X
تبلیغات
مهندسي صنايع چوب و كاغذ

مهندسي صنايع چوب و كاغذ
 
خوش امدين!!!

محل درج آگهی و تبلیغات
 
نوشته شده در تاريخ سه شنبه 1390/01/30 توسط رحيم ابراهيمي

كربوكسي متيل سلولز يا C.M.C

كربوكسي متيل سلولز يا C.M.C

مقدمه:
كربوكسي متيل سلولز كه ابتدا در آلمان كشف و سپس در آمريكا و بعد در ساير كشورهاي غربي گسترش يافته، در دو گريد صنعتي و غذايي به صورت فراگير مورد استفاده قرار مي‌گيرد.كربوكسي متيل سلولز يا
C.M.C عبارت است از يك گرد سفيد رنگ، بي بو، بدون رنگ، قابل تعليق در آب و تحت شرايط نرمال غير قابل تخمير مي‌باشد. از نظر خواص شيميايي و فيزيكي مورد لزوم در محيط استفاده معمولاً از آن به جاي نشاسته و مواد طبيعي محلول در آب كه نسبتاً گران‌قيمت هستند مانند آلژينات سديم،حنزه ايرلندي، صمغ تراگاكانت و ژلاتين استفاده مي‌گردد. به دليل جهات اقتصادي آن در سالهاي اخير مورد توجه خاص قرار گرفته است و پيشرفت‌هاي عمده‌اي در تكنولوژي و كيفيت و كاربري اين محصول صورت گرفته است. اين پيشرفت‌ها امكاناتي را فراهم آورده است تا بتوان از كربوكسي متيل سلولز در كاربردهاي بسياري نظير خوراكي، دارويي، صنايع شوينده، رنگ و رزين و رونماي ساختمان، چسب‌ها، نساجي، چاپ و تكميل پارچه، كاشي و سراميك، سفال و چيني، كاغذ، الكترود جوشكاري، فرش و موكت، گل حفاري چاه‌هاي نفت، تخته‌هاي چند لايه، چرم مصنوعي و مواد‌آرايشي، سموم و آفت كشها و غيره استفاده كرد.
 ويژگي‌هاي كاربردي 
C.M.C
علاوه بر غلظت بخشي، چسبندگي و ايجاد استحكام، عامل انتشار، عامل نگهدارنده آب،حفظ حالت كلوييدي، تثبيت كننده، عامل تعليق‌ساز، امولسيون‌ساز و عامل تشكيل لايه است. به دليل ويژگيهاي متنوع،
C.M.C در طيف گسترده‌اي استفاده مي‌شود.
اين ماده به سرعت در آب سرد و گرم حل مي‌شود و اساساً در مواردي كه كنترل ويسكوزيته هدف ‌باشد از اين ماده استفاده مي‌گردد زيرا حتي در حضور يون كلسيم نيز ژل تشكيل نمي‌دهد. اينكه اين ماده عامل كنترل ويسكوزيته است باعث شده تا از آن به عنوان غلظت‌دهنده ،تثبيت‌كننده، امولسيون‌ساز (مانند پروتئين شير) و عامل تعليق ساز بهره جست.
خواص فيزيكي:
1-حلاليت 2-ويسكوزيته در محلول 3-فعاليت سطحي 4-خواص ترموپلاستيكي 5-پايداري(در مقابل تخريبات بيولوژيكي، گرما، هيدروليز و اكسيداسيون)
دلايل تكنولوژيكي براي استفاده از آن:
1-. غلظت بسيار اندكي لازم است.
2-. انواع گريدهاي آن با ويژگي‌هاي سازگاريافته براي مصارف گوناگون قابل توليد مي‌باشد.
3-. بدون مزه و بو و بي رنگ مي‌باشد.
4- نسبت به محصولات طبيعي اصلاح نيافته مقاومت بيشتري در مقابل ميكروب‌ها دارد.
5-. توانايي حفظ ويژگي‌ها در شرايط متغير را داراست.
6-حلاليت بالا حتي در آب سرد دارد.
7- عامل نارواني و غليظ‌كننده مي‌باشد.
8- توانايي ايجاد تعليق پايدار دارد.
9- امولسيفاير،
10- تشكيل لايه محافظ،
11-. بهبود ويژگي هاي رئولوژي(تغيير شكل ماده)،
12- جلوگيري از رشد كريستال‌ها،
13- جلوگيري از انعقاد محصولات داراي نشاسته،
14- جلوگيري از نرم و سفت شدن،
15- اصلاح ساختار و بافت،
16- حجيم‌كننده،
كاربردهاي 
C.M.C
فقط كافيست شما نيازهاي خود را با ويژگي‌هاي
C.M.C ارتباط دهيد و گريد مناسب جهت مصرف مورد نياز خود را انتخاب كنيد.
در صنايع مختلف به شرح ذيل مي‌باشد
1- مصارف خوراكي:
ويژگي‌هاي كاربردي اين گريد غلظت‌دهندگي، امولسيون كننده، نگهدارنده و جذب كننده آب، نگهدارنده و تثبيت‌كننده، عامل حفظ شكل و ظاهر(رئولوژي) مي‌باشد، كه با داشتن اين ويژگي‌ها مي‌تواند به جاي ژلاتين و مواد ديگر استفاده شود كه نه تنها از لحاظ اقتصادي به صرفه است بلكه باعث حفظ طعم واقعي و تازگي غذا است و مدت زمان قابل مصرف بودن ماده غذايي را بالا مي‌برد و يكي از ضروري‌ترين افزودني‌هاي خوراكي محسوب مي‌شود كه هم اكنون به طور گسترده‌اي در بستني با كيفيت بالا جهت مقاومت در برابر ذوب شدن، در توليد انواع شيريني، بيسكويت و كيك، كلوچه، آب‌نبات، انواع آبميوه و نوشيدني‌هاي مايع، محصولات لبني و گوشتي، غذاهاي منجمد، ماكاروني فوري، كنسروها و كمپوتهاي ميوه استفاده مي‌گردد و همچنين 
C.M.C مي‌تواند براي پايداركردن و محافظت از پروتئين‌ها به وي‍ژه پروتئين سبوس مصرف شود.

2- مصارف در مواد دارويي، آرايشي و شيميايي
تعليق‌ساز ذرات، ابقاء رنگ، محافظ پوست، پراكندگي يكدست، زداينده چرك و لكه، غلظت‌بخش و تثبيت كننده، روان‌ساز، يكدست‌كننده، اين مواد همچنين در توليد خميردندان به دليل مزه و طعم و جلا دهنده بودن آن، كرم‌هاي دست، شامپوها، خمير ريش‌تراش مايع، و به دليل آب دوستي و عمل متورم كردن كاربرد وسيعي در قرص‌هاي دارويي دارد.

3- مصارف در صنعت نساجي
هماهنگ كننده تار و پود، نگهدارنده و جذب كننده آب، غلظت دهنده در خميرهاي چاپ و ماده اوليه در فرايندهاي مختلف تكميل ، چسب مناسب براي الياف و تشكيل دهنده لايه، عامل استحكام و هماهنگي به جاي گرين (دانه) هماهنگ كننده تار و پود و مقاوم كننده در برابر فرسودگي بوده و پارچه‌هايي كه با الياف نخي و كتان هستند را از لحاظ وزني سبك مي‌كند و مانع از بين رفتن و فساد آنها مي‌شود. اين ماده به عنوان ماده اوليه در خلال فرايند چاپ، مخصوصاً به روي پارچه‌هاي ابريشمي به كار مي‌رود. نيز در آهار زني نخ‌هاي مصنوعي كاربرد دارد.
4- مصارف در رنگ و رزين
اين ماده به عنوان عامل كنترل ويسكوزيته در رنگهاي امولسيون قابل استفاده است و نيز در حركت قلم‌مو اثر مطلوبي دارد. در رنگ‌هاي محلول به عنوان ماده‌اي براي پر كردن منافذ در سطوح منفذدار سطح ديوار گچي و غيره قبل از استعمال رنگ و روغن به كار مي‌رود. اين ماده عامل حجم‌دهنده خوبي براي مواد پركننده مي‌باشد. نگهدارنده و جذب كننده آب، تشكيل دهنده لايه، تعليق‌ساز ذرات، نگهدارنده رنگ، غلظت‌دهنده، تثبيت‌كننده و يكدست‌كننده مي‌باشد.
5- مصارف در صنعت شوينده‌ها و صابون‌ها
 افزايش مقدار كمي از آن به شوينده‌ها موجب معلق ماندن چرك جدا شده مي‌گردد و داراي حداكثر قدرت حل كردن چرك و چربي مي‌باشد. پود پارچه را پر مي‌كند و اجازه نمي‌دهد چرك در لابه‌لاي آن جا گيرد و به اصطلاح ازچرك مردگي جلوگيري مي‌كند و از همه مهمتر اينكه مي‌تواند امولسيون صابون و يا محلول را غلظت داده و ساختار آن را تثبيت ‌بخشد و نيز تعليق‌ساز ذرات و خاك بوده و به پوست آسيبي نمي‌رساند.
6- مصارف در صنعت كاغذ‌سازي و مقوا
اين ماده در پروسه كاغذسازي، مقاومت در برابر ساييدگي و يكنواختي سطح و ويژگي ضد شكنندگي، قدرت كشش و سختي كاغذ را بالا مي‌برد. تشكيل دهنده لايه چسبنده، غلظت‌بخش، باعث افزايش استحكام، عامل بهبودي سطح و جلاي آن بوده و نيز انعطاف سطح در برابر تاشدگي را بهبود مي‌بخشد. در ساخت مقواي چين‌دار به عنوان عامل كنترل كننده ويسكوزيته، و تثبيت كننده براي خميرهاي نشاسته‌اي و چسب آن قابل استفاده مي‌باشد.

7- مصارف در صنعت كاشي و سراميك
اين ماده در صنايع كاشي‌سازي و سراميك نوعي تثبيت‌كننده ، نگهدارنده و جذب كننده آب، تشكيل دهنده لايه، غلظت دهنده و تثبيت كننده و براي جلاها جهت بهسازي استحكام قطعه قالب شده مي‌باشد و مي‌تواند به عنوان غلظت‌دهنده در قالب‌هاي كوزه‌گري استفاده و محصولات را زيبا و بدون هيچگونه ترك و حباب و عيب مي‌گرداند و قدرت چسبندگي را افزايش دهد و باعث شكل‌پذيري آسان و افزايش استحكام آن تا 2 يا 3 برابر مي‌شود. افزودن اين ماده قدرت پخش‌شوندگي لعاب را بهبود مي‌بخشد و نيز باعث استحكام چسبندگي بين لعاب و سراميك مي‌گردد.

8- مصارف در حفاري چاه‌هاي نفت
اين ماده به عنوان عامل مهمي در بهبودكيفيت گل حفاري عمل مي‌كند. نوع با ويسكوزيته بالاي آن براي ايجاد غلظت و نوع با ويسكوزيته پايين به عنوان عاملي در كاهش ضايعات فيلتراسيون محلول حاصل حفاري نفت است. كنترل كننده اتلاف مايع، جاذب و نگهدارنده آب، عامل درزگيري ديواره چاه ، تعليق ساز خاك و نيز غلظت‌دهنده رواني مي‌باشد.
9-  مصارف در تخته‌هاي چند لايه
اين ماده تعليق‌ساز ذرات، باعث افزايش استحكام، غلظت‌دهنده، تثبيت‌كننده، مقاوم در برابر گرما، روان‌ساز و يكدست‌كننده مي‌باشد.

10- مصارف در الكترودهاي جوشكاري
اين ماده تشكيل دهنده لايه، استحكام‌بخش، غلظت‌دهنده، روان‌‌ساز و يكدست‌كننده مي‌باشند.

11- مصارف در صنايع چرم
اين مواد پرپشت كننده، بهبود دهنده سطح و جلا، محافظ بافت چرم‌هاي مصنوعي مي‌باشد.

12- مصارف در فرش و موكت
اين مواد همچنين جهت آهارزني در صنعت فرش و موكت به كار مي‌رود.

13- مصارف در چسب
اين ماده به علت خاصيت تشكيل فيلم و كشش سطحي خوب، به‌عنوان يك چسب در چسب كاغذ ديواري، چسب خميركاغذ، چسب كاغذ سنباده،چسب چرم و غيره به كار مي‌رود.

14- مصارف در سموم و آفت‌كشها
اين ماده در سموم و آفت‌كشها به عنوان عامل تعليق‌ساز استفاده مي‌شود.

 


نوشته شده در تاريخ سه شنبه 1390/01/30 توسط رحيم ابراهيمي

کاغذ سازى و بسته‌بندى

کاغذ سازى و بسته‌بندى

وضعيت کنونى
صنعت کاغذ و مقواسازى، صنعتى سرمايه‌بر است و زمان لازم براى به‌کارگيرى فرايندهاى جديد در آن عموماً بسيار زياد است. با اين شرايط، تعويض تجهيزات پرهزينه فقط هنگام بازسازى‌هاى عمده و راه‌اندازى خطوط توليد جديد صورت مى‌گيرد.
تاکنون تنها تعداد اندکى از کاربردهاى فناورى‌نانو در صنعت کاغذ به کارگرفته شده است که يکى از مشهورترين آنها استفاده از نانو/ ميکرو ذرات (سيليکاى کلوئيدى، هيدروکسيد آلومينيوم کلوئيدى) به‌ صورت ترکيب با پلى‌الکتروليت‌هاى کاتيونى است. کليه اين فناورى‌ها از دهه80 آغاز و محصولات جديد، در دهه 90 توسعه يافتنه‌اند. ديگر فناورى‌هاى در حال توسعه شامل استفاده از حفاظ‌هاى نانوکامپوزيتى براى استفاده در بسته‌بندى غذا و عايق‌هاى روغن و چربى است.
فناورى‌نانو را مى‌توان پل ارتباط ماشين‌آلات کاغذ‌سازى و ساير تجهيزات فرايندى به شمار آورد. مى‌توان نانوفيلتراسيون را در تصفيه آب‌هاى فرايندى (مورد استفاده در ماشين‌ها و دستگاه‌هاى آسيابى توليد کاغذ و مقوا) به کاربرد و از نانوروکش‌هاى ضدخش براى توليد پرس‌ها و نيز ساخت اجزاى مختلف ماشين‌آلات کاغذ سازى استفاده کرد.
40 درصد از کاغذ و مقواى توليدى اروپا در بسته‌بندى به‌کار مى‌رود. نقش مواد کاغذى اساساً استحکام بخشيدن به بسته‌بندى‌ و در درجه دوم ايجاد ظاهرى زيبا براى آن است. روکش‌ بسته‌‌بندى‌هاى استاندارد کاغذى را مى‌توان با استفاده از ترکيب فناورى‌هاى مختلفى مانند لايه‌لايه سازى/ اکستروژن (
lamination/extrusion)، متاليزاسيون(metallization) و روکش‌دهى انتشارى (dispersion)، به دست آورد. روکش‌دهى انتشارى مقوا، روشى است که مى‌توان به‌طور توأم با روش لايه‌لايه سازى/ اکستروژن به‌کار برد. اگرچه روکش‌دهى انتشارى به شيوه سنتى، با قابليت توليد انبوه است، اما براى توليد مناسب نيست. هم اکنون پيشنهادهاى جديد در مورد روش روکش‌دهى انتشارى مانند روکش‌دهى‌هاى خشک و روش‌هاى پلاستى سُل (Plastisol) در حال توسعه‌اند. روکش‌هاى رنگدانه‌اى به صورت سنتى و قالب‌زنى سطحى از جمله روش‌هايى است که به دليل برخى ويژگى‌هاى خاص حفاظتى براى بسته‌بندى مواد استفاده مى‌شود.
قابل ذکر است که در صورت استفاده از نانوکامپوزيت‌هاى پايه رسى در غشاءها و روکش‌ها، خواص محافظتى بسيار مطلوب و پيشرفته‌اى به دست مى‌آيد که اين مقوله هم‌اکنون بخش مهمى از فعاليت‌‌هاى تحقيق و توسعه را به خود اختصاص داده است.
بسته‌بندى هوشمند نيز از زمينه‌هاى بسيار مهم تحقيق و توسعه است. با ورود خصوصيات هوشمند به فرايند چاپ، مثلاً با استفاده از جوهرهايى که عملکردهاى دلخواهى را به کاغذ مى‌بخشد، توليد مواد بسته‌بندى مناسب، امکان‌پذير خواهد بود. در حال حاضر، چندين فناورى براى ايجاد ويژگى‌هاى جديد در محصولات کاغذى، مانند تعبيه انواع مختلف آشکارسازها بر روى محصولات کاغذى، با استفاده از فناورى‌هاى چاپ مدرن با همراه جوهرهاى ويژه و پليمرهاى رسانا، در حال بررسى است.
چالش‌ ها
با شرايطى که بدان اشاره شد، صنعت کاغذ با چالش‌هايى روبه‌رو است که در زير به برخى از آنها اشاره مى‌شود:
کاهش مقدار مواد خام و افزودنى‌هاى مورد نياز براى دستيابى به ويژگى‌هاى مورد نياز در کاغذ؛
بسط حوزه کاربرد کاغذ از طريق جزء جزء کردن فيبرها؛ و فناورى لايه‌بندى صفحات؛
اصلاح شيوه تشکيل، نگهدارى و کنترل مواد زائد آنيونى از طريق افزودنى‌هاى جديد به کاغذ؛ و کنترل خواص و مشخصه‌هاى سطحى فيبرها؛
توسعه فناورى‌هاى روکش‌دهى ساختارى به منظور چاپ بهبود يافته و افزايش کارکرد سطوح کاغذى؛
توسعه روکش‌هاى محافظ براى افزايش مقاومت مقوا در برابر آب، چربى و گاز؛
ايجاد ابزارهاى هوشمند شامل حسگرها و الکترونيک مولکولى براى خدمات بسته‌بندى و سيستم‌هاى منطقى؛ حصول بازارهاى جديد براى کاغذ؛ و برچسب‌گذارى به منظور تسهيل روند اصلاح و بازيافت فيبرها.
فرصت‌هاى فناورى‌نانو
پيوندزنى فيبرها با ماکرومولکول‌هاى طراحى شده
اخيراَ راهبردهاى پليمر‌‌يزاسيون به گونه‌اى گسترش يافته‌اند که ساخت پليمرهاى مجزا و يا ترکيبى با ساختارهاى کنترل شده، دقيق و بدون نقص را امکان‌پذير نموده‌اند. سنتز پلى آمينو اسيدها و يا پروتئين‌ها و پپتيد‌هاى مصنوعى با استفاده از روش‌هاى بازسازى شده، پليمريزاسيون حلقه گشايى (
ring-opening) لاکتون‌ها و لاکتيدها، و پليمريزاسيون راديکالى کنترل ‌شده مونومرهاى وينيل مانند پليمريزاسيون (ATRP) و پليمريزاسيون RAFT از آن جمله‌اند. با اين روش‌هاى جديد، سنتز زنجيره‌هاى پليمرى با ساختار مولکولى مشخص، امکان‌پذير مى‌شود. به عنوان مثال ATRP را مى‌توان براى پيوند زدن مونومرهاى وينيل به سطوح سلولزى، که به‌وسيله آغازگرهاى محدود کننده سطح مانند برومواسترها فعال شده‌اند، به‌کار برد.
چنانچه بتوان پليمرهايى با کارکرد مناسب و طراحى شده را به سطح فيبرها متصل نمود، فيبرها هم با سيالات آلى و هم با آب سازگار مى‌شوند و اين عمل براى فيبرهاى مقوايى به خصوص براى کاربردهاى ويژه‌اى مانند کامپوزيت‌هاى تقويت شده فيبرى، بسيار ايده‌‌آل است. 
 {
PageBreak}
اصلاح فيبرها با استفاده از خود آرايى 
در اواخر دهه 90 کشف شد که با استفاده از اصلاح سطوح به وسيله پليمرها يا نانوذرات با بار مخالف، امکان تشکيل لايه‌هاى نازک خودسامان کنترل شده، روى زيرلايه‌هاى جامد وجود دارد.
از آن زمان به بعد تحقيقات نظرى قابل ملاحظه‌اى روى اين موضوع عملى، متمرکز شد و امروزه وسايل ساطع کننده نور و لايه‌هاى با برهم‌کنش الکترونيکى يا شيميايى از دستاوردهاى اين تحقيقات است. همچنين ثابت شده است که اين روش را مى‌توان براى توليد فيبرهاى سلولزى و فيبرهاى رسانا به‌کار برد.
روش ديگرى نيز براى هنگامى که سطوح با استفاده از کمپلکس‌هاى پلى‌الکتروليتى (
PEC) به عمل مى‌آيند توسعه داده شده است. با اين روش، عملکردى تقريباً مشابه روش پلى‌الکتروليت چند لايه‌اى (PEM) امکان‌پذير مى‌شود که در اين روش تعداد مراحل نصف مراحل روش قبلى است. همچنين مى‌توان پلى‌الکتروليت‌ها و نانوذرات را با هم ترکيب نمود و در نهايت ذرات بسيار کوچک‌ترى به دست آورد. با توجه به گسترش سريع نانوذرات مى‌توان محصولاتى چوبى‌ توليد کرد که داراى دامنه خواص وسيعى هستند.
ترکيب انواع جديد پلى‌الکتروليت‌ها، روش‌هاى پليمريزاسيون و انواع پليمرهاى خود ساخته، فرصت‌هاى قابل توجهى را در هر دو زمينه
PEC و PEM پيش روى ما قرارمى‌دهد. همچنين اخيراً ثابت شده است که رسوب دادن انواع مختلفى از ترکيبات اسيدى سيليس‌دار درون ديواره فيبرها، روش بسيار مؤثرى براى ايجاد يک ساختار از پيش تعيين شده و نيز افزودن خواص عملکردى اساسى و ويژه‌ به فيبرهاست.

اصلاح فيبرها با استفاده از آنزيم‌ها 
در دهه اخير، آنزيم‌هاى تک‌عضوى زيادى به‌صورت تجارى توليد و در دسترس قرار گرفته‌اند. اين آنزيم‌ها قادر به اصلاح و يا کاهش ميزان انتخاب‌پذيرى بالاى سلولز بوده و کاربردهاى فنى بسيار گسترده‌اى در مواد شوينده و فرايندهاى ويژه‌اى مانند جوهرزدايى در صنعت کاغذ پيدا نموده‌اند. با استفاده از آنزيم‌هاى تک عضوى، انجام اصلاحات سطحى ويژه روى فيبرها، به منظور فعال نمودن و تغيير خواص آنها با روش‌هاى متداول امکان‌پذير مى‌شود.
مى‌توان روش‌هاى آنزيمى را در تلفيق با روش‌هاى فيزيکى و شيميايى براى ساخت موادى با عملکرد بسيار بالا و قابل استفاده در محصولات تعاملى به‌کار برد. آنزيم‌ها ابزارهاى ايده‌آلى براى توليد فيبرهاى زيست تعاملى هستند.
آنزيم‌ سلوبايوز د‌هيدروژناز، مورد مناسبى براى کاربرد در حسگرهاى زيستى آمپرسنج است. اين آنزيم در ترکيب با لايه‌هاى سطحى رساناى فيبرهاى چوبى، يک حسگر زيستى آمپرسنج کاغذى را به وجود مى‌آورد.
اطلاعات رو به گسترش در مورد ريزساختار چوب و ساير مشتقات آن، که در طى پنج سال اخير جمع‌آورى شده است را مى‌توان همراه با فناورى زيست تقليد (
biomimetic)، براى ساخت موادى با عملکرد بالا و بى‌نظير مانند فيبرهاى تعاملى به‌کار گرفت. همچنين از سلولزهاى ميکروفيبرى که از طريق يک روش فعال‌سازى آنزيمى توليد مى‌شوند براى ساخت نانومواد کامپوزيتى با شکل و کاربردهاى جديد استفاده کرد.
کاربرد ديگر فناورى زيست تقليد، توليد چوب پنبه مصنوعى (پليمر گياهى موجود در ريشه‌ و پوست درخت)، است که مى‌توان از آن به عنوان مقاوم‌ترين و آبگريز‌ترين ماده چوبى نام برد. اين ماده را مى‌توان با استفاده از محصولات جانبى صنعت کاغذسازى پليمريزه کرده، و آن را براى ساخت مواد ضد رطوبت - مناسب براى استفاده در گوشى‌هاى همراه- به‌کار برد.
مثال آخر، کاربرد زايلوگلوکان در اصلاح آنزيمى سلولز به منظور ساخت شبکه‌هاى فيبرى است.

بسته بندى هاى تعاملى
محصولات الکترونيک چاپى طى 15 سال اخير پيشرفت چشمگيرى نمودند و هم‌اکنون نيز با سرعت فوق‌العاده‌اى در حال گسترش مى باشند. از جمله بازارهاى الکترونيک چاپى مى‌توان به بسته‌بندى‌هاى هوشمند، نمايشگرهاى کاغذى پيشرفته، حسگرها و اسباب بازى‌هاى تعاملى با مبناى کاغذ‌هاى ساده براى بچه‌ها اشاره کرد.
پيشرفت در اين زمينه به حدى است که امکان ساخت نمايشگرها/
OLEDS، ترانزيستورها OTFTS براى کاربرد در مدارهاى منطقى ساده، دکمه‌هاى فشارى برقى، حسگرها و آنتن‌هاى کاغذى را فراهم آورده است.
  {
PageBreak}
روکش‌هاى عملکردى
در حوزه فناورى روکش‌دهى، حداقل دو زمينه بسيار وسيع وجود دارد که عبارتند از: روکش‌هاى ميکرو و نانوساختارى و روکش‌‌هاى نانوکامپوزيتي.
روش روکش‌دهى تيغه‌اى (
blade coating) يک شيوه متداول در صنعت کاغذسازى است. در اين روش هيچ ساختار خاصى تشکيل نمى‌شود؛ زيرا فشار بالاى تيغه موجب شکسته شدن تعاملات کلوئيدى در طى فرايند روکش‌دهى مى‌شود.
فناورى‌هاى جديد روکش‌دهى مانند روکش‌دهى پاششى و روکش دهى اکستروژنى/ غشائى، زمينه را براى روکش‌دهى‌ ميکرو و نانوساختارى فراهم آورده‌اند. کاربردهاى اين فناورى چند منظوره است؛ روکش‌‌‌دهى ساختارى مى‌تواند روکش‌هاى حجيمى را با خواص بسيار ممتاز و ويژگى خشک‌کنندگى سريع جوهر ايجاد نمايد. ساختار سطح روکش‌ها زمينه‌هايى از ساخت سطوح مافوق آبگريز و مافوق جاذب براى کاربردهاى بسيار گسترده ارائه مى‌دهد.
در روکش‌هاى نانوکامپوزيتى از ناهمسان‌گردى بسيار زياد نانورس‌ها براى افزايش مقاومت روکش‌ها در برابر آب، چربى و گازها استفاده مى‌شود. روکش‌هاى نانوکامپوزيتى قادر به ايجاد لايه‌هاى بسيار نازک، فوق‌العاده مستحکم و ضد خراش هستند.
با استفاده از نانوذراتى مانند دى‌اکسيد تيتانيوم مى‌توان روکش‌هايى مقاوم در برابر اشعه فرابنفش يا ديگر پديده‌‌هاى نورى خاص توليد کرد.

موانع فناورى نانو در بسته بندى و ساخت کاغذ و مقوا
ابداع فناورى‌هاى جديد، خود مى‌تواند موانعى در بخش‌هاى بعدى ايجاد کند. براى مثال توسعه نانوروکش‌ها، خود مستلزم ايجاد برخى تغييرات در فناورى چاپ همچون تغيير فرمولاسيون جوهرهاست. اين امر براى يک زنجيره چند بخشى، مانند کارگاه‌هاى چاپ به عنوان يک مانع به حساب مى‌آيد؛ زيرا روند انطباق بازار با فناورى‌هاى جديد در اين صنعت بسيار کند است.
بنيادى‌ترين ابداعات فناورى‌نانو نيازمند برقرارى تعامل ميان اکثريت اعضاى بازار است و تلاش براى ايجاد ‌چنين تعاملاتى، اغلب به‌وسيله سياست‌هاى رقابتى محدود مى‌شود. 
 {
PageBreak}
تحقيقات اوليه مورد نياز در صنعت مقوا، کاغذ سازى و بسته‌بندى
موارد کوتاه مدت (تا 3 سال)
توسعه نمونه‌هاى کاربرد فناورى‌نانو مانند سطوح نانومترى و فناورى‌هاى اصلاح مواد توده‌‌اى در فيبرها؛

  1. توسعه روکش‌هاى نانوکامپوزيتى‌ و نانوساختارى براى ايجاد انواع جديدى از مواد ممانعت‌کننده در برابر آب، چربى و گاز؛
  2. ارزيابى اوليه ميزان سودمندى نانومواد گوناگون مانند نانومواد سلولزى و نانوذرات، به منظور کاربرد احتمالى آنها در صنعت توليد کاغذ و مقوا؛
  3. توسعه سيستم‌هاى الکترونيک کاغذ‌ى چاپي.

موارد ميان مدت (تا سال 2010)
کاربرد تجارى و موفقيت‌آميز نمونه‌ها و تحقيق روى موارد وعده داده شده؛
توسعه نانوکاتاليست‌ها‌ با خصوصيات اصلاح شده براى کاربرد در ساخت کاغذ؛
کاربردهاى نانوزيست فناورى، توسعه انواع جديد سيستم‌هاى آنزيمى به منظور اصلاح و بهبود عملکرد مواد ليگنوسلولزى؛
توسعه حسگرهاى شيميايى و زيستى؛
توسعه کاغذهايى با خواص ضدميکروبى، کارکردهاى دارورسانى، کنترل عطر و يا آزادسازى عطر
موارد بلند مدت (تا سال 2020)
1. معرفى و سنتز چسب‌هاى پليمرى و ديگر افزودنى‌هاى شيميايى مورد استفاده در توليد نانوساختارها، ساختارهاى خود آراينده که مى‌توان آنها را براى دستيابى به اهداف بسيار گسترده ‌اى در صنعت کاغذ سازى به‌کار گرفت؛
ساخت نانوساختارهاى کاغذى در مقياس نانو با کمک فناورى زيست تقليدي.

  منبع: ستاد ويژه توسعه فناورى نانو

 


نوشته شده در تاريخ سه شنبه 1390/01/30 توسط رحيم ابراهيمي

کاغذ

نوشتن پيش از كاغذ

پيش از ساختن كاغذ، مردمان باستان براي ماندگار كردن نظرهاي خود از كنده‌كاري روي سنگ و چوب و لوح‌هاي گلي بهره مي‌گرفتند. سومري‌ها از هزاره‌ي چهارم پيش از ميلاد بر لوح‌هاي گلي مي‌نوشتند. بابلي‌ها اين روش را از سومري‌ها آموخته و كتاب‌خانه‌ي بزرگي از لوح‌هاي گلي درست كرده‌ بودند. آن‌ها گل را به صورت ورقه‌اي كلفت در مي‌آوردند و پيش از آن كه خشك شود، دانسته‌هاي خود را به خط ميخي روي آن كنده‌كاري مي‌كردند. سپس، آن را در آفتاب خشك مي‌كردند يا در كوره‌‌هاي سفال‌پزي، مي‌پختند. از اين لوح‌هاي گلي پخته، شمار زيادي از ويرانه‌هاي شهرهاي باستاني ميان‌رودان، به‌ويژه بابل، به دست آمده است. نوشتن روي ورقه‌هاي مسي، برونزي و گاهي طلا نيز انجام مي‌شد كه لوح‌هاي زرين دوره‌ي هخامنشي‌ها از نمونه‌هاي آن‌هاست.

دست‌كم از هزاره‌ي دوم پيش از ميلاد، آدميان آموختند كه مي‌توانند از پوست جانوران كاغذ چرمي(پارشمن) بسازند. ايرانيان روي پوست گاو، گاوميش و گوسفند و رومي‌ها بر پوست خر وحشي مي‌نوشتند. پوست‌ها پس از دباغي و صيقل‌كاري به اندازه‌ي نازك و نرم از كار در‌ مي‌آمدند كه در زيبايي و نيكويي شاهكار به شمار مي‌آمدند. پارشمن ايراني ويژگي‌هاي بهتري داشت. براي نمونه، ايرانيان براي از بين بردن بوي ناخوشايند چرم، در روند ساختن پارشمن، به آن گلاب مي‌افزودند.  اوستا را نخستين‌بار روي 12 هزار پوست گاو نوشته بودند. عرب‌ها نيز روي پوست مي‌نوشتند، اما چون گران بود، تنها براي نوشتن چيزهاي بسيار مهم، مانند قرآن و قراردادها و پيمان‌نامه‌ها از آن بهره مي‌گرفتند. آن‌ها نوشته‌هاي خود را بيش‌تر بر استخوان شانه‌ي شتر يا سنگ‌هاي نازك سفيد يا شاخه‌هاي پوست كنده‌ي درخت خرما مي‌نوشتند.

مصريان باستان از نزديك 2 هزار سال پيش از ميلاد ، از گياه پاپيروس، كه گونه‌اي از ني است، كاغذي مي‌ساختند كه به همان نام پاپيروس شناخته ‌شد و امروزه به صورت واژه‌ي Paper در زبان انگليسي ماندگار شده است. مصري‌ها ساقه‌هاي پاپيروس را به صورت نوارهاي باريكي مي‌بريدند و آن‌ها را به گونه‌اي كنار هم مي‌گذاشتند كه مانند رشته‌هاي پارچه در هم فرو مي‌رفتند. سپس، پاپيروس را در آفتاب خشك مي‌كردند. به‌زودي، پاپيروس در تمدن‌هاي ديگر، از جمله يونان، روم و ايران، نيز به كار گرفته شد، اما چون آن گياه در همه‌جا نمي‌روييد، كاغذ پاپيروس به فراواني در دست نبود. البته، به نظر مي‌رسد پاپيروس به دليل ديگري در ايران چندان به كار نمي‌رفت، چرا كه ابن‌عبدوس جهشياري از بيان ابوجعفر منصور، خليفه‌ي عباسي، نوشته است كه:" ايرانيان حق داشتند كه جز بر پوست كلفت و نازك بر چيز ديگري نمي‌نوشتند و مي‌گفتند كه ما جز بر آن‌چه در سرزمين ما فراهم مي‌شود بر چيز ديگري نمي‌نويسيم."

مردم هندوستان روي برگ و پوست برخي درختان مي‌نوشتند. ابوريحان بيروني در اين‌باره نوشته است كه مردم بخش‌هاي جنوبي هند برگ‌هاي درختي به نام تاري را، كه مانند درخت نخل و نارگيل است، به هم مي‌چسباندند و روي آن‌ها مي‌نوشتد و سپس آن برگ‌ها را با نخ به هم مي‌چسباندند. شايد به همين دليل باشد كه امروزه به صفحه‌هاي كتاب يا دفتر، برگ مي‌گويند. در سرزمين‌هاي شمالي هند پوست درخت توز را صيقل مي‌دادند و روي آن مي‌نوشتند. سپس برگه‌هاي نوشته شده را شماره مي‌گذاردند و در پارچه‌اي مي‌پيچيدند و نگهداري مي‌كردند. نامه‌اي كه پادشاه هند به انوشيروان نوشته بود و مسعودي در مروج‌الذهب به آن اشاره كرده است، بر پوست درخت بوده است. ايرانيان نيز برخي از نوشته‌هاي خود را بر توز، يعني پوست گياه خدنگ، مي‌نوشتند. ابن‌نديم از بيان ابومشعر بلخي نوشته است كه:" ايرانيان براي آن‌كه نوشته‌هايشان پايدار بماند روي توز مي‌نوشتند كه از درخت خدنگ به دست مي‌آمد و خدنگ همان گياهي است كه چوب محكم دارد و از چوب آن تير براي كمان مي‌سازند." به نظر مي‌رسد رومي‌ها نيز بخشي از نوشته‌هاي خود را روي پوست درختان ماندگار مي‌كردند. چرا كه واژه‌ي لاتين Liber ، به معناي پوست دروني درخت، براي كتاب به كار مي‌رفت. اكنون نيز به جايي كه كتاب‌ها در آن نگهداري مي‌شود، Library ، يعني كتاب‌خانه، مي‌گويند.

از كاغذ چيني تا كاغذ ايراني

چيني‌هاي باستان نخست روي پارچه‌ي ابريشم مي‌نوشتند، اما از نزديك 150 سال پيش از ميلاد، آموختند كه مي‌توانند پوست درخت توت را خرد كنند، به صورت خمير درآورند و از آن كاغذ بسازند. آن‌ها به كاغذهاي خود ساقه‌هاي كتان و رشته‌هاي تور ماهي‌گيري كهنه نيز مي‌افزودند تا محكم‌تر شود. هر چند گياهان در بيش‌تر جاها يافت مي‌شدند، اما چيني‌ها شيوه‌ي ساختن كاغذ را به صورت راز نگه داشته بودند. اين راز زماني فاش شد كه عرب‌هاي مسلمان در سال 133 هجري/751 ميلادي، اسيراني را از چين با خود به سمرقند، از بزرگ‌ترين و شناخته‌شده‌ترين شهرهاي ديرين ايران، آوردند. از جمله‌ي اسيراني كه صالح‌بن‌زياد از چين با خود به سمرقند آورد، كساني بودند كه در كار ساختن كاغذ مهارت داشتند. ايرانيان مسلمان شيوه‌ي ساختن كاغذ را از آنان ياد گرفتند و آن را بهبود بخشيدند و به‌زودي سمرقند بزرگ‌ترين مركز خريد و فروش كاغذ در جهان شد.

ايرانيان مسلمان براي ساختن كاغذ از پنبه و كتان و ديگر مواد گياهي نيز بهره گرفتند و گونه‌هايي از كاغذهاي نازك، كلفت، شفاف و بادوام ساختند. كاغذ ايراني را تا نزديك يك قرن از سمرقند و خراسان به جاي‌جاي سرزمين‌هاي اسلامي مي‌بردند. سرانجام پس از نزديك يك سده، به سال 794 ميلادي، به فرمان فضل‌بن‌يحيي برمكي ، وزير هوشمند ايراني، نخستين كارخانه‌ي كاغذسازي را در بغداد بر پا كردند. سپس، جعفربن‌يحيي‌برمكي فرمان داد كه در ديوان‌ها به جاي پوست از كاغذ بهره گيرند. به اين ترتيب، بهره‌گيري از كاغذ به جاي پاپيروس در جاي‌جاي سرزمين‌هاي اسلامي رونق گرفت و كارخانه‌هاي زيادي در شهرهاي سوريه، فلسطين، مصر، تونس، مراكش و مغرب ساخته شد.

با اين كه، كارخانه‌هاي كاغذسازي در جاي‌جاي سرزمين‌هاي اسلامي ساخته شد، كاغذ ايراني همچنان بهترين كاغذ به شمار مي‌رفت و بارها در كتاب‌هاي تاريخي از كاغذ سمرقندي و خراساني سخن گفته شده است. براي نمونه، ابن‌نديم از شش گونه كاغذ، كه در روزگار او رواج داشته، سخن گفته است: "كاغذ خراساني را از كتان مي‌ساختند و به قولي ساختن آن از زمان بني‌اميه معمول شد و به قولي در عهد بني‌عباس. برخي مي‌گويند كه ساختن آن قديمي است و برخي آن را چيزي جديد مي‌دانند. مي‌گويند برخي از هنرمنداني كه از چين به خراسان رفته بودند، آن را بر اساس كاغذ چيني ساختند و اما گونه‌هاي آن عبارت‌اند از سليماني، طلحي، نوحي، فرعوني، جعفري و طاهري."

نام‌هايي كه ابن‌نديم بر مي‌شمارد، نام كاغذسازان ماهر يا فرمان‌وراياني است كه به ساختن كارخانه‌هاي كاغذسازي فرمان دادند كه بيش‌تر آن‌ها ايراني هستند. كاغذ جعفري منسوب است به جعفر برمكي، كاغذ طاهري به طاهر دوم از فرمان‌روايان خراسان(دودمان طاهري)، كاغذ نوحي به‌ نوح ساماني، از فرمان‌روايان ساماني، كاغذ طلحي به طلحه‌بن طاهر( از طاهريان)، كاغذ سليماني به سليمان راشد، فرمان‌رواي خراسان در زمان هارون‌الرشيد، كاغذ جعفري به جعفر برمكي و كاغذ فرعوني، كه با بهترين پاپيروس مصري رقابت مي‌كرده است و به نظر مي‌رسد به همين دليل به نام فرعوني شناخته شده است، اما سازنده‌ي آن مشخص نيست. از ديگر كاغذهاي شناخته شده‌ي آن زمان مي‌توان كاغذ جيهاني، ماموني و منصوري را نام برد. كاغذ جيهاني به شهر جيهان در خراسان بزرگ، كاغذ ماموني به مامون عباسي و كاغذ منصوري به ابوالفضل منصور‌بن‌نصربن‌عبدالرحيم از مردمان سمرقند، منسوب است.

شواهدي وجود دارد كه در جاي‌جاي سرزمين‌هاي اسلامي شيوه‌ي كاغذسازي ايرانيان را در پيش مي‌گرفتند. براي نمونه، سمعاني در كتاب الانساب خود درباره‌ي كاغذ منصوري نوشته است: " از كساني كه به نسبت كاغذي شهرت كرده‌اند، يكي هم ابوالفضل‌منصوربن‌نصربن‌عبدالرحيم كاغذي است از مردم سمرقند كه به سال 423 هجري در سمرقند وفات يافت. كاغذ منصوري در تمام سرزمين ‌ه اي اسلامي شناخته شده است و شيوه‌ي ساختن آن را تقليد مي‌كنند." با اين همه، شواهدي نيز در دست است كه در ديگر سرزمين‌هاي اسلامي نيز در شيوه‌ي ساختن كاغذ پيشرفت‌هايي رخ داده بود. چنان‌كه ناصر خسرو، كه در سال 438 هجري/1047 ميلادي از شهر طرابلس ديدن كرده بود، درباره‌ي كاغذي كه در آن‌جا ساخته مي‌شده است مي‌گويد كه:" در نكويي و زيبايي مثل كاغذ سمرقند بلكه بهتر از آن است."

ايرانيان مسلمان در كار بهبود ساختن كاغذ به نوآوري‌هاي جالبي دست پيدا كرده بودند كه به چند مورد اشاره مي‌شود:

1. آهار زدن به كاغذ: ايرانيان كه در كار ساختن كاغذ پوستي(پارشمن) تجربه‌هاي زيادي داشتند كوشيدند آن تجربه‌ها را در ساختن كاغذ جديد نيز به كار گيرند. از اين رو، به كاغذ نشاسته‌ي گندم مي‌زدند كه سطح كاغذ را براي نوشتن با جوهر مناسب‌تر مي‌كرد.

2. بهره‌گيري از آب‌دنگ: اين دستگاه كوبه‌اي پتك‌مانند بود كه با چرخاب به جنبش در مي‌آمد و از آن براي خرد كردن تكه‌هاي بزرگ چوب بهره مي‌گرفتند. به گفته‌ي ابوريحان بيروني، در سمرقند از پتك‌هايي استفاده مي‌شد كه با نيروي آب به كار مي‌افتادند.

3.بهره‌گيري از قالب خيزران. نوارهايي از چوپ خيزران را مانند حصير به هم مي‌بافتند و برگه‌هاي كاغذ خيس را  براي آبكشي روي آن مي‌گذاشتند و پس از اين كه آب آن گرفته شد در حالي كه ورقه هنوز مرطوب بود، آن را برمي‌داشتند. اين كار به سازنده‌ي كاغذ امكان مي‌داد به طور پياپي ورقه‌هاي كاغذ را روي همان يك قالب آبكشي كند. پيش از آن، ورقه‌ي كاغذ را روي پارچه‌ي درشت‌بافي پهن مي‌كردند، اما تا زمان خشك شدن ورقه‌ي كاغذ، نمي‌توانستند آن را از روي پارچه بردارند.

4. بهبود كاغذ و بازيافت آن. افزودن موادي مانند بذرك، پنبه و كهنه پاره‌هاي كتان به تركيب كاغذ و هم‌چنين بهره‌گيري از خرده پاره‌هاي كاغذ و پارچه‌هاي كهنه كه در بهبود كاغذ سودمند بود و شيوه‌اي از بازيافت نيز بود. 

5. كاغذ رنگي. در برخي دست‌نوشته‌هاي نويسندگان مسلمان دستورهايي براي ساختن كاغذ به رنگ‌هاي قرمز، سبز، آبي، صورتي، زرد، پيازي و ارغواني وجود دارد و حتي نوشته شده است كه چگونه مي‌توان كاري كرد كه برگه‌هاي كاغذ كهنه و ديرين به نظر برسند.

كاغذ در اروپا

كاغذسازي از شمال آفريقا به سرزمين‌هاي مسلمان نشين اروپا، يعني جزيره‌ي سيسيل(صقليه) در ايتاليا و شهرهاي شاطبه و قرطبه در اسپانيا(اندلس) راه يافت و در سال 1276 ميلادي در ايتاليا و اسپانيا به فراواني به كار مي‌رفت. نخستين‌بار زايران مسيحي كه از زيارت‌گاهي در اسپانيا بازمي‌گشتند، چند تكه كاغذ ساخت مسلمانان را با خود به مركز اروپا بردند. پيش از آن، اروپايي‌ها از كاغذ پوستي و پاپيروس براي نوشتن بهره مي‌گرفتند. اما كاغذ مسلمانان بر آن دو ماده‌ي نوشتني برتري داشت. از اين رو، بازرگاني نورنبرگي در سال 1390 ميلادي نخستين كارخانه‌ي كاغذسازي را در آلمان بر پا كرد و در اين كار از كاغذسازان ايتاليايي بهره گرفت كه خود آن‌ها از شاگردان مسلمانان بودند. نخستين كارخانه‌ي كاغذسازي انگلستان نيز در سال 1490 كار خود را آغاز كرد كه البته چيزي نبود جز يك آسياب آبي از كار افتاده كه براي خرد كردن چوب به كار گرفته شد.

كاغذسازي آرام‌آرام در اروپا گسترش يافت، اما تا سده‌ي نوزدهم ميلادي ، مانند سرزمين‌هاي اسلامي، به صورت دستي انجام مي‌شد. كاغذسازان قالبي بزرگ و پهن داشتند كه شبكه‌اي توري مانند از سيم‌هاي نازك به هم بافته شده داشت. قالب را در ظرف بزرگي فرو مي‌بردند كه داراي خميري آبكي از چوب خرد شده‌ي درخت بود. سپس قالب را از ظرف بيرون مي‌آوردند، در حالي كه سطح آن را لايه‌ي نازكي از خمير چوب پوشانده بود. آن‌گاه قالب را چنان به راست و چپ و عقب و جلو تكان مي‌دادند تا لايه‌ي يك‌دست و همواري از خمير چوب به وجود آيد و آب آن نيز بيرون رود. برگه‌ي خيس كاغذ را روي پارچه‌ي پشمي مي‌گذاشتند و پارچه‌ي ديگري را روي آن برگه‌ي كاغذ مي‌گذاشتند و برگه‌ي كاغذ ديگري را روي آن پارچه دومي مي‌گذاشتند و همين طور برگه‌هاي كاغذي و پشمي را يك‌در ميان روي هم مي‌چيدند. در پايان، بسته‌ي به دست آمده را زير ابزار فشرده كننده مي‌گذاشتند تا آب آن بيرون بيايد. سپس كاغذها را در انباري آويزان مي‌كردند تا خشك شوند. سرانجام، كاغذها را در حمام ژلاتين فرو مي‌بردند و بار ديگر خشك مي‌كردند تا آب زيادي را به خود نگيرند.

در سال 1798 ميلادي، لوئيس رابرت فرانسوي دستگاه كاغذساز را اختراع كرد كه بسيار ساده بود و قالب كاغذسازي آن چيزي مانند نوار نقاله بود كه آن را با دست مي‌چرخاندند و در نتيجه كاغذسازي را به طور پيوسته انجام مي‌دادند. در سال 1804، هنري و سيلي فوردرينير نمونه‌ي بهبود يافته‌اي از آن را در انگلستان ساختند. پس از اين، دستگاه‌هاي ديگري ساخته شد كه در كار آماده‌سازي خمير كاغذ بسيار كارآمد بودند. سرانجام در سال‌هاي پاياني سده‌ي نوزدهم ميلادي، دستگاهي ساخته شد كه همه‌ي مرحله‌هاي آماده‌سازي خمير تا ساختن برگه‌هاي كاغذ را انجام مي‌دهد. نمونه‌هاي امروزي اين دستگاه‌هاي خودكار نزديك 100 متر داراز و 4 متر پهنا دارند و كاغذ را به صورت طاقه‌هاي استوانه‌اي بزرگي مي‌سازند كه ممكن است بيش از 20 تن وزن داشته باشند.

ساختن كاغذ

تكه‌اي كاغذ برداريد. آن را از ميان پاره كنيد و با دقت به لبه‌ي پارگي نگاه كنيد. در لبه‌ي پارگي، رشته‌هاي نازك و مو مانندي را مي‌بينيد كه همانند رشته‌هاي پشمي نمد، در هم تنيده‌اند. اين رشته‌‌ها از مولكول‌هايي به نام س لو ل ز ساخته شده‌اند. سلولز مولكولي نخ مانند و دراز است كه پيكر گياهان را مي‌سازد. هر يك از رشته‌هايي را كه درلبه‌ي پارگي كاغذ مي‌بينيد، از هزاران مولكول سلولز درست شده‌ كه مانند رشته‌هاي طناب به دور هم پيچيده‌اند. چوب درختان مقدار زيادي سلولز دارند. از اين رو، كاغذ را از چوب آن‌ها مي‌سازند.

براي ساختن كاغذ، درختان را مي‌برند و به كمك دستگاه‌‌هاي ويژه‌اي، تنه‌ي آن‌ها را ريز ريز مي‌كنند. سپس، تكه‌هاي كوچك چوب را با مواد شيميايي(از جمله سود، سولفات يا سولفيت) و مقدار زيادي آب داغ، مخلوط مي‌كنند. به اين ترتيب، خميري از رشته‌هاي سلولزي به دست مي‌آيد. آن‌گاه، خمير را روي يك توري فلزي مي‌ريزند تا آب اضافي خود را از دست بدهد. سپس خمير از لابه‌لاي چند غلطك مي‌‌گذرد و آب خود را بيش‌تر از دست مي‌دهد. پمپ‌هاي مكنده‌ي آب، به اين كار كمك مي‌كنند. سرانجام، خميري كه به صورت ورقه‌ي درازي درآمده است، با گذشتن از لابه‌لاي غلطك‌هاي داغ، كه در دستگاه‌هاي بزرگ بيش از 100 عدد است، خشك مي‌شود و به صورت كاغذ در مي‌آيد. در پايان كار، دستگاهي كه به رايانه ارتباط دارد، كلفتي كاغذ، اندازه‌ي آب و شمار سوراخ‌هاي احتمالي موجود در آن را بررسي مي‌كند. در صورتي كه كلفتي كاغذ در همه‌جا يكسان باشد، اندازه‌ي آب مناسب باشد و تعداد سوراخ‌ها چندان زياد نباشد، كاغذ برش مي‌خورد و به بازار فرستاده مي‌شود.

گاهي با بهره‌گيري از مواد ديگري، كاغذهاي بهتري ساخته مي‌شود. براي مثال، براي اين كه كاغذ سطح صاف‌تري داشته باشد و آب زيادي به خود نگيرد، نشاسته يا رزين به دست آمده از درخت كاج را به آن مي‌افزايند. براي ساختن كاغذهاي بسيار نرم و سفيد نيز كاغذ را از لابه‌لاي غلطك‌هايي مي‌گذرانند كه دماي بيش‌تري دارند و سطح آن كاغذ‌ها را با مخلوطي از خاك چيني و آب مي‌پوشانند. هم‌چنين، براي اين كه كاغذ محكم‌تر شود، به آن پنبه مي‌افزايند. اگر هم بخواهند از كاغذ، دستمال كاغذي درست كنند، به آن نرم‌كننده مي‌افزايند و با كمك مواد شيميايي، ميكروب‌هاي آن را از بين مي‌برند. بنابراين، با بهره‌گيري از مواد گوناگون مي‌توانيم كاغذهاي ويژه، مانند كاغذهاي صافي، كاغذهاي روغني، كاغذهاي خوش‌بو، كاغذ نقاشي، كاغذ خوش‌نويسي، كاغذهاي صنعتي، كاغذ دست‌شويي و گونه‌هاي ديگر، ساخت.

كاغذسازي در ايران امروز

هرچند ايرانيان از پيشگامان ساختن كاغذ بودند، اما پس از اختراع دستگاه كاغذساز در اروپا، انبوهي از كاغذهاي اروپايي به ايران و ديگر سرزمين‌هاي اسلامي وارد شد و بازار كاغذسازان دستي را كه از شاگردان خود پس افتاده بودند، كساد كرد. پس از زمان اندكي، كاغذهاي دستي براي هميشه برچيده شدند و زمان زيادي نگذشت كه حتي خاطره‌ي پيشگامي در كاغذسازي نيز از يادها رفت. پس از چندي، نخستين دستگاه‌هاي كاغذسازي به كشورهاي اسلامي وارد شد و ساختن كاغذ به شيوه‌ي نوين آغاز شد.

نخستين كارخانه‌ي كاغذسازي ايران پيش از جنگ جهاني دوم بنيان‌گذاري شد، اما چندان موفق نبود تا اين كه بيش از 50 سال پيش دستگاه كاغذساز دست دومي به ايران وارد شد و در كرج به كار انداخته شد. كاغذهاي ساخت اين كارخانه نيز نتوانست با كاغذ خارجي رقابت كند و آن كارخانه به‌زودي به‌صورت كارخانه‌ي مقواسازي درآمد. در سال 1326 خورشيدي نيز شركتي با سرمايه‌گذاري حسن‌علي حكمت، دكتر صلح‌دوست، عيسائيان و چند نفر ديگر، در ورامين بنيان‌گذاري شد كه كاغذهاي باطله‌ي ادراه‌ها و سازمان‌ها خوراك آن بود. سپس، در سال 1346 شركتي به نام شركت سهامي كاغذ پارس با سرمايه‌ي اوليه‌ي 550 ميليون ريال در هفت‌تپه بنيان‌گذاري شد و نخستين كارخانه‌ي كاغذسازي ايران در سال 1349 كار خود را آغاز كرد.

در سال 1352، بزرگ‌ترين كارخانه‌ي كاغذسازي ايران به نام مجتمع صنايع چوب و كاغذ ايران(چوكا) با مشاركت وزارت صنايع(60 درصد سهام) وزارت شاورزي و عمران روستايي(40 درصد سهام) در كيلومتر شش جاده‌ي رضوان‌شهر به تالش بنيان‌گذاري شد و در سال 1357 كار خود را آغاز كرد. اوج‌ گيري انقلاب اسلامي و پيروزي مردم ايران بر نظام شاهنشاهي پهلوي به بسته‌شدن بسياري از كارخانه‌ها از جمله همين كارخانه‌ي كاغذسازي انجاميد كه بيش‌تر از سوي خارجي‌ها اداره مي‌شد. از سال 1361 تلاش‌هاي برنامه‌ريزي شده‌اي براي راه اندازي دوباره‌ي توليد كاغذ آغاز شد و با تحويل كارخانه به سازمان صنايع ملي ايران در سال 1364، اين تلاش‌ها به بار نشست و از آن سال است كه اين كارخانه در كار ساختن كاغذ ايراني بسيار پويا و كارآمد شده است. 

كاغذ و هنر

كاغذ نه تنها در نگارش بلكه در هنر نيز نقش مهمي دارد و برخي هنرها، مانند خوشنويسي و نقاشي، پيوند تنگاتنگي با كاغذ دارند. از اين رو، طي ساليان دراز كوشيده‌اند كاغذهايي با ويژگي‌هاي مناسب براي كار هنري بسازند. گاهي نيز خود كاغذ يكي از پايه‌هاي اصلي كار هنري مي‌شود كه نمونه‌ي آن را در كلاژ  و به شيوه‌اي چشمگيرتر در هنر كاغذبري(قطاعي) مي‌بينيم. كاغذبري يكي از شاخه‌هاي هنري ديرپا، اما فراموش شده است و در آن، هنرمند پس از طراحي روي كاغذ ساده يا رنگين، نقش را با قيچي يا كارد مخصوص(شفره) از ميان كاغذ در مي‌آورد و آن را بر زمينه‌اي به رنگ ديگر مي‌چسباند.

به نظر مي‌رسد خاستگاه اصلي اين هنر در چين باشد. چينيان دريچه‌هاي پنجره‌هاي خود را به جاي شيشه با كاغذ مي‌پوشاندند و آن كاغذها را با رنگ يا كاغذبري‌هاي رنگين آرايش مي‌كردند. اين هنر در سده‌ي نهم هجري به ايران وارد شد و به كوشش شيخ عبدالله كاتب، دوست محمد مصور، مير محمد باقر قاطع، دوست مصور، ميرمحمد طاهر مجلد، ياري مذهب هروي، مظفر علي تربتي، نذر علي قاطع و ميرقاسم مذهب به شكوفايي رسيد. نمونه‌هاي زيبايي از كارهاي آن استادان در موزه‌هاي ايران و تركيه نگهداري مي‌شود.

هنر كاغذبري از ايران به تركيه(عثماني) و سپس از آن‌جا به كشورهاي ديگري مانند سوئيس، فرانسه و لهستان، راه يافت و در آن سرزمين‌ها مورد توجه قرار گرفت و همچنان به آن مي‌پردازند. اين هنر در لهستان چنان گسترشي يافت كه اكنون هنرشناسان لهستاني بسان هنر ملي به آن مي‌نگرند. نزديك نيم سده پيش(1950 ميلادي) نيز كتابي به نام "كاغذبري ملي در لهستان" از سوي ناشري گمنام در ايران منتشر شد و ايرانيان بار ديگر از اين راه با هنري كه زماني در آن سرآمد بودند،  آشنا شدند.


منبع:

1. دهخدا، علي‌اكبر. لغت‌نامه(واژه‌ي كاغذ، توز و خدنگ)، انتشارات دانشگاه تهران، 1377

2. پاركر، برتاموريس. فرهنگ‌نامه. رضا اقصي و همكاران. شركت سهامي كتاب‌هاي جيبي، 1346

3. هونكه، زيگريد. فرهنگ اسلام در اروپا، ترجمه‌ي مرتضي رهباني، دفتر نشر فرهنگ اسلامي، چاپ چهارم 1373

4. يوسف‌حسن، احمد/هيل، دانالد. تاريخ مصور تكنولوژي اسلامي. ناصر موفقيان. انتشارات علمي و فرهنگي، 1375

5. افشار، ايرج. كتاب(از مجموعه مقاله‌هاي ايرانشهر، به كوشش علي‌اصغر حكمت). يونسكو/ چاپخانه‌ي دانشگاه، 1343

6. ذكاء، يحيي. هنر كاغذبري در ايران(قطاعي) نشر و پژوهش فرزان روز، 1379

1. Children,s Encyclopedia Britanica. 1995

2. Compton,s Encyclopedia. 1995

3. Encyclopedia Americana. 1998

 


نوشته شده در تاريخ سه شنبه 1390/01/30 توسط رحيم ابراهيمي


نوشته شده در تاريخ سه شنبه 1390/01/30 توسط رحيم ابراهيمي
800x600

صفحات سخت Solid Surface

چه هستند ؟

 

صفحات سخت ویژگی خاصی دارند . حالت چهره یک نجار با 20 سال سابقه کار که اولین تولید صفحه سخت خود را انجام داده یا چهره صاحب خانه ای که در یک نمایشگاه وسایل حمام برای اولین بار سطح این صفحات را لمس کرده است، نشان از ویژگیهای منحصر به فرد این محصول دارند . ما همگی هیجان ناشی از دیدن صفحات سخت برای اولین بار را همیشه در خاطر داریم . محصولی که ما را در همان نگاه نخست مجذوب خود کرد . اما براستی داستان صفحات سخت چیست ؟

شاید شنیدن داستان یک فروشنده و نصب کننده این صفحات به این پرسش معنای تازه ببخشد ." می دانید که معرفی محصول برای یک معمار چگونه است ؟ باید یک ساعت منتظر بمانید و بعد شما را به یک اتاق کنفرانس راهنمایی می کنند و بعد می گویند فقط پنج دقیقه فرصت دارید . "

سپس شما وارد اتاق می شوید و کیف نمونه صفحات را طوری روی میز قرار می دهید که داخل آن قابل دیدن نباشد . زمانی که در حال باز کردن کیفتان هستید می گوئید " صفحات سخت بسیار زیبا هستند . مثلا به این نمونه نگاه کنید"

 

و بعد یک تکه صفحه سخت براق را روی میز جلوی مهندس معمار که چشمانش از تعجب گرد شده است می گذارید .

حالا مهندس از جا بلند می شود و نگاهی به صفحات رنگارنگ داخل کیف شما می اندازد و همکاران خود را صدا می زند " بیایید و به این صفحات نگاه کنید "

 

صفحات سخت چکار می کنند ؟

ماهیت صفحات سخت مجموعه ای از ویژگیهاست که آنرا محصولی منحصر بفرد می کند ، یعنی همان خواص عملکرد آن .

بعضی از خواص مشترک صفحات سخت عبارتند از :

1.  یکدست بودن . صفحه یا قطعه باید یکنواخت و یکدست باشد یعنی اینکه رنگ یا طرح آن در تمامی نقاط کاملا ً یکنواخت و هماهنگ باشد . همین ویژگی این صفحات است که آنها را از محصولاتی مانند سنگ براق شده یا محصولات پرس شده از جمله تخته چند لایه یا پلاستیک روکش شده متمایز می سازد . آنها شباهت به چوب نیز دارند البته بدون گره یا طرح الیاف چوب .

2. 

صفحات سخت

Solid Surface

ابزار پذیر بودن . شاید بگویید که با ابزار مناسب می توان روی هر محصول کار کرد اما نکته اینجاست که با ابزار های چوب می توان روی صفحات سخت نیز کار کرد . شاید همین ویژگی باشد که به صفحات سخت ویژگی جادویی بودن می بخشد . همین خصوصیت رابطه نزدیکی با یک نسبت قدیمی و کهن دارد کار با چوب ، کابینت سازی ، نجاری که همیشه تازه و حیاتی باقی می ماند . اغلب درودگران یا نجاران صفحات سخت را دوست دارند ، چرا که به قول انها می توان کارهای زیادی با این صفحات انجام داد . مهارت و تبحر یک درودگر جزو لاینفک کار با صفحات سخت است .

بخشی از ویژگی ابزار پذیر بودن این صفحات این است که می توان این صفحات را تعمیر کرد.

 

3.  سختی و استحکام (اما شاید طبق صحبتهای بالا زیاد هم سخت نباشند) اگر بخواهیم توضیحات علمی در مورد درجه سختی صفحات ارائه کنیم راه به جایی نمی بریم کافیست بگوییم سخت تر از چوب ، اما نه به سختی فولاد .

4.  سطح صاف و نامتخلخل . از لحاظ فنی و شیمیایی هیچ چیز 100 درصد بدون خلل و فرج نیست . اما صفحات سخت بسیار نزدیک به 100% هستند و از درجه صافی و عدم تخلخل بالایی برخوردار هستند . این صفحات تحت تاثیر آب و تغییرات رطوبت قرار نمی گیرند .

5.  مقاومت در برابر لکه و مواد شیمیایی . اغلب مواد شوینده خانگی و حتی برخی مواد شیمیایی صنعتی نمی توانند به این صفحات صدمه بزنند .

6.  مقاومت در برابر آتش . اغلب صفحات سخت یا مقاوم در برابر آتش هستند یا کند کننده آتش (کند سوز )

7.  استقامت . با توجه به این ویژگی صفحات است که می توانیم به مشتریان ضمانت چند ساله بدهیم . صفحات سخت باید بدون هیچ تغییری سالم باقی بمانند البته بشرطی که صدمه جدی نبینند اما برای چه مدت زمانی ؟ از لحاظ نظری و بر اساس آنچه از خواص شیمیایی این محصول می دانیم اگر بگوییم صدها سال پر بیراه نگفته ایم . قدیمی ترین صفحات آکریلیک عمری 29 تا 30 ساله دارند که بنظر می رسد سلامت این محصولات پس از این مدت گواه ادعای ماست .

8.  چشم نوازی و زیبایی. این صفحات هم زیبایی دارند ، هم احساس و هم چشم نوازند . این صفحات برای نوازش چشم ساخته شده اند .

داخل این صفحات چیست ؟

اغلب محصولات صفحات از دو ماده اصلی ساخته می شوند : یک ماده معدنی طبیعی (بعنوان پر کننده ) و یک رزین (بعنوان ماده چسبنده ) بهمراه افزودنیهای مختلف . این مواد با یکدیگر ترکیب و سپس در یک قالب ریخته می شوند تا طی یک فرایند بهبود تبدیل به صفحه یا یک شکل مثل سینک شوند .

 

آلومینا تری هیدرات ATH

پر کننده انتخابی در اغلب صفحات سخت نامی بسیار ساده دارد : آلومینا تری هیدرات (Alumina Tri: Hydra= ATH) ATH از بوکسیت اوره (Bauxite Ore) طی فرایند بنام فرآیند بایر (Bayer) گرفته و تصفیه می شود و به شکل پودری قهوه ای رنگ در می آید . بوکسیت نوعی خاک است که نشان می دهد صفحات سخت از یکی از فراوان ترین مواد معدنی طبیعی بر روی زمین ساخته می شود . رنگ قهوه ای این ماده بدلیل ناخالصی های ارگانیک بنام هوبیت (Hubits) موجود در آن است و این یعنی اینکه اکثر ATH مورد استفاده در صفحات سخت باید دوباره تصفیه شود تا به درجه سفیدی خاصی برسد . این درجه سفیدی شفافیت خاصی دارد و برای رنگهای روشن و شفاف مخصوصاً رنگ سفید بکار گرفته می شود .

ATH خواص فیزیکی خیلی خوبی دارد . مقاومت عالی در برابر لکه ، مواد شیمیایی و آب دارد ، شفاف است و نیز آنقدر سخت هست که در برابر ضربه مقاومت بالایی داشته باشد و از طرف دیگر به اندازه کافی نرم هست که قابل ماشین کاری باشد . همچنین آخرین ویژگی تقریباً جادویی آن اینست که نه تنا نمی سوزد بلکه چون آب دارد وقتی مورد حمله گرما قرار می گیرد از خود بخار متصاعد می کند که بهمین دلیل یک کند کننده طبیعی آتش است .

ATH می تواند از 45 تا 70 درصد یک صفحه سخت را تشکیل می دهد . بهمین دلیل است که قیمت ATH تاثیر زیادی روی قیمت صفحات سخت دارد .

سایر پر کننده ها

مواد دیگری نیز بعنوان پر کننده در صفحات سخت بکار می روند . کربنات کلسیم در صفحات سخت اولیه استفاده شد . کوارتز برای ساخت برخی سینک ها استفاده می شود اما آنرا بسیار سخت می کند تا حدی که در ماشینکاری آن مشکلاتی بوجود می آید . پاره ای شرکتها الیاف شیشه ای استفاده می کنند تا به محصولات خود استحکام بخشیده ، آنها را در برابر ضربه مقام کنند . حتی شرکتی وجود دارد که از بازیافت روزنامه ها نوعی پر کننده دوستدار طبیعت تولید و از آن در تولید صفحات خود استفاده می کند .

صفحات سخت بدون پر کننده

شرکتی وجود دارد که به هیچ وجه از ATH استفاده نمی کند . البته این تصمیم گیری در پاسخ به یک نیاز خاص بازار گرفته شده است . مشکل اینجاست که خراش روی صفحات تیره ای که با ATH پر شده باشند سفید می شوند (بدلیل سفیدی ATH) و همچنین در هنگام سمباده زنی پرداخت کار نیز چنین مشکلی بوجود می آید . این شرکت راه حل مشکل را در آن دیده است که رزین خالص در صفحات خود استفاده کند . البته با حذف ATH آنها بسیاری از خواص آن از جمله مقاومت در برابر آتش و نیز سختی آن را از دست می دهند . این کار نقاط قوت و ضعف خود را دارد اما به تولید کننده امکان می دهد تا رنگهای تیرهٌ عمیق را در اختیار مشتریان خود قرار دهند که در هیچ جای دیگر پیدا نمی شود . آنها برای دفاع از محصول خود می گویند که  می توانند آنرا به سختی آهن بسازند اما مشکل اینجاست که آنوقت محصول شبیه آهن خواهد بود .

 

رزین ها                                                                                  

دو خانواده اصلی رزین در تولید صفحات سخت بکار گرفته می شوند : آکریلیک و پلی استر . استفاده از رزین کاملا ً آکریلیک صفحاتی به ما می دهد که گرما نرم هستند یعنی اینکه می توان آنها را گرم نمود ، به حالتی خاص خم کرد و سپس آنرا سرد و سخت کرد بدون اینکه هیچ کدام از خواص خود را از دست بدهد . دیگر تفاوت اصلی رزین آکریلیک با پلی استر اینست که صفحات آکریلیک تحت تاثیر اشعه ماورای بنفش که در نور طبیعی موجود است قرار نمی گیرند .

رزین های پلی استر (از جمله آنهایی که با آکریلیک اصلاح شده اند یعنی بارزین های آکریلیک ترکیب شده اند ) برای مصارفی که نیاز به استحکام بالا دارند در صفحات سخت مصرف می شوند از جمله مصارف فضای باز مانند: بدنه قایق و هواپیما . صفحات سختی که با این رزینها ساخته می شوند معمولاً گرما نرم به حساب نمی آیند اگر چه بعضی تولید کنندگان و نیز مصرف کنندگان این صفحات پاره ای ویژگیهای گرمانرمی برای این محصولات برمی شمارند . رزینهای آکریلیک و پلی استر هر دو از نفت بوجود می آیند و بنابر این قیمت آنها رابطه غیر مستقیمی با بهای نفت دارد . اما عوامل دیگر عرضه و تقاضا نیز دخیل هستند که باعث نوسانات شدیدی در بازار مواد شیمیایی می شوند . در بازار امروز ، آکریلیک دو تا سه برابر پلی استر قیمت دارد .

افزودنی ها

هر محصولی از صفحات سخت ، افزودنی های بیشماری دارد . این مواد افزودنی شامل رنگدانه ها نیز می شوند اما افزودنی های دیگری را در در بر می گیرند که خواص شیمیایی و فیزیکی صفحات را بهبود بخشیده یا تقویت می کنند و یا حتی چیزهای عادی مثل استقامت رزین ها در هنگام حمل و نقل و انبار کردن را تحت تاثیر قرار می دهند : جذب کنندگان اشعه ماورای بنفش ، پیوند دهنگان مولکولی ، ثبات ساز ها تنها چند نمونه از این افزودنی ها هستند . صفحات سخت نیز مانند سایر محصولات با پیشرفت فناوری پیوسته تغییراتی در افزودنی ها را تجربه کرده اند و تولید کنندگان آن همیشه بدنبال بهبود مستمر در فرآیند تولید خود هستند یک افزودنی مهم که در تمامی صفحات سخت بکار گرفته می شود کاتالیزور است . کاتالیزور یک ماده شیمیایی است (معمولا یک پروکسید) که باعث سخت شدن مخلوط می شود .

قالب ریزی

نحوه قالب ریزی صفحات خیلی ساده است . رزین مایع با افزودنی ها و پرکننده ها مخلوط می شود و سپس داخل یک قالب باز یا بسته (معمولا برای محصولات شکل دار ) ریخته می شود . بسیار مهم است که هیچ حباب هوایی داخل مخلوط باقی نماند چون در این صورت محصول دارای حفره خواهد بود . از بین بردن حبابهای هوا به روشهای مختلف انجام می شود از روش ساده تنظیم ویسکوزیته مخلوط گرفته تا لرزاندن میز قالب و سایر روشهای جالب .

شکل گیری مواد (Curing)

شکل گیری مواد یعنی اینکه به فعل و انفعالات شیمیایی که صفحه سخت را بوجود می آورند اجازه دهیم تا صد در صد کامل شود تا محصولی ثابت و یکنواخت بوجود آید و خواص فیزیکی آن کاملاً بدست آید . برخی صفحات سخت بطورخودکار و در فضای باز شکل می گیرند . سایر صفحات در حمام بخار یا در کوره قرار داده می شوند تا فرآیند شکل گیری آنان به انجام برسد . بسیاری از رزین های پلی استر نیاز به عملیات پس از شکل گیری دارند که معمولاً یک فرآیند گرم و سرد کردن است که درجه شکل گیری را بالا می برد . شکل گیری دقیق صفحات سخت بخش مهمی از فرآیند تولید است . اگر شکل گیری بدرستی رعایت نشود باعث پدیده جوش آمدن می شود یعنی اینکه حبابهای هوا روی سطح کار را می پوشانند و سطح صفحات را کاملاً نابود می کنند ، کنترل دقیق دما به هنگام شکل گیری راه موثری برای کم کردن این مشکل است

 


نوشته شده در تاريخ سه شنبه 1390/01/30 توسط رحيم ابراهيمي
800x600

_تعريف تخته لايي: تخته لايه عبارت است از چند لايه چوب نازك (روكش) كه پس از چسب زني به طور متقاطع روي همه موارد قرار مي گيرند و از طريق فشار و حرارت دادن به هم مي چسبند

انواع لايه در تخته لايه: هر يك از ورقهاي چوبي يك تخته چند لايه را لايه مي نامند كه ممكن است يك تكه باشد و يا از چند قسمت تشكيل شده باشد وداراي انواع زير است :

لايه خارجي(نمايي): اين لايه دو سطح بيروني تخته را مي پوشاند و معولاً از لايه هاي مرغوب و درجه يك تهيه مي شود.
 
لايه مركزي(مغز): اين لايه كاملا ًدر وسط لايه هاي ديگر قرار دارد كه از يك يا چند ورقه روكش به هم چسبيده درست شده است و اغلب از لايه هاي كم عرض و درجه دو استفاده مي شود. گاهي لايه مركزي ممكن است از چند قطعه چوب طويل (به طول تخته ) و باريك (به عرضهاي مختلف) كه در كنار همه موارد به وسيله چسب به هم متصل شده باشد كه در اصطلاح تخته لايه رديفي ناميده مي شود. همچنين لايه مركزي ممكن است از تخته خرده چوب، تخته فيبر، چوب پنبه، اسفنج فشرده و غيره تشكيل شده باشد.

لايه مياني: بين لايه مركزي و خارجي قرار دارد و بيشتر نقش مقاومت و توازن نيروها را ايفا مي كند. اين لايه را مي توان در تخته چند لايه هاي بيش از سه لايه يافت
 
گونه هاي چوبي مورد مصرف در تخته چند لايه: به طور كلي گونه هاي مورد استفاده اين صنعت در ايران و جهان عبارتند از: راش، افرا، توسكا، گردو، نمدار، گونه هاي پهن برگ، و گونه هاي پهن برگ وارداتي مانند: سامبا، آكاژو، آكومه، ماهاگوني،وگونه هاي متداول در جهان عبارتند از: دوگلاس، پيسه آ، ساپن، ملز،و اكاليپتوس
 
انواع تخته لايه
تخته لايه دراز تار: تخته اي است كه جهت الياف لايه خارجي آن موازي طول (درازي) تخته باشد
 

تخته لايه پهنا تار: تخته اي است كه جهت الياف لايه هاي خارجي آن موازسي عرض تخته باشد

تخته لايه متغادل: تخته اي است كه در آن لايه هاي قرينه نسبت به لايه مركزي (مغز) دو به دو از يك گونه و با يك ضخامت باشد

تخته لايه مطبق: تخته اي است كه تمام الياف لايه هاي و احتمالاً مغز آن موازي با الياف لايه خارجي است

تخته لايه اختر تار: تخته اي است كه لايه هاي آن چنان روي هم گزارده شده اند كه الياف آن به شكل ستاره درآيد

تخته لايه با مغزي تخته خرده چوب مجوف(سوراخ دار): تخته اي است كه مغز آن داراي سوراخ هاي گوناگوني باشد

تخته لايه مختلط: تخته اي است كه مغز آن يا بعضي از لايه هاي آن از مواد ديگري بجز لايه چوبي و يا چوب يكپارچه باشد. اين تخته چند لايه ها حداقل دو لايه در طرفين مغز دارد و الياف عمود بر يكديگر است


تخته لايه قالبي: تخته لايه اي است كه در اثر فشار به شكل معيني در بيايد و مسطح نباشد

تخته لايه همگن: تخته اي است كه همه لايه هاي آن از يك گونه چوب ساخته شده باشد

تخته لايه ناهمگن: تخته اي است كه همه يا تعدادي از لايه يا مغز آن از گونه هاي مختلف چوب ساخته شده باشد

استاندارد و درجه بندي تخته چند لايه : درجه بندي تخته چند لايه را بر اساس خوبي و بدي سطح درجه بندي مي كنند. كيفيت لايه خارجي به اندازه و فراواني معايبي از قبيل : گره، ترك، و تغييرات رنگ آن بستگي داردكه به اين ترتيب به پنج گروه (درجه)N (با كيفيت عالي)،A(حداكثر داراي 3 عيب و گره)،B(حداكثر داراي 6عيب و گره)،C (حد اكثر داراي 9عيب و گره)و D(با كيفيت پايين)تقسيم مي توان كرد
به طور كلي تخته چند لايه به 3و5و7و12و15و18 لايه وگاهي اوقات 6و8 لايه وجود دارد كه خود به دو دسته سنباده شده و سنباده نشده تقسيم مي شود


موارد مصرف تخته چند لا
كارهاي ساختماني: ديوارها، سقف، پوشش كف، استفاده مي شود
 
كارهاي صنعتي: از اين محصول به عنوان عايق صوتي،حرارتي و الكتريكي مي توان استفاده كرد مانند: هواپيما سازي، سالنهاي صدا بر داري، واگن سازي
مصارف ديگر: جعبه سازي، ميزو صندلي، سورتمه سازي و موارد ديگر.

نكا چوب و شهيد رجايي(ساري)
_
چوكا گيلان (بندر انزلي)
_
روكش چوبي ايران (قزوين)



 
نوشته شده توسط مهندس صالح نظري فوق ليسانس صنايع چوب

 


نوشته شده در تاريخ سه شنبه 1390/01/30 توسط رحيم ابراهيمي
800x600

فرایند  میکروویودر چوب با استفاده از یک نوار خشک کننده ی میکروویو متوالی

فرایند خشک کردن میکروویو از روش هایی است که برای خشک کردن بیشتر مواد استفاده می شود نظیر گرم کردن غذاها، سرامیک ها و خشک کردن در چوب.هنگامیکه به صورت مناسب طراحی شود چندین سود بالا نسبت به روش های مکانیکی مرسوم دارد، شامل : کاهش زمان خشک کردن، بهره وری بالای انرژی و بهبود در کیفیت تولید برای کاربردهای صنعتی گوناگون. محفظه ی میکروویو مستطیلی شکل با مساحت 94*47 cm می باشد که با امواجی با فرکانس 2.45GHz با حداکثر کار در دمای 200 درجه ی سانتیگراد عمل می کند. قدرت میکروویو با 14 ماگنترون هوای فشرده تولید می شود که به صورت نامتقارن در پیرامون محفظه ی مستطیلی کار گذاشته شده است در سیستم پیوسته کنترل ورودی و خروجی ضروری می باشد. سیستم نوار حامل پیوسته شامل اجزای زیر می باشد: چرخاننده ی موتور، غلتک کشش نوار حامل و حمل کننده های قابل تنظیم. قدرت میکروویو با استفاده از راهنمای موج تعیین می شود و برای اندازه گیری دما از دوربین مادون قرمز با دقت ±5̊C استفاده می شود. به دلیل اینکه تهیه شدن انرژی میکروویو سخت می باشد از هدر رفتن آن جلوگیری می کند واگر عمق نفوذ از ضخامت چوب ها بیشتر باشد یک کاهش در انرژی تولید شده خواهد داشت. از آن جایی که میکروویو بر اساس خواص دی الکتریک چوب بناشده است خواص دی الکتریک برای نمونه های چوب در دمای 28 درجه سانتیگراد با استفاده از یک روش اندازه گیری(شبکه ی آنالیز گر) که فرکانس بالایی را احاطه می کند(1.5GHz تا 2.6GHz ) و کیت آن قابل حمل می باشد اندازه گیری می شود. استفاده از قدرت بالا در میکروویو رطوبت نمونه ها سریعتر از حالت قدرت پایین کاهش می یابد. میکروویو به علت گرما دادن یکنواخت سرتاسر گونه را به طور سریع و بدون همکشیدگی خشک می کند در مقایسه با خشک کردن مرسوم زمان خشک کردن از 12 ساعت به 1 ساعت کاهش داده می شود که سود قابل توجهی را در زمان خشک کردن با بیشتر مفاد به ما می دهد. در نزدیکی اواخر مرحله ی فرایند خشک کردن همچنان که مقدار رطوبت در داخل حجم نمونه کاهش می یابد انرژی جذب شده نیز کاهش خواهد یافت اگر مقدار رطوبت یا کمیت بار دی الکتریک کاهش یابد بازده به طور سریع کاهش می یابد سپس انرژی هایی که نمی توانند در اثر دی الکتریک بودن جذب شوند به ماگنترون برخورد و سبب کاهش طول عمر آنهامی شوند. مقطع عرضی چوب آلات بعد از 5 دقیقه پرتو افکنی به رنگ سیاه در می آید که دلیل آن جذب انرژی بیشتر در مغز می باشد که این تغییر رنگ باقی می ماند در مقابل تغییر رنگ نمونه های خشک شده با روش های مرسوم بیشتر است. چوب آلات خشک شده با میکروویو به دلیل انرژی یکسان جذب شده و همکشیدگی کمتر ساختار ریز مولکولی مناسبی دارد در طی یک آزمایش مقاومت محصولات در میکروویو و روش سنتی به ترتیب 50.73MPa و 45.9MPa گزارش شد. در آخر به چند مزیت میکروویو اشاره می کنیم:

1.                       قابلیت تولید دوباره وسریع  و گرمادهی همگن(کیفیت بالای محصول)

2.                       گرم شدن سریع تر برای لایه های نازک به دلیل ماگنترون های متعدد که در محفظه قرار دارند، بدین ترتیب میکروویو می تواند بیشتر به داخل چوب نفوذ کند

3.                       ضرورتاً برای عمل و کنترل گرما بدون تاخیر آماده است

4.                       بدون اتلاف گرمای ذخیره شده     


نوشته شده در تاريخ سه شنبه 1390/01/30 توسط رحيم ابراهيمي
لیگنین و رنگبری

نگارش : صالح نظری

رنگبری خمیر کاغذ جذب نور توسط خمیر کاغذ و رنگ آن عمدتاً از لیگنین موجود در آن است . برای رسیدن به میزان قابل قبولی از سفیدی ، بایستی لیگنین باقیمانده را از خمیر خارج کرد یا گوههای رنگساز آن را تا آنجا که ممکن است از بین برد . بنابراین ، برای سفید کردن خمیر کاغذ دو راه وجود دارد : 1-   خارج ساختن لیگنین ( حذف لیگنین ) 2-   تغییر دادن لیگنین رنگبری از طریق لیگنین زدایی که سبب سفید شدن دائمی کاغذ می شود را می توان در مورد خمیرهای شیمیایی انجام داد . این فرایند در چند مرحله و معمولاً به وسیله کلر ، دیوکسیدکلر ، اکسیژن و سایر ترکیب های رنگبر عملی می شود . به دلیل مشکلات زیست محیطی ، در طی چند سال آینده ، احتمالاً استفاده از گاز کلر برای رنگبری منسوخ خواهد شد و استفاده از دیوکسید کلر رونق خواهد یافت . اما در دراز مدت ، مواد شیمیایی فاقد کلر ( اکسیژن ، هیدروژن پروکسید و اوزون ) جای دیوکسید کلر را خواهد گرفت . در عملیات رنگبری ، بر اثر انحلال و خروج مواد استخراجی چوب و نحذف آلودگی هایی از قبیل گردوغبار و ته مانده های پست درخت ، تمیزی خمیر کاغذ حاصل به مقدار زیادی افزایش می یابد . در مورد خمیرهای حل شونده ، هدف از رنگبری ، علاوه بر خارج ساختن لیگنین ، خرج ساختن همی سلولوزها نیز هست . در حالی که در مورد خمیرهای مورد استفاده برای کاغذ سازی ، بایستی از حل و از بین رفتن همی سلولوزها جلوگیری شود . رنگبری با حفظ لیگنین ، معمولاً سفیدی متوسطی به کاغذ می دهد و در مورد خمیرهای مکانیکی و شیمیایی با بازده زیاد مناسب است . معمولی ترین مواد شیمیایی مورد استفاده در رنگبری با حفظ لیگنین عبارت است از دی تیونات سدیم و پروکسید هیدروژن .   رنگ بری با حذف لیگنین سابقه تاریخی کلر در سال 1774 توسط شیل کشف شد و خواص رنگبری آن در سال 1784 توسط بوتوله اعلام گردید . اما حدود یک قرن پس از این تاریخ تولید صنعتی کلر از طریق تجزیه الکترولیتی کلرید سدیم میسر شد و پس از آن ، مصرف کلر در صناایع مختلف رواج یافت . حدود پنجاه سال پس از این تاریخ ، مصرف کلر به عنوان رنگبر و سفید کننده در صنعت خمیر کاغذ آغاز شد . البته مصرف هیپوکلریت کلسیم و هیپوکلریت سدیم در سایر صنایع ، پیش از این تاریخ آز شد بود حدود بیست سال پس از کشف شیل ، تنانت دریافت که کلر با آهک خشک ترکیب می شود و گرد رنگبر تولید می کند . این بافته بیشتر از این نظر مهم بود که در مقایسه با گاز کلر ، حمل و نقل هیپوکلریت در کار با آن آسانتر بود . البته بعداً فناوری پیشرفت کرد و استفاده مستقیم از گاز کلر در صنایع نیز مسیر شد . در اوایل دهه 1930 ، با پیشرفت در فناوری رنگبری ، رنگبری های چند مرحله ای شامل کلر ، استخراج قلیایی و سپس هیپوکلریت مسیر شد . روش رنگبری چند مرحله ای در مورد خمیر سولفیت نسبتاً موفقیت آمیز بود اما در مورد خمیر کرافت همراه با کاهش درجه بسپارش سلولوز و افت خواص مقاومتی خمیر بود . با استفاده از دیوکسید کلر در رنگبری خمیر کرافت پس از سال 1940 ، تحول دیگری در رنگبری خمیر کاغذ رخ داد اگر چه توانایی دیوکسید کلر به عنوان یک عامل رنگبر سال ها قبل مشخص شده بود ف اما برای طراحی فرایندهای تولید صنعتی این ماده و کار با این گاز قابل انفجار و خورنده در کارخانه های خمیر و کاغذ به صورت ایمن و بی خطر به سال هاوقت نیاز بود . این نقطه آغاز رشد فراینده تولید خمیر کرافت رنگبری شده و کاهش تولید خمیر سولفیت بود . نوآوری در فناوری ، سبب طراحی انواع جدید سیستم های رنگبری شد ؛ از قبیل رنگبری جابه جایی و رنگبری در فازگازی مزیت فرایندهای جدید این است که مواد شیمیایی رنگبر در خمیر نفوذ می کند که نتیجه آن ، زمان رنگبری کوتاه تر و غلظت بیشتر مواد جامد در مایعات مصرف شده رنگبری است . البته این موفقیت ها به اندازه موفقیت ها در پخت پیوسته نبوده و تعداد کارخانه های رنگبری نصب شده با استفاه از فناوری جدید اندک است . در آغاز دهه 1970 ، فناوری رنگبری در آستانه تحول جدیدی قرار گرفت . بررسی ها نشان داده بود که در مایع مصرف شده واحدهای رنگبری ، ترکیب های آلی کلردار بسیار سمی وجود دارد .. در همین فاصله کشف شد که با استفاده از سیستم اکسیژن و قلیا می توان مقدار لیگنین خمیر را تا حد زیادی کاهش داد . پس از بررسی های آزمایشگاهی ، این فناوری به زودی در مقیاس صنعتی به کار رفت . امروزه معمولاً خمیر سفید نشده را از یک واکنشگاه اکسیژن عبور می دهند . پس از این مرحله لیگنین زدایی مقدماتی ( رنگبری با اکسیژن ) ، خمیر را وارد یک توالی رنگبری مناسب می کنند . اما مصرف کلر و سایر ترکیب های کلر دار رنگبر کمتر است . با پیشرفت و اصلاح روش های تجزیه ، تشخیص غلظت های بسار اندک مواد سمی کلردار در پاپ های رنگبری مسیر شد . پس از سال روش های تجزیه ، تشخیص غلظت های بسیار اندک مواد سمی کلردار در پاب های رنگبری مسیر شد . پس از سال 1980 ، با استفاده از این روش های حساس ، ترکیب های سمی کلردار از قبیل دیوکسین ها در سطح قسمت در میلیارد (ppb) حتی در کاغذد های تولید شده از خمیر رنگبری شده نیز کشف شد . به دلیل نگرانی های زیست محیطی ، میزان مجاز تخلیه پاب های عملیات رنگبری و مقدار مجاز مواد آلی سمی موجود در آنها روز به روز کمتر می شود و در آینده ضوابط مربوط دشوارتر خواهد شد . با این وجود ، هنوز مصرف کلر و سایر ترکیب های کلردار رنگبر ادامه دارد و روش های رنگبری بدون مصرف کلر عنصری (ECF) یا بدون مصرف رنگبری های کلردار (TCF) هنوز نتوانسته اند جایگزین روشهای رنگبری فعلی شوند . در پاپ های رنگبری صدها ترکیب شناسایی شده است . حتی اگر بعضی مواد از قبیل پروکسی استیک اسید و کلریک سدیم در مقیاس آزمایشگاهی به عنوان رنگبر و لیگنین زدا مصرف شوند ، در رنگبری صنعتی قابل مصرف نیستند . علاوه بر عوامل شیمیایی ، امکان استفاده از آنزیم ها و سایر کانالیزورهای بیولوژیکی از قبیل لیگنیازها نیز در رنگبری خمیر کاغذ مورد توجه قرار گرفته اند . از جمله موانعی که در مورد آنزیم ها وجود دارد ، دسترسی پذیری کم آنها و تمایل آنها به جذب در سطح الیاف است . بازیابی آنزیم ها نیز دشوار است و کار با آنها هزینه بیشتری دارد . نگاه دیگری به رنگبری ، استفاده از آنزیم هایی است که پیوند بین لیگنین و پلی ساکاریدها را می شکنند . اگر یپوند بین لیگنین و کربوهیدرات ها در خمیر کاغذ سهم زیادی در رنگ خیمر داشته باشد ، این روش روشی ایده آل خوادهد بود . ثارت شده است که تیمار خمیر پهن برگان با مخلوط همی سلولازهای غنی از –B زایلاناز ، رنگبری خمیر را آسانتر می کند . اما معلوم نیست علت این امر شکستن پیوند لیگنین – زایلان است یا عوامل دیگری در کار است . یک عیب این روش ، کاهش همی سلولوزها از جمله زایلان در خمیر است . به جای آنزیم ها ، استفاده از کاتالیزورهای به اصطلاح بایومی متیک نیز در رنگبری پیشنهاد شده است . در این راستا ، با استفاده از هموگلوبین به عنوان یک حامل اکسیژن آزمایش هایی انجام شده است . اما در مقایسه با آنزیم ها ، این نوع روش ها جنبه کاربردی نخواهند یافت .   جنبه های عمومی رنگبری اگرچه خارج ساختن لیگنین باقیمانده از خمیر با عوامل رنگبر به صورت گزیننده تر و مؤثرتر از پخت مسیر است ، اما عوامل رنگبر گران قیمت هستند و حذف عوامل آلوده کننده محیط زیست حاصل از رنگبری بسیار دشوار است . در نتیجه ضروری است لیگنین زدایی در مرحله پخت را تا آنجا که ممکن است ادامه داد اگر چه در این مورد نیز محدودیت هایی وجود دارد در مورد پخت کرافت سوزنی برگان ، نقطه قطع پخت مربوط به زمانی است که لیگنین باقیمانده در خمیر حدود 5% است . هنگامی که این خمیر در توالی عادی شامل رنگبری با کلر در اولین مرحله رنگبری می شود ، براساس یافته های گرانروی سنجی ، صرفاً اندکی وبسپارس سلولوز روی می دهد . افت کربوهیدرات ها نیز متوسط است اما هنگامی که از مخلوط اکسیژن – قلیا برای اولین مرحله لیگنین زدایی استفاده می شود ، در همان ابتدای کار افت شدید گرانروی روی می دهد در این مورد ، هم وابسپارش سلولوز و هم افت کربوهیدرات ها شدید است . به همین دلیل ، لیگنین زدایی با اکسیژن را نمی توان خیلی طولانی کرد . در مرحله لیگنین زدایی با اکسیژن ، حدود 50% لیگنین باقیمانده در خمیر رنگبری نشده را می توان خارج کرد . بقیه لیگنین را با سایر ترکیب های رنگبری باید از خمیر زدود . مکانیسم عمل عوامل رنگبری تا حدی معلوم شده است . علاوه بر اکنش های شیمیایی ، فاکتورهای فیزیکی و مورفولوژیکی نیز نقش مهمی بر عهده دارند . بخش عمده دانش موجود درباره واکنش های شیمیایی ، به ویژه مکانیسم آنها ، مرهون کار با سیستم های ساده شده و ترکیب های مدل است . عقیده بر این است که ساختار ترکیب های مدل شبیه ساختار لیگنین باقیمانده در خمیر است . البته گاهی نتایج حاصل از این نوع مدل ها با مشاهدات تجربی در فرایندهای رنگبری تفاوت فاحش دارد . به عنوان مثال ، بیشتر آزمایش های مدل در حالال های آلی انجام می شود ، در حالی که این آزمایش ها در محیط آبی ( شرایط واقعی رنگبری ) نتایج دیگری به دست می دهند . در سال های اخیر توجه زیادی به تعیین ساختار لیگنین باقیمانده شده است . بدون تردید ، آگاهی از ساختار تفصیلی لیگنین باقیمانده و ماهیت پیوند لیگنین کربوهیدرات ، به درک مکانیسم لیگنین زدایی و در نتیجه ، انتخاب بهترین شرایط رنگبری کمک می کند . یک نمونه از تفاوت پاسخ عوامل رنگبر به خمیرهای سولفیت و کرافت      نشان داده شده است . همانگونه که مشاهده می شود ، خارج ساختن لیگنین باقیماندهاز خمیر سولفیت آسان تر از خمیر کرافت است . این تفاوت پاسخ ، به ویژه در اولین مرحله رنگبری ( مرحله کلردار کردن ) آشکارتر است . در حال حاضر ، این تفاوت ها را نمی توان به دقت توضیح داد . همین قدر می توان گفت که ساختار متراکم لیگنین کرافت و پیوند های عرضی آن با کربوهیدرات ها ، یک عامل مهم در این تفاوت به شمار می آید . در جریان خمیر سازی سولفیت ، ساختار لیگنین کمتر تغییر می کند و گروه های اسیدی قوی سولفونیک اسیدی وارد این ساختار می شود این گروه ها که در لیگنین باقیمانده خمیر رنگبری نشده نیز وجود دارند ، در همه گستره PH تفکیک می شوند و به آبدوستی خمیر در مرحله اسیدی کلردار کردن کمک می کنند . اما در خمیر گرافت ، تنها گروه های اسیدی ، گروه های هیدروکسیل فنولی و تعدادی گروه های کربوکسیل است که فقط در مرحله قلیایی تفکیک شده یونی می شوند و به این ترتیب به انحلال پذیری لیگنین کمک می کنند .   واکنش های لیگنین کلروقلیا : واکنش های کلر با یک سوبسترای آلی از نوع یونی یا رادیکالی است . واکنش های لیگنین با ساختارهای آرماتیکی لیگنین عمدتاً از نوع استخلافی و اکسایشی و نیز تا حدی افزایشی به پیوندهای دوگانه شاخه های جانبی است . کلر و اجزای واکنش پذیر حاصل از آن الکتروندوست هستند و ترجیحاً به موضع های منفی حمله می کنند . چنین موضع های باردار بر اثر استخلاف ها به وجود می آیند . به عنوان مثال ، گروه های متوکسیل و نیز گروه های هیدروکسیل آزاد و اتری شده ، موقعیت های اورتو و پارای هسته آرماتیکی را فعال می کنند . به همین ترتیب ، پیوندهای دوگانه زنجیرهای جانبی که با حلقه آرماتیک مزدوج هستند ، مانند ساختارهای استیلبنی ، در معرض حمله های الکتروندوستی هستند . کلردار شدن سبب استخلاف تعدادی از اتم های هیدروژن در هسته آرماتیکی و به طور همزمان ، تشکیل هیدروژن کلرید می شود . نتیجه دیگر حمله الکتروندوستی ، جابه جا شدن شاخه جانبی و تا حدی وابسپارش لیگنین است . در شرایط کلردار کردن (رنگبری) معمولی ، دست کم منصف کلر به کار رفته به سرعت در واکنش های استخلافی مصرف می شود . نیم دیگر کلر یا کمتر ، در واکنش های اکسایشی مصرف می شود که آنها نیز واکنش های سریعی هستند و در همان فاز اولیه رنگبری رخ می دهند . نتیجه اکسایش با کلر ، گسست وسیع حلقه های آروماتیکی و تولید دی کربوکسیلیک اسیدهای اشباع نشده کلردار شده از نوع موکونیک اسیدر در پلیمر لیگنین و متیل زدایی و تشکیل متانول است . حتی ساختارهای کینوبیدی و کاتکولی کلردار شده نیز تشکیل می شود ه دومی به آسانی اکسید می شود . حتی اگر مکانیسم گسست اکسایشی پیوندهای اتری متحمل باشد ، ممکن است مکانیسم دیگری که شامل گسست هیدرولیتیک اولیه این پیوندها و سپس اکسایش کاتکول حاصل باشد نیز مکانیسم محتملی است . عمل اکسایشی کلر از نوعی که بیان شد ، در مورد گروه های هیدروکسیل فنولی آزاد و اتری شده روی می دهد اما ، اگر چه ساختارهای آروماتیکی به شدت تخریب می شوند ، اتصال های بین واحدهای مونومری ، فقط تا حدی می شکنند و  بخش عمده فراورده های واکنش در حالت پلیمری هستند .   واکنش های مواد استخراجی مواد استخراجی باقیمانده در خمیر ، به ویژه اگر آنها کلردار شده باشند ، به کیفیت خمیر آسیب می رسانند . در نتیجه ، ضروری است رنگبری را ر شرایطی انجام داد که مقدار مواد استخراجی در حداقل ممکن باشد . همچنین ، بسیار مهم است که از واکنش های تولید کننده مواد سمی یا مواد رزینی مضر جلوگیری شود . با این وجود ، به دلیل تنوع ترکیب های موجود و گاهی مضر حتی به مقدار بسیار کم ، سیستم بسیار پیچیده بوده کنترل آن دشوار است . کلر معمولاً با ترکیب های اشباع نشده نظیر استرهای پایدار اسیدهای چرب موجود در خمیر پهن برگان واکنش های  افزایشی می دهد به ویژه ، مواد عصاره ای باقیمانده درخمیر پهن برگان ، پس از کلردار شدن ( رنگبری با کلر ) ، به ترکیب های دو کلردار شده تبدیل می شوند . زدودن این نوع ترکیب ها از خمیر در مراحل بعدی رنگبری بسیار دشوار است . برخلاف کلر ، دیوکسید کلر در واکنش های افزایشی شرکت نمی کند به جای آن ، عمل اکسایش را انجام می دهد . با اینجاد گروه های کربوکسیل در خمیر ، آبدوستی آن بهتر می شود و فراورده های واکنش بیشتر در آب حل می شوند . به همین دلیل است که اگر در اولین مرحله رنگبری به جای کلر از دیوکسید کلر استفاده شود ، مقدار مواد استخرای در خمیر رنگبری شده کاهش می یابد . مقدار کلر مواد عصاره ای باقیمانده نیز کم است . رنگبری با اکسیژن پیش از مرحله کلردار کردن نیز مفید است زیرا این مرحله ، از تشکیل مواد عصاره ای کلردار شده جلوگیری می کند .   مایعات مصرف شده پس از رنگبری رها کردن پساب های رنگبری خمیر کاغذ در طبیعت یک مشکل زیست محیطی جدی است که اخیراً مورد توجه واقع شده است . کاهش پساب های صنایع تولید خمیر رنگبری نشده ، یا انتخاب و رعایت بعضی معیارها ، از جمله سیستم های شستشوی بسته خمیر ، آسان است . اگر چه حجم پساب های کارخانه های رنگبری خمیر کاغذ رها شده است در طبیعت در دهه های اخیر به طور قابل ملاحظه ای کاهش یافته است ، اما معلوم شده است که هنوز هم بهش عمده آلودگی محیط زیست ناشی از همین پساب هاست . با رعایت معیارهای زیر ، می توان از حجم پساب های رنگبری خمیر کاغذ کاست . 1- لیگنین زدایی بیشتر مثلاً از طریق بهبود گردش مایع پخت در دایجستر . 2- رنگبری با اکسیژن که امکان استفاده از پساب حاصل در تهیه مایع پخت و در نتیجه بازسازی مواد شیمیایی را به وجود آورد . 3- سیستم های جریان ناهمسو که سبب کاهش حجم پساب ها و افزایش درصد مواد جامد آنها می شود . 4- جایگزین کردن کلر با دیوکسیدکلر 5- بهبود مراحل رنگبریی نهایی با استفاده از مراحل اکسیژن ، هیدروژن پروکسید و اوزون . 6- بهبود فرایندهای جانبی برای تخلیص و تصفیه پساب های رنگبری و نیز به کارگیری سیستم های کارآمدتر برای خنثی سازی لجن های فعال شده . بیشتر این معیارها هم اکنون در کارخانه های خمیر و کاغذ جدید رعایت می شوند اما اقدام های انجام شده کافی نیست. به ویژه ضروری است راه هایی برای بهبود گزینندگی لیگنین زدایی با اکسیژن پیدا شود. برای ارزیابی دقیق اثرات زیست محیطی ناشی از رها کردن پساب های رنگبری در طبیعت و نهرها و رودخانه ها ، تعیین دقیق ترکیب شیمیایی پساب ها و عوارض بیولوژیکی آنها بسیار ضروری است . پارامترهای رایج و سنتی برای ارزیابی این خطرات ، عبارتند از اکسیژن خواهی بیولوژیکی (BOD ) ، اکسیژن خواهی شیمیایی (COD) ، مواد جامد معلق کل (TSS) ، رنگ و سمیت حاد BOD معیار ساده ای است از مقدار مواد آلی تجزیه پذیر . با اندازه گیری TSS , BOD پساب های کارخانه های خمیر کاغذ آمریکایی شمالی و اسکاندیناوی در طی دو دهه اخیر ، مشخص شده است که با وجود تقریباً دو برابر دشن تولید ، مقدار مواد سمی و مضر در پساب این کارخانه ها به حدود نصف کاهش یافته است . از سال 1980 ، صرفاً با انجام آزمایش های مسمومیت حاد ماهیان ، بی مهرگان و جلبک ها ، جواز ادامه فعالیت کارخانه های خمیر و کاغذ تمدید می شود . در سال های گذشته ، بیشتر بر گازها و مواد مضر انباشته شوند در محیط زیست با غلظت های کم و با اثرهای قابل ظهور در دراز مدت تأکید می شد . پارامتر جدیدی که معرفی دشه است TOCI ( کلر آلی کل ) که بعداً با AOX ( هالوژن پیوند دار آلی قابل جذب ) جایگزین شد . AOX شامل همه مواد آلی کلردار بدون ملاحظه اثرهای خاص هر کدام است . اما خطرناکترین ترکیب ها با اثرهای زیست محیطی جدی ، مربوط به ترکیب های سبک مولکول و چربی دوست با غلظت کم در AOX است . علاوه بر مواد آلی ، یون های کلرات تولید شده از دیوکسیدکلر در واکنش های رنگبری نیز اثرات مخربی بر جلبک های قهوه ای دارد . همچنین ، از آنجا که بود یا نبود ترکیب های خطرناک در پساب های عملیات رنگبری ، بسته به شرایط و مراحل رنگبری ، به شدت متفاوت است ، نمی توان سمیت این پساب ها را صرفاً با تعدادی پارامتر اندازه گیری کرد . به همین دلیل است که تأکید بر AOX به عنوان یک پارامتر جامع و جهانی مورد انتقاد واقع شده است .   زرد شدن خمیرهای پربازده خمیرهای پربازده را می توان تا حد زیاد اما به طور موقت سفید کرد . افت سفیدی یا پدیده « زرد شدن » ، یک خاصیت ذاتی خمیرهای لیگنین دار است و برای پایدار کردن سفیدی این نوع خمیرها ، پژوهش های زیادی انجام شده است . اما تا کنون ، روش عملی ، مناسب و اقتصادی برای رفع این مشکل پیدا نشده است و ناپایداری سفیدی ، همچنان نقطه ضعف خمیرهای پربازده نظیر CTMP , TMP , GW  است . اگرچه کربوهیدرات ها و ماد عصاره ای نیز در رنگین شدن خمیرهای پربازده سهیم هستند ، اما علت اصلی این پدیده نامطلوب لیگنین است . رنگی شدن خمیر در فقدان نور هم روی می دهد ، اما در حضور نور و امواج UV نزدیک با طول موج زیر 400mn شدت بیشتری می یابد . همانند رنگی شدن خمیر پربازده در تاریکی ، رنگی شدن در حضور نور نیز بر اثر اکسیژن شتاب بیشتری می یابد و رطوبت هوا تأثیر زیادی بر آن ندارد . دانش ما درباره پدیده پیچیده رنگی شدن کاغذ و خمیر کاغذ پربازده ناقص است ، اما واضح است که آن دسته از ساختارهای لیگنین که در طول موج های 300-400nm جذب دارند ، در این پدیده نامطلوب سهم بیشتری دارند . طبق اولین واکنش ( مورد A ) ، در حضور اکسیژن و نور ، یک هیدروژن از ساختارهای مزدوج حامل گروه های هیدروکسیل فنولی آزاد (1) گرفته میش ود . ادامه واکنش رادیکال های فنوکسی (2) و پروکسی ، سبب تشکیل هیدروپروکسیدها و رادیکال های هیدروکسیل می شود که نتیجه آن ، تشکیل ساختارهای کینوییدی و سایر رنگسازها با مکانیسمی شبیه مکانیسم بیان شده . گفته شده است که گروه های –a کربونیل در زنجیر جانبی لیگنین نقش کلیدی در پدیده رنگی شدن خمیر بر عهده دارد . طبق مورد B ، یک گروه –a کربونیل در ساختار فنولی یا غیر فنولی لیگنین (1) ، بر اثر تابش ، به حالت برانگیخته (2) تبدیل یم شود . سپس ، این جزء با یک ساختار دارای گروه هیدروکسیل فنولی آزاد (3) ترکبی می شود که نتیجه آن ، رادیال بنزیل الکل (4) و رادیکال فنوکسی (5) است . سرانجام ، رادیکال (4) بر اثر اکسیژن دوباره اکسید شده به ساختار کربونیلی اولیه تبدیل میشود . در نتیجه ، طبق این مکانیسم ، ساختارهای حامل گروه کربونیل به عنوان اجزای حساس کننده نوری عمل می کنند . سرانجام مورد C یک مسیر تغییر یافته است طبق آن ، گروه کربونیل تحریک شده ، انرژی خود را به یک مولکول اکسیژن در حالت پایه ( تریپلت ) منتقل می کند . سپس ، اکسیژن سینگلت حاصل ، یک اتم هیدروژن از یک گروه هیدروکسیل فنولی (1) می گیرد . سپس ، واکنش های رادیکال فنوکسی (2) که سبب رنگی شدن خمیر می شوند ، در حضور اکسیژن تریپلت ادامه می یابد . پایداری سفیدی خمیرهای پربازده ، بر اثر احیای گروه های کربونیل لیگنین به گروه های الکلی به اتری کردن یا استری کردن گروه های هیدروکسیل فنولی ، به طور قابل ملاحظه ای بیشتر می شود . اما این نگرش کاربرد صنعتی ندارد . سایر روش ها از قبیل استفاده از انواع مواد پایدار کننده که مانع اثر ور و اکسیژن می شوند ، یعنی جاذب های UV و عوامل ضداکسایش ، هنوز در مرحله آزمایشگاهی و بررسی هستند . اگر چه تأثیر مثبت این روش ها و مواد بر پایداری سفیدی خمیر های پربازده ثابت شد است ، اما به دلایل اقتصادی و فنی ،؟ تاکنون هیچکدام از آنها کاربرد صنعتی پیدا نکرده اند .   جداسازی لیگنین پس از خارج ساختن پلی ساکاریدها به وسیله آبکافت از چوب عاری از مواد استخراجی و عصاره ای ، لیگنین به صورت توده نامحلولی باقی می ماند . همچنین می توان لیگنین را آبکافت کرد و از چوب خارج نمود ، یا می توان آن را به مشتقات محلول تبدیل کرد . آنچه که به عنوان لیگنین کلازون شناخته شده است ، از طریق خارج ساختن پلی ساکاریدها به وسیله آبکافت با اسید سولفوریک 72% از چوب عاری از مواد عصاره ای و رزین ها به دست می آید . به این منظور ، سایر اسیدها را نیز می توان به کاربرد به طور کلی یان روش نقطه ضعف مهمی دارد و آن این است که در جریان عمل آبکافت ، ساختار لیگنین به شدت تغییر می کند . پلی ساکاریدها را به وسیله آنزیم ها نیز می توان از چوب کاملاً نرم شده خارج کرد . این روش خسته کننده است ، اما « لیگنین آنزیمی سلولولیتیک » ( CEL) ساختار اولیه خود را تا حدود زیادی به صورت تغییر نیافته حفظ می کند . همچنین لیگنین را می توان با استفاده از دیوکسان محتوی آب و هیدروکلریک اسید استخراج کرد ، اما در این مورد نیز تغییرات قابل ملاحظه ای در ساختار لیگنین روی می دهد . علاوه بر لیگنین آنزیمی سلولولیتیک ، لیگنین بیورکمن که « لیگنین چوب آسیاب شده » ( MWL ) نیز نامیده می شود ، بهترین لیگنین شناخته شده است و در مطالعات مربوط به ساختار لیگنین غالباً این نوع لیگنین مورد استفاده قرار می گیرد . هگامی که چوب در یک آسیاب توپی به صورت خشک یا در حضور حلال های غیر متورم کننده ( از قبیل تولوئن ) آسیاب می شود ، ساختار سلولی چوب در هم شکسته می شود و از تعلیق حاصل ، قسمتی از لیگنین ( که معمولاً بیشتر از 50% نسبت ) به وسیله استخراج با مخلوط آب و دیوکسان جدا می شود . لیگنین چوب آسیاب شده همیشه دارای مقدای کربوهیدرات است . با هیدروژن گیری از کانیفریل الکل به وسیله هیدروژن پروکسید در حضور آنزیم پروکسید از ، لیگنین سنتزی به نام « پلیمر هیدروژن گیری » ( CHP) به دست می آید . به علاوه ، اخیراً لیگنین جدیدی به نام « لیگنین کشتی در حالت تعلق ( RSCL ) از سلول های چوب سرو تهیه شده است . RSCL یک لیگنین کانیفریلی عاری از کربوهیدرات است . مشتقات انحلال پذیر لیگنین ( لیگنو سولفونات ها ) بر اثر ترکیب کردن وب با محلول دیوکسیدگوگرد و یون هیدروژن سولفیت در دمای بالا تشکیل می شود . همچنین وقتی چوب در دمای بالا ( 1700c ) با سدیم هیدروکسید با ، بهتر از آن ، با مخلوطی از سدیم هیدروکسید و سدیم سولفید ترکیب می شود . لیگنین به صورت لیگنین قلیایی یا لیگنین کرافت ( لیگنین سولفات ) به دست می آید . لیگنین بر اثر محلولی از هیدروکلریک اسید و تیوگلیکولیک اسید در 1000c به مشتقات انحلال پذیر در محلول های قلیایی تبدیل می شود . لیگنین سوزنی برگان را به وسیله روش کلازون و به طریق وزن سنجی می توان تعیین کرد . چوب نرمال سوزنی برگان در حدود 26 تا 32% لیگنین دارد ، در حالی که مقدار لیگنین چوب فشاری 35 تا 40% ( به ضمیمه رجوع شود ) لیگنین موجود در پهن برگان تا حدودی در ضمن آبکافت اسیدی حل می شود . بنابراین ، ارقام حاصل از روش وزن سنجی باید با احتساب « لیگنین حل شده در اسید » و با استفاده از طیف بینی UV تصحیح شود .. روش های مستقیم طیف بینی UV برای تعیین مقدار لیگنین در چوب و خمیر کاغذ نیز توسعه یافته است . چوب نرمال پهن برگان در حدود 20 تا 28% لیگنین دارد ، اگر چه در پهن برگ های استوایی مقدار لیگنین به بیش از 30% نیز می رسد . چوب کششی دارای 20 تا 23% لیگنین است .


نوشته شده در تاريخ سه شنبه 1390/01/30 توسط رحيم ابراهيمي
بافت آوند چوبی

تراکئیدها

سلولهایی کشیده با دو انتهای باریک هستند که در ساختمان اندامهای مختلف گیاهی به صورتهای خاصی پشت سر هم قرار می‌گیرند طوری که انتهای باریک آنها به صورت همپوشان واقع می‌شود. یاخته‌‌های تراکئیدی با این آرایش منظره خانه خانه به خود می‌گیرند که با نام آوند ناقص خوانده می‌شوند. در جریان تمایزیابی تراکئیدها سلولها به تدریج محتویاتشان را از دست می‌دهند و در پایان تمایزیابی می‌‌میرند و به شکل محفظه‌هایی توخالی درمی‌آیند.

پدیده تمایزیابی در این بافتها با لیگنینی شدن دیواره همراه است. ماده لیگنین پیش از مرگ سلولها به صورت ناپیوسته و به اشکال مختلف روی دیواره اولیه نهاده می‌شود. تزئینات لیگنین که به این ترتیب تشکیل می‌شود. بر اساس نحوه رسوب لیگنین انواع مختلف تراکئید مثل حلقوی و مارپیچی را در نهانزادان آوندی و هاله‌ای یا قرصی را در بازدانگان بوجود می‌آورد. سلولهای تراکئیدی به علت نحوه قرارگیری در اندامهای گیاهی و داشتن لیگنین نه تنها در نقش انتقال دهنده در پیکر گیاه می‌باشد بلکه نقش استحکام بخش را نیز بر عهده دارد. انتقال آب و املاح معدنی در تراکئیدها از طریق لانها یا پیت صورت می‌گیرد.

وسلها

فقط در نهاندانگان دیده می‌شود و به تعداد متغیر در ساختمان یک آوند شرکت می‌کنند هر کدام از این یاخته‌ها را به عنوان یک عضو تشکیل دهنده وسل گویند. آوندهای که به اینگونه ساخته می‌شوند آوند کامل نامیده می‌شوند. تمایزیابی در هر کدام از سلولهای وسل به گونه‌ای است که نهایتا منجر به مرگ سلولها می‌شود. همچنین در مراحل پایانی تمایز دیواره عرضی یاخته‌ها هم از بین می‌روند.

در محل دیواره‌هایی که در طی تمایز متلاشی می‌شوند در بسیاری از موارد یک حفره بزرگ ایجاد می‌شود. در پایان تمایز دیواره انتهایی کاملا از بین می‌رود. در بعضی از گیاهان دیواره انتهایی از چند سوراخ بزرگ تشکیل می‌یابد نه یک حفره بزرگ و ندرتا دیده می‌شود که حالت مشبک دارد. به دنبال از بین رفتن دیواره انتهایی ، آوندها تشکیل می‌شوند که تعداد سلولهای تشکیل دهنده آنها متفاوت است.

سلولهای پارانشیمی بافت گزیلم

سلولهای پارانشیمی بافت گزیلم همانند بافت فلوئم از نوع ذخیره‌ای اند. این سلولها دارای بافت سلولزی یا لیگنینی می‌باشند. خصوصا در گزیلم اولیه ، پارانشیمهای گزیلمی به گونه‌ای هستند که در امتداد عناصر هدایت کننده این بافت قرار می‌گیرند. ولی در گزیلمهای ثانویه علاوه بر پارانشیمهای عمودی ، پارانشیمهای شعاعی در امتداد شعاعی مشاهده می‌شود.

سلولهای پارانشیمی چه پارانشیم شعاعی و چه پارانشیم عمودی معمولا تا زمانی که عناصر هدایت کننده بافت گزیلم دارای فعالیت انتقالی می‌باشند، زنده هستند زمانی که این اعضا غیر فعال شوند، پارانشیمها نیز می‌میرند. ولی مواردی ممکن است یاخته‌های پارانشیمی تا چند سال پس از غیر فعال شدن آوند زنده باشند. گاها دیده می‌شود که سلولهای پارانشیمی دورتادور آوند به صورت خاصی قرار می‌گیرند. این سلولها همه اطراف آوند را مانند غلاف فرا می‌گیرد در چنین شرایطی به آنها
Vessel associated paranchym گویند.


انواع تغییرات دیواره سلولهای پارانشیمی

سمتی از سلولهای پارانشیمی که به طرف گزیلم قرار دارد در محل دیواره‌های سلولزی خود ، تغییرات قابل توجهی را نشان می‌‌دهد این سلولها به طرف داخل سلول برجستگیهایی را ایجاد می‌کنند که به شدت توسعه می‌یابد و نتیجه آن افزایش سطح غشاست. این غشا نقش مهمی می‌توانند در انتقال مواد داشته باشند. و آنها را Transfer cellsیا یاخته‌های ناقل می‌نامند. این نوع گیاهان را بطور خاص در گیاهان علفی در محل گره‌ها و برگها و در برخی از ساختارهای ترشحی مشاهده می کنیم.

زمانی که سلولهای هدایت کننده بافت گزیلم به خاطر افزایش سن گیاه غیر فعال شود یا اینکه غیر فعال شدن آوندها به دنبال ایجاد جراحت یا وارد آمدن هر نوع آسیب به بافت اتفاق افتد، ملاحظه می‌شود که سلولهای پارانشیمی مجاور زوائد پروتوپلاسمی متعدد ایجاد می‌کنند که از طریق پونکتاسیونهای موجود میان یاخته پارانشیمی و وسلها به داخل آنها نفوذ می‌کند. تعداد این زوائد می‌تواند زیاد باشد ضمنا این زوائد داخل آوند بزرگ و بزرگتر می‌شود و نهایتا آوند را مسدود می‌کند . این زوائد سیتوپلاسمی تیلوز خوانده می‌شود. با بسته شدن آوند ، پاتوژنها و انگلها نمی‌توانند به درون آوند نفوذ کنند.

سلولهای فیبری بافت گزیلم

فیبرها در گزیلمهای اولیه و ثانویه دیده می‌شوند. سلولهای فیبر در بافت گزیلم دارای دیواره‌های لیگنینی هستند. ولی ضخامت لیگنین در دیواره سلولها برحسب انواع مختلف آنها متفاوت است. انواع فیبر در بافت گزیلم عبارت است از :

فیبر تراکئیدی

در این نوع فیبر ، ضخامت ماده لیگنین در دیواره‌های سلولی بسیار اندک است. این نوع فیبرها معمولا زنده هستند و بوسیله پلاسمودسماتا با سلولهای مجاور در ارتباط اند.

فیبر لیبری فرم

این فیبرها شبیه به فیبرهایی هستند که در ساختمان فلوئم ثانویه مشاهده می‌شوند. اصطلاح Liber به معنی فلوئم ثانویه است و این فیبرها را به علت تشابه شان به فیبرهای موجود در لیبر ، لیبری فرم گویند. این فیبرها دیواره ضخیم لیگنین دارند که حجم اعظم دیواره را اشغال می‌کند و اغلب سلولها مرده‌اند.


 

 

فیبر خانه خانه

اینها فیبرهایی هستند که دارای دیواره عرضی متعدد می‌باشند. به این صورت که سلول فیبر با تشکیل دیواره‌های افقی چند بار تقسیم می‌شوند و در نتیجه فیبر یک منظره خانه خانه بخود می‌گیرد (در برش طولی). این فیبرها اغلب می‌توانند ترکیبات شیمیایی با ماهیتهای مختلف را در خود انباشته کنند. این مواد بیشتر ترکیبات نشاسته‌ای ، لیپید ، تانن ، و ترکیباتی مثل اگزالواستیک اسید است.

فیبر ژلاتینی

فیبرهای ژلاتینی نوع دیگری از فیبرها هستند که در ساختمان چوبی به نام چوب واکنش تشکیل می‌شوند. این نوع فیبر در ساختمان چوب نهاندانگان در شاخه‌هایی که حالت افقی یا مورب دارند، دیده می‌شود. این نوع فیبرها یا ماده لیگنینی ندارند یا لیگنین آنها کم است. ترکیبات پکتیکی در این نوع فیبرها فراوان است

 

بافت چوبی



عناصر تراکئید

دو نوع عناصر چوبی به نامهای تراکئید یا (تشکیل دهنده آوند‌های چوبی ناقص) و وسل (تشکیل دهنده آوندهای چوب کامل) در گیاهان وجود دارند. تفاوت اصلی دو نوع آوند چوبی در این است که تراکئید منفذ ندارند در حالی که دیواره‌های انتهایی وسل‌ها دارای منفذ هستند. بنابراین در تراکئید عبور آب از یاخته‌ای به یاخته دیگر بصورت نفوذ از دیواره سه لایه‌ای متشکل از دیوراه‌های نخستین دو یاخته مجاور و تیغه میانی آنها انجام می‌گیرد. در حالی که در وسل‌ها آب از منافذ آزاد بین یاخته‌ها عبور می‌کند.

به علاوه یاخته‌های تشکیل دهنده تراکئیدها از یاخته‌های وسل‌ها درازتر و بارکترند. به تدریج که عناصر تراکئیدی رشد می‌کنند، پروتوپلاسمان از بین می‌رود اما قبل از آن دیواره پسین بر روی دیواره نخستین بوجود می‌آید و دیواره ضخیم تر می‌شود دیواره دو انتهای یاخته نیز قبل از ناپدید شدن پروتوپلاسم از بین می‌رود. در نتیجه نقش یاخته چوبی زنده دیواره پسین و حل کردن انتهایی دیواره یاخته است. پس از این فرآیندها ، پروتوپلاسم از بین می‌رود و یاخته‌های چوبی مرده بر جای می‌مانند و
شیره خام درون آنها جریان می‌یابد.

ساختار و شکل دیواره پسین عناصر تراکئیدی

دیواره پسین در عناصر تراکئیدی بطور یکنواخت تشکیل می‌شود چنانکه در بعضی نقاط ضخیم تر و در نقاط دیگر نازکتر است. این ناهمواریها بصورت برجستگیها و فرورفتگیهایی با طرحهای گوناگون در سطح درونی عناصر تراکئیدی بوجود می‌آیند و آوندهای چوبی را بر حسب انواع این تزئینات نامگذاری می‌کنند مانند آوندهای حلقوی ، مارپیچی ، نردبانی ، مشبک و منقوط. لیگنین در آوندهای حلقوی و مارپیچی بصورت حلقه‌های جدا از هم یا نوارهای مارپیچی و در آوندهای نردبانی و مشبک به ترتیب به شکل نوارهای موازی و مشبک در آمده است در آوندهای منقوط لیگنین تمام سطح دیواره بجز نقاط فرورفته را فرا رفته است.

فیبرها

یاخته‌های فیبر چوبی نسبتا درازند دیواره آنها ضخیم تر از تراکئیدهاست. این یاخته‌ها بیشتر نقش استحکامی دارند. یاخته‌های فیبری ممکن است دارای پروتوپلاست زنده بوده و نقشهای زیستی از قبیل ذخیره نشاسته و غیره داشته باشند.

یاخته‌های پارانشیمی

یاخته‌های پارانشیمی در بافت چوبی پسین ممکن است دارای دیواره پسین یا فاقد آن باشد نقش مهم این یاخته‌ها ذخیره مواد است.

ویژگیهای چوب

در یک درخت زنده 10% وزن چوب را آب تشکیل می‌دهد اما در هنگام مصرف مقدار آب چوب به 10 درصد تقلیل می‌یابد. آبگیری از چوب این روزها به طریق پیشرفته در کارخانجات انجام می‌گیرد که در چوب ترک یا شکاف بوجود نمی‌آید. بخش خشک چوب از 60 تا 75 درصد سلولز و 15 تا 25 درصد لیگنین ساخته شده است. لیگنین ماده آلی است که در سطح داخلی آوندهای چوبی رسوب می‌کند و دیواره آنها را محکم می‌کند مواد دیگر سازنده چوب که مقدار آنها کم است عبارتند از : رزین ، صمغ ، روغن ، رنگ ، تانن و نشاسته مواد سازنده چوب در تصمیم گیری برای کاربردهای گوناگون از چوب موثرند. در استفاده از چوبها تراکم و دوام آنها نیز در نظر گرفته می‌شود.

فشردگی یا تراکم چوب

فشردگی یا تراکم چوب مهمترین ویژگی آن به شمار می‌آید. تراکم هر چوب عبارت است از وزن واحد حجم آن. برای مثال وزن یک سانتیمتر مکعب وزن چوب در مقایسه با وزن آب هم حجم آن به صورت کسری از 1 بیان می شود. بخاطر وجود فضاهای خالی زیاد در چوب وزن مخصوص آنها بطور نسبی کمتر از 1 است وزن مخصوص چوب بین 0.4 تا 1.4 متغیر است چوبهایی که وزن مخصوص آنها از 0.5 کمتر باشد سبک و چوبهای که را که وزن مخصوص آنها بالای 0.7 است سنگین به حساب می‌آورند.

دوام چوب

برای مطالعه دوام چوب ، مقاومت و پایداری آن را در برابر پوسیدگی بررسی می‌کنند. از مواد سازنده چوب روغنها ، رزینها و تاننها از پوسیدگی آن جلوگیری می‌کنند چوبی که 15% تانن داشته باشد، می‌تواند پس از افتادن مدتها در کف جنگل بماند و آسیب نبیند. 


 


نوشته شده در تاريخ سه شنبه 1390/01/30 توسط رحيم ابراهيمي
800x600

انواع خشک


خشک کن های ثابت :

 عملیات خشک کردن عموما" به دو صورت ناپیوسته (Batch) یا پیوسته و مداوم(Continuous) انجام می پذیرد . در فرآیند ناپیوسته معمولا" مقداری جسم جامد تر در مجاور جریان هوا قرار می گیرد و این جریان هوا باعث تبخیر آب جسم تر می گردد . درفرآیند مداوم معمولا" جسم تر و همینطور جریان گاز از داخل دستگاهی عبور می کنند و زمان اقامت کافی به آن جهت خشک شدن در دستگاه داده می شود . دستگاههایی که عمل خشک کردن را انجام می دهند با توجه به پارامترهای زیر انتخاب می شوند :

 1- روش فرآیند ، پیوسته یا نا پیوسته بودن عملیات : در روش ناپیوسته دستگاه خشک کن با مواد مرطوب باردهی شده و در آن تا خشک شدن باقی می ماند ، سپس خالی شده و مجددا" با مواد مرطوب پر می شود . در خشک کن های مداوم به صورت پیوسته مواد و گاز خنک کننده وارد و خارج می شوند .

 2- روش اعمال حرارت مورد نیاز برای تبخیر رطوبت : در خشک کن های مستقیم ، حرارت با تماس مستقیم ماه یا گاز داغ به آن منتقل می شود . در خشک کن های غیر مستقیم ، حرارت به طریق هدایت از سطح یا تشعشعات IR یا روشهای دیگر به جسم مرطوب رسیده و از گاز تنها برای حمل رطوبت خارج شده از جسم استفاده می کنند .

 3- طبیعت ماده خشک شونده ، ما ممکن است جامد سختی مثل چوب باشد ، ماده نرمی مثل پارچه و کاغذ یا جامد دانه ای شکل مثل مواد کریستالی ، خمیر غلیظ یا اسلاری (Slurry)باشد . شکل فیزیکی ماده می تواند در تعیین نوع خشک کن موثر باشد

 

خشک کن های ناپیوسته :

این نوع خشک کن ها به مقدار زیادی به طبیعت ماده خشک شونده بستگی دارد . خشک کن های سینی دار که گاها" کابینی یا قفسه ای نیز گفته می شود برای خشک کردن جامداتی که بایستی روی سینی نگهداری شونداز جمله مواد خمیری (کیک فیلتری) یا جامدات مشابه استفاده می شود. این دستگاه شامل یک کابین با تعدادی سینی می باشد که قابل خارج کردن ازآن می باشند . بعد از بارگذاری ، کابین بسته می شود و هوای گرم شده بین تعدادی از سینی ها جریان می یابد تا رطوبت موجود در جسم را تبخیر کند . گاز خنثی ، حتی بخار داغ به جای هوا می تواند استفاده شود ، زمانیکه مایع تبخیر شونده از جسم قابل اشتعال باشد . وقتی مواد به خشکی مورد نظر رسید ، کابین باز می شود و سینی ها با سینی های جدید عوض می شوند و عملیات مجددا " تکرار می شود .

 مواد گرانولی، روی توری هایی به عمق کم ریخته می شوند به طوری که هوا یا گاز دیگر می تواند به آرامی از این بستر عبور کند. بدین طریق سریعتر جامد خشک خواهد شد. نوعی خشک کن که برای این منظور استفاده می شود خشک کن سیرکولاسیونی می باشد.

 (Through- Circulation Drier) جامدات کریستالی و موادی که طبیعتا" دانه ای هستند مثل سیلیکاژل در این خشک کن ها به خوبی خشک می شوند. مواد خمیری نیز می توانند توسط یک اکسترودر به صورت گرانول درآمده و بدین طریق به راحتی خشک شوند.

 مشکل عمده این نوع خشک کننده ها ناهمگونی میزان رطوبت در محصول نهایی خروجی از آن می باشد. این نیز به خاطر عدم یک نواختی جریان گاز در قسمتهای مختلف این خشک کن می باشد، که می بایست حتی الامکان از ایجاد مناطق مرده جلوگیری کرد. بنابراین با برقرارکردن سرعت بالا (3تا4متردرثانیه) در گاز می توان یک نواختی رطوبت در مناطق مختلف خشک کن را بالا برد.

 

خشک کن های غیرمستقیم :

خشک کن های قفسه ای تحت خلا": این دستگاه ها نیز مشابه خشک کن های سینی دار مستقیم ساخته می شوند با این تفاوت که از درب های درزگیری شده استفاده می شود تا بتواند خلاء ایجاد شده در خشک کن را نگهدارد. دراین خشک کن هوا یا گاز دیگری جریان نمی یابد. سینی های محتوی جامد روی قفسه هایی قرار می گیرند که توسط آب داغ یا بخار گرم می شوند و حرارت به طریق هدایت به جامد منتقل می گردد. بعد از بارگذاری و آب بندی ، هوای موجود در خشک کن توسط پمپ های خلاء یا اجکتور مکیده شده و بخار خروجی کندانس می شود. در نوع دیگری (Agitated Pan Dryer) از این خشک کن ها برای خشک کردن خمیرها و لجن ها از ظروف استوانه ای به قطر 1تا2متر و ارتفاع 30تا60 سانتیمتر که مجهز به همزن می باشند استفاده می شود که داخل کابین خلاء قرار می گیرند. این ظروف توسط ژاکت های حرارتی با آب داغ یا بخار گرم می شوند.

 این خشک کن هاعمدتا" پرهزینه هستند و تنها در مواردی که می بایست ماده در دمای پایین و در غیاب هوا خشک شود استفاده می گردد. از جمله می توان به مواد دارویی اشاره کرد. 

 

خشک کن های انجمادی (Freeze Drying) :

 موادی که نمی توانند گرم شوند حتی تا دمای متوسط ، از جمله مواد غذایی یا دارویی ، می توانند با این روش خشک گردند. ماده تر در معرض هوای خیلی سرد قرار گرفته و منجمد می شود و سپس در اتاق خلاء قرار گرفته و رطوبت خارج شده توسط پمپ خلاء یا اجکتور به بیرون هدایت می شود. 

 

 خشک کن های مداوم (Continuous Drying): 

این خشک کن ها با توجه به حجم محصول نسبتا" کوچک ، با دیگر دستگاههای موجود در فرایند شیمیایی تطابق بیشتری داشته و نیاز به ذخیره و انبار کردن قبل از خشک کن ندارند. محصول به دست آمده محتوی رطوبت یکنواخت تری است و هزینه به ازاء واحد وزن محصول نسبتا"کم است. شبیه خشک کن های ناپیوسته نوع خشک کن یا ساختار آن به شرایط ماده خشک شونده بستگی دارد.

در بسیاری از این خشک کن ها ، جسم جامد در خشک کن حرکت کرده و با جریان گاز تماس می یابد. حرکت جامد و جریان گاز ممکن است همسو، ناهمسو یا به صورت متقاطع باشد. در جریان های ناهمسو ، داغ ترین گاز در تماس با خشک ترین جامد قرار می گیرد ، به طوری که دمای جامد تا حد امکان به دمای گاز ورودی نزدیک می شود. این روش سریع ترین حالت خشک شدن (از دست رفتن رطوبت پیوندی ) را نتیجه خواهد داد و در مواردی باعث صدمه دیدن محصول خواهد شد. از طرفی جسم جامد مقدار زیادی از حرارت موجود در گاز را از خشک کن خارج می کند. در جریان های همسو ، جامد مرطوب با داغ ترین گاز مجاور می شود و جامد تنها تا دمای مرطوب گاز گرم خواهد شد و در این حالت حتی مواد حساس بر دما نیز می توانند بدون ایجاد اشکال خشک شوند. در جریان های موازی کنترل بیشتری روی میزان رطوبت محصول وجود دارد.

خشک کن های تونلی :

خشک کن های تونلی نسبتا" طویل می باشند که سینی های محتوی مواد خشک شونده روی واگن هایی قرار داده شده و از آن عبور می کنند. زمان اقامت در خشک کن بایستی به حد کافی طولانی باشد تا رطوبت به مقدار مورد نظر برسد. برای دمای نسبتا" پایین معمولا"از هوای گرم شده توسط بخار استفاده می شود و در دمای بالاتر و مخصوصا" مواردی که نیاز نیست محصول تمیز باشد از گازهای احتراق استفاده می گردد. در این خشک کن ها از هر دو جریان همسو و ناهمسو می توان استفاده کرد و در بعضی موارد روی دیواره های تونلی نیز فن هایی نصب می شود تا جریان بیشتری از گاز را ایجاد کنند. برای ایجاد راندمان حرارتی بالاتر معمولا" قسمتی از گاز های خروجی از تونل به آن برگردانده می شوند. 

خشک کن های بشکه ای (Drum Drier) :

 مواد سیال همچون محلول ها ، لجن (Slurries) و خمیرها می توانند روی خشک کن های غیر مستقیمی که به خشک کن های بشکه ای شناخته می شوند به رطوبت مورد نظر برسند. بشکه از داخل توسط بخار گرم شده و قسمتی از آن در حوضچه مواد خشک شونده غوطه ور می باشد. چرخش بشکه باعث ایجاد فیلمی از مواد شده و در چرخش کامل این فیلم خشک شده و از طرف دیگر توسط کاردکی فیلم برداشته می شود. معمولا" مواد خشک شونده واقع در حوضچه را در دمای جوش نگه می دارند تا سرعت تبخیر از روی درام سریع تر گردد

چگونگی خشک کردن چوب برای ساخت آلات موسیقی

 

چگونگی خشک کردن چوب برای ساخت آلات موسیقی.

آیا سرعت خشک شدن چوب بر کیفیت موسیقی آن تاثیرگذار است؟

آیا تفاوتی درمحصول نهایی چوبی که سریع خشک شده و ان چوبی که کند خشک شده از نظر کیفیت تبدیل آن به آلت موسیقی وجود دارد؟ و چه تاثیری بر استحکام و صدای آن آلت می تواند بگذارد؟

کند خشک کردن چوب،آنهم به دست طبیعت در صورت داشتن زمان کافی بهترین راه است.

به هرحال سرعت خشک شدن تاثیرچندانی بر کیفیت موسیقیایی چوب ندارد.تنها مسئله ی مهمی که بر چوب تاثیرمیگذاردغلبه بر فشار ویسکوز یا رهایی از فشار با مکانیزم است که زمان زیادی را می طلبد.این فشار ها که بر چوب در طی فرایند خشک کردن،چه تند وچه کند،وارد می شود پس ازگذشت سالها از بین میرود. هر چه چوب زودتر خشک شود،زمان بیشتری برای رهایی از این فشار باید صرف کنید.

همچنین کنده هایی که مدتی در آب بوده اند در مقایسه با کنده های تازه بریده شده برای ساخت آلات موسیقی مناسب تر هستند.واین بخاطر فعالیت های باکترایی است که باعث ایجاد تخلخل بیشتری در چوب میشوند.

البته خشک کردن چوب به گونه مورد نظر نیزبستگی دارد.برای مثال بلوط سفید در مدت دو تابستان در معرض هوا خشک می شودوچوب آن پس از این مدت عطر وانیل را از دست داده و به جای آن عطر گس را به خود می گیرد. و همچنین گونه های دیگر تغیرات شیمیایی دیگری را خواهند داشت.

بر اساس تحقیقات ونگرت(2000) کنده های قدیمی با رشد به طور معمول بین 20 تا 40 حلقه ی رشد در هر اینچ در مقایسه با کنده های تازه رشد که در هر اینچ 4 حلقه ی رشد دارند برای ساخت آلات موسیقی مناسب تر هستند.

کمتر شدن فشار بر چوب باعث ایجاد آهنگ دلپذیر چوب در ساخت آلات موسیقی میشود .

به هر حال بهترین چوب برای ساختن آلات موسیقی و بخصوص ویالون،چوبی است که توسط هوا-خشک شده باشد.(به مدت 25سال)

 

 

 


نوشته شده در تاريخ شنبه 1390/01/27 توسط رحيم ابراهيمي

چگونه زغال را تهيه مي كنند؟


از سوختن اندام گياه يا حيوان، زغال به دست مي آيد. زغال ماده اي اسفنج مانند و سياه است و تقريباً مي توان آن را كربن خالص دانست.

علتِ آن كه از داغ كردن يا سوزاندن چوب يا استخوان حيوان، زغال پديد مي آيد؛ اين است كه آن ها بر اثر حرارت، آب و گازهاي نهفته در خود را از دست مي دهند، و فقط جسم جامدي از خود بر جاي مي نهند.

براي تهيه زغال چوب دو راه وجود دارد:
1 -
مقداري چوب و هيزم را روي هم انباشته، در هواي آزاد آتش مي زنند. اين شيوه قرن هاست كه در جنگل هاي شمال اروپا از آن پيروي مي شود. ولي اشكالش اين است كه گازهاي متصـاعد از چوب در هوا پراكنده مي شود و به هدر مي رود.
2 -
چوب ها را جمع آوري كرده با نقاله هايي به كوره هاي مخصوصي مي برند. همين كه آتش بر افروخته شد، دريچه تنور را مي بندد و آن گاه چوب ها در فضايي بسته، به تدريج مبدل به زغال مي شوند.

براي استفاده از گازهاي متصاعد نيز جايي آماده كرده اند كه از راه منفذي كه به كوره متصل است، به آن جا رهسپار مي گردند. در آن جا اين گازها به صورت مواد مفيدي مانند الكل، چوب، اسيد استيك و استون در مي آيند.

در گذشته از زغال چوب، باروت مي ساختند. زيرا حرارت را بسيار ضعيف هدايت مي كند و نوعي عايق به شمار مي رود.

يكي از جديدترين موارد استعمال زغال همان است كه در جريان جنگ جهاني اول كشف گرديد. دانشمندان دريافتند كه اگر زغال را در معرض حرارت شديد قرار بدهند، حالتي پيدا مي كند كه نيروي جذب گازش، افزون مي گردد. زغالي كه بدين گونه به عمل مي آمد به درد ساختن ماسك ضد گاز مي خورد.

امروزه ما چنين زغالي را زغال زنده مي ناميم. اكنون طرز تهيه زغال زنده به گونه ديگري صورت مي گيرد. اين كه مي آيند و بخار بسيار گرمي را از ميان زغال عبور مي دهند تا بدين وسيله سوراخ هاي اسفنجي آن بيشتر شود.

آنگاه اگر گازهاي سمي از ميان چنين زغالي بگذرند، به وسيله عمل جذب سطحي از بين مي روند. به گفته ديگر، مولكول هاي گازهاي سمي بر سطح زغال زنده، مي نشيند.

يكي از خواص بسيار مهم «زغال زنده» آن است كه گازهاي سمي را به مقدار فراوان جذب مي كند، ولي اكسيژن هوا را به مقدار اندك. از اين رو، كسي كه ماسك ضد گاز به صورت زده به راحتي اكسيژن را تنفس مي كند ولي در ضمن از شر گازهاي سمي نيز آسوده است

 


نوشته شده در تاريخ شنبه 1390/01/27 توسط رحيم ابراهيمي
وضعیت صنعت تخته خرده چوب به طور کامل


اثر دانسيته تخته در كارايي پارافين : مقدار آبي كه در پانل هاي چوبي نفوذ كرده و جذب مي شود معمولا با دانسيته آنها نسبت عكس دارد . پانل هاي با دانسيته پايين با فرض ثابت بودن ساير متغير ها فضاي خالي بیشتر بين ذرات خرده چوب دارد در نتیجه بيشتر رطوبت جذب مي كنند . با افزايش D تخته ، کاهش فضاي خالي بين ذرات در نتیجه مقدار کمی آب به داخل تخته نفوذ مي كند ، در كوتاه مدت مقاومت پانل هاي چوبي با D بالا در برابر نفوذ آب افزایش و بهبود می یابد . اما با قرار گرفتن اين محصول در شرايط تعادل (زمان طولاني) اين منحني واژگون مي شود چون تخته سنگين تر ماده چوبي زیادی دارددر نتیجه در دراز مدت امكان بيشتر براي واكشيدگي و جذب آب دارد . با دسته بندي تخته هاي گرم، ايجاد آهار موم و گسترش آن ، رفع عدم توزيع مناسب موم . وقتي دسته بندي تخته ها در دماي بالاتر از نقطه ذوب موم به حد كافي ادامه يابد موم جريان يافته و آهار زني موثر امكان پذير مي گردد. آهار موم به دو صورت با خرده چوبها مخلوط مي شود . 1- موم مذاب و امولسيون موم . اين ها باشرايط مناسب آهار يكسان ايجاد مي كنند ولي امولسيون توزيع حجمي مناسب تر ذرات موم را بدنبال دارد و كارايي بيشتر دارد . در اكثر كارخانه ها شرايط نامطلوب دما كاربرد موثر موم مذاب را دچار اختلال كرده است . هنگاميكه دماي پرس در حد مطلوب بوده و فشار ماكزيمم به تخته اعمال گردد . توزيع موم به نحو موثري صورت گرفته و اينك آهار زني بهبود مي يابد . پانل هايي كه از خرده چوب هاي درشت و ضخيم با دانسيته كم ساخته مي شوند تمايل بیشتری به جذب آب چون ذرات رزين حاوي موم به اين خلل و فرج وارد شده و بدون مواجهه با فشار زياد در معرض دماي پرس پليمر مي شوند . اگر 4-1 دوره تخته ها در دماي باقي بمانند موم در سطح وسيع منتشر شده و كارايي آن بیشتر می شود . اما وقتي از UF استفاده مي شود اين امر منجر به كاهش مقاومت هاي تخته مي شود و فضاي زيادي لازم است . سيستم هاي خنك كننده در كارخانه وجود دارد بعد از پرس كه نتيجه آن كاهش آشكار كيفيت آهار زني است . مواد حفاظتي : صفحات فشرده مدت طولاني در معرض عوامل جوي در نتیجه مستعد حمله عوامل مخرب بيولوژيك مثل قارچ و حشره . نوع رزين در اين ؟؟؟؟؟؟ موثر است تخته هاي ساخته شده با UF مستعد حمله قارچ ها . تخته هاي حاصل چسب PF تا حدودي مانع رشد قارچ ها . تخته هاي حاصل از UF خسارات از طرف موريانه ها پس بايد تيمار حفاظتي شوند . شرايط تهاجم قارچ ها : دما ، رطوبت ، نور ، دما فعال اند ، رطوبت 25 تا 40 درصد ، رشد قارچ ها . انواع قارچ هايي كه مي توانند به پانل هاي چوبي صدمه بزنند : قارچ هاي آبكشي ، قارچ هاي سرداب (معدن)و قارچ هاي ؟؟؟؟؟؟(كپك)در نتیجه انواع پوسيدگي هاي سفيد و قهوه اي را ايجاد مي كنند . مواد حفاظتي نبايد PH چسب را تغيير دهند چون از آنها مواد و نمك هاي قابل حل در آب ،‌تركيبات روغني و مواد نمكي – روغني . مهمترين مواد قابل حل در آب : تركيبات روي ، بور، جيوه، نمك هاي فلوئور مثل فلوئورورسيليسیم ، فلوئورورقليايي با نیترو فنیل فلوئورورقليايي محتوي بی کربنات با دی نیترو فنل ، کروئوزوت و کلرو نفتالین ، از گروزه ترکیبات روغنی . يكي از موثر ترين مواد حفاظتي پانل ها ، پنتا كلروفنل يا نمك سديم ، آلالین پنتا كلروفنات سديم است . ميزان مصرف 25/0 تا 2 درصد وزن خشك خرده چوبها ، مواد حفاظتي و ضد آتش پ ) از پليمر شدن رزين UF مقداري رطوبت به كيك خرده چوب اضافه مي شود كه چندان زياد نيست 1-5/1 درصد كه در محاسبات منظور نمي شود . ت ) گاهي مقداري آب روي سطح كيك اسپري مي كنند . در اروپا متداول است ، صافي و تراكم سطح تخته ، انتقال سريعتر حرارت به لايه مياني كيك ، كوتاه تر شدن زمان پرس ، حدود 2 -1 درصد آب به كيك مي افزايند محاسبه رطوبت كيك = وزن آب موجود در خرده چوبها * = وزن آب اضافه شده در مرحله چسب زني = وزن كاملا خشك خرده چوبها * = وزن رزين خشك * = رطوبت كيك در صورتي كه رطوبت خرده چوب رطوبت چسب و K هم مقدار مصرف چسب باشد رطوبت كيك وقتي آب روي تخته اسپري شود رطوبت كيك تاثير زيادي بر خواص تخته دارد . مثال : در يك كارخانه رطوبت كيك خرده چوب بعد از خشك كن 5/3 درصد ،‌ميزان مواد جامد چسب مصرفي 48 % و ميزان مصرف چسب 9% است ، رطوبت كيك خرده چوب را بدست آوريد . 52=48-100 تاثير رطوبت بر خواص تخته : رطوبت تاثير مثبت بر خواص تخته دارد. رطوبت بر زمان بسته شدن پرس تاثير دارد . IB MOR %MR 8/3 236 5/8 5/5 264 11 5/6 248 5/13 4/3 244 16 بهترين مقدار MOR در رطوبت 11% و بهترين مقدار IB 5/13% ، لذا شرايط مطلوب بين اين دو مقدار رطوبتي يافت مي شود . از لحاظ تئوري هر چه رطوبت افزايش يابد بهتر است ، در خم كاري چوب بخار دهي مي شود تا حرارت ورطوبت به آن برسد . رطوبت خرده چوب هم اگر بالا باشد تخته متراكم تر و صاف تري حاصل مي شود . معايب رطوبت بالا در چسبندگي مشكل ايجاد مي كندو تخته طبله مي كند . بعلاوه رطوبت بر زمان بسته شدن پرس (زماني كه صفحه پرس روي كيك مماس مي شود تا زماني كه به ضخامت نهايي تخته مي رسد) نيز اثر دارد . هر چه ذرات خرده چوب رطوبت بالا باشد زمان بسته شدن پرس كم مي شود و البته زمان پرس افزايش مي يابد . حد مناسب رطوبت كيك 12-8% است . گراديان رطوبتي كيك خرده چوب براي محاسبه رطوبت هم مي توان كيك را همسان (دربالا) و هم سه لايه در نظر گرفت . اختلاف رطوبت بين لايه هاي سطحي و لايه مياني وجود دارد . نتيجتاً : حجم بخار در سطح بالا ،زمان پرس كوتاه ، فشردگي لايه سطحي بالا ، در نتيجه سطح صاف و صيقلي خواهيم داشت ، جرم ويژه لايه سطحي بالا ، درنتيجه MOR لايه سطحي افزايش مي يابد. لذا یک لايه سطحي اسپري آب صورت مي گيرد ، اين باعث ايجاد گراديان دانسيته نيز مي شود . هر چه گراديان رطوبت لايه سطح و مغز بيشتر شود لايه سطحي مقاومت بيشتري از لايه مياني خواهد يافت .حد مناسب اسپري آب است . دانسيته لايه مياني دانسيته لايه سطحي اسپري آب 590 700 ---- 565 900 50 550 980 100 تاثير رطوبت كيك بر خواص تخته : رطوبت كيك اثر قابل توجهي بر فرايند توليد و خواص كاربردي پانل ها دارد . رطوبت خيلي زياد و خيلي كم سبب بروز مشكلات : رطوبت كيك خرده چوبهايي كه از چوبهاي سبك تشكيل مي شود كمتر از رطوبت كيك حاصل از چوبهاي سنگين است . هنگام پرس بخار آب داغ به طرف مغز و سپس كناره هاي تخته حركت مي كند . وقتي از چوب سبك استفاده شود حجم كيك (ضخامت كيك) 10 برابر ضخامت تخته خواهد بود .خرده چوبهاي سبك به ميزان زياد فشرده مي شوند و ضريب فشردگي بالايي دارند . اين تراكم نفوذ پذيري كيك را کاهش می دهد و مانع از خروج بخار مي شود . بخار محبوس شده ،ضعيف شده اتصال خرده چوبها ، كاهش مقاومت تخته ، گازهاي ناشي از پليمر شدن و متصاعد شدن برخي از مواد استخراجي ،فشار گاز در تخته افزایش و معايبي مثل تاول زدن ، تبله شدن سطح ، جدا شدن لايه هاي تخته. رطوبت زياد كيك : نرمي و انعطاف خرده چوبها را با توجه به دانسيته بالا داده ،‌افزایش قابليت فشردگي كيك در پرس اثر مثبت بر سيكل پرس كيك و كوتاه شدن در آن دارد . سطوح بالاي رطوبت وقتي از دستگاه هايي مثل انرژي RF در پرس استفاد مي شود محدوديت ايجاد مي كند . رطوبت زیاد كيك در نتیجه مصرف بيش از حد انرژی و ايجاد گرماي فوق العاده زياد . پايين بودن رطوبت كيك كندي انتقال حرارت پرس به لايه مياني ، نايكنواختي دانسيته سطح تخته و زبري بيش از حد آن نزول كيفيت سطحي تخته ها ، كاهش جريان مناسب رزين و ويژگي تركنندگي آن ،‌مهم تر از همه بعلت سفتي و غير قابل انعطاف بودن خرده چوبها كاهش سطح تماس بين خرده چوبهاي كيك ، بخصوص وقتي گونه ها سنگين باشند . اندازه گيري و كنترل رطوبت در خط توليد عامل رطوبت بايد به طور مستمر در خط توليد كنترل و تنظيم گردد تا از بروز مشكلات حاصل از تغييرات غير قابل كنترل رطوبت جلوگيري شود . 1- اولين مراحل توليد ، رطوبت ماده اوليه هنگام ورود به يارد و قبل از خرد شدن ، تاثير بر نوع و فرم هندسي خرده چوبها و خواص فيزيكي آنها 2- قبل و بعد از خشك شدن 3- قبل و بعد از چسب زني 4- رطوبت مواد در مرحله فرمينگ با تشكيل كيك خرده چوب 5- رطوبت تخته هنگام خروج از پرس 6- بعد از سنباده زدن امروزه سيستم هاي خودكار رطوبت ماده اوليه را پيوسته كنترل مي كنند . كارخانه هايي كه مجهز به آن نيستند ، دستي و غير منظم و در صدد جايگزيني اند. براي اندازه گيري رطوبت روش آزمايشگاهي ، خشك كردن در اتو روش مذكور قديمي است . امروزه از تجهيزات استفاده مي شود . تجهيزاتي كه به كمك آنها مي توان رطوبت ماده اوليه را پيوسته اندازه گيري كرد. – مقاومت يا هدايت الكتريكي – خازن الكتريكي – سنجش رطوبت سنجي – جذب اشعه ميكروويو- جذب اشعه مادون قرمز و سيستم هاي اندازه گيري هسته اي عوامل موثر بر اندازه گيري و دقت آن :حرارت ، جرم ويژه، نوع گونه ، دانسيته حجمي خرده چوبها فرایند تولید تخته خرده چوب تخته تراشه Flakeboard و تخته تراشه جهت دار O.S.B (بعنوان تخته های ساختمانی طبقه بندی می شوند) مراحل تولید تخته خرده چوب با پرس مسطح و نیز پرس تزریقی (فرایند اکستروزیون) ماده اولیه پوست کنی خرد کردن خشک کردن درجه بندی چسب زنی تشکیل کیک خرده چوب پرس گرم خنک کردن برش به ابعاد استاندارد سنباده زنی درجه بندی –دسته بندی دانسیته تخته باید 25 تا 50 درصد بیش از جرم ویژه چوبهای مورد استفاده باشد . مشکلات مصرف پوست در ساخت تخته : 1- تولید گرانول زیاد در نتیجه مصرف رزین بالا 2- خرد کردن پوست باعث ساییدگی تیغه های خرد کن 3-جذب رطوبت پوست از چوب بیشتر است و باعث تبله شدن سطح تخته پس از پرس می شود 4- مقادیر زیاد پوست باعث تغییر PH و اثر نامطلوب بر پلیمر شدن 5- لکه کردن سطح ، ایجاد سطوح ناهموار و بر جستگی با جذب رطوبت پوست کنی 10 تا 15 % درصد در تخته بکار می رود . گاهی جدا کردن پوست بعد از خرد کن 1- خرده چوبها سرند شده و پوست و نرمه جدا می شوند 2- شناوری خرده چوبها در آب انواع پوست کن : 1- پوست کن حلقه ای : برای چوبهای قطور 2- پوست کن رنده ای : بیشتر برای چوبهای قطور ، چوب کاملا صاف و رنده شده می دهد . 3- پوست کن استوانه ای : برای چوبهای کم قطر ، در اثر سایش پوست کنی می کند . خرد کردن چوب : فراهم کردن ماده اولیه ، بر حسب نوع ماده اولیه ، درصد رطوبت و گونه، تفکیک و انبار می شوند شرایط تولید خرده چوب به گونه چوبی و رطوبت چوب بستگی دارد . انتقال ماده اولیه به خرد کن : لودر ، بیل مکانیکی ، نوار نقاله یا زنجیر نقاله . مواد ریز : نقاله مارپیچی(پیچ بی انتها) ، نوار نقاله ، و یا نقاله های پنوماتیکی از سیلو ها به خط تولید حمل می شوند . برای تبدیل ماده اولیه به خرده چوب :1- دستگاه های خرد کن 2-دستگاه های آسیاب چوب های گرد و پسمانده های چوبی ماسیو ، خرد کن های اولیه یا چیپس Chiper ، فرم هندسی نامطلوب و نامنظم ، تهیه خمیر کاغذ . برای تبدیل چیپس و برخی ضایعات چوبی به خرده چوب های با فرم هندسی مناسب از آسیاب های تیغه ای ، چکشی ، حلقوی (رینگی) ، و دیسکی استفاده می شود . برخی فرایندهای تولید تخته خرده علاوه بر ذرات چوب یا مواد لیگنوسلولزی ، الیاف مصرف می کنند .ماده اولیه بعد از بخار دهی و فیبراتورهای اتمسفری و یا تحت فشار باعث فیبرمی شود برای شناخت فرایند خرد کردن و آشنایی با ماشین های مورد استفاده توجه شود به : موقعیت تیغه ها و عناصر خرد کننده که ممکن است روی سطح یک دیسک ، پیرامون یک استوانه و یاداخل یک استوانه تو خالی (رینگ ) قرار گرفته باشند . چوبهای گرد و پشت لا : در راستای معین و کنترل شده به سوی سطح برش هدایت می شوند . چیپس ها و قطعات ریز : با تغذیه مرکزی و به حالت گریز از مرکز به طرف سطوح شیار دار و یا تیغه هایی که روی سطح داخلی استوانه قرار دارند پرتاب می شوند . دستگاه های خرد کن اولیه : Chiper 1- خرد کن استوانه ای 2- خرد کن صفحه ای (دیسکی) 3- خرد کن رینگی : دستگاه های تراشه گیری دستگاه های خرد کن ثانویه یا آسیاب ها Mill 1- آسیاب چکشی 2-آسیاب حلقوی (رینگی)- پره ای 3- آسیاب تیغه ای 4- آسیاب دیسکی 5- آسیاب توربو خرد کن استوانه ای خرده چوبهای درشت از چوبهای گرد یا قطعات ماسیو فرایندهای صنایع چوب را تولید می کند . تیغه ها موازی محور استوانه اند . چون ممکن است بصورت های عمود : چیپس های با کوتاه ترین طول ایاف مایل : محور استوانه و تیغه وارد خردکن شود ، چیپس های با طول الیاف متوسط موازی : بلند ترین طول الیاف ، مربوط به دستگاه تراشه گیر Flaker طول خرده چوب تولید بستگی به سرعت چرخش استوانه حامل تیغه ، تعداد تیغه ها و سرعت تغذیه دستگاه دارد . چیپس ها 20mm طول و عرض و 8mm ضخامت دارند – خمیر شیمیایی – ضخامت آنها باید با آسیاب ها کاهش پیدا کند . در دستگاه استوانه تیغه را به صورت موازی یا مایل می بندند . تیغه ممکن است ساده یا مضرس باشد . خرد کن صفحه ای (دیسکی ) قسمت خرد کننده آن یک دیسک یا صفحه است ، تیغه ها در جهت شعاعی روی صفحه قرار دارند .ارتفاع تیغه قابل تنظیم است . صفحه ممکن است عمودی یا افقی باشد . در خرد کن های بزرگ عمودی است .قطر دیسک 100 cm تا024 و 4 تیغه یا بیشتر دارد . تیغه چوب از دهانه مقابل صفحه خرد کن ، امکان تغذیه گرده بینه با طول کامل فراهم است . از طول به تیغه می خورد . عمل برش عمود بر الیاف و یا حالت بینابینی و در راستای طول الیاف شکافته می شود. هم می تواند تراشه های ظریف و هم چیپس های بزرگ تولید کند . ضخامت خرده چوب با تنظیم برجستگی های تیغه و زاویه مجرای ورودی چوب با صفحه تعیین می شود . خرد کن رینگی (تراشه گیر) گرده بینه و قطعات بزرگ چوب را خرد کرده و به تراشه های با فرم هندسی و ابعاد یکنواخت تبدیل می کند . مثل خرد کن های صفحه ای و استوانه ای است . تنها نحوه تغذیه آن فرق می کند . تغذیه ماده اولیه در تراشه گیر ها جانبی است یعنی الیاف چوب به حالت موازی با لبه تیغه قرار می گیرند . طول چوب محدود و کمتر از طول تیغه است . حالت استوانه ای کوتاه دارد که قسمت خرد کن شبیه رینگ است . خرد کن مرحله ای (منقطع است). تیغه ممکن است ساده یا مضرس باشد . برش در خرد کن رینگی حالت مایل است . خرد کن های ثانویه (آسیاب) آسیاب چکشی : خرده چوبهای درشت و پسمانده های صنایع چوب را به ذرات با شکل و اندازه نا مشخص تبدیل می کند .کنترل دقیق ابعاد و فرم به سادگی امکان پذیر نیست . پراکنش اندازه و شکل ذرات زیاد است . چکشی و آزاد پاندولی دارد . در زیر دستگاه و پایین محفظه خرد کن شبکه ای با لبه های تیز و برنده وجود دارد که ذرات ریز از آن عبور می کنند . ذرات حاصل الیاف صدمه دیده و سطوح ناصاف داشته و فرم هندسی مشخص ندارند . عوامل از بین بردن ضایعات و عوامل خارجی چوب 1- شستشو 2- آهن ربا 3- استفاده از کانال های تنظیم مسیر در رابطه با آسیاب ها دو نوع تغذیه وجود دارد : 1- تغذیه مرکزی : خرده چوب وارد مرکز شده و بعد به اطراف پرت می شود . 2- تغذیه محیطی : خرده چوب در محیط اطراف خرد کن ریخته می شود . مهم ترین و کاربردی ترین آسیاب در کارخانجات آسیاب چکشی است .بخش خرد کن آسیاب چکشی قطعات فلزی بنام Plate چکش ها موقع چرخش حالت شعاعی می گیرند . تغذیه آسیاب چکشی محیطی است . راندمان دستگاه با تغذیه یکنواخت ارتباط دارد ، با رطوبت ارتباط دارد ، فاصله چکش با سطح شبکه ، قطر منافذ ، قدرت مکش دستگاه ارتباط دارد . آسیاب پره ای (رینگی) بدون تیغه مازاد و پسمانده های ریز فرایند های صنایع چوب مثل پوشال رنده و خاک اره در این نوع آسیاب به مواد با کیفیت مناسب تبدیل می شوند . ذرات از نقاط صدمه دیده و شکسته ، مجدداً شکسته شده و خرد تر می شوند. ضرباتی در جهت موازی به الیاف وارد شده و مرتباً عرض آنها کاهش می یابد . با مکانیسم تغذیه مرکزی و نیروی گریز از مرکز کار می کنند . با حرکت دورانی چرخ پره دار مواد با نیروی گریز از مرکز به اطراف پرتاب و با صفحات عاج دار روی سطح داخلی استوانه خرد کن (رینگ) برخورد کرده و در امتداد الیاف می شکند .. خرده چوبهای درشت و سنگین با نیروی بیشتری و سرعت بیشتر به سطوح برخورد کرده و می شکنند . آنقدر خرد می شود تا از شبکه دستگاه عبور کنند . ذرات تولید شده در این آسیاب کمتر آسیب دیده دارای الیاف نسبتا بلند و ضریب کشیدگی مناسب هستند . دامنه وسیعی از خرده چوبها را با فرم و ابعاد تولید می کنند . برخی برای ساخت تخته های با سطوح صاف بکار می روند . قدرت موتور 500 kw . آسیاب تیغه ای چیپس ها و پسمانده های نسبتاً ریز واحد های صنایع چوب را به تراشه های با کیفیت مناسب تبدیل می کنند . تغذیه چیپس ها مرکزی است . چیپس ها توسط پره های دوار (چرخ پره) impeller در اثر نیروی گریز از مرکز به اطراف پرتاب و به استوانه حامل تیغه ها (رینگ) که ثابت یا متحرک است و می تواند در خلاف جهت چرخ پره بچرخد برخورد می کند . هدایت مواد تصادفی است . با توجه به مقاومت برشی کم چوب در راستای الیاف ، در این دستگاه ذرات نسبتاً بلند و نازکی تولید می شود . رطوبت مطلوب ماده اولیه 30-40 % ، کیفیت خوب هر تیغه در یک پایه بسته شده بین دو تیغه یک شیار کوچک برای خروج خرده چوب وجود دارد . شبکه یا الک نداریم . بخش خرد کن : 1- پروانه داخلی 2- رینگ حامل تیغه رطوبت بیش از حد باعث سطوح پرزدار و افزایش مصرف چسب می شود . لبه فشار: فاصله یا شکاف بین تیغه و لبه جلویی است . فاکتور های مهم راندمان و کیفیت آسیاب تیغه ای 1- تعداد تیغه روی سنگ ، تیز بودن لبه تیغه 2- زاویه حمله تیغه(شیب بستن) ، فاصله تیغه و لبه فشار (شیار بین تبغه و لبه جلو) 3-برجستگی تیغه از سطح رینگ حامل تیغه ، از نظر تعداد 0/5 تا 0/7 mm و فاصله تیغه ولبه فشار را 1.5 تا 2.5 mm می گیرند . 4- سرعت دوران پروانه داخلی 5- یکنواختی تغذیه دستگاه موادی که وارد دستگاه می شوند (اندازه و فرم)، وزن مخصوص ، رطوبت و حرارت چوب ، (یخ نزدن) ، مواد خارجی همراه چوب، باید چیپس های بلند mm 40 تا 30 تغذیه شوند . در نوع مخروطی فاصله تیغه و پره ها در حد 25/0 میلی متر تنظیم می شوند . آسیاب دیسکی یا صفحه ای برای تولید چیپس و فیبر بکار می رود . دفیبراتور اتمسفری و تحت فشار ، از چیپس ، پوشال و خاک اره تغذیه می شوند . در حالت مرطوب بدون بخار دهی آسیاب می شوند . دفیبراتورها دارای یک یا دو دیسک دوار اند .پیش بخار دهی باعث نرم شدن لیگنین – الیاف ، با ضریب کشیدگی بالا و کیفیت بهتر . بهتر است از چیپس های استاندارد استفاده شود . در عین حال پالایش دایجستر تحت فشار بخار آب ماده اولیه تیغه ندارد بلکه دارای دو شیار است . تغذیه از قسمت مرکزی وارد می شود و با فشار بین دو صفحه که مخالف هم می چرخند دفیبره می شوند . آسیاب توربو حد فاصل بین آسیاب صفحه ای و پره ای است . ترکیبی از هر دو . از نظر راندمان کار و سرعت بالاتر از صفحه ای است ، نگهداری آن هم راحت تر است ، فیبر های تولید ظریف تر اند . انتقال و ذخیره سازی مواد سیستم های مختلفی برای جابجایی خرده چوب های مرطوب ، خشک و آغشته به چسب بکار می روند ، انتخاب تجهیزات لازم جابجایی به فاکتور هایی مثل : قابلیت انعطاف سیستم ،پایین بودن میزان اصطکاک ، سهولت سرویس و نگهداری ، هزینه های نصب ،مصرف انرژی ، و مسیر انتقال مواد بستگی دارد . 1- نقاله های پنوماتیکی : خرده چوبها و الیاف خشک ، مرطوب و چسب خورده با جریان هوا ، در مسیر افقی شیب دار و حتی عمودی جابجا می کنند . برای جمع آوری خرده چوبهای جابجا شده در این سیستم لازم است از سیکلون استفاده شود . مصرف انرژی نوع پنوماتیکی بالا ، هزینه نصب و نگهداری آنها پایین است . 2- نقاله های نواری (تسمه ای) : یک نوار لاستیکی است می تواند طول مسیر طولانی را پوشش دهد . خرده چوبها را با سیستم مکانیکی در مسیر های افقی یا شیب دار (در شیب کم ) ، در خط تولید تخته خرده غالباً از نوع عاج دار و مقعر استفاده می شود . جهت تغذیه : خشک کن ، چسب زن و لایه ریز بکار می رود . هزینه نصب نسبتاً بالا ولی مصرف انرژی نسبت به پنوماتیکی کمتر . 3-نقاله های ظرفی و پارویی : خرده چوب ها داخل کانال و مسیر شیب دار جابجا می کنند ، طول مسیر نسبتا کوتاه ولی شیب می تواند زیاد باشد . 4- نقاله های حلزونی یا مارپیچی (پیچ بی انتها): معمولا در مسیر های کوتاه ، شیب معمولا کم یا افقی ، تغذیه یکنواخت دارد . برای قسمت تغذیه کننده ، چسب زن و آسیاب خوب است ، مقدار سرعت جابجایی مواد قابل تنظیم و کنترل. انتقال خرده چوبها از سیلو یا مخازن ذخیره به دستگاه های آسیاب ، چسب زن و فرمینگ 5- نقاله زنجیری : برای فضای نسبتا بزرگ ، انواع مختلف دارد ، زنجیری ظرفی ، در سیستم بسته حرکت می کند . در یک کارخانه از همه نوع نقاله استفاده می شود . ذخیره سازی 1- مخازن افقی 2- سیلو مخازن افقی: برای قسمت تغذیه دستگاه *سیلو: برای نگهداری و ذخیره کردن مخازن افقی برای مدت کوتاه تر بکار می روند . ابعاد سیلو بزرگتر از مخازن افقی است . مدت نگهداری مواد در سیلو بیشتر است . برای تخلیه سیلو از نقاله حلزونی استفاده می شود . مخازن افقی تقریباً شبیه یک مکعب مستطیل هستند . در کنار مخازن افقی یک نقاله (نورد فرش مانند) و در قسمت بالا یک نقاله است + نورد مزایای ذخیره سازی : 1- کنترل جریان مواد در خط تولید 2- کنترل مراحل مختلف در خط تولید که مستقل عمل می کنند . 3- در مجموع کاهش هزینه تولید عوامل موثر در هزینه عمومی خشک شدن 1- نوع سوخت 2- حرارت اولیه 3- رطوبت اولیه خرده چوبها 4 – ابعاد خرده چوبها 5- شکل خرده چوبها 6- راندمان خشک کن 7- اپراتوری خشک کن رطوبت قبل از خشک کن 2/33 % - سیلوی خرده چوب 5/3% رطوبت بعد از خشک کن 4/2% - بعد از چسب زنی 5/12 % رطوبت کیک قبل از پرس 12-7 % رطوبت خرده چوب باید کاهش یابد وقتی از رزین مایع استفاده شود .6-3 % رطوبت خرده چوب هر چه افزایش پیدا کند کیفیت درجه بندی پایین می آید . انواع خشک کن ها : در یک تقسیم بندی خشک کن ها به دو نوع تقسیم می شوند . 1- خشک کن های دوار (Rotary Dyers) که شامل یک مرحله ای ، دو مرحله ای و سه مرحله ای می باشند . 2- خشک کن های ثابت (Fixed dyers ) خشک کن های سه مرحله ای سه قسمت دارند . 1- اطاق احتراق : تامین هوای گرم 2- محفظه استوانه ای شکل خشک کن : سه استوانه متداخل هم محور 3- سیکلون ها : انتهای خشک کن ، جمع آوری خرده چوبهای خشک استوانه ها با سرعت 8 دور در دقیقه می چرخند . دمای ورودی خشک کن ها 850 درجه ، به تدریج دو استوانه میانی و بیرونی کاهش می یابد ، در بخش خروجی حدود خرده چوبها از محور وسطی وارد و از خارجی ترین محور بیرون می روند . سرعت جریان هوا در مجرای مرکزی بالا است . 8 متر بر ثانیه سرعت جریان هوا در مجرای میانی بالا است . 3 متر بر ثانیه سرعت جریان هوا در مجرای بیرونی بالا است . 5/1 متر بر ثانیه ذرات ریز ، سریعتر خشک و جابجا می شوند . طی چند ثانیه با هوای گرم طول خشک کن را می پیمایند . خرده چوبهای ضخیم و مرطوب ، زمان ماندگاری تا 5 دقیقه می باشد . اگر خرده چوبهای حاصل از پسمانده های صنعتی که نسبتاً خشک هستند وارد شوند حرارت ورودی خشک کن 250 تا 300 درجه سانتیگراد است . خشک کن های دو مرحله ای دوار : ماده اولیه دو بار طول محفظه را طی می کند – ذرات ساده تر و موثر تر خشک می شوند - مکانیسم کارکردن ساده تر است - سرویس و نگهداری آن آسانتر است . خشک کن های یک مرحله ای : زمان ماندگاری طولانی تر حدود 20 دقیقه – طول استوانه خشک کن تا 30 متر و قطر آن 3 متر– دمای ورودی آن کمتر از سه مرحله ای است – برای خشک کردن خرده چوبهای با فرم وا ندازه متفاوت و رطوبت متغیر از سیستم های دیگر مناسب تر است . خشک کن های جت یا بستر معلق : استوانه ای ثابت دارد ، مواد مرطوب وارد آن شده و در معرض هوای گرم قرار می گیرند . هوای گرم از قسمت پایین استوانه وارد می شود . مجاری ورود در کف قرار دارند . تیغه های تنظیم جهت ، هوای گرم (کف استوانه) خرده چوبهای ورودی را با جریان چرخشی رو به جلو می برند . نحوه جریان هوا ، زمان ماندگاری خرده چوبهای ریز و درشت را در محفظه تنظیم و کنترل می کنند . جریان اصلی هوا عرضی و چرخشی است ، در حالی که در خشک کن های دوار طولی و در امتداد محور استوانه است . خشک کردن روی درجه بندی نیز موثر است ، رطوبت بیشتر ، کیفیت درجه بندی پایین تر مشکلات خشک کن های مکانیکی : کند خشک کردن – عدم یکنواختی رطوبت در خشک کن های هوای گرم ، تامین هوای گرم 1- غیر مستقیم : مثل فنل کویل ، هوای ؟؟؟؟ 2- مستقیم : آلودگی از سوختن گاز و مازوت در غیر مستقیم حرارت معمول 200-180 در مستقیم حرارت 400-380 رطوبت نهایی خرده چوبها و یکنواختی آنها تحت اثر : رطوبت اولیه ، نحوه ورود به داخل خشک کن و سیستم تغذیه خشک کن ، تغذیه یکنواخت و متعادل با سیستم های کنترل پیشرفته – همسانی رطوبت نهایی - راندمان دستگاه سایر عوامل موثر بر راندمان خشک کن : حرارت ورودی کوره ، رطوبت اولیه خرده چوبها ، فرم هندسی و اندازه ذرات ، نوع گونه چوبی ، رطوبت نهایی مورد نظر ، نوع خشک کن و نحوه هدایت در آن . درجه بندی خرده چوبها هدف داشتن ذرات همسان درجه بندی در دوحالت : - مرطوب و خشک امکان پذیر است . مرطوب : ذرات به هم می چسبند ، کیفیت مطلوب حاصل نمی شود ، و راندمان پایین ، ولی گاهی لازم است ؟؟؟؟؟؟ خشک : تفکیک درجه بندی مطلوب ، خرد شدن خرده چوبها ، افزایش نرمه اساس کار دستگاه های درجه بندی : 1-مکانیکی (همان الک کردن، غربال کردن) 2- پنوماتیکی (بادی و مکشی ) جداسازی و درجه بندی بر اساس 1- اندازه ذرات 2- وزن ذرات 3- و سطح ذرات می باشد . مکانیکی : الک ها شبکه هایی هستند که روی هم قرار میگیرند ، بر اساس اندازه سورا خ ها ، و به عبارتی تعداد سوراخ ها و در واحد سطح انتخاب می شوند . حرکت الک ها ارتعاشی است . صفحات الک معمولا شیب دارند . تعداد شبکه ها معمولا 3 الی 4 اندازه (ضخامت) ذرات از لحاظ درجه بندی : 4mm برگشتی (over) – 2mm درشت قابل مصرف – 1mm ریز قابل مصرف – 0/4mm Fine برای سوزاندن اندازه سورا خ های صفحات الک که فرم چهار گوش یا گرد دارند ازبالا به پایین کاهش می یابند . خرده چوبهایی که از شبکه دستگاه عبور کرده اند کیفیت جداسازی الک یا باز دهی آن : ------------------------------- عوامل موثر بر بازدهی الک : 1- رطوبت 2- فرم خرده چوبها 3- اندازه و شکل ضخامت 4- زاویه شیب ضخامت 5- سرعت ارتعاش 6- تجهیزات تمیز کننده 7- سرعت تغذیه دستگاه درجه بندی مکانیکی برای تفکیک خرده چوبهای باریک و بلند مثل رشته چوب و تراشه مناسب نیست. دستگاه پنوماتیکی جداسازی بر اساس جریان هوا و بر اساس وزن و سطح خرده چوبها است . ستونی از هوا در حال صعود ، ذرات را تحت تاثیر دو نیروی مخالف قرار می دهد : 1- نیروی جریان هوا رو به بالا ، تابعی از سطح و جرم ویژه و سرعت جریان هوا ، تراکم ذرات 2- نیروی وزن خرده چوبها رو به پایین است . در نتیجه حرکت خرده چوبها 1- رو به پایین 2- رو به بالا 3-و شناور می باشد . انواع دستگاه های پنوماتیکی :1- یک مرحله ای 2- دو مرحله ای 1-یک مرحله ای : خرده چوبها از یک استوانه روی صفحه ای دوار ریخته و با وزش باد ذرات ریز به طرف سیکلون ها هدایت می شوند . ذرات درشت نیز روی صفحه ریخته و درصورت نیاز می توانند به کمک یک شبکه به دو گروه تفکیک شوند . 2-دومرحله ای : سرعت جریان هوا در مرحله اول کم ( 1.5 تا 2.5) : انتقال نرمه ها و ذرات ریز به سمت سیکلون ها – مواد درشت توسط صفحه دوار به کنار های محفظه دستگاه متمایل شده و در پایین دستگاه بخش می شوند . در مرحله دوم : سرعت هوا افزایش می یابد ( 2.5تا 3) ، قسمتی از مواد درشت به طرف بالا رفته و در مخازن مربوطه جمع می شوند ، اما خرده چوبها خیلی درشت و در پایین دستگاه جمع می شوند . مزیت این سیستم (دو مرحله ای ) : حذف کامل ذرات درشت یا متوسط چوب از مواد ریز ، تولید تخته ای با کیفیت سطح مطلوب خرده چوبهای ریز لایه های سطحی ، در چسب زن های سیکل کوتاه چسب زنی می شوند ، زمان ماندگاری این ذرات که سطح ویژه زیاد دارند و مقدار بیشتری رزین جذب می کنند کوتاه تر از زمان ماندگاری خرده چوبهای درشت است . فاکتور های موثر در دستگاه پنوماتیکی : 1- سرعت از پایین به بالای هوا 2- وزن ذرات و نوع گونه 3- رطوبت 4- سطح ذرات. چسب زنی دستگاه های چسب زن (مخلوط کن)Blender بعد از درجه بندی انجام می شود . حدود 10 درصد از ماده اولیه مصرفی در ساخت تخته را رزین تشکیل می دهد . 20 تا 50 درصد هزینه ها . در ایران 35 درصد . هدف چسب زنی : توزیع یکنواخت رزین روی سطح خرده چوبها ، رزین مورد نیاز در ساخت تخته خرده استاندارد حدوداً 4 برابر تخته لایه است . دلیل : سطح ویژه زیاد و ناصافی سطح ، ؟؟؟؟ چسب به خلل و فرج خرده چوبها و فضای بین ذرات اگر پوشش یکنواخت رزین روی سطح انجام شود: 20 درصد صرفه جویی است . در حال حاضر 20 تا 30 درصد خرده چوبها رزین کافی روی سطح ندارند . تخته های آزمایشگاهی مقاومت بالاتر نسبت به تخته های نجاری (حدود 60 % آنها)دارند ، علت بازده پایین چسب زن ها می باشند . چسب باید آماده شود از رزین ورودی به چسب زن : قطرات بسیار ریز 20 تا 40 میکرون+ محلول کلوئیدی حاوی 45 تا 65 % مواد جامد - ویسکوزیته آنها بطور متوسط 250cp (150 cp تا 500)- مدت نگهداری در دمای 25 درجه ، 15 ساعت و 30 درجه ، 10 ساعت می باشد . برای تبدیل مایع رزین به ذرات ریز (اسپری) 1- فشار هیدرولیک 2- فشار هوا (پنوماتیک) 3- سانتریفوژ یا دیسک دوار . در نوع سانتریفوژ یا گریز از مرکز : کلاهک های دیسک دوار با سرعت 10 تا 15 هزار دور در دقیقه می چرخند در دستگاه چسب مه افشانی می کنند . خرده چوبهای لایه میانی تخته باید چسب بیشتری جذب کرده و پوشش رزین مناسب تری نسبت به ذرات ریز لایه سطحی داشته باشند . تا کیفیت چسبندگی در لایه مغزی تخته بهبود یابد . برای پانل های سه لایه : دو سیستم چسب زنی لازم است . 1- خرده چوبهای لایه سطحی: UF ، 8 تا 12 % 2- خرده چوبهای لایه میانی : UF ، 5 تا 8 % روش های چسب زنی : 1- روش مرحله ای (منقطع) : مثل خمیر گیری نانوایی ، مخلوط کردن چسب و خرده چوب ، قدیمی و وقت گیر است . 2- روش پیوسته : خرده چوبها مرتب وارد و خارج می شوند ، چسب هم پیوسته اسپری می شود و دو نوع است .1- دستگاه چسب زن سیکل کوتاه (Short time blender) 2- دستگاه چسب زن سیکل طولانی (Long time blender) ویژگی های سیکل کوتاه : 1- امروزه در تولید پانل های معمولی غیر ساختمانی بکار می رود . 2- زمان ماندگاری کمتر از 1 دقیقه است . 3- استوانه کوتاه افقی دستگاه کوچک بوده ، سرویس و نگهداری آن ساده است . 4- محور دستگاه 1000 دور در دقیقه می چرخد و حامل پره های به هم زن است . 5- رزین با کلاهک های سانتریفوژ اسپری می شود . در کارخانه های ما بکار می رود . طول 100 تا 150 سانتی متر . مشکلات سیکل کوتاه 1- عدم توزیع مناسب رزین 2- حجم زیاد رزین در چسب پاش امکان تولید قطرات ریز را کاهش می دهد . 3- زمان انتشار و انتقال رزین به ذرات چوب کوتاه است . اما متداول ترین اند . 4- برای خرده چوبهای ریز 5- برخورد محور با سرعت زیاد به خرده چوب ، ایجاد حرارت ، امکان لخته شدن(ژله) چسب . راه حل : دو جداره کردن محور ، یکی برای جریان آب و یکی برای جریان چسب ویژگی های سیکل طولانی :1- با زمان ماندگاری 1 تا 2 دقیقه 2 – توزیع تدریجی و یکنواخت رزین 3- بیشتر در خطوط تولید پانل های ساختمانی مثل تخته تراشه و تخته ویفر (O.S.B,Flack board ) 4- استوانه ای به قطر حدود 3 متر و طول 7 تا 10 متر 5- سرعت چرخش 18 تا 30 دور در دقیقه 6- رزین مایع ، پودر با خرده چوبهای معلق مخلوط می شود . خرده چوبهای نازک یا درشت و پهن (تراشه و ویفر) تشکیل کیک خرده چوب (Mat Forming) ساختار کیک : شبیه و تعیین کننده نوع تخته ساخته شونده است . مثلا کیک سه لایه ، تخته سه لایه را بوجود می آورد. ضخامت کیک معمولا 6-2 برابر ضخامت اسمی تخته نهایی است . خط تولید بر اساس دو شاخص اصلی خود شناخته می شود 1- کیک خرده چوب 2- پرس برای تشکیل کیک خرده چوب های آغشته به چسب تحت کنترل به دستگاه لایه ریز (مخزنی در بالای ماشین فرمینگ) منتقل می شوند . این مواد با نظم خاصی که توسط دستگاه لایه ریز تعیین می شود روی نقاله زیرین دستگاه یا ضخامت فلزی پخش می شوند .در انواعی از دستگاه لایه ریز ، نقاله تعدادی از صفحات فلزی (سینی) 4 تا 6 ؟؟؟را که کمی بزرگتر از اندازه تخته اند جاجا می کند . هنگام عبور سینی با دانسیته و ضخامت مورد نظر روی آن تشکیل می شود . صفحات فلزی کیک را جهت متراکم شدن و پلیمریزاسیون چوب به پرس های گرم یک یا چند دهانه منتقل می کنند . حالت اول : بعضی از این دستگا هها ، کیک را بطور پیوسته روی نوار یا شبکه فلزی که زیر دستگا ه حرکت می کند ، تشکیل می دهند . کیک با نوار مستقیماً وارد پرس گرم یک دهانه پیوسته شده و در حال حرکت فشرده شده و رزین آن تحت فشار و دمای پرس پلیمر می شود . حالت دوم : اگر برای متراکم کردن از پرس یک دهانه نا پیوسته (منقطع ) استفاده شود ، نوار حامل کیک باید در پرس ثابت بماند . که در طی آن کیک بعدی توسط دستگاه لایه ریز که به عقب برگشته تشکیل گردد ، این سیکل ادامه دارد . مکانیسم کار برخی دستگا ههای لایه ریز : 1- پنوماتیکی 2- مکانیکی روش پنوماتیکی : خرده چوب ها اندازه گیری و توزین ، در معرض جریان ثابت هوا ، ذرات سبک دورتر سنگین نزدیک تر سقوط کرده و تفکیک می شوند . کیک تدریجی ، روشی دیگر ، ریزش خرده چوب ها روی یک نورد خاردار متحرک ، پخش و پرتاب خرده چوب ها بر اساس وزنشان ، خرده چوب های درشت بر عکس سیستم قبلی نیروی جنبشی بیشتر دریافت و طولانی تر پرت می شوند . روش مکانیکی : ساخت تخته های یک لایه یا همسان و پانل های چند لایه کاربرد دارد . مقدار معینی خرده چوب توسط نوار متحرک روی نورد های دوار داخل دستگاه فرمر ریخته می شود ، تا بطور تصادفی در کیک توزیع شوند . بعضی از دستگاه های فرمینگ : سه بخش دارند ، بخش اول و سوم ذرات ریز را برای لایه های سطحی و بخش دوم مرکزی خرده چوب های درشت را برای ایجاد لایه میانی پخش می کنند در نتیجه: کیک تخته خرده چوب سه لایه بوجود می آید . این روش نسبت به ریزش تدریجی ، دستگا های بیشتری نیاز دارد . مزایای تخته سه لایه : 1- امکان مصرف خرده چوبهای درشت همراه با پوست در لایه مغزی تخته 2-می توان مقدار و خواص رزین لایه های سطحی و میانی را مجزا تنظیم کرد. برای تولید پانل های با خرده چوب های جهت دار:مثل تخته تراشه جهت دار (OSB)ماشین های لایه ریز ویژه – برخی مجهز به سیستم مکانیکی تنظیم جهت ذرات قبل از تشکیل کیک می باشند . برای ریزش تراشه هایی با نسبت طول به عرض حداقل 3 ، می توان از دیسک های دوار یا صفحات موازی متحرک (مرتعش) استفاده کرد . به کمک ماشین های لایه ریز چند بخش ، کیک به صورت لایه های متناوب با جهت ذرات موازی یا عمود بر طول کیک ، تولید تخته تراشه 3 یا 5 لایه ، مقاومت آن با انواعی از تخته لایه برابری می کند . طول خط فرمینگ : به ضخامت تخته و نوع دستگاه بستگی دارد . می تواند 10 تا 30 متر باشد . روش دیگر جهت دار کردن : استفاده از میدان الکتریکی کنترل یکنواختی ریزش خرده چوب ها در دستگاه های مکانیکی و پنوماتیکی به چند روش انجام می شود . – کنترل حجمی – کنترل وزنی – کنترل با اشعه یا کنترل حجمی : مخزن افقی دهانه ای دارد که بین دو نورد تشکیل می شود . و خروج مواد از دهانه مذکور قابل کنترل است (کنترل دهانه خروج مواد) کنترل وزنی : مواد با وزن معین و ثابت ریخته می شوند ، ترازوهایی وزن مواد را در رابطه با زمان اندازه گیری می کنند .. ترازو به دهانه فرمان می دهد و کنترل دقیق انجام می شود . کنترل با اشعه یا : در دو مرحله : 1- ورود مواد به داخل دستگاه 2- روی کیک خرده چوب استفاده می شود . تراکم توسط عبور اشعه در چند نقطه از کیک اندازه گیری می شود . تراکم کیک مشخص می شود .(بیشتر روی کیک) پرس کردن 1-پیش پرس (Pre press ، پرس مقدماتی) 2- پرس گرم (Hot press) پرس مهمترین قسمت کارخانه است . گاهی پیش پرس بعنوان پرس سرد شناخته می شود . در بسیاری کارخانه جات انجام نمی شود . پیش پرس : هدف : 1- کاهش ضخامت و افزایش تراکم کیک 2- جابجایی کیک در خط با سهولت و ایمنی بیشتر . 3- در فرایند های بدون سینی که از صفحات فلزی برای جابجایی کیک استفاده نمی شود برای سهولت انتقال ، پیش پرس ضروری است . 4-وقتی در خط تولید ، از سینی ،شبکه (توری) فلزی و نوار فولادی برای انتقال کیک به پرس اصلی استفاده می شود پیش پرس ضروری نیست . 5- دهانه پرس اصلی بویژه برای تخته های ضخیم تر کمتر باز شده است 6- راندمان در اثر کاهش زمان باز و بسته شدن افزایش پیدا می کندو باعث خطر تبله شدن می شود . 7- با پیش پرس ، سرعت بسته شدن دهانه پرس بالا می رود در نتیجه خطر گیرایی زود هنگام رزین لایه ای سطحی کاهش پیدا می کند 8- IB افزایش پیدا می کند . 9- فشار پیش پرس 5/3 مگا پیکسل ، فشار بیش از حد ، صدمه به خرده چوبها ، نفوذ چسب به خرده چوبها و دور شدن از سطح تماس پیش پرس دو نوع است 1- مسطح ناپیوسته 2- مسطح پیوسته ، در حال حرکت کیک را فشرده و متراکم می کند. 10- پیش گرم کردن کیک قبل از پرس گرم ،در بعضی از فرایندها انجام می شود . دمای کیک بدون خطر پلیمر شدن 70 درجه سانتیگراد . چون مدت پیش پرس کوتاه است ، مشکلی ایجاد نمی کند . سیکل پرس گرم را کم و راندمان تولید را بالا می برد. یکی از این روش ها گرمای رادیو فرکانس RF ، قبل از پرس گرم ، با یک تونل RF دمای کیک را افزایش می دهد . پرس گرم : پرس اصلی کارخانه است ، تخته به شکل و ضخامت نهایی می رسد . اغلب در ساخت تخته خرده از پرس های ، مسطح یک دهانه و مسطح چند دهانه (طبقه) استفاده می کنند . پرس های مسطح ابعاد و اندازه های مختلفی دارند . ابعاد پرس کمی بیشتر از ابعاد تخته ، کناره بری تخته . مکانیسم کار پرس های چند دهانه ممکن است با صفحات فلزی (سینی) یا شبکه فلزی یا بدون آنها ،که امروزه تا 40 طبقه 14 تا 20 طبقه متداول تراند . ظرفیت تولید بین 500 تا 700 شبکه در روز و پرس های بزرگ ، 1300 شبکه در روز امروزه در بعضی کشور ها ، پرس های دور دهانه 1000 در روز ، پیش گرم کردن RF هم دارند . 26-9. در سیستم های قدیمی زمان باز و بسته شدن دهانه های مختلف فرق می کرد . امروزه در مدت 30 ثانیه بطور همزمان باز و بسته می شود ابعاد متداول تخته های پرس های چند دهانه گاهی به کنترل ضخامت تخته ها : تنظیم فشار پرس تا حد معین ، نوسان زیاد ضخامت کمتر متداول است میله های فولادی (شابلون) ، در داخل دهانه و بین ضخامت پرس : فرسودگی ، تغییر ضخامت ، ایجاد خیز (قوس) ، تغییر صفحات پرس ، بویژه د فشار بالا در فرایندهای بدون سینی 1- پرس یک دهانه ، انتقال کیک با نوار فولادی یا شبکه فلزی 2- ظرفیت تولید آنها کمتر ، واحد های با ظرفیت کم تا متوسط 3- ابعاد پانل ها زیاد و قابلیت انعطاف زیاد برای برش 4- در این (پرس یک دهانه) رطوبت کیک بعلت ابعاد بزرگ پانل ، کمتر از پرس های چند دهانه ، حدود 8-7 % این باعث افزایش فشار مورد نیاز جهت متراکم شدن کیک می شود . بارگیری ، زمان بسته شدن ، و سیکل پرس کوتاه تر از چند دهانه ، ضخامت یکنواخت دارند و نیاز کمتر به سنباده زنی دارند . زمان تلف شده در سیکل پرس : بارگیری ، بسته شدن و باز شدن و تخلیه پرس ، قابلیت تولید ندارند . در تولید تخته های نازک این زمان به 50 درصد زمان اصلی پرس می رسد . حذف و کاهش آن مهم است . توسعه پرس پیوسته (Mende): *تولید تخته های با ضخامت کمتر از 10 mm (2.5mm تا 8) جایگزین تخته فیبر . * پرس استوانه ای * کیک از بین یک نورد گرم بزرگ به قطر 305cm تا 405 و چند نورد کوچک عبور می کند و به حالت قوسی پیرامون نورد بزرگ پلیمر می شود . فاکتور های مهم در پرس : سیکل پرس شامل مجموعه ای از این قرار است : زمان پرس – حرارت مورد نیاز برای پلیمر سدن چسب – فشار پرس * زمان پرس : از عوامل مهم در پرس است (گرم) ، تلاش برای کاهش آن بوده در نتیجه افزایش راندمان تولید سیکل پرس بطور قابل ملاحضه ای کاهش پیدا می کند مثال : زمان پرس تخته 1900 UF، 1950 در حدود 15 دقیقه یعنی 20-10 ثانیه به ازاء هر میلیمتر ضخامت تخته * حرارت پرس : درجه حرارت به نوع رزین ، ویژگی های ماده اولیه ، پارامتر های پرس اوایل : رزین هایی که دمای کمتر و زمان طولانی تر . تخته خرده چوب نیمه سنگین ، رزین های فنلی 180 تا 205 ، UF در گذشته رزین های آمینه ، دمای پایین تر ، امروزه ، بالاتر حرارت پرس دو نقش : پلیمریزاسیون رزین : ابتدا ویسکوزیته کم می شود جریان کمتری درون خرده چوب ها ایجاد و سطح تماس افزایش می یابد . کاهش سختی و مقاومت خرده چوب ها ، انعطاف پذیر ، تغییر شکل الاستیک و غیر قابل برگشت اگر از حرارت کم استفاده شود : فشار لازم زیاد می شود معمولا فشار اعمال شده در فرایند تولید تخته خرده چوب از جهت تامین حرارت صفحات پرس : بخار آب ، روغن ، آب داغ گرم ، در سال های اخیر جریان رادیو فرکانس . روغن پر هزینه ولی بهتر است . وقتی می خواهیم دمای پرس باشد ، دمای روغن با حداقل رادیو فرکانس هم پر هزینه است . در یک مرحله کوچک از آن استفاده می شود . مثل پیش پرس ، اول مغز تخته گرم می شود . ضخامت تخته پرس معمولی رادیو فرکانس زمان min زمان min 14 6 1.17 17 8 1.42 20 9 1.67 فشار پرس معمولا از یک برنامه (سیکل) فشار استفاده می شود . برای مشخص کردن سیکل پرس دو حالت کلی برای پرتابل متصوراست . 1- بدون بکار گیری شابلون : تغییر ماده اولیه مثل نوع گونه و ضخامت خرده چوب بسیار موثر است . 2- با استفاده از شابلون دیاگرام با رابطه فشار و زمان پرس : : زمان بارگیری پرس ، کیک روی صفحه پایین پرس :دهانه پرس شروع به بسته شدن ، در پایان سطح بالایی کیک یا سینی بالای کیک با صفحه فوقانی پرس تماس حاصل می کند ، بدون فشار : افزایش فشار ، زمان بسته شدن پرس ، افزایش سریع پرس تا max فشرده شدن کیک تا ضخامت نهایی و مهمترین مرحله : زمان تثبیت فشار ماکزیمم ، طولانی ترین دوره : کاهش فشار پرس تا صفر ممکن است الگوی آن مثل نباشد و پله ای باشد . : باز شدن پرس برای خارج شدن ؟؟؟؟؟ : تخلیه پرس برای خروج تخته از پرس . مرحله ای ، پله ای ، جلوگیری از بازگشت ضخامت . وقتی از شابلون استفاده می شود . وقتی صفحه پرس به شابلون برسد ، بخشی از فشار اعمال بر کیک وارد شده و قسمت عمده آن توسط شابلون ها جذب می شوند . در منحنی مرحله فشار ثابت وجود نخواهد داشت . در این نوع فرایندها (شابلون دار) برای آنکه صفحه پرس به شابلون ها تماس پیدا کرد نیازی به نگهداری فشار در حد ماکزیمم نیست چون این فشار با سرعت قابل توجهی کاهش می یابد . اگر زمان بسته شدن پرس زیاد و یا سرعت بسته شدن آن کم باشد فشار حداکثر مورد نیاز برای متراکم کردن تخته های با دانسیته مشخص (65/0) کمتر خواهد بود . فشار ماکزیمم بالاتر در مراحل اولیه سیکل پرس باعث فشار نهایی پایین تر می شود . زمان پرس : 10-20 ثانیه به ازاء هر میلیمتر ضخامت تخته اگر هر 1mm ضخامت ؟؟؟؟؟؟؟ زمان نخواهد m16mm، 4 min و 19mm ، 5.5min زمان می خواهد . منحنی تغییرات حرارت روی تخته سطح تخته سریع داغ می وشد ، لایه وسط کند مرحله : روی گرادیان دانسیته در پروفیل تخته بسیار موثر است هر چه کوتاه تر باشد یعنی زمان بسته شدن پرس کمتر باشد گرادیان دانسیته بیشتر خواهد شد .(بین سطح و مغز) و بالعکس . خنک کردن تخته ها (کلیماتیزه کردن) برای تخته های حاصل از UF مفید است . ، علت : گرادیان شدید رطوبت در تخته و وجود تنش ها ی مربوطه می باشد . PF : داغ دسته بندی می شود ، پلیمریزاسیون رزین کامل می شود ، کاهش تنش های داخلی تخته خنک کننده های ستاره ای : چرخاندن تخته ها با سرعت کم تا (زاویه) ، دما را به می رسانند . می توان دسته بندی کرد. تونل های هوای سرد : مناسب تر ، در لبه تخته ها را عبور می دهند . رطوبت تعادل مناسب برای تخته خرده چوب در کاربرد های مختلف 8 تا 10 درصد ، یعنی 2 درصد کمتر از چوب ماسیو علت کاهش ویژگی ؟؟؟؟؟؟؟؟ خرده چوب های آغشته به چسب است . برش تخته (کناره بری – اندازه بری) 


منابع مورد استفاده : 1- دوست حسینی ، کاظم ، 1380 ، فناوری تولید و کاربرد صفحات فشرده چوبی ، دانشگاه تهران فصل اول : 13 الی 40 فصل دوم : 40 الی 97 فصل سوم : 99 الی 133 فصل پنجم : 193 الی 279 فصل ششم : 234 الی 279 فصل هفتم : 309 الی 331 فصل هشتم : متغیر های پرس و سیکل پرس فصل نهم : 388 الی 539 فصل دوازدهم :518 الی 539


نوشته شده در تاريخ شنبه 1390/01/27 توسط رحيم ابراهيمي
ماشینهایCNC

پدیده ای نو در صنعت چوب بشر از دیر بازدر پی آن بوده که با استفاده از ساده ترین روش ها و صرف کمترین زمان ، بهترین وسایل را به دست آورد. انسان اولیه تنها با سنگ الفت داشت و بدین لحاظ کلیه اشیا و لوازم خود را با رنج بسیار از سنگ می ساخت . با گذشت زمان و تکامل تدریجی اندیشه بشری انسان به استفاده از گیاهان و فرآورده های گیاهی روی آورد و به دنبال آن برخی از ملزومات خود را از چوب و برگ درختان تهیه کرد. فراوانی این منبع چنان بود که در ابتدای امر به عنوان بهترین منبع در ذهن بشر متصور شد ولی به مرور زمان و به خصوص صنعتی شدن جوامع در سالهای اخیر به سبب بهره وری بی رویه،خطر از میان رفتن این منبع سرشار انسان را بر آن داشت تا برای حفظ آن چاره اندیشی کند.امروزه ثابت شده است که استفاده صحیح و علمی از چوب نه تنها فاقد ضرر زیان است بلکه باعث تسریع فرایند احیا آن در جنگل خواهد شد .بهره وری بدون تامل و فاقد پیش زمینه های اصولی در آغاز این حرکت هم چون  زنگ خطری در گوش انسان به صدا در آمد و او را به فکر ساختن ابزارهای جدید انداخت چنان که وجود دستگاه ها و ماشین آلات جدید در صنعت درود گری را می توان دستاور اقدام چاره اندیشانه بشر قلمداد کرد .امروزه این صنعت به چنان دستگاههایی تجهیز شده است که هریک به سهم خود گام موثری در جهت احیا این منبع پر ارزش بر داشته اند،ماشین آلاتی با دقت های فوق العاده که میزان  هدر رفتن انرژی و زمان را به حداقل رسانیده و محصولاتی در خور تحسین و زیبا و بی نظیر پدید آورده اند. امروزه نه تنها مبحث صرفه جویی بلکه کیفیت، زمان و سرعت بالا در تولید مصنوعات چوبی از بالاترین میزان اهمیت برخوردار است. می توان گفت:انسان قبل از آنکه به فکر صرفه جویی در استفاده از این منبع باشد به فکر سرعت بخشیدن در تولیدات خود و بالا بردن کیفیت آنها است و این امر به نوبه خود زمینه از بین رفتن آن را نیز پدید خواهد آورد، پایه و اساس ساخت دستگاه های امروزی ،سرعت ،دقت و حداکثر صرفه جویی در انرژی است. همین امر باعث به وجود آمدن دستگاههای اتوماتیک CNC شده است.CNC در معنای لغوی کنترل عدد کامپیوتری است که این کنترل عددی عبارت از ترجمه طرح های کشیده شده به زبان ماشین است. بدین معنا که هرگاه  طرحی به ماشین داده شود،دستگاه از طریق یک سری محاسبات ریاضی طرح داده شده را ترجمه می کندو هدف مورد نظر را به اجرا در می آورد. ابتدایی ترین سیستم های CNC  بر پایه زبان ماشین g-Code استوار بودند. این زبان به توجه به یک سری کدها فرمان ها را به دستگاه داده و اجرا می کرد. استفاده از این زبان تقریباً از دهه 1960 آغاز گردید و تا دهه  1980 ادامه یافت. از معایب این سیستم عدم سازگاری در بسیاری از دستورها و در نتیجه عمل نکردن (Hanging) برنامه دستگاه بود هم چنین به دلیل استفاده از کابل های انتقال اطلاعات معمولی در این گونه سیستم ها، شرایط محیطی به طور مستقیم معضلات بسیاری  را در اجرای یک برنامه پدید می آورد. همچنین سرعت پایین این سیستم نیز یکی دیگر از موارد خاص مورد توجه بود. از دهه 1980 به بعد سیستم جدید دیگری روی کارآمد که برگرفته از پروسسورهای بسیار قوی برای ترجمه اطلاعات است. در این سیستم از کابل های انتقال سریع اطلاعات بهره گیری شده است و به دلیل عملکردهای ساده ی نرم افزاری برای کاربر توانسته است جای سیستم های قدیمی را پر کند. اما طی دو سال اخیر شرکت های سازنده، رقابتی فشرده در جهت بالا بردن سطح توانمندی خود اقدام به استفاده از یک سری پروسسور  یا ProfiBus نموده اند.در این سیستم ها از فیبر نوری بهره گیری بسیار شده است و وجود همین تکنولوژی توانسته است سیستم هایی را پدید آورد که حتی مبتدی ترین کاربران نیز بتوانند به راحتی آن را مورد استفاده قرار دهند. اکثر این سیستم ها از سری Sinumerik SV که محصولی پر قدرت از شرکت Siemens می باشد. در این سیستم دیگر نیازی به وجود کدهای سیستم از طریق کاربر نمی باشد و تنها کاربر می تواند طرح خود را همانند برنامه های طراحی ساده ای که در دسترس همگان می باشد رسم نموده و پس از انتخاب ابزار مورد نظر طرح خود را اجرا نماید. به عبارت دیگر در این سیستم ها دیگر نیازی به برنامه نویسی و ارسال دستورات پر پیچ و خم نمی باشد و مثلاً با رسم یک خط شما حدود 10 دستور را حذف نموده اید. از سوی دیگر وجود ابزارهای متعدد از قبیل انواع فرزها، مته ها و اره ها را برای اجرای یک طرح بسیار هموار نموده است. تعداد و نوع ابزار بر روی هر دستگاه متفاوت می باشد و بسته به کاربر ساخته می شود. ابزار های مورد استفاده در دستگاههای CNC نیز مختلف می باشد و هر کارخانه سازنده یک استاندارد ابزاری را برای دستگاه خود انتخاب می نماید. استاندارد هایی همانند PS2000-E ، SX ، HKS و HKS 63F ، البته اکثر سیستم های جدید امروزی که در یکی دو سال اخیر به بازار آمده تنها از استاندارد HKS و HKS 63F متابعت می کنند و سیستم های استاندارد دیگر تقریباً از رده خارج شده اند. مزیت این استاندارد ها، قابلیت بالای مانور ابزار در سرعت های زیاد می باشد. در این سیستم حداقل میزان اصطکاک هوا وجود دارد و میزان بالانس ابزاری نیز به حدی می باشد قابلیت اجرای دقت تا 0.001 میلیمتر را فراهم می آورد . جنس ابزار دستگاه نیز در دستگاههای CNC تخصصی شده و بیشتر از ابزار HW،HSS و ابزار الماسه یا Diamond و حتی Diamax استفاده می شود. عمر این ابزار بسته به نوع مصرف و جنس تیغه متفاوت می باشد. به عنوان مثال یک ابزار با تیغه Diamond می تواند در حدود 400 برابر یک ابزار به تیغه HW کار انجام دهد. به طور کلی و به صورت استاندار یک دستگاه CNC چوب دارای سه محور اصلی X، Y، Z می باشند که با وجود محورهای دقیق و موتور های بسیار پیچیده حرکتی نرم و با دقت فوق العاده را به وجود می آورند. صرف نظر از محور های اصلی اخیرا یک محور جدید به نام c-Axis  بر روی دستگاههای CNC نصب گردیده که در حال حاضر دو کارخانه بزرگ در دنیا  محصولات خود را مجهز به این سیستم نموده اند . در محور C-Axis امکان چرخش ابزار به صورت افقی به اندازه 0 تا 360 درجه حول محور عمودی z فراهم شده است . وجود این محور کمک بزرگی برای اجرای فرز کاری های خاص ، سوراخ کاری در زوایای مختلف و شیارزنی به شکل های متفاوت می باشدو ورود به این سیستم به دستگاههای CNC توانسته است تحولی عظیم در طرح ها به وجود آورد. بخش دیگر که یکی از مهم ترین بخشهای یک دستگاه CNC می باشد ، سیستم ایمنی آن است . امروزه با پیشرفت تکنولوژیسیستم های حفاظتی دقیقی ساخته شده است که از هر حیث ایمنی کامل برای کار به وجود می آورد. وجود سوئیچ های هوشمند ،کف پوش های حفاظتی جلوی دستگاه ، سیستم های کنترل حرارت و کنترل برق و بسیاری دیگر توانسته اند مجموعه ای مطمئن و کارا را برای کار به وجود آورد. دستگاه های برش  از اساسی ترین و مهم ترین ماشین آلات مورد نیاز در کارگاه و کارخانجات صنایع چوب و فرآورده های چوبی می باشد. این دستگاه به طورکلی بر اساس نوع ماده اولیه مصرفی ، نوع و شکل کاربرد به انواع مختلفی مانند اره های زنجیری ، اره های نواری ،اره های گرد ( مجموعه ای) اره های الکتریکی دستی تقسیم می شوند و هر کداز این اره ها نیز به نوبه خود بر اساس قدرت موتور، قطر تیغه، قطر فلکه، حجم برش، ظرفیت برش، تعداد تیغه، نوع تیغه و.... به زیر مجموعه های دیگر تقسیم می شوندکه با توجه به توانایی ها و مشخصات گروهی از آنها در خرده کاری و کار های ظریف کاربرد دارند ،گروهی برای کارگاه ها و گروهی نیز برای کارخانجات و صنایع بزرگ مناسب هستند صنعتگران شاغل در زمینه چوب ،فرآورده ها وسازه های چوبی متناسب با نوع و حجم تولیدات و مساحت واحد تولیدشان از این ماشین آلات بهره می گیرند. با گذشت زمان و به تدریج پیشرفت تکنولوژی و با توجه به نیاز صنعتگران برای استفاده از دستگاه هایی با کارکردآسان تر و با سرعت و ایمنی بالاتر امکاناتی از قبیل  تیغه برش با زاویه متغیر ، تیغه خط زن post forming  ( برای جلوگیری از لب پریدگی و بالا بردن کیفیت ) ، تنظیم ارتفاع تیغه و زاویه دار شدن آن به صورت برقی با نمراتور دیجیتالی ،استفاده از صفحات کشویی  sliding table و پایه telescopic برای ایجاد سهولت در حرکت دادن پانل ها ، نمراتور دیجیتالی جهت تعیین وضعیت گونیا ، گونیا های موتوری با قابلیت تنظیم میکرومتری ، خروجی های مکنده پوشال ، سیستم های ایمنی پیشرفته مانند ترمز تیغه و سیستم Emergency جهت توقف سریع دستگاهها ، حفاظهای ایمنی پیشرفته ، سیستم های کامپیتوری جهت کنترل محورهای دستگاه و حفاظ جهت برش و بسیاری امکانات از این دست به این دستگاه ها اضافه شده که هر نوع و مدل از آنها به نوبه خود از تکنولوژی بهره گرفته اند . در حال حاضر به علت تقاضای بالای بازارمصرف جهت محصولات صفحه ای و گرایش بسیاری از تولید کنندگان به این شاخه از صنعت چوب استفاده از اره های گرد یا مجموعه ای با نام های مصطلح پانل بر و MDF بر کاربرد فراوانی یافته اما با تمام امکاناتی که در این دستگاه ها تعبیه شده دارای محدودیت هایی در حجم تولید ، ظرفیت برش ( طول و عرض برش) ، ایمنی بسیار بالا ، برنامه ریزی برش ، کاهش دورریز ،اتکاء به نیروی انسانی ماهر و ......  دارند که این محدودیتها طراحی و ساخت دستگاه های دیگر و به عبارتی نسل دیگر ی از پانل ها را ایجاد نمود که پانل بر های اتوماتیک و کامپیتوری  CNC برش وارد این صنعت گردید . در این نوع پانل بر ها تقریباً تمام محدودیت های فوق الذکر رفع گردیده و بسیارمناسب برای صنایع بزرگ با حجم های تولید بالا می باشد . جهت آشنایی بیشتر با نحوه کارکرد و امکانات این نوع دستگاه ها پانل بر اتوماتیک ساخت ایتالیا به طور اجمالی معرفی میگردد . این دستگاه دارای شاسی قوی و مستحکمی از جنس فولاد(Tubular steel) می باشد که بر اساس اصول آیرودینامیکی و تقسیم بار طراحی شده است که این طراحی کم نظیر باعث گردیده دستگاه بدون نیاز به استفاده از آهن وفلزات سنگین دارای مقاومت بسیار بالایی باشند ، در طراحی شکل ظاهری نیز با توجه به نمای زیبا  و منحصر به فرد آن تمام اصول آیرودینامیک و مهندسی رعایت شده و در بخش هایی از دستگاه که در معرض تماس مستقیم با قطعه کار و اصطکاک قرار دارند نهایت استحکام با استفاده از فلزات و مواد مقاوم به کار رفته است . همان طور که قبلاً گفته شد یکی از مشکلات دستگاه های پانل بر محدودیت در ظرفیت برش ( طول و عرض برش) می باشند. اما این دستگاه با داشتن دامنه های مختلف طول و عرض برش تامیلیمتر کلاً  این محدودیـت جهت  برش صفحـات  با  ابـعاد استـاندارد موجود در بـازار را  از   بین برده ( مدلهای ) میلیمتر و  میلیمتر به علت استاندارد صفحات مصرفی ایران  یا  سانتیمتر توصیه می شوند . در مدلهایی از این دستگاه ها برای بالا بردن سرعت کار کرد وحجم تولید و همچنین کم کردن نیاز به نیروی انسانی به سیستم بالا برنده صفحه(Lifting Panels) یا به عبارتی آسانسور صفحات همراه با سیستم بارگیری ار چپ و راست و پشت دستگاه و همچنین سیستم پنوماتیکی تغذیه و سیستم مخصوص بارگیری صفحات کم ضخامت و نازک مجهز شده است . همچنین یکی دیگر از روشهای به کار رفته در این دستگاه جهت بالا بردن حجم تولید امکان داشتن 2 سیستم کامپیوتری و برنامه ریزی برش برای 2 بخش برش یعنی بخشی از دستگاه که برش های طولی و بخشی که برش های عرضی (سایز بری) را انجام می دهد می باشد یا به عبارتی سیستم جلو برنده پانل بر دو قسمت مجزا بوده و صفحات می توانند به طور مجزا از دستگاه بیرون بیایند میزهای جلوی دستگاه با فواصل قابل تنظیم و ابعادهای مختلف از فولاد سنگین بوده که با پوشش فنولیک و مقاوم پوشیده شده اند و دارای منافذ خروج باد (Air Floataion) می باشند که به یک دمنده مرکزی جهت تأمین باد صفحات متصل شده اند که با شروع کار دستگاه باد با فشار از سوراخ ها خارج شده و با ایجاد بالشتکی از هوا باعث می شود پانل ها به راحتی روی صفحه میزهای جلوی دستگاه جابجا شوند . میز اول دارای گونیای فولادی بسیار دقیق (Cross cutting fence ) می باشد . این دستگاه دارای دو موتور برش قوی، واحد خط زن با موتور مستقل ( قابلیت تنظیم  External  ) و قفل پنوماتیکی میباشد ، همچنین به سیستم برش Post Forming  جهت برش صفحات با لبه Post Form مجهز گردیده ، تیغه های دستگاه دارای قابلیت برش مواد غیر چوبی مانند آلومینیم ، پلاستیک و .... می باشند که برای این منظور به سیستم خنک کننده تیغه ها با فشار هوا ، سیستم روانکاری تیغه ها و سیستم جمع آوری گرد غبار مجهز گردیده اند . سرعت چرخش تیغه اصلی به طور پیوسته توسط مبدل ها کنترل می شوند و دارای نشانگر دیجیتالی الکترونیکی می باشند که سرعت چرخش را به صورت RPM ( دور در دقیقه ) نشان می دهد.  دستگاه دارای سیستم تنظیم ارتفاع تیغه برای کنشکاف زنی با کنترل کامپیوتری است (Grooving function )و همچنین دارای قابلیت تنظیم ارتفاع تیغه اره متناسب با ارتفاع پانل های چیده شده بر روی یکدیگر جهت به دست آوردن بهترین کیفیت برش (از لحاظ ایمنی حداکثر 6 دندانه در گیر با قطعه و حداقل 3 دندانه یا به عبارتی یک سانتیمتر بالا تر از سطح برش توصیه شده است ). کل سیستم برش در یک جعبه اره (saw carriage) از جنس فولاد مقاوم قرار گرفته و توسط یک کابل فولادی (Tensioning steel cable self) کشیده می شود (در مدل های جدید این دستگاه از سیستم چرخ دنده استفاده شده است) . جعبه اره دارای 8 فولی (چرخ7 شکل) با سیستم پاک کنندگی مسیر حرکتش در دو طرف می باشد که توسط آنها بر روی 2 میله فولادی صیقلی به طور روان و دقیق حرکت می کند طراحی این جعبه به گونه ای است که هر بار به طور مساوی دقیقاً بین فولیها تقسیم می شود و باعث می شود که کمترین اصطکاک بین چرخ ها و میلها ایجاد شود . (کل این سیستم maintenance free  است و نیازی به تعمیرات و نگهداری حتی روغن کاری ندارد). سرعت حرکت جعبه اره بر اساس پارامتر هایی به طور اتوماتیک با توجه به ارتفاع صفحات چیده شده بر روی یکدیگر و سایر متغیر ها تنظیم می شود همچنین سرعت برش و میزان سرعت حرکت جعبه اره در موارد که بار اضافی به موتور اصلی وارد می شود به طور اتوماتیک کاهش می یابد. این دستگاه به یک سیستم اشعه مادون قرمز مجهز شده که باعث برگشت سریع اره به ابتدای دستگاه بلافاصله پس از اتمام برش قطعه می گردد که بسیار مناسب برای بالا بردن سرعت کار کرد و جلوگیری از اتلاف وقت و استهلاک دستگاه می باشد. پرتوافکن (Laser beam )  جهت خط برش نیز از تجهیزات قابل نصب روی این دستگاه است . گیره های دستگاه یا اصطلاحاًً (pusher )  با قابلیت باز شدن دهانه تا 11 سانتیمتر بر روی یک میله قرار گرفته اند و این میله توسط یک موتور محرک در وسط آن و سیستم چرخ دنده و میله دندانه دار در دو سمت به طور دقیق حرکت می کند و پانل ها را کرفته و برای برش به داخل دستگاه می کشند . کنترل سرعت حرکت پوشرها توسط کامپیوتر Anagogic o.k.  و مبدل الکترونیکی (Inverter ) صورت می گیرد و موقعیت پوشرها توسط سیستم Magnetic strip و سنسورهای مخصوص برای کامپیوتر دستگاه معین می شود . یک بخش مفید تعبیه شده در این دستگاه که برای کناره بری صفحاتی با روکشهای از لبه صفحه بیرون زده که نمی توان آنها را به گونیای دستگاه تکیه داد بکار می رود ، سیستم گیره چند انگشتی (Fingers stop multiple ) می باشد.  که باعث می شود بدون صدمه خوردن روکش ، نر صفحه جهت گونیا شدن مورد استفاده قرار می گیرد . این دستگاه دارای یک گیره فشار از کنار با کنترل کامپیوتری جهت گونیا نگاه داشتن قطعات تا انتهای برش می باشد و این گیره ها همیشه در تماس با توده پانل های آماده برش و در حال برش حتی ضمن حرکت پوشرها به سمت جلو و عقب باقی می ماند تا صفحات کاملاً گونیایی برش داده شود . پانل ها توسط این گیره تا آخرین مرحله برش نگاه داشته می شوند و این موضوع باعث می شود که هیچ گونه جابجایی صفحات  در طی برش حنی هنگام بریدن قطعات کوچک نباشد . سیستم های ایمنی و حفاظتی بسیار پیشرفته جهت بخش های الکتریکی و کامپیوتری و میکانیکی و ایمنی کارکرد در این دستگاه ها تعبیه شده است  . حفاظ ایمنی جلوی دستگاه با سیستم چرخشی که برای پوشاندن محدوده برش می باشد برای اولین برش کناره بری پایین می آید و تا بیرون آمدن آخرین قطعه بریده شده پایین باقی می ماند . طراحی خاص این حفاظ باعث شده است که نیازی به حرکت موتوری بالا و پایین رفتن آن برای خروج هر قطعه نباشد و در نتیجه استهلاک دستگاه پایین آمده سرعت بالا می رود . این دستگاه می تواند به صورت Manual (دستی) ، نیمه اتوماتیک و یا تمام اتوماتیک کنترل شود . توسط نرم افزارهای پیشرفته نصب شده بر روی دستگاه می توان الگوهای برش را توسط ویرایشگرهای مخصوص به طور دقیق و با حداقل دورریز کشیده و در صورت موجود بودن دورریزهای اجتناب نا پذیر دستگاه به آنها که کد داده که این کدها قابل پرینت گرفتن بر روی برچسب هستند و پس از برش قطعه این برچسب ها بر روی قطعه چسبانده شده و در دفعات بعدی برش در صورت مناسب بودن سایز قطعه برچسب خورده دستگاه استفاده از آنها را پیشنهاد می کند که بدین وسیله دروریز به حداقل ممکن می رسد . در ادامه برخی دیگر از امکانات نرم افزاری دستگاه ، مشخصات فنی ، امکانات و تجهیزات یک نمونه از این دستگاهها ، برخی از نکاتی که هنگام خرید باید به آنها توجه نمود ، ملزومات جهت نصب و راه اندازی ، نکات عمومی راه اندازی ، توصیه های ایمنی و نگهداری و در نهایت کنترل کیفیت به طور اجمال ارائه می گردد . نرم افزار این دستگاه قابل ارتباط به شبکه اینترنت و بخش فنی کارخانه Casadel در ایتالیا می باشد که در هر زمان از شبانه روز می توان از توصیه ها و رفع عیب های آنها به صورت On line استفاده کرد . تمام سیکل و مراحل مختلف کارکرد ماشین بر روی صفحه نمایش در همان زمان اجرا نشان داده می شود . همچنین دستور العمل مرحل کارکرد برای اپراتور به چند زبان که به زودی فارسی نیز به آنها اضافه خواهد شد بر روی صفحه نمایش ظاهر شده که حتی نیروی غیر متخصص می تواند با پیروی از این دستور العمل ها با دستگاه کار کند . ارائه راهنمایی ها و کمک های ON line و پیام های خطا و اطلاعات لازم برای رفع عیب های به وجود آمده از امکانات نرم افزاری این دستکاه می باشد . کلیه بخش های میکانیکی و الکترونیکی دستگاه توسط کامپیوتر کنترل و چک شده و توسط نمودارهای اوسیلوسکوپبی مشخص می گردد . 1- ظرفیت برش عرض 4500 میلیمتر . 2- میزان بالا آمدن تیغه برش (ارتفاع برش) 115 میلیمتر با تیغه قطر 400 میلیمتر (قطر تیغه معرف توان برش است و عمق برش معمولاً یک سوم قطر تیغه است ) . 3- باز شدن دهانه گیره 110 میلیمتر . 4- حد اکثر قطر تیغه اصلی 400 میلیمتر (TCT با سوراخ ایمنی Phns ) ( TC= Tungestan carbide ) . 5- قطر تیغه خط زن 150 میلیمتر (Tctconical نوع Splite برای Post Forming ) . 6- قطر سوراخ اره خط زن و برش 30 میلیمتر . 7- سرعت چرخش تیغه اصلی 3500 دور در دقیقه . 8- سرعت چرخش تیغه خظ زن 7500 دور در دقیقه .9- سرعت تغذیه جعبه اره (Stepless ) 2.50 متر در دقیقه . 10- سرعت برگشت جعبه اره 50 متر در دقیقه .11- حداکثر سرعت پوشرها به سمت جلو 40 متر در دقیقه .12- حداکثر سرعت برگشت پوشرها 40 متر در دقیقه .13- میزان جابجایی پوشر 4300 میلیمتر .14- تعداد گیره ها 7 عدد(قابل افزایش به صورت option ) .15- قدرت موتور اصلی 10HP (7.5 کیلووات) . 16- قدرت موتور خط زن (2.5HP ) (1.8 کیلووات) . 1- شاسی قوی ساخته شده از فولاد Steel Tubular  با طراحی بر اساس اصول آیرودینامیک . 2- میزهای جلوی دستگاه با صفحات فولادی سنگین و پوشش فنولیک مقاوم با ابعادهای مختلف (  میلیمتر  - میلیمتر میلیمتر) همراه با منافذ خروج باد برای ایجاد بالشتک هوا . 3- گونیای فولادی (Side Fence Cutting Cross ) نصب شده بر روی میز اول با دقت فوق العاده بالا . 4- ساپورت های زیر صفحات در داخل دستگاه از جنس آلومینیم تقویت شده همراه با غلطک جهت حرکت روان صفحات بر روی آنها .5- دو عدد میله فولادی صیقلی برای حرکت روان خعبه اره (Saw Carriage ) بر روی آنها .6- هشت فولی (چرخ های هفت شکل ) جهت جابجایی جعبه اره و مجهز به سیستم پاک کنندگی گرد و غبار میله هایی که بر روی آنها حرکت می کنند . 7- کابل فولادی با چرخ دنده و میله دندانه دار جهت حرکت جعبه اره . 8- اشعه مادون قرمز برای تنظیم اتوماتیک حرکت اره و مشخص کردن اتمام برش قطعه و بازگرداندن جعبه اره به محل اول(Red inferior photo cell device detecting ) . 9- تنظیم کننده اتوماتیک سرعت برش یا سرعت تغذیه جعبه اره به صورت Stepless با توجه به ارتفاع صفحات آماده برش چیده شده بر روی یکدیگر و سایز متغییرها .10- پرتو افکن laser beam برای خط برش . 11- رگلاتور تنظیم کننده فشار هوا . 12- گیره های (Pusher ) جهت گرفتن صفحات . 12- میله حامل پوشرها ،موتور محرک ، چرخ دنده جهت حرکت پوشرها . 13- تنظیم کننده کامپیوتری سرعت پوشرها (Analogic N.C ) و مبدل های الکترونیکی (Inverter ) و Ramp کاهش و شتاب برای کنترل سرعت . 14- سیستم Magnetic Strip برای تعیین موقعیت پوشر . 15- گیره های کناری (Side aligner ) با 2 غلطک (Pre positioning Rollers ) با کارکرد مستقل و اتوماتیک برای گونیا نگهداشتن قطعات در حال برش ت آخرین مرحله برش . 16- واحد خط زن با موتور مستقل و تنظیم External . 17- خط زن اتوماتیک Attachment برای Post forming قدرت موتور (  HP ) (1.8KW )- حداکثر قطرتیغه خط زن Post Forming 250 میلیمتر- ماکزیمم قطر تیغه اصلی 400 میلیمتر – میزان بالا آمدن تیغه خط زن 50 میلیمتر – امکان نصب تیغه خط زن 50 میلیمتر – امکان نصب تیغه خط زن Conical استاندارد با قطر تیغه 150 میلیمتر . 18- سیستم تنظیم ارتفاع تیغه اره متناسب پانل های چیده شده بر روی یکدیگر .19- سیستم تنظیم ارتفاع تیغه اصلی برای کنشکاف زنی با انتخاب Grooving Function  ذر برنامه ریزی برش کامپیوتر . 20- قابلیت اتوماتیک کاهش سرعت برش و میزان سرعت حرکت جعبه اره در زمانی که بار اضافی به موتور اصلی وارد می شود . 21- موتور اصلی به قدرت HP15 ،KW11 با سیستم کنترل مداوم سرعت چرخش در زنجیر 3800/1000 دور در دقیقه توسط مبدل های الکترونیکی و نشان دادن آن توسط نشانگرهای دیجیتالی .22- قفل پنوماتیکی تیغه اصلی و تیغه خط زن . 23- سیستم خنک کننده Air Jet برای تیغه اصلی جهت مواد غیر فلزی مانند پلاستیک و غیره . 24- سیستم خنک کننده Air Mist برای تیغه اصلی جهت موادی مانندآلومینیم و غیره Multiple Finger Stop . 25- جهت اضافه بری صفحاتی که دارای اضافه لبه باشند . 26- کلید دو مرحله ای ستاره مثلث اتوماتیک . 26- سیستم جمع آوری گرد و غبار و تراشه چوب . 27- محافظ ها و بخش های ایمنی پیشرفته Protection stop . 28- حفاظ های ایمنی جلوی دستگاه جهت پوشاندن محدوده برش با طراحی منحصر به فرد. 29- کنترل ولتاژ24 ولت DC . 30- بخش نرم افزاری و کامپیوتری پیشرفته با امکانات . 31- قابلیت نمایش الگوهای برش بر روی صفحه نمایش . 32- قابلیت نمایش سیکل و مراحل مختلف کارکرد ماشین بر روی صفحه در همان زمان اجرا . 33- دستور العمل های ON LINE و قدم به قدم در مورد مراحل کار برای اپراتور دستگاه . گرافیک سیکل کاری در همان زمان اجرا با جزئیات و دستور العمل ها برای اپراتور که به زودی زبان فارسی ارایه می گردد . 34- پیام های خطا جهت آگاهی و رفع عیب . 35- شرح خطاها و اخطارها به صورت ONLINE . 36- کنترل بخش های مختلف به صورت چک مارک و با نمودارهای Digital Oscilloscope Integrated . 37- بسته نرم افزاری شبکه و سیستم کامل جهت ارتباط با شبکه اینترنت همراه Modem . 38- بسته های نرم افزاری Ministarter، Optimiser- Basic optimizer Cutting برای ویرایش الگوهای برش و برنامه ریزی جهت کنشکافها ، به طور مثال مشخصات بسته نرم افزاری Cutting Optimiser به شرح ذیل می باشد: 1- حداکثر تعداد صفحات قابل برنامه ریزی جهت برش و سایز بری 999 . 2- امکان برش های z تا 5 مرحله . 3- امکان انتخاب مسیر برش در جهت الیاف . 4- پارامترهایی برای کنترل الگوی های برش ترکیبی . 5- امکان کار در 2 سیستم اینچ و میلیمتر 3 . 6- حوره مرجع با 60 کاراکتر برای بخش نام یا عدد . 7- امکان پاینت الگوهای برش ( طرح کشیده شده مستقیماً می تواند در کامپیوتر دستگاه و یا PC مورد استفاده قرار گیرد ) . 8- حداقل سخت افزارهای مورد نیاز : پنتیوم 266 مگا هرتز 32RAM – مگابایت Windows های 128 XP و 2000 و NT مگابایت 1000 CD RamDriver – Hard Driver  - مگابایت Mouse – 98 و95 windows XP و 1000 و NT و NE وSE98 . 9- مانیتور 15 اینچ رنگی با کامپیوتر (Standard Office ) PC . 10- نرم افزار98Windows . 11- نرم افزار برای نوشتن برنامه لرش در PC شامل: ویرایشگر الگوی برش – Editor Goblisting – مقایسه الگوهای برش با یکدیگر ، ارایه گزارشات آماری . 12- پرینتر و جای قرار گرفتن پرینتر جهت چاپ بر چسب برای قطعات دورریز.( کلاً تهیه بر چسب و اطلاعات روی آن توسط نرم افزار مخصوص قرار می گیرد). و قابلیت پرینت اطلاعات ذیل : Layout – 69 و طرح های ایجاد شده با برنامه نویسی دستی . 13- صفحات کنار گذاشته شده جهت ورود به انبار . 14- قطعات باقی مانده از برنامه برش قبلی . 15- راه اندازی دستگاه به صورت دستی یا مدل نیمه اتوماتیک با سیستم اندازه گیری اتوماتیک پانل .16- پرینتر مدل 600Zebras به ابعاد   میلیمتر ،وزن KG و حافظه یک مگابایت قابل افزایش تا 8 مگابایت . 17- دمنده مرکزی جهت تأمین باد صفحه میزهای جلوی دستگاه . 18- سیستم پنوماتیکی ( Change System Easy ) ECS جهت تعویض سریع و آسان تیغه اره .     


نوشته شده در تاريخ شنبه 1390/01/27 توسط رحيم ابراهيمي
انواع چسبهای LVL

چهار نوع از رزین های تجاری شامل پلی ونیل استات (P.VA) ملامین اوره فرمالدئید (MVF) اوره فرمالدئید (UF) و ملامین فرمالدئید (MF) مورد استفاده قرار گرفتند در ساخت تیرهای روکش لایه ای (LVL) با روکش های تهیه شده از چوب تبریزی در آزمایشگاه برطبق استانداردها (D1037, D906, D5456)و ASTM در آزمایشگاه خواص فیزیکی و خواص مکانیکی مورد ارزیابی قرار گرفت.

مقاومت چسبندگی داخلی، برش کششی و مقاومت برش قیچی شدن block shear، نمونه های LVL ها با تسریع کننده های آزمایش مانند آب جوش و شرایط خیس کردن نمونه ها و تکرار آنها انجام شد. خواص مقاومتی تیرهای لایه ای (LVL) تهیه شده  از گونه صنوبر و با اتصال چسب پلی  ونیل استات با اتصال عرضی بهبود یافته بود و قابل مقایسه بود با چسب های ترموست، این مطالعه بطور واضح نشان می دهد که چسب پلی ونیل استات می تواند استفاده شود در ساخت تیرهای لایه ای (LVL) با خواص قابل قبول.

مقدمه

تیرهای لایه ای (LVL) بطور قابل قبولی از نظر تنوع و جزابیت مقایسه می شوند با چوب. به عنوان مثال افزایش پایداری در ابعاد، یکنواختی و بزرگی قدرت مکانیکی، بهبود توزیع خواهی تنشی، کاهش هزینه تولید، دسترسی به ابعاد بزرگ و جذابیت ظاهری از ویژگیهای تیرهای لایه ای (LVL) می باشد.

گونه های که مورد مصرف قرار می گیرند در ساخت LVL عبارتند از : افرا، دوگلاس فر، صنوبر Yellow poplar .

صنوبر Yellow poplar گونه ای سخت چوب با دانسیته پائین است که در شمال آمریکا فراوان می باشد، و مشخصاتی نظیر : دانسیته پائین، نرم، شکننده، کم دوام و به آسانی ماشین کاری می شود و بطور عمومی استفاده می شود برای ساخت اثاثیه، مبلمان، روکش و ساخت پالت. چندین گزارش و مطالعه خواص مهندسی، گونه صنوبر را مورد بررسی قرار داده است و پیشنهاد برای کاربرد این گونه در ساخت کابینت های آشپزخانه و لایه های کف سازی را مورد تأیید قرار داد.

بیشتر تیرها لایه ای LVL با روکش صنوبر از زمین فنل فرمالدئید برای تولید استفاده می کرد و گزارش از خواص  ساخته شده با چسب های ترموپلاستیک قبلاً گزارش نشده بود. هدف از این تحقیق بررسی ارزیابی خواص آزمایشگاهی LVL های ساخته شده به ضخامت 10 میلی متر با استفاده از چسبهای ترموپلاستیک و چسبهای آمینو است. از مهمترین فواید و خصوصیات تیرهای لایه ای با استفاده از چسب های ترموپلاستیک عبارتند از : هزینه تولید پائین، نسبت به چسب های ترموست و عدم استفاده از فرمالدئید.

زیرا محصولاتی که ساخته می شوند ممکن است داخل ساختمان استفاده شوند و عدم استفاده از فرمالدئید از ویژگی های مهم این تیرهای لایه ای می باشد.

2- مواد و روش ها

1-2- روکش های چوبی

بیست سال قبل درختان صنوبر حاصل از جنگل های در میشیگان پس از قطع به طول 8/1 متر پوست کنی و بصورت لوله بری روکش های به ضخامت 2/0 ± 1/3 میلیمتر تهیه می شود. ابعاد کوره های خشکنی 50 × 60 سانتی متر بود و استفاده می شود. برای ساخت   LVLهای سه لایه در آزمایشگاه ها و مقدار رطوبت روکش ها 1 ± 7% بود.

2-2- چسب

چهار نوع چسبی که خریداری شد برای مصرف عبارتند از : پلی ونیل استات، ملامین فرمالدئید، اوره فرمالدئید و ملامین اوره فرمالدئید.

اوره فرمالدئید و ملامین اوره فرمالدئید بصورت پودر بود و ملامین فرمالدئید بصورت مایع و چسب های پلی ونیل استات به صورت امولسیون. در جدول شماره 1 خواص چهار نوع چسب مصرفی آورده شده است.

3-2- فرایند تولید

یک روش چسب زنی استفاده از برسهای دستی بود که بر روی یک سطح روکش با برس چسب زده می شود. وزن روکش قبل از چسب زنی و بعد از چسب زنی محاسبه می شود تا مقدار چسب هر لایه معین گردد. برای تهیه سه لایه، دو خط چسب زنی بر روی روکش ها چسب می زدند. و روش دیگر به مدت دو دقیقه چسب بر روی روکش ها اسپری می شود این روش ها برای تهیه LVL به ضخامت 1 ± 10 میلیمتر بود. فرایند پرس توسط دو غلطک استیل پانل ها عبور می کردند. و میکرو پروسسور کنترل می کرد. دمائی غلطک ها را و پارامترهای تولید در جدول شماره 1 آورده شده است.


4-2- روشهای تست

تست های خواص فیزیکی و مکانیکی طبق (D1037, D906, D5456 (2008)) انجام شد. خصوصیات LVL ها مانند : دانسیته، مقدار رطوبت، جذب آب  (WA)، واکشیدگی ضخامت (TS)، مدول گسیختگی (MOR) ، مدول الاستیسیته  (MOE)، سختی سطوح، مقاومت چسبندگی در روش (IB) مقاومت تنش برشی (TSS) و کشش برشی  (BSS)تعیین شدن.

IB و TSS و BSS تستهای بودند که روی نمونه ها به طور مداوم دوره ای تکرار شد عمل خیساندن در آب و تسریع کردن آب جوش.

1-4-2- دانسیته

بیست نمونه به ابعاد 50/8 × 50/8 × 9/5 میلیمتر از دو پانل مورد استفاده قرار گرفت برای تعیین دانسیته و درصد رطوبت تعیین شدند.

 


2-4-2- جذب آب (WA) و واکشیدگی ضخامت (TS)

ابعاد نمونه ها 112 × 78 × 9/5 میلیمتر مورد استفاده قرار گرفت برای آزمون های WA  و TS نمونه ها بدون آببندی شدن بودند و قوطه ور زیر آب در سطح 25 میلی متر سطح آب و درجه حرارت 23 ± 3 درجه سانتیگراد. اطلاعات مربوط به واکشیدگی ضخامت ثبت شد در یک کامپیوتر که کنترل می کرد (LVDT) را. دقت اندازه گیری 5/2 میکرومتر بود. زمان آزمون 2 ساعت و 24 ساعت اجراء شد.

3-4-2- خواص خمش Flexural properties

سه دوره تست طبق (D5456-06) روی نمونه های به طول 152 میلیمتر پهنا 25 میلیمتر و ضخامت 5/9 میلیمتر انجام شد. برای هر نوع LVL هشت نمونه مورد آزمایش قرار گرفت. فاصله دهانه 15 و اندکی کمتر از میزان پیشنهاد شده ??? مربوط به طول پانل ها بود. اما اثر استفاده کم دهانه در خواص خمشی معلوم نیست.

j- شرایط سیکل خیساندن در آب

یکی از سیکل های خیساندن شامل قراردادن در آب با درجه حرارت 22 درجه برای 24 ساعت و سپس خشک کردن در دمای داخل اتاق به مدت 24 ساعت. نمونه خشک شده در کوره در دمای 60 ± 2 درجه به مدت 24 ساعت و نمونه های کوره را سپس در مکانی با دمای 21 درجه و رطوبت نسبی 65% تا ثابت شدن وزن نگه داری می کنند. سه دوره خیساندن و خشک کردن در جریان کلی به مدت 72 ساعت انجام می پذیرد. تا نمونه ها آماده برای آزمایشها شود.

jj- شرایط تسریع کردن با آب جوش

نمونه های قوطه ور در آب سرد برای مدت دو ساعت درون آب جوش انتقال و نگه داری شدند. بعد از دو ساعت جوشیدن نمونه ها درون آب سرد با دمای 27 ± 2 درجه سانتی گراد انتقال یافتند. و خشک شدن در مدت 24 ساعت در دمای داخلی اتاق نمونه های خشک شده در هوای آزاد «دمای اتاق» درون کوره با دمای 60 ± 2 درجه سانتی گراد در مدت 24 ساعت قرار گرفتند و پس از آن در شرایط محیطی 21 درجه سانتیگراد و رطوبت نسبی 65% تا ثابت شدن وزن نمونه قرار گرفتند. این اعمال قبل از آزمونهای BSS و IB انجام می شود.

3- نتایج تحقیق

1-3- خصوصیات فیزیکی

خصوصیات و موارد مصرف چسب ها متفاوت می باشد. چسب ها استفاده می شوند به صورت متفاوت در ساخت تخته های LVL به عنوان مثال از چسب ملامین فرمالدئید استفاده می شود برای اتصال تخته های LVL .

1-1-3- دانسیته پروفیل تخته ها

میانگین میزان دانسیته نمونه ها در شرایط دمای 21 ± 2 درجه سانتیگراد و رطوبت نسبی  %65 ± 5در لیست شماره 2 آورده شده است. میزان دانسیته  LVLها بین 550-590 کیلوگرم بر مترمکعب و میزان دانسیته روکش ها 490 ± 20 کیلوگرم بر مترمکعب و درصد رطوبت تعادل 10 ± 2 درصد بود.

دانسیته LVL های ساخته شده بیشتر بود نسبت به دانسیته روش گونه مصرف شده. دلیل این اختلاف دانسیته، کاهش حجم در طی پرس و همچنین سهم دانسیته بالای چسب موردمصرف می تواند باشد.

دانسیته LVL با چسب پلی ونیل استات %12 بیشتر از روکش مصرفی و به میزان 14 درصد بیشتر از LVL با اتصال چسب اوره فرمالدئید و 18 درصد بیشتر از ملامین فرمالدئید 20 درصد بیشتر از LVL ها با اتصال چسب ملامین اوره فرمالدئید بوده. این افزایش به نوع چسب و دانسیته اول چسب مربوط بوده است و در جدول شماره 1 آورده شده است.

بنابراین سهم دانسیته چسب در افزایش دانسیته LVL غیرقابل چشم پوشی می باشد. و این پارامترها را در ساخت و تولید LVL ها باید در نظر گرفت.


دانسیته پروفیل های نمونه ها  : نشان می دهد تفاوت بین دانسیته پروفیل ها و رابطه آنها با چسب مصرفی در هر پروفیل را. دانسیته چسب کامپوزیت های چوبی به عملکرد چسب ها که شامل میزان سرعت گیرایی و دانسیته اولیه چسب مصرفی و فرآیند پرس که شامل فشار پرس، درجه حرارت و زمان پرس می باشد بستگی دارد.

رابطه بین میزان ماکزیمم دانسیته چسب در LVL ها مورد مطالعه قرار گرفت :

میزان بالای دانسیته اولیه چسب های ملامین اوره فرمالدئید می تواند باعث بالارفتن دانسیته LVL های ساخته شده با این چسب شود و پائین بودن وزن مخصوص اولیه چسب پلی ونیل استات نسبت به MUF می تواند باعث تولید LVL های با دانسیته پائین تر می گردد.



ادامه مطلب
نوشته شده در تاريخ شنبه 1390/01/27 توسط رحيم ابراهيمي

  تهيه خمير به روش شيميايي مکانيکي از ساقه پنبه "  

اين مقاله در همايش خميرسازي TAPPI در سال 2002 گزارش گرديده است. چکيده مطلب: از ساقه پنبه مصري خميري به روش سوداي سرد و پراکسيد قليايي(APMP) در يک بلندر (مخلوط کن) تهيه گرديد. در کل بازده هر دو فرآيند پايين بود ولي تفاوتهايي در مقايسه با خميرهاي نيمه شيميايي در خواص مشاهده گرديد. خواص مقاومتي در مقايسه با خميرهاي شيميايي پايين ولي قابل رقابت با کاغذهاي نيمه شيميايي بود. براي فرآيند سوداي سرد افزايش قليا در حين فرآيند باعث کاهش بازده در هر دو مرحله خيساندن و پالايش مي گرديد، ولي تاثير کمي بر خواص فيبر در حين فرآيند و تهيه ورقه بعد از پالايش مرحله دوم دارد. تاثيري مشابه در زمان آغشته سازي ( خيساندن) مشاهده شد. دماي بالاتر آغشته سازي باعث افزايش درجه رواني خمير با همان ميزان پالايش در مرحله دوم ميگردد و خاصيت مقاومت به پارگي را افزايش مي دهد، ولي بر روي خواص مقاومت کششي و ترکيدن تاثيري ندارد. افزايش در زمان پالايش باعث کاهش مقاومت به پارگي مي گردد. خمير تهيه شده به روش APMP 50% روشنتر و تا حدودي ضعيفتر نسبت به خمير تهيه شده به روش سوداي سرد است و واضح است که اين خمير به پالايش ثانويه براي رسيدن به درجه رواني مناسب احتياج ندارد. افزايش در مواد شيميايي قليا و پراکسيد باعث کاهش بازده و ميزان آغشتگي مواد مي گردد. افزايش مواد شيميايي همچنين تا حدودي بر زمان پالايشبراي رسيدن به درجه رواني مناسب تاثير دارد و آنرا کاهش مي دهد ، ولي بر روي خواص مقاومتي در همان درجه رواني تاثيري ندارد. افزايش ميزان قليا و پراکسيد در ضمن آغشته سازي باعث کاهش وازده در مرحله غربال کردن و افزايش بازده در اين مرحله مي گردد. افزايش مواد شيميايي تا حدودي باعث افزايش درجه رواني بالاتر در همان ميزان زمان پالايش مي گردد و همچنين باعث افزايش مقاومت کششي و کاهش مقاومت به پارگي مي گردد. روشني ( سفيدي ) با افزايش ميزان درصد مواد شيميايي کاهش مي يابد. مقدمه: در حال حاضر از مواد غير چوبي ( مواد ليگنوسلولزي ) تنها 7-5% در توليد خمير کاغذ مورد استفاده قرار مي گيرد. توليد خمير کاغذ با اين روش در دو دهه اخير نسبت به توليد خمير از چوب رشد بسيار سريعتري داشته است. بعنوان مثال ميزان توليد در آمريکاي لاتين دو برابر و در آفريقا و خاورميانه اين ميزان سه برابر شده است. در کشورهايي نظير مصر که فاقد جنگلهاي صنعتي و طبيعي مي باشند، ساقه پنبه يکي از ضايعات ( پسماندهاي ) کشاورزي است که براي خمير کاغذسازي مورد استفاده قرار مي گيرد. ساقه پنبه به مقدار فراوان در تمام دنيا قابل دسترس است.در مصر ساليانه 1.9 ميليون تن از اين ماده توليد مي شود. ساقه ها داراي درصدي سلولهاي مغزي هستند که با پوست بيروني تيره رنگ مشکلاتي را در فرآيند تهيه خمير و کاغذ ايجاد مي نمايند.  دو مشکل اصلي از مصرف و بکار بردن اقتصادي ساقه پنبه براي تهيه خمير کاغذ ممانعت بعمل مي آورد. اولين مشکل حمل و نقل ماده خام مي باشد، که بطور طبيعي از حجيمي بالايي برخوردار است. اين مشکل با استفاده از تکنيکهاي کاهش حجم قابل حل مي باشد. مشکل دوم پوست کني مي باشد که با توجه به نازک بودن ساقه ها امري مشکل بنظر مي آيد. دراين ساهاي اخير تواناييهاي بسياري که منتج به استفاده مواد ليگنوسلولزي مي گکردد کشف و مورد استفاده قرار گرفته است، که با توجه به دو مورد ذيل طراحي شده اند:   1)                                               عدم استفاده يا کاهش مواد شيميايي تا حد امکان چه بطور تنها يا همراه با ماده خام که مي تواند منجر به مشکلات زيست محيطي گردد، مانند موردسولفات (فرآيند کرافت ) و متدهاي سولفات دار. 2)                                              دومين مورد مربوط مي شود به جداسازي موهد اصلي فرآيند ( سلولز ،همي سلولز و ليگنين ) که با توجه به روشهاي مختلف مقدار اين مواد متفاوت مي باشد. تهيه خمير شيميايي مکانيکي پر بازده ممکن است با هر يک از اين موارد به گونهاي برخورد داشته باشد. فرآيندهايي امنند فرآيند سوداي سرد خميري با ويژگيهاي مناسب براي کاغذسازي توليد مينمايد. منتها اين موارد بدون استفاده از مواد شيميايي و فرآيندهاي مورد استفاده ممکن نمي باشد. اصلاح و بهبود اين فرآيند منجر به ايجاد فرآيند خميرسازي شيميايي مکانيکي پراکسيد قليايي گرديد که خميري با همان کيفيت توليد مي نمايد و ساده بودن فرآيند و بازده بالاي آن را تغيير نمي دهد.  خميرسازي به روش سوداي سرد شامل تيمار ماده خام با هيدروکسيد سديم در شرايط بدون فشار مي گردد( تا100 درجه سانتي گراد و بالاتر) که با پالايش مکانيکي در مرحله بعد کامل ميگردد.عملکرد قليا در اين فرآيند باعث واکشيده شدن ديواره سلولي مي گردد و باعث تنشهايي در ديواره اوليه و ثانويه فيبرها مي گردد که باعث از هم پاشيدن الياف در مرحله پالايش مکانيکي مي گردد. اين عمل باعث نمايان شدن لايه S2 ميگردد که باعث پيوند خوب بين فيبرها مي شود. نتها مقدار کمي ليگنين، در اين فرآيند از خمير خارج ميگردد و با توجه به حجيمي و پايين آمدن بازده بعلت خارج شدن همي سلولز و مواد استخراجي است. در مورد چوب ، خمير فرآيند سوداي سرد از خواص مقاومتي بهتري نسبت به خمير آسياب سنگي برخوردار است البته با توجه به باقيماندن ماتي و قابليت چاپ پذيري در خمير حاصله. مصرف قليا به همراه پراکسيد هيدروژن فرآيند مکانيکي شيميايي پراکسيد قليايي (APMP) خوانده مي شود، که خميري با کيفيت و روشني بالا با مواد غير چوبي توليد مينمايد. منابع کمي در زمينه استفاده ساقه پنبه در فرآيندهاي سوداي سرد و مکانيکي شيميايي وجود دارد. مواد و روشها : ماده خام: ساقه پنبه مورد استفاده دراين تحقيق نوع گيزاي مصري 75 بوده است. ساقه هاي پنبه توسط دست به اندازه هاي 4-2.5 سانتي متر بريده شدهاند. هيچگونه پوست کني انجام نشده است . نمونه هاي تهيه شده توسط آسياب  Wiley  آسياب و با استفاده از الک 0.4 ميلي متر غربال شده اند. نمونه هاي آسياب شده براي تحليل ساختاري با توجه به استانداردهاي TAPPI مورد استفاده قرار گرفته اند. فرآيند خمير سازي سوداي سرد: تمامي روشهاي خميرسازي مکانيکي شيميايي بنوعي همگي در مقياس آزمايشگاهي قرار گرفته اند. به منظور اجازه توليد گرفتن مقدار کمي از ساقه پنبه مورد نظر را که فاقد نرمه و ساير مواد اضافي باشد را انتخاب کرده و 100 گرم ماده خشک از اين ماده را در کيسه اي نايلوني با سايز 50 مش قرار مي دهيم. اين کيسه را سپس در ظرفي 10 ليتري حاوي محلول هيدروکسيد سديم با دماي کنترل شده و غلضت مناسب غوطه ور مي نماييم. آب مصرفي ، آب تقطير شده يا ديونيزه شده مي باشد که براي تهيه تمامي محلولها مورد استفاده است. در پايان زمان تاثير گذاري محلول ، کيسه محتوي مواد را از داخل حمام در آورده و با آب مقطر شستشو مي دهيم تا تمامي مواد شيميايي از سطح مواد زدوده شود. بعد از اين مرحله کيسه مورد نظر را در آون با حرارت 105 درجه سانتي گراد به مدت 12 ساعت قرار مي دهيم. وزن خالص مواد باقيمانده پس از اين مرحله بدست مي آيد. با اين روش ، بازده کلي اين تيمار شيميايي را مي توان محاسبه نمود. پالايشگرهاي ابتدايي در اصل بلندرهاي تجاري بودند(Waring Model 37BL19) که با يک ظرف 4 ليتري تجهيز شده بودند. روتور( بخش گرداننده موتور) بلندر نيروي لازم براي توليد محصول را فراهم مي نمود. فرآيند آغشتهسازي که در پاراگراف قبل توضيح داده شد دوباره تکرار گرديد. در پايان دومين آزمايش آغشته سازي ، مواد داخل بطور مختصر آبکشي شده و سپس به مخزن بلندر منتقل گرديد. با توجه به اعداد بدست آمده بازده در آزمايش اول ،به ميزان لازم آب مقطر 25 درجه سانتي گراد به مخلوط اضافه گرديد تا درصد خشکي آن به 2.5 برسد. سپس بلندر را با کمترين قدرت آن راه اندازي نمودند. آمپرسنج توسط گيره به سيم بلندر وصل گرديد تا نيروي جريان يافته از آن در هر 5 ثانيه خوانده و در جريان پالايش بصورت مجموع آنرا اعلام نمايد. عمليات پالايش توسط بلندر زمانيکه انرژي ويژه مصرف شده آن به عدد 900 K*W*Hr/MT رسيد ،متوقف گرديد. در اکثر آزمايشات ، زمان پالايش در حدود 12 دقيقه بود. دماي مواد قبل و بعد از پالايش نيز اندازه گيري گرديد و PH مواد نيز پس از پالايش اندازه گيري شد. يکي از آزمايشها با زمان پالايش بيشتري انجام گرديد.( 17.5 بجاي 12 دقيقه) خمير خشن بدست آمده در آزمايشگاه VOITH توسط الک صفحه اي با سوراخهايي به اندازه 0.010 inch غربال گرديد. پس زده هاي الک در آون با حرارت 105 درجه سانتي گراد خشک و سپس وزن شد. بخش قابل قبول خمير توسط آب سرد معمولي شسته شد و در غربال با مش 150 الک گرديد. بخش قابل قبول خمير سانتريوفوژ و فلاف شده و در کيسه هاي دربسته پلاستيکي به مدت 12 ساعت ذخيره شد. وزن کل و درصد خشکي خمير بعد از اين مرحله اندازه گيري گرديد .  پالايش دوم در بلندر تجاري کوچکتري صورت گرفت( Waring Model 700) . اين بلندر با ظرفي به اندازه 1 ليتر تجهيز شده بود . خميرهاي استحصالي از مرحله اول را رقيق کرده و غلضت آنرا با آب سرد معمولي به 1% رسانديم. پس از اين مرحله بلندر تنها در سرعتهاي قابل دسترس در زمانهاي متفاوت راه اندازي شد ، البته به منظور جلوگيري از تاثير حرارت بر مواد از آب سرد استفاده شد. پس از پالايش ، خمير از نظر درجه رواني بر اساس استاندارد کانادايي (CSF) مورد آزمايش قرار گرفت و از آن کاغذ دست ساز استاندارد (1.2 gr OD) ساخته شد. پس از خشک شدن کاغذهاي دست ساز آزمايشهاي مختلف خواص کاغذ براساس TAPPI صورت گرفت.متغيرهاي اين آزمايش هيدروکسيد سديم، دماي آغشته سازي و زمان آغشته سازي بود. خميرسازي مکانيکي با پراکسيد قليايي: خمير سازي مکانيکي با پراکسيد قليايي به همان تجهيزاتي که در مرحله سوداي سرد احتياج بود و توضيح داده شد ، نياز دارد. براي هر آزمايش، ساقه هاي پنبه ابتدا به مدت 30 دقيقه در دماي 70 درجه سانتي گراد آغشته سازي مي شوند که مواد مصرفي آن هيدروکسيد سديم به همراه سولفات منيزيم و DTPA در غلضت ثابت 5gpl مي باشد. در پايان زمان آغشته سازي ، پراکسيد هيدروژن نيز اضافه مي گردد و مرحله آغشته سازي براي 90 دقيقه ديگر ادامه مي يابد. آب ديونيزه شده و تقطير شده براي تهيه تمامي محلولها ميبايست مورد استفاده قرار گيرد. متغيرهاي اين آزمايش، غلضت هيدروکسيد سديم و پراکسيد هيدروژن و همچنين نسبت اين دو ماده به يکديگر مي باشد. نتايج و بحث: آناليز ماده خام: نتايج آناليز شيميايي اين دو گونه ساقه پنبه در جدول شماره 1 نشان داده شده است. جدول 1: آناليز شيميايي مواد خام براساس وزن خشک. با توجه به بازه باز بدست آمده در جدول (8-6) اعداد بدست آمده بنظر منطقي مي رسد. مقدار بالاي هيدروکسيد سديم محلول مصرفي در اين روش خميرسازي بازده کمتري را نسبت به استفاده از چوب نشان مي دهد. خميرسازي شيميايي مکانيکي سوداي سرد:  اولين آزمايشات با توجه به افزايش غلضت هيدروکسيد سديم در زمان آغشتهسازي ثابت (2ساعت) و دماي 70 درجه سانتي گراد انتخاب و طراحي گرديد. جدول شماره 2 شامل اطلاعات و داده هاي اين آزمايشات است.( اطلاعات مربوط به غلضت هيدروکسيد سديم در 80 gpl بدليل مشخص شدن اشتباهات حذف گرديده است.) کاهش بازده به ميزان 20-15% پس از آغشته سازي کاملا مشخص است ولي با توجه به ميزان مصرف محلول هيدروکسيد سديم در مواد کارخانه بسيار فاصله دارد و بهتر است. کاملا واضح است که ، دسترسي ساقه پنبه به قليا پايينتر از وضعيت کارخانه مي باشد. همانطور که انتضار مي رود، افزايش غلضت قليا در طول آغشته سازي باعث کاهش تمامي مقادير بازده مي شود. جدول شماره 2 : اطلاعات و داده هاي مربوط به آغشته سازي ساقه پنبه در 70 درجه سانتي گراد و مدت زمان 2 ساعت با غلضتهاي مختلف قليا. پالايش ابتدايي باعث کاهش بازده نهايي پس از آغشته سازي به ميزان 30% مي گردد، که نشان مي دهد مواد از نظر تبديل به مواد محلول و تبديل شدن به نرمه ها که قابليت گذر از الک مش 200 را دارند و ميزان مواد قابل قبول پس از الک را نشان مي دهد . مقدار بازده نهايي تنها 15% بالاتر از آزمون مشابهي است که از ساقه هاي پنبه به صورت شيميايي خمير تهيه شده بود . مقادير بدست آمده تقريبا شبيه به خميرسازي نيمه شيميايي هستند. خواص مقاومتي و نوري کاغذ دست ساز تهيه شده از اين خميرها پس از پالايش ثانويه در جدول شماره 3 نشان داده شده است . همانطور که در شکل شماره 1 مشاهده مي نماييد درجه رواني در پالايش دوم در کليه خميرها تقريبا يکسان مي باشد و اين مطلب نشان مي دهد که غلضت قليا بر روي آغشته سازي تاثيري نداشته است . همانطور که همانطور که در شکل 2و 3 نيز مشاهده مي نماييد مقاومتهاي به ترکيدن و کشش نيز بر اثر غلضت قليا بدون تاثير نشان مي دهند. اگرچه در شکل شماره 4 ديده مي شود که غلضت قلياي بالاتر مقاومت به پارگي را کاهش مي دهد. جدول شماره 3 : خصوصيات کاغذ دست ساز پس از پالايش ثانويه در غلضتهاي مختلف قليا . خصوصيات ماتي براي تمامي خميرها تقريبا بالاست که به طرز عجيبي در خميرهاي با بازده پايين نيز به همين صورت است. خميرهاي تهيه شده به روش سوداي سرد از نظر ماتي درجه بالايي دارند که اين مطلب مي تواند بدليل مقدار ليگنين باقيمانده در ديواره سلولي آنها باشد. زماني که ساقه هاي پنبه مشابه به روش شيميايي خمير مي شوند ، اعداد مربوط به مقاومتهاي کششي و ترکيدن به طور کاملا واضح بالاتر از مقادير خميرهاي سوداي سرد هستند. مقدار عددي مقاومت به پارگي براي خميرهاي شيميايي عددي بين مقادير پارگي سوداي سرد در غلضتهاي پايين و بالاي قليا مي باشد. مقادير عددي مقاومتها که در خميرهاي سوداي سرد بدست مي آيند تقريبا مشابه اعدادي هستند که در روشهاي سولفيت ، سوداي نيمه شيميايي از ساقه پنبه بدست مي آيند. سري دوم ازمايشات با توجه به تاثير زمان آغشته سازي در غلضت ثابت قليا (80 gpl) و دماي ثابت 70 درجه سانتي گراد انجام گرديد. جدول شماره 4 اطلاعات و داده هاي بدست آمده از اين آزمايشات را نشان مي دهد.  همانطور که انتظار مي رفت زمان آغشته سازي بيشتر باعث کاهش راندمان بالاي نهايي و افزايش راندمان مرحله آغشته سازي در مرحله پالايش اوليه مي گردد. زمان آغشته سازي بالاتر باعث کاهش شديد مقدار وازده هاي الک مي گردد ولي انحلال کلي مواد باعث کاهش راندمان مقادير قابل قبول خمير مي شود. مقدار بازده بدست آمده از اين روش تقريبا مشابه با اعداد بدست آمده از سري آزمايشها مي باشد. جدول شماره 4: اطلاعات و داده هاي مربوط به آغشته سازي ساقه پنبه در 70 درجه سانتي گراد و غلضت قلياي 80gpl در زمانهاي مختلف آغشته سازي . خصوصيات مقاومتي و نوري کاغذ دست ساز سري دوم آزمايشها در جدول شماره 5 نشان داده شده است. همانطور که در شکل شماره 5 مي بينيد زمان آغشته سازي تاثير بسزايي برروي درجه رواني در طول پالايش ثانويه نداشته است. شکلهاي شماره 6و 7 نشان مي دهند که تاثير مشابهي بر روي مقاومتهاي به ترکيدن و کشش وجود دارد در حاليکه در شکل شماره 8 مي بينيم که بلندترين ميزان زماني آغشته سازي باعث کاهش مقاومت به پارگي مي گردد. جدول شماره 5 : خصوصيات کاغذ دست ساز تهيه شده از ساقه پنبه پس از پالايش ثانويه در زمانهاي مختلف. سري سوم آزمايشها با توجه به دماي آغشته سازي در غلضت قلياي ثابت (80gpl) و زمان ثابت 2 ساعت انجام گرفته است. جدول شماره 6 اطلاعات بدست آمده از اين آزمونها را نشان مي دهد. جدول شماره 6 : اطلاعات و داده هاي آغشته سازي ساقه پنبه در زمان 2 ساعت و غلضت قلياي 80gpl با مقادير متفاوت دماي آغشته سازي. همانطور که انتظار مي رفت افزايش دماي آغشته سازي تمامي مقادير بازده محاسبه شده را کاهش مي دهد.  خصوصيات نوري و مقومتي کاغذ دست ساز حاصل از آزمونهاي سري سوم در جدول شماره 7 نشان داده شده است. جدول شماره 7 : خصوصيات کاغذ دست ساز تهيه شده از ساقه پنبه پس از پالايش ثانويه در دماهاي متفاوت. با توجه به ساير متغيرها دما تاثير زيادي بر نوع پالايش دارد. همانطور که در شکل 9 مي بينيد افزايش دماي آغشته سازي باعث افزايش درجه رواني در زمان پالايش ثانويه مي گردد.اين تاثير بسيار شبيه به افزايش و پيشرفت جداسازي الياف و کاهش آسيب ديدگي الياف در دماهاي بالاتر مي باشد که در عوض احتمالا باعث افزايش نرم شدگي و قليا مي گردد.  در کل تاثير دما بر روي افزايش درجه رواني نمي تواند دليلي بر تاثيرات متشابه آن برروي مقاومتها باشد. همانطور که در شکل  10و 11 مشاهده مي نماييد مقاومت به کشش و ترکيدگي به دماي آغشته سازي وابسته نيست. اين يافته عجيب است تا زماني که انتظار داشته باشيم دماي بالاتر باعث افزايش نرم شدگي الياف و مقاومت کاغذ مي گردد. همانطور که در شکل شماره 12 مي بينيد، مقاومت به پارگي براي دو دماي پاييني بصورت آزمايشي يکسان مي باشد. در دماي 70 درجه سانتي گراد اگرچه مقادير بطور چشمگيري به مرحله بالاتر سوق پيدا مي کنند . زمانيکه دما به بالاتر از 90 درجه سانتي گراد مي رسد، مقاومت به پارگي به آهستگي کاهش مي يابد و مقدار آن از مقادير دمايي پايينتر بالاتر است. اين رفتار به همراه ماکزيمم مقدار مقاومت به پارگي در دماي آغشته سازي 70 درجه سانتي گراد را نمي توان تشريح نمود. اين امکان وجود دارد که اشتباهاتي در آزمونهاي 70 درجه سانتي گرادي وجود داشته باشد و آزمون دوباره پيشنهاد مي گردد. در آزمون ساده پاياني مبنا بر روي تاثير زمان پالايش اوليه قرار گرفت. دو نمونه ساقه پنبه مورد آزمايش در غلضت هيدروکسيد سديم 80gpl  در زمان 2 ساعت و دماي 70 درجه سانتي گراد آغشته  سازي شدند. يک نمونه به مدت 11 دقيقه و 43 ثانيه پالايش گرديد که اين زمان مقدار انرژي مورد نظر را تامين مي نمود(900 KW*Hr/MT) و نمونه ديگر به مدت 17 دقيقه و 34 ثانيه پالايش گرديد. هر دو خميرها براي پالايش ثانويه انتخاب شدند. جدول شماره 8 نتايج اين آزمونها را نشان مي دهد. جدول شماره 8 : خصوصيات کاغذ دست ساز پس از پالايش ثانويه ( در زمان پالايش اوليه متفاوت). شکلهاي 13 و 14 نشان مي دهند که زمان پالايش اوليه تاثيري نه تنها بر روي مقاومتهاي کشش و ترکيدن ندارد ، بلکه در پالايش ثانويه نيز بي تاثير است( شاخص ترکيدن بالا بعنوان يک بخش غير طبيعي محسوب مي شود). براي مقاومت به پارگي اگرچه به زمان پالايش اوليه زيادتري نياز است ولي باعث تغيير شکل مي گردد، که در شکل شماره 15 مشاهده مي نماييد. اين تاثير بسيار مشابه کوتاه شدن در حين افزايش زمان در شرايط سخت و کم آب پالايش اوليه مي باشد. خميرسازي مکانيکي پراکسيد قليايي : سري اول آزمونها بر مبناي تاثير غلضت قليا و پراکسيد در دماي آغشته سازي 70 درجه سانتي گراد بصورت ثابت و زمان ثابت آغشته سازي 2 ساعت و نسبت ثابت قليا به پراکسيد (1:1) صورت گرفته است. جدول شماره 9 اطلاعات و داده هاي مربوط به اين آزمونها را نشان مي دهد. جدول شماره 9 : داده هاي مربوط به آغشته سازي ساقه پنبه با محلول پراکسيد قليايي در غلضتهاي قليا و پراکسيد متفاوت ( آغشته سازي در 2 ساعت و 70 درجه سانتي گراد). جدول شماره 10 : خصوصيات کاغذ دست ساز ساقه پنبه پس از پالايش ثانويه در غلضتهاي مختلف پراکسيد و قليا ( آغشته سازي 2 ساعت- 70 درجه سانتي گراد). درکل بازده آغشته سازي با افزايش غلضت مواد شيميايي کاهش مي يلبد. بازده غربال با افزايش غلضت مواد شيميايي افزايش مي يابد و به همان نسبت وازده هاي الک کاهش مي يابد. مقدار عددي بازده غربال بسيار شبيه به اعداد بدست آمده در روش خمير سازي سوداي سرد مي باشد و همچنين اعداد بدست آمده براي فرآيند شيميايي مکانيکي بسيار پايين هستند. داده هاي کاغذ دست ساز مربوطه را در جدول شماره 10 مي توان مشاهده نمود. افزايش درجه رواني نسبت به زمان پالايش ثانويه در شکل شماره 16 رسم شده است . تا زمانيکه مواد شيميايي بيشتر باعث مقادير بالاي درجه رواني در زمان پالايش ثابت هستند ، درکل تفاوت اين دو غير محسوس است. البته بديهي استکه حضور پراکسيد باعث کاهش چشمگير زمان پالايش مورد نياز در مقايسه با فرآيند سوداي سرد مي گردد. اين کاهش باعث بهبود جداسازي الياف و بهبود خواص خمير مي شود . شکل شماره 17 نشان مي دهد که مقاومت به کشش بعنوان شاخصي از درجه رواني است . غلضت مواد شيميايي تاثير بسزايي بر روي مقاومت به کشش ندارد. براي مقايسه مي توانيد به داده هاي آزمون سوداي سرد مراجعه نماييد. با توجه به بازه اعداد بدست آمده در درجه رواني فرآيند سوداي سرد مقاومت به کششي تا حدودي بالاتر دارد. نتايج مشابهي در رابطه با مقاومت به پارگي و مقاومت به ترکيدن را مي توانيد در شکلهاي 18 و 19 مشاهده نماييد.  با استفاده از پراکسيد با توجه به قدرت روشن کنندگي آن روشني اين نوع خمير بالاتر است . مقادير عددي روشني خميرهاي APMP به صورت ميانگين 48% بالاتر از خميرهاي سوداي سردهستند . سري دوم آزمونها بر مبناي تاثير ميزان قليا و پراکسيد بر روي ظاهر خمير و خصوصيات کاغذ استحصالي بنا گرديد. غلضت پراکسيد در مقداري ثابت ( 18 gpl) و غلضت هيدروکسيد سديم متفاوت ( 10.8 – 14.4 & 23.4) که به نسبتهاي ( 0.57 - 0.8 - 1.3) قابل تعميم است . داده هاي مربوط به اين قسمت در جدول شماره 11 آورده شده است. جدول شماره 11 : داده اي مربوط به آغشته سازي ساقه پنبه در محلول پراکسيد قليايي در نسبتهاي مختلف قليا به پراکسيد ( 70 درجه سانتي گراد – زمان کل آغشته سازي 2 ساعت ). افزايش نسبت قليا به پراکسيد باعث افزايش راندمان نهايي مواد مي گردد. اين نتايج بر خلاف انتظار است ، زيرا ميزان قلياي بالاتر مي بايست باعث کاهش مواد گردد. بنظر مي رسد که آب زمان آغشته سازي براي خشک کردن نمونه هاي پاياني در آون ناکافي بوده و اجازه مي دهد که مواد شيميايي با مواد خشک شده باقي بماند. افزايش نسبت باعث کاهش پس زده هاي غربال و در نتيجه افزايش بازده الک مي گردد. در پايان ميزان قلياي بالاتر باعث مصرف پراکسيد بيشتر مي شود .  خصوصيات مقاومتي کاغذ دست ساز  خمير استحصالي در جدول شماره 12 آورده شده است . افزايش درجه رواني در طول پالايش ثانويه در شکل شماره 20 نشان داده شده است. نسبت بالاي قليا به پراکسيد باعث افزايش آرام درجه رواني در زمان ثابت پالايش مي گردد. جدول شماره 12 : خصوصيات کاغذ دست ساز پس از پالايش ثانويه در نسبتهاي متفاوت قليا به پراکسيد. در شکلهاي 21 تا 23 تاثير متقابل درجه رواني نسبت به مقاومتهاي کشش، پارگي و ترکيدن رسم شده اند.بالاترين نسبت ( 1 به 3 ) باعث افزايش آرام مقاومت به کشش و کاهش بيشتر مقاومت به پارگي مي گردد. مقاومت به ترکيدن  با تغيير نسبت تاثير نمي پذيرد. افزايش نسبت قليا به پراکسيد باعث کاهش ميزان روشني کاغذ دست ساز مي گردد.    


.: Weblog Themes By Pichak :.


تمامی حقوق این وبلاگ محفوظ است | طراحی : پیچک
  • دانلود
  • چند رسانه ای پارس