوریک از میکروکریستال لینتر پنبه تهیه گردید. از نانوویسکر سلولز حاصل در سطوح مختلف 3، 6 و 9% به همراه دو سطح فشار پرس 3 و 6 بار، به منظور تقویت خواص فیزیکی و مقاومتی کاغذ استفاده شد. خواص سوسپانسیون نانوویسکر با استفاده از میکروسکوپ نیروی اتمی (afm)، آزمون پراکنش دینامیکی نور (dls)، پراش اشعه ایکس (xrd) و طیف سنجی مادون قرمز تبدیل فوریه (ftir) بررسی شد. بر اساس نتایج، در این تحقیق نانوویسکر سلولز بسیار باریک با میانگین قطر 6 نانومتر با ضریب لاغری حدود 5/13 نانومتر به دست آمد. بار الکتریکی سوسپانسیون نانوویسکر سلولز در محدوده بین 5/26- تا 2/78- میلی ولت (mv) به دست آمد. تجزیه و تحلیل پراش اشعه ایکس آشکار کرد که درجه کریستالیته نانوویسکر سلولز به 4/98% رسیده است. همچنین نتایج حاصل از تجزیه و تحلیل ftir نشان داد که تعداد گروه های هیدروکسیل روی سطح نانوویسکرها زیاد شده است. نتایج مربوط به خواص فیزیکی و مقاومتی کاغذ نشان داد که از یک طرف افزایش نانوویسکر و فشار پرس باعث زیادشدن مقاومت به ترکیدن، مقاومت به عبور هوا و دانسیته شده و تاثیر مهمی روی مقاومت به پارگی کاغذ نداشته و از طرف دیگر موجب کاهش خواص نوری کاغذ از قبیل ماتی و درجه روشنی می شود.

پوشش دهی کاغذ با نانورس فراوری شده با همگن ساز و ارزیابی خواص فیزیکی و ضدباکتریایی کاغذ حاصل
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان - دانشکده منابع طبیعی گرگان 1392
  محمدرضا ملک   الیاس افرا

امروزه محققین در تمامی زمینه ها به دنبال تولید محصولات جدید با استفاده از فن آوری نوظهور همچون نانو فن آوری هستند. هدف از این تحقیق بررسی عملکرد نانوذرات رس در فرمولاسیون پوشش دهی کاغذ به منطور بهبود خواص ضدباکتریایی ، فیزیکی، ممانعتی، مکانیکی و نوری کاغذ چاپ و تحریر می باشد. بنابراین ابتدا نانورس به وسیله ی دستگاه همگن ساز فرآوری شد. سپس کاغذ ها با نانو رس همگن شده ، نانو رس خام و رس در سه غلظت یک، سه و چهار درصد با دو نوع نشاسته مختلف (کاتیونی و آنیونی) پوشش دهی شدند. نتایج نشان داد که سرعت رشد هر دو باکتری کاهش یافته است. البته این اثر در مورد باکتری باسیلوس مشهود تر بود. همچنین کاغذهای پوشش دهی شده به لحاظ وزن پایه، مقاومت به عبور هوا، کاهش جذب آب، ماتی، شاخص مقاومت به ترکیدن افزایش مطلوبی داشتند واین افزایش درصورت استفاده از نشاسته ی آنیونی شدت بیشتری داشت. همچنین نتایج حاکی از وجود رابطه مستقیمی بین کوچکتر شدن اندازه ذرات رس و بهبود خواص کاغذ بود. با توجه به نتایج این تحقیق بهترین ویژگی ها در کاغذهای پوشش دهی شده با ترکیب حاوی نانورس همگن شده در غلطت 4 درصد نشاسته آنیونی پدید آمده است.

بررسی مقایسه ای تولید خمیر کاغذ سودا و سودا آنتراکینون از ساقه پنبه
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان - دانشکده منابع طبیعی گرگان 1391
  خدیجه آرمند   احمد رضا سرائیان

چکیده این تحقیق به منظور مقایسه خمیر کاغذ سودا و سودا آنتراکینون از ساقه پنبه با پوست انجام گرفت. در این بررسی مقادیر ماده شیمیایی، زمان پخت و آنتراکینون به عنوان عوامل متغیر و سایر ، عوامل شامل دما و نسبت مایع پخت به ماده اولیه به عنوان عوامل ثابت در نظر گرفته شد. مقادیر 20 2 و 3 ساعت برای تهیه خمیر کاغذ سودا و مقادیر /5 ،2 ،1/5 ، 25 و 30 درصد قلیا و زمان پخت های 1 0 درصد آنتراکینون در همان محدوده های زمانی ذکر شده برای تهیه / 20 و 25 درصد قلیا همراه با 15 خمیر کاغذ سودا آنتراکینون در نظر گرفته شد. دمای بیشینه 160 درجه سانتی گراد و نسبت مایع پخت به ماده اولیه 5 به 1 بود. ویژگی های شیمیایی ماده اولیه، میزان بازده کل، بازده پس از غربال، وازده، عدد کاپا و ویسکوزیته اندازه گیری شد سپس به منظور ساخت کاغذهای دست ساز 15 تیمار از 25 پالایش شد، سنجش ها بر اساس (csf) 25 میلی لیتر ± تیمار انتخاب و تا رسیدن درجه روانی به 375 انجام گرفت. تجزیه و تحلیل ویژگی های کاغذ دست ساز با استفاده از طرح کاملا tappi استاندارد تصادفی و گروه بندی میانگین ویژگی های حاصله با استفاده از آزمون آماری دانکن انجام شد. نتایج نشان دادند که با افزایش درصد قلیا و زمان پخت در هر یک از خمیرهای کاغذ سودا و سودا آنتراکینون، بازده کل و عدد کاپا کاهش یافته است. کاهش عدد کاپا به ازای کاهش بازده در خمیر کاغذ سودا آنتراکینون نسبت به خمیر کاغذ سودا بیشتر بود. در کل با افزایش مقدار قلیا و زمان پخت در خمیر کاغذ سودا و سودا آنتراکینون و همچنین سودا آنتراکینون نسبت به سودا ویژگی های فیزیکی (ضخامت، دانسیته، بالک و مقاومت به عبور هوا) و مکانیکی (مقاومت به پاره شدن و مقاومت به ترکیدن) بهبود یافته است. بیشترین مقدار بازده در قلیای 20 درصد و زمان پخت 1 ساعت و بیشترین مقاومت به پاره شدن و ترکیدن در قلیای 25 درصد و زمان پخت 3 ساعت بدست آمد.

بررسی مقاسیه ای تولید خمیر کاغذ سودا و سودا آنتراکینون از ساقه پنبه
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان - دانشکده جنگلداری و مهندسی چوب و کاغذ 1391
  خدیجه آرمند   احمدرضا سرائیان

این تحقیق به منظور مقایسه خمیر کاغذ سودا و سودا آنتراکینون از ساقه پنبه با پوست انجام گرفت. در این بررسی مقادیر ماده شیمیایی، زمان پخت و آنتراکینون به عنوان عوامل متغیر و سایر عوامل شامل دما و نسبت مایع پخت به ماده اولیه به عنوان عوامل ثابت در نظر گرفته شد. مقادیر 20، 25 و 30 درصد قلیا و زمان پخت های 1، 5/1، 2، 5/2 و 3 ساعت برای تهیه خمیر کاغذ سودا و مقادیر 20 و 25 درصد قلیا همراه با 15/0 درصد آنتراکینون در همان محدوده های زمانی ذکر شده برای تهیه خمیر کاغذ سودا آنتراکینون در نظر گرفته شد. دمای بیشینه 160 درجه سانتی گراد و نسبت مایع پخت به ماده اولیه 5 به 1 بود. ویژگی های شیمیایی ماده اولیه، میزان بازده کل، بازده پس از غربال، وازده، عدد کاپا و ویسکوزیته اندازه گیری شد سپس به منظور ساخت کاغذهای دست ساز 15 تیمار از 25 تیمار انتخاب و تا رسیدن درجه روانی به 25 ± 375 میلی لیتر (csf) پالایش شد، سنجش ها بر اساس استاندارد tappi انجام گرفت. تجزیه و تحلیل ویژگی های کاغذ دست ساز با استفاده از طرح کاملا تصادفی و گروه بندی میانگین ویژگی های حاصله با استفاده از آزمون آماری دانکن انجام شد. نتایج نشان دادند که با افزایش درصد قلیا و زمان پخت در هر یک از خمیرهای کاغذ سودا و سودا آنتراکینون، بازده کل و عدد کاپا کاهش یافته است. کاهش عدد کاپا به ازای کاهش بازده در خمیر کاغذ سودا آنتراکینون نسبت به خمیر کاغذ سودا بیشتر بود. در کل با افزایش مقدار قلیا و زمان پخت در خمیر کاغذ سودا و سودا آنتراکینون و همچنین سودا آنتراکینون نسبت به سودا ویژگی های فیزیکی (ضخامت، دانسیته، بالک و مقاومت به عبور هوا) و مکانیکی (مقاومت به پاره شدن و مقاومت به ترکیدن) بهبود یافته است. بیشترین مقدار بازده در قلیای 20 درصد و زمان پخت 1 ساعت و بیشترین مقاومت به پاره شدن و ترکیدن در قلیای 25 درصد و زمان پخت 3 ساعت بدست آمد.

تولید و ارزیابی سلولز نانوفیبریله شده کاتیونی (cnfc) و بررسی تأثیر کاتیونی کردن بر ماندگاری سلولز نانوفیبریله شده (nfc) در کاغذ
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان - دانشکده جنگلداری و مهندسی چوب و کاغذ 1392
  محسن آتش افروز   الیاس افرا

در این تحقیق سلولز نانوفیبریله شده کاتیونی با استفاده از نمک استر کاتیونی آمینی نوع چهارم تهیه گردید. سپس از سلولز نانوفیبریله شده، سلولز نانوفیبریله شده کاتیونی و سلولز نانوفیبریله شده همراه با پلی آکریل آمید به عنوان تقویت کننده در ساخت کاغذ دست ساز استفاده شد و ویژگی های فیزیکی، مکانیکی و نوری کاغذ حاصل مورد ارزیابی قرار گرفت. همچنین با عکس برداری میکروسکوپ الکترون روبشی نحوه پراکنش سلولز نانوفیبریله شده در تیمارهای مختلف مورد ارزیابی قرار گرفت. براساس نتایج، استفاده از سلولز نانوفیبریله شده، سلولزنانوفیبریله شده کاتیونی و سلولزنانوفیبریله شده همراه با پلی آکریل آمید موجب کاهش ضخامت، افزایش دانسیته و افزایش مقاومت به عبور هوای کاغذهای دست-ساز می شود.نتایج مقاومت به ترکیدیگی نشان می دهد استفاده از سلولز نانوفیبریله شده و سلولز نانوفیبریله شده همراه با پلی آکریل امید موجب بهبود مقاومت به ترکیدگی کاغذ دست ساز می شود اما سلولز نانوفیبریله شده کاتیونی مقاومت به ترکیدگی را کاهش می دهد. همچنین استفاده از مقادیر کم سلولز نانوفیبریله شده، سلولز نانوفیبریله شده کاتیونی و سلولز نانوفیبریله شده همراه با پلی آکریل آمید موجب افزایش مقاومت به پارگی می شود. به طور کلی استفاده از سلولز نانوفیبریله شده و سلولز نانوفیبریله شده همراه با پلی آکریل آمید موجب کاهش ماتی و افزایش درجه روشنی می شود. اما استفاده از سلولز نانوفیبریله شده کاتیونی باعث افزایش ماتی و کاهش درجه روشنی می شود. تصاویر میکروسکوپ الکترون روبشی نشان می دهد که تیمار سلولز نانوفیبریله شده بیش ترین دورویه گی و سلولز نانوفیبریله شده کاتیونی کم ترین دورویه گی را دارد.

بهبود کیفیت الیاف لینتر پنبه به روش نانوکوتینگ لایه ای جهت تولید کاغذ با دوام
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان - دانشکده جنگلداری و مهندسی چوب و کاغذ 1393
  صبرینه محسنی توکلی   حسین رسالتی

در خمیرهای محتوی آلفا سلولز زیاد مانند خمیر رنگ¬بری شده لینتر¬پنبه، پیوند بین الیاف در اثر اعمال تیمار پالایش توسعه اندکی می¬یابد. جهت اصلاح خواص سطحی الیاف لینتر¬پنبه و توسعه پیوند بین الیاف، در این تحقیق از روش خود¬تجمعی لایه به لایه که تکنیک جدیدی از فناوری نانو است استفاده شده است. از کایتوزان با وزن¬مولکولی متوسط (cm) و کم (cl) جهت تشکیل لایه¬های پلیمری کاتیونی، و از نانوسیلیکا (nsi) و نانو الیاف سلولزی (nfc) جهت تشکیل لایه¬های آنیونی استفاده شد. آزمایش¬ها در تشکیل هر یک از لایه¬های کاتیونی و آنیونی توسط سوسپانسیون خمیری با غلظت 5/0 درصد و قدرت یونی ثابت 01/0 مولار نمک طعام، در محدوده ph و هم زدن متفاوت و زمان لایه¬نشانی 15 دقیقه برای تشکیل یک تا پنج¬لایه متوالی انجام شد. جذب مواد بر سطح الیاف لینتر¬پنبه از طریق تیتراسیون الکترولیت تحلیل شد. از خمیر اصلاح شده لینتر¬پنبه، کاغذ¬های دست ساز تهیه و ویژگی های فیزیکی و مقاومتی آنها ارزیابی شد. تغییرات ایجاد شده در قابلیت پیوندپذیری بین الیاف با تشکیل لایه¬های پلیمری با استفاده از تصویربرداری توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدان (fesem) ارزیابی شد. نتایج این تحقیق نشان داده است که چگالی ظاهری، مقاومت عبور هوا، ضریب پراکندگی نور و مقاومت¬های کاغذ نظیر شاخص مقاومت به کشش، شاخص انرژی جذب شده کششی، شاخص مقاومت به ترکیدگی، مقاومت به تاخوردگی و شاخص مقاومت به پارگی به واسطه افزایش جاذبه الکترواستاتیکی بین پلی کاتیون و پلی آنیون موجود در سطح الیاف بهبود یافت. بیشترین بهبود در ویژگی های کاغذ در تیمارهای کایتوزان / نانوسیلیکا در لایه¬های کاتیونی سوم و پنجم و نیز در تیمارهای کایتوزان / نانو الیاف سلولزی در لایه¬های آنیونی دوم و چهارم مشاهده شد. لازم به ذکر است که در تیمار کایتوزان / نانو الیاف سلولزی نسبت به تیمار کایتوزان / نانوسیلیکا بهبود قابل ملاحظه ای در ویژگی های کاغذ در مقایسه با نمونه شاهد ایجاد شده است. بر اساس نتایج حاصله نمونه های خمیر لینتر اصلاح شده حاصل از لایه¬نشانی سه¬لایه cl/nsi و دو¬لایه cl/nfc به عنوان تیمارهای بهینه جهت اختلاط با خمیر پنبه انتخاب شدند.نتایج نشان داده است که ویژگی های مقاومتی کاغذ حاصل از اختلاط تا 50 درصد لینتر اصلاح شده با خمیر پنبه، نسبت به نمونه¬های شاهد (اختلاط تا 50 درصد لینتر اصلاح نشده با خمیر پنبه) بهبود معنی¬داری داشته است. ولیکن استفاده از لینتر اصلاح شده با لایه¬نشانی دو¬لایه cl/nfc در ترکیب با پنبه، در بهبود ویژگی های کاغذ از تیمار لایه¬نشانی سه لایه cl/nsi موثرتر بوده است.

تولید نانو کریستال سلولز به روش التراسونیک از میکروکریستال سلولز با هدف بهبود ویژگی های چاپ پذیری کاغذ
پایان نامه دانشگاه امام رضا علیه اسلام - دانشکده حسابداری و مدیریت 1393
  اویس مهاجرمازندرانی   محمدهادی آریایی منفرد

در سالهای اخیر، نانوفیبرهای سلولزی بدلیل داشتن خواص منحصر به فردی چون سطح ویژه، بلورینگی، مدول یانگ و مقاومت ویژه بسیار زیاد و زیست تخریب پذیر بودن مورد توجه ویژه محققان حوزه های علوم و تکنولوژی نانوکامپوزیت ها و خمیر و کاغذ قرار گرفته است. لذا بنا شد در این تحقیق برای اولین بار از نانوذرات سلولزی حاصل از تیمار فراصوتی میکرو کریستال سلولز که تا کنون برای تقویت نانوکامپوزیت بر روی ماتریکسها و مواد پلیمری سنتزی استفاده شده، به عنوان یک ماده افزودنی برای خمیرcmp رنگبری شده صنایع چوب و کاغذ مازندران مورد استفاده قرار گیرد نتایج حاصل از بکارگیری سلولز میکروکریستال نتایج تقریبا عکس و نامطلوبی را از خود نشان داده است. به طور کلی نانو ذرات سلولز در مقایسه با میکروکریستال سلولز به دلیل داشتن ابعاد نانومتری، سطح ویژه و نسبت منظر بیشتر در بهبود خواص خمیرcmp موثرتر بوده و اثر تقویت کنندگی بیشتری داشته است. نتایج حاصل از کاغذ و مرکب بر دانسیته چاپ مورد بررسی قرار گرفت. برای این منظور پنج نوع کاغذ و چهار نوع مرکب چاپ با دو نوع ویسکوزیته 30-25 و 55-50 مورد استفاده قرار گرفت. بعد از اندازه¬گیری ویژگی¬های کاغذ و مرکب، مرکب¬ها را بر کاغذهای تولید شده چاپ نموده و سپس دانسیته چاپ اندازه¬گیری شد. نتایج نشان داد که درصد مواد جامد، ph و قطر ذرات مرکب بر دانسیته چاپ تأثیر معنی¬داری داشت. زبری و جذب آب بر کاغذ ها تأثیر معنی¬داری بر دانسیته چاپ داشه و دو نوع ویسکوزیته 30-25 و 55-50 تأثیر معنی¬داری بر دانسیته چاپ ندارند. تجزیه و تحلیل آماری براساس طرح کاملاً تصادفی در قالب آزمایشات فاکتوریل انجام و آنالیز و گروه¬بندی میانگین¬ها براساس آزمون چند دامنه¬ای دانکن با استفاده از نرم¬افزار آماری spss وexcel مورد استفاده قرار گرفت.

فرآوری نانوهیبرید نقره – رس و بررسی اثر آن بر خواص ضدمیکروبی کاغذ
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان - دانشکده جنگلداری و مهندسی چوب و کاغذ 1393
  پروانه نارچین   الیاس افرا

کاغذها دارای انواع گسترده ای می باشند که برخی از آن ها نظیر کاغذهای اسکناس، بسته بندی و بهداشتی با توجه به نوع مصرف نیازمند ایجاد خواص ضدباکتری نیز می باشند. این قبیل کاغذها روزانه به میزان زیادی در بین افراد مختلف دست به دست می شوند و در تماس مستقیم با بدن قرار دارند که آن ها را جزء مهمترین عوامل انتقال میکروارگانیسم های بیماری زا می سازد. درحال حاضر متداولترین ماده ای که به عنوان عامل ضدباکتری شناخته شده است نانو نقره می باشد. نانونقره دارای خصوصیاتی همچون تأثیر بسیار زیاد و سریع، عدم افزایش مقاومت و سازگاری در میکروارگانیسم¬ها می باشد. در مقابل این ویژگی های پسندیده نانوذرات نقره ناپایدار هستند، تمایل شدیدی به توده شدن داشته و دارای ساختاری آبگریز می باشند. نانوذرات رس دارای بارسطحی زیاد، ساختار لایه ای و آبدوست می باشند که می توانند گزینه ای مناسب برای رفع این مشکلات باشند. در این پژوهش سعی شده است با فرآوری نانوهیبرید نقره- رس ماده ای ضدمیکروب با مجموع خصوصیاتی بهینه تولید شود. برای تحقق این هدف ابتدا نانوهیبرید نقره- رس از ترکیب دو نوع مونت موریلونیت طبیعی ویا آسیاب شده با نیترات نقره به روش احیاء با سدیم بورهیدرید فرآوری گشت و نانوذرات نقره تحت نیروی الکترواستاتیکی روس سطح نانورس قرار گرفتند. برای تعیین اندازه و درصد ماندگاری نانونقره در نانوهیبریدها از تست های زتاسایزر، afm، جذب اتمی و icp استفاده شد. سپس کاغذهای مورد نظر از 5 تیمار نانو نقره، نانورس و نانورس آسیاب شده و نانوهیبرید نقره- رس با نانورس وبا نانورس آسیاب شده در 3 سطح مصرف نقره 5/12، 25 و ppm 50 و نانوهیبرید نقره-رس و نانوهیبرید نقره- رس آسیاب شده در 3 سطح 10، 15 و 20% تهیه شدند. به منظور بررسی نحوه پراکنش نانوذرات مختلف روی سطح الیاف و بررسی اثر نانورس روی ماندگاری و عدم توده شدن نانوذرات نقره در حالت نانوهیبرید و همچنین اندازه ذرات نقره روی سطح رس از آنالیز عنصری، نقشه پراکنش عناصر (map) و تصاویر fesem استفاده گردید. ویژگی بیولوژیکی کاغذهای تهیه شده در برابر هردو نوع باکتری گرم مثبت و گرم منفی مورد بررسی قرار گرفت. همچنین ویژگی های فیزیکی، مقاومتی و نوری کاغذها مورد ارزیابی قرار گرفتند. نتایج نشان داد که نانوهیبریدها توانستند معایب موجود در نانونقره را برطرف نمایند و با افزایش سطح ویژه و پایداری نانونقره در نانوهیبرید منجربه افزایش خواص ضدمیکروبی آن شوند. همچنین ساختار آبدوست مونت موریلونیت توانست آبگریزی نانو نقره را بهبود بخشد. در بررسی خواص مقاومتی نیز مشاهده شد که مقاومت به پارگی و مقاومت به ترکیدگی با افزایش سطح مصرف مواد افزودنی شدیداً کاهش یافتند.

بهبود ویژگی های مکانیکی و ضد باکتری کاغذ با استفاده از سلولز نانو فیبریله شده تیماره شده با نانو ذرات نقره
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان - دانشکده منابع طبیعی 1393
  مهدیس شفاعی   الیاس افرا

هدف این تحقیق تولید نانو کامپوزیت سلولز نانو فیبریله شده/ نانو نقره و به کارگیری آن در کاغذ به منظور بهبود همزمان ویژگی های مکانیکی و ضد باکتری کاغذ می باشد. در این پژوهش احیای نانو ذرات نقره در دو سطح مصرفیppm 5 و 10 بر روی سلولز نانو فیبریله شده با کمک سدیم بور هیدرید انجام شد و در نهایت نانو کامپوزیت nfc/ نانو نقره در سه سطح 5، 10 و 15% وزنی نسبت به وزن کاغذ به منظور بهبود همزمان ویژگی های مکانیکی و ضد باکتری استفاده شد. نتایج افزایش دانسیته و شاخص مقاومت به ترکیدگی را نشان می دهد. همچنین درجه روشنی کاغذ های تیمار شده با نانو کامپوزیت nfc/ نانو نقره کاهش و شاخص ماتی افزایش یافت. ویژگی های ضدباکتریایی بر علیه دو نوع باکتری اشرشیاکلای و استفیلوکوکوس اورئوس که به ترتیب نماینده باکتری های گرم منفی و گرم مثبت هستند مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاکی از آن است که با وجود مقادیر کم نقره در کاغذ های تیمار شده مانع رشد باکتری شدند. به منظور هدف جانبی خواص ضد باکتری فیلم نانو کامپوزیت nfc/ نقره و فیلمnfc تیمار شده با نانو ذرات نقره به روش غوطه وری در دو سطح نقره مصرفیppm 5 و 10 تهیه شد. نتایج نشان می دهد خواص ضد باکتری نانو کامپوزیت nfc/ نانو نقره به دلیل لایه نشانی نانو ذرات نقره بر روی nfcنسبت به فیلم nfc تیمار شده با نانو ذرات نقره به روش غوطه وری بیشتر می باشد.

تولید سلولز نانوفیبریله استری شده و بررسی تأثیر آن بر ویژگی های مقاومتی و ممانعتی کاغذ
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان - دانشکده منابع طبیعی گرگان 1394
  مژده مشکور   الیاس افرا

در این پژوهش، به بررسی مقایسه ای اثرات به کارگیری سلولز نانوفیبریله شده و سلولز نانوفیبریله استیله شده بر بهبود ویژگی-های مقاومتی و ممانعتی کاغذ پرداخته شد. همچنین اثرات استیله کردن سطح کاغذ تقویت شده با سلولز نانوفیبریله شده بر بهبود ویژگی های مقاومتی و ممانعتی کاغذ در مقایسه با تیمارهای فوق الذکر مورد بررسی قرار گرفت بر اساس نتایج، افزودن سلولز نانوفیبریله استیله شده به طور جزئی به خمیرکاغذ، موجب بهبود هم زمان ویژگی های مقاومتی، ممانعت به عبور هوا و ممانعت به جذب آب کاغذ در مقایسه با کاغذ شاهد شد. تیمار استیله کردن سطحی کاغذ ترکیبی، موجب بهبود قابل ملاحظه و هم زمان ویژگی های مقاومتی، ممانعت به عبور هوا و ممانعت به جذب آب کاغذ در مقایسه با نمونه شاهد شد. به طور کلی تیمار استیله کردن سطحی کاغذ ترکیبی، به عنوان بهترین تیمار در مقایسه با همه تیمارهای مورد استفاده، موجب بهبود قابل ملاحظه و هم زمان ویژگی های مقاومتی، ممانعت به عبور هوا و ممانعت به جذب آب کاغذ شد.