نام پژوهشگر: احمد رضا سراییان
صباح اشرفی بیرگانی احمد رضا سراییان
چکیده این تحقیق با هدف بررسی مقایسه ای تاثیر درصد قلیایی و زمان تیمار بر ویژگی های خمیر کاغذ سودای سرد باگاس وچوب صنوبر دلتوئیدس انجام گرفت. ابعاد الیاف بر اساس روش فرانکلین و ترکیبات شیمیایی و ویژگی های کاغذ دست ساز بر اساس آیین نامه های استاندارد tappi اندازه گیری شد. میانگین طول، قطر، قطر حفره و ضخامت دیواره سلولی الیاف باگاس به ترتیب 1620، 83/20، 97/9 و 43/5 میکرون و الیاف چوب صنوبر به ترتیب1180، 19/30، 91/18و66/5 میکرون تعیین گردید. مقادیر سلولز، لیگنین، مواد استخراجی، مواد محلول در سود سوزآور یک درصد و خاکستر باگاس به ترتیب 57/55، 55/20، 54/1، 18/33 و 69/1 درصد و برای چوب صنوبر به ترتیب 65/52، 84/23، 47/1، 72/19 و 10/1 درصد حاصل شد. خمیر کاغذ سودای سرد در سه سطح 5، 10 و 15 درصد سود سوز آور (بر مبنای وزن خشک) ، سه سطح زمانی 20، 40 و 60 دقیقه، نسبت مایع خمیر سازی به ماده اولیه 10 به 1 در دمای 25 درجه سانتی گراد و فشار محیط تهیه شد. خمیر کاغذهای تهیه شده در زمان 40 دقیقه برای ساخت کاغذ دست ساز انتخاب و تا رسیدن به درجه روانی حدود 400 میلی لیتر (csf) پالایش شدند. تجزیه و تحلیل ویژگی های کاغذ دست ساز با استفاده از طرح فاکتوریل کاملاً تصادفی و گروه بندی میانگین های ویژگی های کاغذ حاصله با استفاده از آزمون آماری دانکن انجام شد. طبق نتایج حاصله میزان بازده خمیر کاغذ صنوبر از 54/86 تا 52/94 درصد و برای باگاس از 65/70 تا 32/87 درصد حاصل شد. همچنین میزان قلیای جذب شده در صنوبر از 15/2 تا 78/4 درصد و در باگاس از 06/3 تا 80/6 درصد متغیر بود. بیشترین میزان بازده، ضخامت و ویژگی های مقاومتی کاغذ دست ساز مربوط به گونه چوبی صنوبر دلتوئیدس و بیشترین میزان قلیای جذب شده و دانسیته مربوط به باگاس بود. با افزایش درصد سود سوزآور مصرفی از 5 به 15 درصد بازده خمیر و ضخامت کاغذ ها کاهش، مقادیر قلیای جذب شده، دانسیته و ویژگی های مقاومتی کاغذ ها افزایش یافت.
سعیده شریفی احمد رضا سراییان
چکیده این تحقیق به منظور بررسی اثر درصد خشکی و پیش تیمار بر ویژگی های خمیر کاغذ مکانیکی پراکسید قلیایی (apmp ) باگاس انجام گرفت . وابری الیاف بر اساس روش فرانکلین و ترکیبات شیمیایی و ویژگی های کاغذ دست ساز بر اساس آیین نامه های استاندارد tappi اندازه گیری شد. به منظور تهیه خمیر کاغذها ابتدا باگاس با آب جوش ، سود سوز آور یک درصد و سود سوز آور یک درصد همراه با یک درصد پراکسید هیدروژن ، تحت شرایط ثابت نسبت مایع خمیر سازی به ماده اولیه10 به 1 ، زمان 30 دقیقه و درجه حرارت c ? 70 پیش تیمار شد. تیمار اصلی با استفاده از 2 درصد پراکسید هیدروژن در ph حدود 11 ، درجه حرارت c ? 60 ، در سه سطح درصد خشکی 10 ، 15 و 20 انجام شد . مدت زمان تیمار اصلی بر اساس ابقاء 5 درصد از پراکسید هیدروژن اولیه تعیین گردید. خمیر های تهیه شده به منظور ساخت کاغذ دست ساز تا رسیدن به درجه روانی حدودcsf 300 پالایش شدند . تجزیه و تحلیل ویژگی های کاغذ دست ساز با استفاده از طرح کاملاً تصادفی وگروه بندی میانگین ویژگی های حاصله با استفاده از آزمون آماری دانکن انجام شد . نتایج نشان دادند که با افزایش درصد خشکی، مدت زمان تیمار اصلی فرآیند کاهش و درجه روشنی کاغذ افزایش می یابد. بیشترین مدت زمان تیمار اصلی و بیشترین مقادیر ویژگی های مکانیکی و دانسیته مربوط به خمیر apmp حاصل از باگاس پیش تیمار شده با سود سوز آور یک درصد همراه با یک درصد پراکسید هیدروژن در درصد خشکی10 می باشد. بیشترین مقادیر بازده وضخامت مربوط به باگاس شاهد وبیشترین درجه روشنی کاغذ مربوط به باگاس پیش تیمار شده با آب جوش در درصد خشکی 20 می باشد. به طور کلی با افزایش مقدار قلیای جذب شده توسط باگاس مقادیر بازده و درجه روشنی خمیر کاغذهای تهیه شده کاهش و مقادیر ویژگی های مکانیکی آنها افزایش یافت.
احسان یوسفی محمد رضا دهقانی فیروزآبادی
چکیده در این تحقیق استفاده از اوره به عنوان یک افزودنی در طی خمیر سازی سودا مورد بررسی قرار گرفت و مقاومت های کاغذ حاصل از این فرآیند با فرآیندهای سودا (شاهد) و کرافت مقایسه گردید. اوره به نسبت های 5/1، 3، 5/4 و 6 درصد بر مبنای وزن خشک خمیر در فرآیند سودا به کار رفت. نسبت مایع پخت به خرده چوب 8 به 1، دما برای تمامی پخت ها 170 درجه سانتی گراد، مقدار قلیای 18% بر مبنای na2o و سولفیدیته پخت کرافت 25% بود. وزن خرده چوب ها برای هر پخت معادل 150 گرم خرده چوب کاملا خشک و زمان پخت ها بسته به نوع پخت از 45 الی330 دقیقه در نظر گرفته شد. در نهایت از خمیرهای سودا، سودا-اوره 5/1 و 3% و کرافت با عدد کاپای 30 کاغذ-های دست ساز تهیه گردید. مقاومت به ترکیدن، پاره شدن و کشش برای هر کدام اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که در یک زمان پخت مشخص، با افزودن اوره درصد بازده خمیر حاصل و عدد کاپای آن افزایش پیدا می کند. سطح بهینه افزودن اوره 5/1 الی 3 درصد ارزیابی گردید؛ زیرا با افزایش بیش از 3 درصدی اوره، میزان وازدهایخمیر افزایش می یابد. نتایج آزمون ها نشان داد که افزودن اوره باعث افزایش مقاومت های مکانیکی کاغذ می گردد. مقاومت های پارگی، ترکیدن و کشش کاغذهای سودا-اوره بیشتر از خمیر سودا بودند و در مقایسه با خمیر کرافت مقاومت آن ها اندکی کمتر بود. اعتقاد بر این است که در طی خمیر سازی سودا-اوره تشکیل کربامات سلولوز نقش اصلی را در بالا بردن مقاومت کاغذ بازی می کند. کلمات کلیدی: خمیرسازی سودا، خمیرسازی کرافت، صنوبر دلتوئیدس، اوره
سوده ژند احمد رضا سراییان
این تحقیق به منظور بررسی اثر پیش تیمار قلیایی و آب جوش بر ویژگی های خمیر کاغذnssc کاه گندم انجام گرفت. کاه گندم مورد استفاده از مزارع گندم علی آباد واقع در 40 کیلومتری گرگان تهیه شد. وابری الیاف با استفاده از روش فرانکلین، ویژگی های کاغذ دست ساز و ترکیبات شیمیایی بر اساس استانداردهای آیین نامه tappi اندازه گیری شد. میانگین طول، قطر، قطر حفره و ضخامت دیواره سلولی الیاف کاه گندم گونه زاگرس به ترتیب 1465 و 64/4 و 42/2 و 17/1 میکرون تعیین گردید. مقدار سلولز، لیگنین، مواد استخراجی محلول در استون، مواد قابل حل در آب گرم، موادمحلول در سود سوز آور 1% و خاکستر کاه گندم به ترتیب 12/50 و 42/18 و 32/3 و 7/13 و 24/45 و 55/6 درصد اندازه گیری شد. به منظور تهیه خمیر کاغذ ابتدا کاه گندم با آب جوش، سود سوز آور 1 درصد تحت شرایط ثابت نسبت l:w 10 به 1، زمان 30 دقیقه و درجه حرارت 70 درجه سانتی گراد پیش تیمار شد و سپس تحت تاثیر تیمار اصلی قرار گرفت. تیمار اصلی با استفاده از 2 درصد هیدروکسید سدیم و 10 درصد سولفیت سدیم در ph حدود 7-6 و درجه حرارت 160 درجه سانتی گراد انجام شد. در تعدادی از پخت ها 2 درصد هیدروکسید سدیم از مایع پخت اصلی حذف و پخت ها تنها با 10 درصد سولفیت سدیم طبق شرایط ذکر شده پخت انجام شد. مدت زمان تیمار اصلی 30 دقیقه تعیین گردید. تجزیه و تحلیل ویژگی های مقاومتی کاغذ دست ساز با استفاده از طرح کاملاً تصادفی و گروه بندی میانگین های ویژگی های حاصله با استفاده از آزمون آماری دانکن انجام شد. نتایج نشان داد که با اعمال پیش تیمار بخش قابل ملاحظه ای از ترکیبات قابل حل کاه گندم در عامل پیش تیمار حل شده ماده اولیه کمتر در معرض واکنش با مایع پخت قرار می گیرد. در نتیجه مصرف مواد شیمیایی مورد نیاز برای پخت کاهش می یابد و در اثر پیش تیمار به ویژه قلیایی با هیدروکسید سدیم 1 درصد درجه روشنی خمیر کاهش و مقاومت کششی، مقاومت به ترکیدن، طول پاره شدن، سفتی و دانسیته آن افزایش می یابد. به طورکلی با افزایش مقدار مواد شیمیایی به ویژه هیدروکسید سدیم مقادیر بازده و درجه روشنی خمیر کاغذهای تهیه شده کاهش و مقادیر مقاومت آنها افزایش می یابد.
صدیقه حسین خانی احمد رضا سراییان
چکیده در این تحقیق تاثیر پیش استخراج و بازگردانی لیکور حاصل از مرحله پیش استخراج با قلیا و استفاده مجدد آن در مرحله بعدی پیش استخراج، بر تولید و رنگ بری خمیر سودا-آنتراکینون کاه گندم بررسی شد. پیش استخراج کاه گندم با محلول قلیایی در دمای 140 درجه سانتیگراد و زمان 90 دقیقه به منظور دست یابی به کاهش وزن حدود 10-8 درصد انجام شد، تحت شرایط فرایندی پیش استخراج با قلیا، از لیکور حاصل از این مرحله به عنوان مایع پیش استخراج کاه در مرحله بعدی ) مرحله اول بازگردانی لیکور)، و از لیکور حاصل از مرحله اول بازگردانی نیز به عنوان مایع پیش استخراج کاه در مرحله بعدی) مرحله دوم بازگردانی لیکور( استفاده شد. نتایج تولید خمیرکاغذ از کاه پیش استخراج شده با قلیا و لیکور بازگردانی شده در مقایسه با کاه پیش استخراج نشده، جهت دست یابی به عدد کاپای حدود 12برای تولید خمیر قابل رنگ بری نشان داده است که بازده کل براساس وزن اولیه کاه، در کلیه تیمارهای پیش استخراج شده با پخت کاه شاهد پیش استخراج نشده تقریبا برابر بوده است. این در حالی است که بازده خمیرسازی در تیمارهای پیش استخراج شده بیشتر از کاه شاهد پیش استخراج نشده، بوده است. ازتوالی های متعددی برای رنگ بری خمیر شاهد بدون پیش استخراج استفاده شد وبا توجه به درجه روشنی مورد نظر حدود 80 درصد در نهایت از توالیadepdp برای تمام تیمارهای پیش استخراج شده استفاده شد. عکس العمل خمیرهای رنگ بری شده سودا-آنتراکینون کاه پیش استخراج شده به پالایش نسبت به خمیرکاغذ شاهد پیش استخراج نشده ضعیف تر بوده است. نتایج و یژگیهای نوری نشان داد تیمارهای شاهد پیش استخراج نشده و پیش استخراج شده به لحاظ درجه روشنی اختلاف معنی داری در سطح 95 درصد با هم نداشتند. اما بین تیمار شاهد پیش استخراج شده وتیمارهای بازگردانی لیکور اختلاف معنی دار مشاهده شد. ماتی کاغذ با پیش استخراج به طور معنی داری افزایش یافت. نتایج ویژگی های فیزیکی ومقاومتی نشان داد که بین تیمارشاهد پیش استخراج نشده و شاهد پیش استخراج شده در سطح 95 درصد اختلاف معنی داری وجود ندارد. بعلاوه بین تیمار شاهد پیش استخراج شده وتیمارهای بازگردانی لیکور نیز اختلاف معنی داری مشاهده نشد.
محمد جوادی منش احمد رضا سراییان
چکیده در این تحقیق تاثیر چند پیش تیمار شامل: آب جوش، هیدروکسید سدیم 2 درصد و اسید نیتریک 1/0 نرمال بر ویژگی های خمیر کاغذ مکانیکی پراکسید قلیایی (apmp) از پوست و مغز کنف به طور جداگانه بررسی شد. نسبت مایع خمیرسازی به ماده اولیه در تمام مراحل 10 به 1 در نظر گرفته شد. دما و زمان برای هر یک از مراحل پیش تیمار، اول و دوم خمیر سازی (تیمار اصلی) به ترتیب 95، 70 و 80 درجه سانتی گراد و 30، 20 و 60 دقیقه و مقدار پراکسید هیدروژن مورد استفاده برای مراحل اول و دوم خمیرسازی به ترتیب 1 و 3 درصد در نظر گرفته شد. مقدار ph نهایی در پایان مرحله اول حدود 10 و در پایان مرحله دوم حدود 9 تنظیم شد. مقدار پراکسید هیدروژن باقیمانده در پایان مراحل پخت 15-5 درصد تعیین گردید. ساخت کاغذ و اندازه گیری ویژگی های آن ها بر اساس آیین نامه tappi انجام گرفت. نتایج نشان داد که بیشترین بازده برای پوست و مغز کنف مربوط به نمونه شاهد با مقادیر 87/79 و 4/85 درصد و بیشترین درجه روشنی مربوط به خمیر کاغذ پوست پیش تیمار شده با اسید نیتریک و نمونه شاهد مغز کنف به ترتیب برابر 11/60 و 35/69 درصد ایزو می باشد. بیشترین شاخص مقاومت به پاره شدن به ترتیب 20/8 و 49/7 mnm2/g مربوط به خمیر کاغذ پیش تیمار شده با هیدروکسید سدیم برای پوست و مغز کنف بود.
فهیمه طهماسبی علی قاسمیان
در این تحقیق خمیر و کاغذسازی نیمه شیمیایی سولفیت خنثی (nssc) از ساقه سورگم دانه ای (sorghum bicolor) از مرکز تحقیقات آق قلا استان گلستان مورد بررسی قرار گرفت. سلولز، لیگنین، مواد استخراجی محلول در الکل استن و خاکستر به ترتیب 15/39، 9/10، 79/3 و 13/4 درصد اندازه گیری شد. طول الیاف، قطر و ضخامت دیواره سلولی اندازه گیری شد که به ترتیب 82/1 میلی متر، 884/13 میکرون و 95/2 میکرون به دست آمد. سه زمان خمیرسازی 30، 60 و 90 دقیقه و سه سطح مواد شیمیایی 10، 12 و 14 درصد مورد استفاده قرار گرفت. درجه حرارت پخت 170 درجه سانتیگراد، نسبت na2so3 به na2co3 3:1 و نسبت مایع پخت به پس مانده 7:1 که ثابت نگهداشته شد. بیشترین بازده (022/48 درصد) با به کاربردن ترکیب تیمار 12 درصد مواد شیمیایی و 30 دقیقه زمان پخت به دست آمد و کمترین بازده (01/38 درصد) با 14 درصد مواد شیمیایی و 90 دقیقه زمان پخت مشاهده شد. برای مقایسه ویژگی های فیزیکی و مکانیکی کاغذ دست ساز، از خمیرکاغذهای ساخته شده دو تیمار یکی با 10 درصد مواد شیمیایی و 60 دقیقه و دیگری با 12 درصد مواد شیمیایی و30 دقیقه مورد بررسی قرار گرفتند. پس از مطالعه خمیرسازی، خمیرکاغذ انتخاب شده تا درجه روانی sr33 پالایش شد و کاغذ دست ساز 127 گرمی ساخته شد. شاخص پارگی، شاخص کشش، شاخص ترکیدن، مقاومت های rct، cmt و cct و همچنین ویژگی های فیزیکی این خمیرکاغذ اندازه-گیری شد. نتیجه خمیرسازی و ارزیابی کاغذ های دست ساز نشان داد که 10 درصد مواد شیمیایی و 60 دقیقه پخت در 170 درجه سانتیگراد می تواند به عنوان شرایط بهینه خمیرسازی برای ساقه سورگم دانه ای مورد بررسی قرار گیرد.
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.
حامد پیروزه احمد رضا سراییان
در این بررسی اثر مقدار درصد سولفیدیته برروی بازده خمیر و خواص فیزیکی و مکانیکی کاغذ کرافت حاصل از گیاه غیر چوبی نی مورد بررسی قرار گرفت. برای انجام آزمایشات مورد نظر نمونه های نی از منطقه نصرآباد واقع در حوالی گرگان تهیه شد. ساقه های نی به قطعات کوچکتر تبدیل شده وگره(بند) و میان گره ها(میان بندها) از هم تفکیک شده و میان بندها به وسیله مغار و چکش خرد شدند. پخت خرده های نی تحت شرایط ثابت شامل: قلیایی فعال 20%، دمای حداکثر 165 درجه سانتی گراد، نسبت مایع پخت به ماده اولیه 5 به 1 و مقادیر سولفیدیته متغیر شامل 0، 10، 20، 30 و 40% در زمان های مختلف 50 تا 120 دقیقه تا رسیدن به عدد کاپای حدود 20 انجام گرفت. برای تهیه کاغذهای دست ساز، خمیرکاغذها تا رسیدن به درجه روانی حدود 350 (csf) پالایش شدند. به منظور تعیین ویژگی های ابعادی ساقه نی جداسازی الیاف طبق روش فرانکلین، اندازه گیری ویژگی های شیمیایی ساقه نی و خمیر و کاغذ آن براساس استانداردهای تاپی و مقایسه میانگین داده-های بدست آمده با استفاده از آزمون دانکن انجام گرفت. نتایج به دست آمده نشان داد که با افزایش میزان سولفیدیته تا 30% بازده خمیرکاغذ افزایش یافت، ولی در سولفیدیته 40% بازده کاهش یافت. مطالعه خواص مکانیکی نشان داد که شاخص مقاومت به ترکیدن با افزایش درصد سولفیدیته تا حدود 40 درصد افزایش یافته است ولی شاخص مقاومت به پارگی با افزایش سولفیدیته تا حدود 20 درصد، افزایش داشت و در سولفیدیته حدود 30 و40 درصد کاهش یافت.