بررسی ويژگي‌هاي فيزيكي، شيميايي و بيومتري الياف پسماند گياه ذرت جهت استفاده در صنعت چوب‌-‌پلاستيك

 

ارائه شده در اولین همایش ملی فناوری های نوین در صنایع چوب و کاغذ - اردیبهشت ۱۳۸۸ دانشگاه آزاد چالوس

مصطفی برزگر شيري، دانشجوي كارشناسي ارشد فراورده‌هاي چندسازه دانشگاه منابع طبيعي گرگان    Mostafabarzegar_875@yahoo.com

اصغر اميدوار، استاد گروه مهندسي صنايع چوب و كاغذ دانشگاه علوم كشاورزي و منابع طبيعي گرگان 

چکیده

       با توجه به كمبود ماده اوليه چوبي و نياز رو به رشد براي انواع محصولات و پانلهاي چوبي در كشور و نظر به اينكه محصولات چوب پلاستيك در بسياري از مصارف مي توانند جايگزين چوب باشد اين مطالعه با هدف بررسي ويژگي‌هاي فيزيكي، شيميايي و خواص بيومتري پسماند زراعي گياه ذرت جهت استفاده در صنعت چوب-پلاستيك انجام پذيرفت.. آزمايشات مطابق استانداردTAPPI  انجام شد و تركيب شيميايي شامل سلولز 53/54 درصد، لیگنین 3/21 درصد ، خاکستر6/6 اندازه‌گیری شدند؛ ميزان مواد استخراجی محلول در آب، حلالهاي آلي، و محلول سود ‌1% نيز به ترتيب 8/9 ،  26/13 و % 2/38 اندازه‌گيري شدند. متوسط طول، قطركلي ، قطرحفره سلولی و ضخامت دیواره سلولی الیاف ذرت در نمونه‌هاي تهيه شده از ارتفاع 10سانتي متري ساقه به ترتیب برابر 1613، 4/29، 5/21، 95/3 میکرون تعیین شدند؛ و نهايتا ضرايب در هم رفتگي، انعطاف پذيري و رانكل نيز به ترتيب 86/54 12/73و 74/36 به‌دست آمدند. اين تحقيق نشان داد كه با توجه به محدوديت منابع چوبي جنگلي از ساقه ذرت دانه‌اي كه در سطح وسيعي از كشور كاشته مي شود، مي توان به عنوان يك ماده ليگنوسلولزي ارزان قيمت در صنعت چوب-پلاستيك استفاده كرد.     

واژه های کلیدی: چندسازه چوب پلاستیک،پسماند زراعي، ذرت دانه‌اي، خواص بيومتري.

 

مقدمه

      سابقا درفرآیندهای شکل‌دهی پلاستیک از مواد معدنی مثل الیاف شیشه، میکا ، تالک ،کربنات ها و موارد ديگر به عنوان فیلر و تقویت کننده استفاده می شد، ولی امروزه به دلایل مختلف استفاده از الیاف یا پرکننده های طبیعی در تولید مواد مرکب الیاف-پلیمرهای ترموپلاستیک هر روز بیش از گذشته مورد توجه قرار می­گیرد[2]. در حال حاضر، سالانه بيش از هشت ميليون متر‌مکعب کمبود چوب در کشور وجود دارد [3]چند سازه‌هاي چوب-پلاستيك فراورده‌هايي هستند كه در كاربردها اغلب به جاي چوب استفاده شده و با استفاده از آرد چوب و ساير مواد ليگنوسلولزي در تركيب با پليمرهاي گرمانرم مي‌توان آنها را توليد نمود. پسماند زراعي گياه ذرت با ميزان حدود 600 هزار تن در سال يكي از منابع بالقوه مواد ليگنوسلولزي در كشور به شمار مي‌رود. كه سالانه حجم زيادي از آن در مزرعه بلا استفاده باقي مانده يا سوزانده مي‌شود[1] استفاده از ساقه ذرت در صنعت چوب پلاستيك علاوه بر ايجاد يك زمينه كاربرد مناسب براي اين منبع ليگنوسلولزي مي‌تواند از آلودگي محيطي ناشي از سوزاندن مزارع كاسته و موجب ايجاد ارزش افزوده بيشتر در اقتصاد توليد اين محصول گردد.[6]

توان اكولوژيك جنگل‌هاي طبيعي دنيا در توليد چوب در سال 2010 توسط گروه زيست محيطي دوستداران طبيعت حدود 3/2 ميليارد متر مكعب پيش بيني شده است، در حالي كه ميزان تقاضا براي مواد سلولزي چوبي از جنگل‌هاي طبيعي در همان سال حدود 7/2 ميليارد متر مكعب خواهد بود]2 [. مطابق نظر كارشناسان جهاني از جمله FAO  چنانچه سطح جنگلهاي هر كشور كمتر از 25 درصد خاك آن كشور باشد از نظر محيط زيست انساني وضعيت بحراني در آن كشور حاكم است و كشورهايي كه كمتر از 10 درصد سطح پوشش جنگل دارند، به عنوان كشورهاي با پوشش كم جنگل معروفند (حسين خاني1387) در حال حاضر سطح پوشش جنگل در ايران 5/7  درصد است كه براي رسيدن به حداقل 1 درصد بايد حدود 4 ميليون هكتار به مساحت فعلي پوشش جنگل اضافه شود. دير بازده بودن زراعت چوب، كاهش بهره برداري از جنگلهاي شمال، محدوديتهاي واردات و افزايش ظرفيت كارخانجات باعث كمبود سالانه در حدود 10 ميليون متر مكعب چوب در ايران شده است]2 [

در تدوین یک راهبرد توسعه، جهت اطمینان یافتن از ذخیره مطمئن و پایدار منابع فیبری، متغیرهای بسیار مهمی وجود دارند که باید مورد توجه قرار گیرند. در گذشته برای تولید کاغذ و چندسازه‌ها به جنگل وابسته بودیم. این وضعیت کماکان و به طور نسبی در بسیاری از کشورهای جهان ادامه دارد. اما در کشورهای فقیر از نظر منابع چوبی مانند هند، الیاف منابع کشاورزی در مقیاس وسیعی به جای چوب به کار می روند]9 [ از طرفی نگرانی‌های جدی درباره استفاده از منابع جنگلی وجود دارد، موضوعاتی چون استفاده بی رویه، مدیریت اکوسیستم، حفظ و بقاء، گونه‌های جانوری گیاهی در خطر انقراض، نیز حساسیت افکار عمومی را نسبت به استفاده از منابع جنگلی برانگیخته است و این در حالی است که سالیانه حجم عظیمی از ضایعات کشاورزی در کشور سوزانده و یا بلا استفاده در طبیعت رها می شوند که می توانند منابع خوبی برای تامین مواد اولیه صنایع کشورمان باشد .  نكته اميدوار كننده ديگر اين است كه با افزايش جمعيت به ناجار براي تامين مواد غذايي غلات در حجم بيشتري كشت شده و به تبع آن ميزان توليد پسماند نيز افزايش خواهد يافت. مواد زراعی برای تولید بسياري از چندسازه‌ها منابع بسیار مناسبی هستند، زیرا  رویش، برداشت و مصرف آنها بر محیط زیست اثر مخربی ندارد و به عنوان مواد تجدید شونده، این مواد می توانند جایگزین مواد تجدید نشونده نظیر فراورده‌های نفتی گردند]9 [ ایجاد موقعیت‎‌هایی برای استفاده از الیاف انواع محصولات زراعی به طراحی دقیق و ترکیب شدن مناسب تحقیق و توسعه در صنايع مصرف كننده مواد ليگنوسلولزي نیاز دارد. راه‌های زیادی جهت به‌دست آوردن فیبر از منابع زراعی برای ساخت چندسازه‌ها وجود دارد، که نیازمند بررسی دقیق نمونه‌های موفق و توسعه آگاهانه فناوری‌های نوین می باشد، که سرانجام ممکن است به تولید فرآورده‌های جدید و یا توسعه محصولات متعارف، فعلی منتهی گردد.

 

بهین و همكاران در راستاي بررسي قابليت توليد خمير حل‌شدني (آلفاسلولز) از ساقه ذرت بلا استفاده در منطقه شرق كرمانشاه مطالعه‌اي را انجام داده و پس از آناليز شيميايي ساقه ذرت، مواد استخراجي 6/25 خاکستر76/7، لیگنین 7/19، و سلولز 66/29 درصد و میزان رطوبت تعادل ان را نیز 8/36 درصد تعيين كردند.

فخريان‌روغني و همكاران نيز روي ساقه گياه ذرت دانه‌اي پژوهش مشابهي را انجام دادند ايشان طول و قطر 50 ساقه اندازه‌گيري و ميانگين آنها را به ترتيب 33/173 و 2/51 سانتيمتر گزارش كردند همچنين ميانگين كلي طول، قطر، قطر حفره سلولي و ضخامت ديواره سلولي الياف ساقه ذرت به ترتيب برابر با 91/0ميلي‌متر و 20/12 و 10/43 و 5/3 ميكرون اندازه‌گيري شد. تركيب شيميايي آن شامل ميزان سلولز، ليگنين، خاكستر، مواد استخراجي محلول در آب گرم و مواد استخراجي محلول در سود سوزآور را نيز به ترتيب 44/66، 24/21، 5/5، 13/4و 91/35 درصد اعلام كردند

( کارگر فرد و همکاران 1383) نيز ترکیبات موجود در ساقه ذرت را آنالیز کرده و همچنین خواص بیومتریک الیاف آن را چنین بدست آوردند:                        

      آنالیز شیمیایی و  بیومتری الیاف ساقه ذرت دانه‌ای (کارگر فرد 1383)

میزان سلولز

میزان لیگنین

مواد استخراجی

خاکستر

49.67 %

21.88%

2.53%

4.87 %

 در ميان پژوهشگران خارجي (آتچيسون 1983) طول الياف ساقه ذرت را 1تا 5/1 ميلي متر و قطر الياف را 20ميكرون گزارش نمود. همچين محقق دیگری (گاسپار و همكاران 2007) الیاف ساقه ذرت را آنالیز کرده ايشان نتايج بررسي‌هاي خود را چنين گزارش كردند:  پلی کربنات‌ها بخش اعظم ترکیبات را تشکیل می دادند؛ ترکیبات آن 35% همی سلولز، 18 % سلولز و  20% باقیمانده نشاسته است که اغلب در آن  پروتئین، روغن و همچنین  لیگنین نيز به چشم می خورد. ايشان همچنين بيان داشتند كه ذرت همانند ديگر مواد ليگنوسلولزي تركيبي ناهمگن از پليمرهاي كربوهيدراتي و ليگنين است.

ميزان و نوع كربوهيدراتهاي الياف ذرت به ميزان زيادي به منشاء گياه تهيه شده بستگي دارد و عموما گزارش شده كه الياف ذرت حاوي 30 تا 50% آرابينوزايلان، 15تا 20درصد سلولز و نشاسته‌هاي شبه سلولزي (كه پليمرهايي از گلوكز هستند) مي باشند ساختار ويژه اين تركيبات شبه سلولزي مشتمل بر زنجيره هاي متراكم با ساختاري به شدت كريستالي است كه در برابر شكسته شدن زنجير پليمر در آب مقاومند..كربوهيدرات ديگر موجود در ساقه ذرت همي سلولز است كهكه يك پليمر شديدا شاخه دار متشكل از زايلوز، آرابينوز ، گالاكتوز مانوز و گلوكز است..(27)

 

% خاكستر

% پنتوزان‌ها

% ليگنين

% α سلولز

% سلولز

شرح

6/3

----

34

----

4/35

Zea Mays

----

20

5

34

50

Zea Mays "stalk"

----

41

14

32

40

Zea Mays

"Corn cob"

2/1

----

14

----

5/46

Zea Mays

"Europe"

جامعترين تحقيقات بر روي خواص مواد گياهي براي جايگزيني چوب در صنايع خمير كاغذ را پژوهشگران اداره كشاورزي ايالات متحده (USDA)  انجام داده‌اند آنها يك تحقيق گسترده بر روي بيش از 500 گونه گياهي به عنوان منابع بالقوه ترتيب داده و پتانسيل كاشت، تركيبات شيميايي، خاص فيبر و ويژگي‌هاي فيزيكي اين گونه‌ها را مورد اريابي قرار دادند نتايج بخشي از مطالعات آنها بر روي الياف گياه ذرت در جدول زير آورده شده است. 

  محققان مركز تحقيقاتي آزمايشگاه تحقيقات جنگلي (  FPL) نيز در مطالعه‌اي كه بر روي خواص شيميائي و بيومتري الياف گياه ذرت دانه‌اي انجام دادند كه نتايج را چنين گزارش نمودند:

میزان سلولز

میزان لیگنین

مواد استخراجی

خاکستر

41 %

18%

7/24%

5/6 %

طول الیاف mm

قطر الیاف mμ

قطر حفره سلولی mμ

ضخامت دیواره mμ

0.936

18.463

11.59

3.48

محققان مركز علوم كشاورزي شيلي نيز بر روي ويژگي‌هاي چند نوع پسماند زراعي پژوهشي را ترتيب دادند كه نتايج مطالعات آنها را در جداول زير آورده شده است (خواص الياف ذرت، پسماند گندم، برنج و الياف چوب را مقايسه كنيد)

طول الیاف mm

قطر الیاف mμ

قطر حفره سلولی mμ

ضخامت دیواره mμ

20/1

4/8

4/4

2

در زمينه ساخت فراورده‌هاي چند سازه‌ سنتي و حديد ، از پسماند ذرت در گذشته تحقيقات اندكي انجام شده كه حاكي از توليد محصول تخته خرده و تخته فيبر با خواص مناسب هستند. در ادامه به ذكر برخي از آنها مي‌پردازيم.

 در اوايل قرن بيستم در ايالت ايوا براي توليد صفحات عايقي از ساقه ذرت آسياب شده استفاده شد . همچنين در حدود 65سال پيش در چكسلواكي بعد از جنگ دوم جهاني براي مدت كوتاهي صفحات فشرده سه لايه با لايه مغزي از ساقه ذرت و روكش چوبي در دو سطح توليد و عرضه گرديد.

 (کارگر فرد و همکاران 1386) با استفاده از ساقه ذرت دانه ای در اختلاط با خرده چوب صنوبر در چهار تیمار 0-100 ، 75-25 ، 50-50 و25-75 درصد اقدام به ساخت تخته خرده چوب کرده و به این نتیجه رسیدند که استفاده از 25 تا 50 درصد ساقه ذرت دانه‌ای به عنوان ماده لیگنوسلولزی جهت تولید تخته خرده چوب با خواص استاندارد، قابل توصیه می باشد .    

(ولتاتون و همکاران 2008) کامپوزیتی هیبرید بر پایه الیاف ميكرو كريستالين شده ذرت (در اثر پيش تيمار) و پلیمر PVA  ساختند، آنها اعلام داشتند که تیمار شیمیایی کاه و ساقه ذرت، طی اتانول‌گیری تحت تاثیر  فرایند ، ترکیبات و جزء جزء سازی مکانیکی قرار می‌گیرند و اين عمل تا جدي ادامه مي‌يابد اغلب الیاف به ابعاد میکروسلولزی درآمده و از بین رفتن نواحی آمورف موچب تولید الیاف با درجه کریستالیته بالا شده که در نهایت خواص کاربردی و چسبندگی سطحی بین الیاف و ماتریس پلیمری را تقویت می‌کند

(لاورنس و همکاران2007) پس ساخت فرآورده کامپوزیت  - PPالیاف ذرت تاثیر میزان مالئیک انیدرید پیوند خورده به پلی پروپیلن بر خواص مقاومتی آن را  بررسی كرده و بيان داشتند كه چندسازه فوق خواص مقاومتي وكاربردي مطلوب را داشته است همچنين ايشان نتیجه گرفتند که با استفاده از مالئیک انیدرید پیوند خورده به PP ، خواص مکانیکی کامپوزیت به صورت مشخصی تقویت می شود.

 

 

مواد و روش‌ها

      نمونه ساقه‌هاي ذرت مورد استفاده در اين مطالعه ، از مزرعه‌اي واقع در منطقه نوكنده در غرب استان گلستان تهیه گردید و پس از جدا كردن برگها به مدت يك ماه به فضاي مسقف منتقل شده تا به تعادل رطوبتي با محيط برسد؛ سپس مغز اسفنجي ساقه‌ها جدا شده و توسط آسياب كارگاهي آرد ساقه با مش بندي مورد نياز براي انجام آزمايش، تهيه گرديد. جهت مطالعه بيومتري الياف، ديسك‌هايي از  ساقه در دو ارتفاع 10 و 150 سانتي متري تهيه و مطابق با روش فرانكلين وابري شدند. در هر تيمار 50 فيبر سالم اندازه‌گيري شده و اندازه‌گيري‌هر یک از دو تيمار فوق 3 مرتبه تکرار شد، در هر مورد میانگین، انحراف معیار و ضریب تغییرات محاسبه گردید.

2-      خصوصیات شیمیایي

               مطالعه خواص شيميايي، شامل تعیین میزان سلولز، همی سلولز، لیگنین، خاکستر و مواد استخراجی محلول در حلالهای آلی (استون، آب جوش و محلول سود 1%) نيز  بر اساس استانداردهای  TAPPIو به شرح زیر انجام شد:

نوع آزمون                                       شماره استاندارد

 

T267-Om 85                                   چوب  تهیه آرد

T207-Om 97            عاری از مواد استخراجي آرد چوب

T211-Om 93                                   میزان خاکستر

T207-Om 97استخراجی                           میزان مواد

T264-OM 88          نیتریک اسید به روش سلولز میزان

T222-Om 98                                     میزان لیگنین

 

3-      خصوصیات فیزیکی:

 

اندازه‌گيري‌ خواص فيزيكي بر روي بيست نمونه كه به‌صورت تصادفي انتخاب شدند انجام پذيرفت که شامل موارد زیر بود :

 

متوسط ارتفاع حجم و وزن ساقه ذرت هواخشك-  متوسط قطر ساقه در ارتفاع 10 و 150سانتي‌متري از بن ساقه-  متوسط ضخامت پوست ساقه-  متوسط دانسيته پوست و مغز اسفنجی ساقه در حالت هوا خشك (به روش غوطه وري)- گراديان رطوبت تعادل در مغز و پوسته- نسبت وزني و حجمي پوست ساقه به مغز

 

نتایج :

 

جدول 1- نتايج آناليز شيميايي ساقه گياه ذرت دانه‌اي

سلولز

درصد

ليگنين 

درصد

خاكستر

درصد

مواد استخراجي (در آب داغ)

درصد

مواد استخراجي (در استون- اتانول)

درصد

مواد استخراجي(در  NaOH1%)

درصد

53/54

3/21

6/6

8/9

26/13

2/38

 

 

جدول 2- ويژگي‌هاي بيومتريك الياف ساقه گياه ذرت دانه‌اي

             كميت 

ارتفاع ساقه

طول الياف (mm )

قطر الياف m)µ (

قطر حفره m)µ (

ضخامت ديواره سلولي  m)µ (

ضريب درهم رفتگي بدون واحد

ضريب انعطاف

پذيري (درصد)

ضريب رانكل

(درصد)

ارتفاع 150cm ساقه

933/0

05/19

15/13

95/2

 3/47

02/69

85/44

ارتفاع 10cm ساقه

613/1

4/29

5/21

95/3

86/54

12/73

74/36

 

جدول 3- ويژگي‌هاي فیزیکی ساقه گياه ذرت دانه‌اي

 

ردیف

ويژگي‌ فیزیکی

مقدار    واحد

1

متوسط ارتفاع ساقه  

65/201 سانتي‌متر

2

متوسط وزن يك ساقه ذرت (بدون برگ و ميوه ).

60 گرم

3

حجم متوسط يك ساقه

12grcm3'>398

4

قطر متوسط در ارتفاع 10 سانتي‌‍متري از بن ساقه  

252/1 سانتي‌متر

5

قطر متوسط در ارتفاع 150 سانتي‌‍متري از بن ساقه

923/1 سانتي‌متر

6

ضخامت پوست ساقه

88/0 ميلي‌متر

7

متوسط دانسيته پوست ساقه در حالت هوا خشك( رطوبت 41/9 %) 

12grcm3'> 22/0

8

متوسط دانسيته مغز ساقه در حالت هوا خشك( رطوبت 83/40%)

12grcm3'>  05/0

9

متوسط نسبت وزني پوست به مغز در ساقه ذرت

75%

10

متوسط نسبت حجمي پوست به مغز در ساقه ذرت

26%

11

رطوبت تعادل مغز ساقه ذرت پس از يك‌ماه قرار گرفتن در اتاق كليما

83/40%

12

رطوبت تعادل مغز ساقه ذرت پس از يك‌ماه قرار گرفتن در اتاق كليما

41/9%  

 بحث و نتيجه گيري:

باتوجه به اينكه در منابع ليگنوسلولزي گياهي نيز همچون چوب‌، عامل اصلي تامين مقاومتهاي مكانيكي و به ويژه خواص كششي تركيب سلولز است و همچنين اين مساله كه پوست ساقه ذرت، محتوي ميزان سلولز مشابه و حتي بيشتر از اغلب چوب‌هاست؛ لذا از اين ديدگاه به نظر مي‌رسد كه اين ماده جهت تقويت خواص فراورده چندسازه چوب-پلاستيك، پتانسيل ذاتي مناسبي دارد.

ضريب لاغري الياف ساقه ذرت در حدود 50 به دست آمد( 49 براي الياف موجود در ارتفاع150 سانتي‌متري و 55 براي الياف موجود در ارتفاع 10 سانتي‌متري ساقه)  با توجه به مقادير به دست آمده براي چوبهاي پهن برگ(مثلا راش)، الياف ذرت هم از نظر طول و هم قطر كلي فيبر ، ابعاد مشابهي دارندکه برای تولید چند سازه‌های الیاف- پلاستیک با مقاومت بالا نیز به نظر قابل توصیه می‌رسد.

مشاهده مي‌شود كه پوست ساقه ذرت، علي‌رغم اشغال ¼  حجم كل ساقه ¾ وزن را به خود اختصاص داده است. مغز ساقه‌ها رطوبت پذيري بسيار بالا (رطوبت تعادل 40%)و دانسيته فوق العاده پاييني( 12grcm3'> 05/0)  دارند اين دو عامل

 

هر دو در فرايند توليد فراورده چوب پلاستيك اشكالات جدي ايجاد مي‌كنند. دانسيته فوق العاده كم (حدود بيت برابر سبك‌تر ) در مقايسه با پليمر، موجب عدم پراكنش يكنواخت و توزيع مناسب مواد و در نتيجه اختلاط نامناسب در  پروسه compounding (آميزه سازي) مي‌گردد، ايجاد سطح ويژه بيشتركه ناشي از دانسيته كم  نيز احتمالا مشكل عدم سازگاري مواد پليمري با الياف سلولزي را تشديد مي‌كند، كه شايد جهت رفع آن، استفاده از جفت كننده در سطوح بالاتر  ناگزير باشد كه به شدت هزينه توليد را افزايش خواهد داد. علاوه بر اين، مشاهدات ميكروسكوپي نيز نشان داد كه اين بخش از گياه فاقد الياف مناسب بوده و عمدتا شامل بافتهاي غير ليفي هستند و استقامت لازم، جهت تقويت مقاومت‌هاي محصول را دارا نمي‌باشد؛ فلذا جهت استفاده از مغز ساقه در صنعت چوب پلاستيك قابل توصيه نيست. از طرف ديگر فرايند توليد چوب-پلاستيك به شدت نسبت به رطوبت حساس بوده و آبدوستي و رطوبت پذيري بالاي بافت مغز ساقه ذرت استفاده از آن را بسيار مشكل و حتي غير ممكن مي‌سازد.

به دليل شرايط خاص و محدوديت زماني در دسترس بودن الياف ساقه ذرت، امکان استفاده موفق از آن به عنوان ماده اوليه سلولزي براي توليد محصول چوب-پلاستيك در مقیاس صنعتی، مستلزم به‌كارگيري روش‌هاي نويني در كشت، پرورش، برداشت، جمع‌آوري، تفكيك، جداسازي ناخالصي‌ها(مغز اسفنجي ساقه‌ها)، انبار كردن و داشتن سامانه حمل و نقل مناسب است. نيازمندي‌هاي انرژي، ماشين‌آلات و فناوري مورد نياز براي فراوري اوليه از ديگر جنبه‌هاي مهمي هستند كه در عمل مي‌بايست مد نظر قرار گيرند. لذا استفاده از پودر پوست ساقه ذرت در صنعت چوب-پلاستيك نياز به طراحي دقيق و  تركيب تحقيق و توسعه دارد، فرايندي كه بررسي خواص ذاتي ماده اوليه تنها يكي از جنبه‌هاي آن مي‌باشد؛ پوست ساقه ذرت با داشتن خواصي مشابه با چوب پهن برگان، از اين منظر ماده مناسبي جهت استفاده به عنوان پودر سلولزي در توليد فراورده چوب پلاستيك است.

پيشنهادات:

پيشنهاد مي‌شود كه در مطالعات بعدي بر روي خواص ريخت شناسي، زاويه ميكروفيبريلها در ديواره‌ سلولي،  ميزان بلورينگي (كريستاليته) سلولز ، مقدار و نوع تركيبات نشاسته‌اي و همي‌سلولز موجود در ساقه ذرت انجام پذيرد. خواص شيميايي و بيومتري الياف ساير اجزاء پسماند ذرت، از جمله پوسته حبه‌ها ()، چوب - بلال (cob) نيز مواردي هستد كه مي‌تواند مورد پژوهش قرار گيرد. .

ايجاد و تقويت قطب‌هاي كشاورزي و تاسيس مجتمع‌هاي بزرگ كشت صنعت ذرت در مناطق مستعد مي‌تواند در توليد اقتصادي و استفاده بهينه  از تمام اجزاء اين محصول بسيار موثر باشد. به هر حال در برخي از نقاط كشور از جمله استانهاي فارس، خوزستان كرمانشاه، كرمان و قزوين كه از نظر ميزان توليد و سطح زير كشت جزو مناطق اصلي توليد ذرت دانه‌اي در كشور به شمار مي‌روند، استفاده از پسماند ساقه ذرت به عنوان تمام يا بخشي از ماده اوليه سلولزي در صنايع چوب-پلاستيك مستقر در همان مناطق، به نظر قابل توصيه باشد البته لازم است كه بسته به مورد در هر منطقه پس از ارزيابي‌هاي اوليه، طي مطالعات گسترده‌‌تر، كليه جوانب اقتصادي، فني و تكنيكي به دقت مورد بررسي قرار گيرد.

مطالعات مكان‌يابي و بررسي‌هاي اقتصادي در اين زمينه - خصوصا مطالعات موردي در استانهاي فارس، كرمانشاه، كرمان، قزوين، كه مناطق اصلي كشت ذرت دانه‌اي در كشور به شمار مي‌روند -  نيز براي پژوهشگران و صاحبان صنعت چوب-پلاستيك مي‌تواند بسيار جالب توجه و مفيد واقع گردد.

مراجع مورد استفاده

1.        برزگرشيري،م . چند سازه‌هاي چوب پلاستيك پايان نامه كارشناسي تهران 1386 دانشگاه شهيد رجائي 123 صفحه

2.        ر.رول، ر.یانگ ، ج.رول . کاغذ و مواد چندسازه از منابع زراعي(ترجمه)پارساپژوه.د، فائزی‌پور.م، کبورانی.ع. نشر دانشگاه تهران.573 صفحه 1381.

3.        اميدوار، ا. چند سازه چوب پليمر، انتشارات دانشگاه علوم كشاورزي و منابع­طبيعي‌گرگان، 132ص، 1388.

4.        آبخارکی،م بررسی علل سوزاندن بقایای گیاهی در کشور اولین همایش علمی کاربردی مدیریت بقایای گیاهی با تاکید بر نقش تخریبی سوزاندن. دفتر محیط زیست و توسعه پایدار تهران1383،  4 صفحه

5.        ابولفتحی،م. حامدی نژاد،ا. روند نوسانات تولید چوب و توسعه صنایع‌چوب کشور در نیم قرن گذشته. مجموعه‌مقالات اولین همایش ملی تامین مواد اولیه و توسعه  صنایع چوب و کاغذ کشور آذر ماه 87 گرگان دانشگاه علوم کشاورزی منابع طبیعی 40 صفحه

6.        اکبریان،ماسیس. سلسله مقالات تحت عنوان « كامپوزيتها » مجله علوم و تکنولوژی پلیمر ، سال اول شماره 1 تا  4.

7.        امیدی،ش.تاثیر سوزاندن بقایای محصولات کشاورزی بر محیط زیست. اولین همایش علمی کاربردی مدیریت بقایای گیاهی با تاکید برنقش تخریبی سوزاندن دفتر محیط زیست و توسعه پایدار تهران 1383. 7 صفحه

8.        برزگر شيري،مصطفي. چندسازه‌هاي چوب پلاستيك پايان نامه مقطع كارشناسي.دانشگاه شهيد رجايي. ص 65- 81 تهران.1386

9.        پارساپژوه،داوود. تكنولوژي چوب. انتشارات دانشگاه تهران . انتشارات دانشگاه تهران . چاپ چهارم. 1379.صص 260تا 270.

10.     دفتر فن آوری و آمار وزارت جهاد کشاورزی  آمار نامه سال‌هاي  86 - 61 . معاونت امور برنامه ریزی و اقتصادی دفتر آمار و فن آوری وزارت جهاد کشاورزی  تهران .1387.

11.     دوست حسینی،کاظم. فن‌آوری تولید و کاربرد صفحات فشرده چوبی. چاپ دوم. انتشارات دانشگاه تهران. 1385. 712 صفحه.

12.     حسین خانی ،حسین جایگاه تحقیقات در استفاده از منابع سلولزی غیرچوبی برای صنعت چوب و کاغذ مجموعه مقالات اولین همایش ملی تامین مواد اولیه و توسعه  صنایع چوب و کاغذ کشور آذر ماه 87 گرگان دانشگاه علوم کشاورزی منابع طبیعی 16صفحه

13.     جزایری،م. خواص ومنابع تامین الیاف طبیعی و نقش آنها در تولید کامپوزیت  از مجموعه مقالات سمینار کامپوزیت WPC   دانشگاه صنعتی امیر کبیر تهران خرداد ماه 1385              

14.     طبرسا،تقي. گزارش طرح تحقیقاتی پتانسیل های جدید صنایع سلولزی استان گلستان با استفاده از ضایعات کشاورزی 1381 سازمان صنایع و معادن استان گلستان 63 صفحه

15.     مدهوشی،م. هاشمی،م. کامکار،ب. بررسی کمی میزان پسماندهاي زراعی استان گلستان در مقایسه با استانهای همجوار جهت مصرف در صنعت چوب پلاستیک. مجموعه مقالات اولین همایش ملی تامین مواد اولیه و توسعه صنالیع چوب وکاغذ. گرگان دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان. 1387 . 14صفحه

16.     مصطفوي مصطفي. تجريشي مسعود. بابايي نژاد سيدمهدي. مقاله بررسي فني و اقتصادي ضايعات در صنعت كشاورزي روزنامه همشهري.  چهارشنبه 24 مهر 86

17.      ورد، سعيد.  بررسی بازار چوب پلاستیک در ایران و جهان  و مطالعه پتانسیل‌های بازار ایران و جهان. مجموعه مقالات سمینار کامپوزیت WPC دانشگاه صنعتی امیر کبیر تهران خرداد ماه 1385

18.     وب‌سایت انجمن‌صنفی کارفرمایان صنایع‌چوب ایران "آمار واردات و صادرات کاغذ، انواع‌چوب‌آلات و اوراق‌فشرده‌چوبی در سال 1387 "http://www.iranwoodind.com

19.     برزگر شيري، مصطفي. اخلاقي اميري.زين العابدين پيرايش.حميدرضا استفاده از پسماند غلات براي توليد فراوردههاي چندسازه چوبي، همايش ملي كشاورزي پاك. دانشگاه علوم كشاورزي و منابع طبيعي گرگان خردادماه 1388. 12ص.

20.    Corn fiber as a raw material for hemicellulose and ethanol production Melinda Gáspár, Gergely Kálmán and Kati Réczey.2007.

21.    Corn stalk fibers. J Appl Polym Sci 2004;93:2627–33 corn stalk fibers, YQ, Hanna MA and Ganjyal GM, Reddy N, Yang.

22.     

23.    Michael A Fuqua, Chad A Ulven Rhode Island, Preparation and Characterization of Polypropylene http://www.asabe.org

24.    Composites Reinforced with Modified Lignocellulosic Corn Fiber  .June 29  July 2, 2008  084364 Published by the American Society of Agricultural and Biological Engineers, St. Joseph, Michigan

25.    M. Husseien, A.A. Amer, Azza El-Maghraby and Neama Hamedallah A comprehensive characterization of corn stalk and study of carbonized corn stalk in dye and gas oil sorption Journal of Analytical and Applied Pyrolysis September 2009

26.    Peng GUO, Xiaofen WANG, Wanbin ZHU, Hongyan YANG, Xu CHENG and Zongjun CUI Degradation of corn stalk by the composite microbial system of MC1Journal of Environmental Sciences Volume 20, Issue 1,2008

27.       P. Cinelli, E. Chiellini,  J.W. Lawton and S.H. Imam Foamed articles based on potato starch, corn fibers and poly (vinyl alcohol) Western Regional Research Center, ARS, USDA, Albany, CA 94710, USA2007

28.    Rose Marie Garay M. Mَnica Rallo de la B. René Carmona C. y Jaime Araya C. Characterization of Anatomical, Chemical, and Biodegradable Properties of Fibers from Corn, Wheat, and Rice Residues Chilean journal of agricultural research June 2008

29.    Injection molded hybrid composites based on corn fibers and poly(vinyl alcohol)Patrizia Cinelli, John W. Lawton, Sherald H. Gordon, Syed H. Imam, Emo Chiellini. Agricultural Research Service, U.S.D.A., 1815 North University Street, Peoria, Illinois 61604, USA

30.    Industrial & engineering chemistry research. American Chemical Society, Washington, DC, ETATS-UNIS  (1987) (Revue) 2003, vol. 42, n26, pp. 6765-6773 [9 page(s) (article)] 

31.    8th Interregional Corn Conference, Maryland NEC-29, Northeastern Corn Improvement Conference NCR-25, North Central Corn and Sorghum Disease Research Committee NCR-167, North Central Corn Breeding Research Committee  Baltimore 21- 23 February 2000

32.    WU Qiangxian; SAKABE Hiroshi; ISOBE Seiichiro; Processing and properties of low cost corn gluten meal/wood fiber composite Food Engineering Division, National Food Research Institute, 2-1-12 Kannondai, Tsukuba, Ibaraki, 305-8642, JAPON

33.    Melinda Gáspár, Gergely Kálmán and Kati Réczey.Corn fiber as a raw material for hemicelluloses and ethanol production Hungarian Ministry of Education (NKFP-OM 00231/2001) and the Hungarian Scientific Research.2007

34.    Long Yu, Katherine Dean, Lin Li.  Polymer blends and composites from renewable resources 2006

35.    Yao-Ting Fan, Yan Xing, Hong-Cui Ma, Chun-Mei Pan, Hong-Wei Hou Enhanced cellulose-hydrogen production from corn stalk. International Journal of Hydrogen Energ Volume 33, Issue 21, November 2008, Pages 6058-6065

36.    http://waynesword.palomar.edu 

37.    http://agron.scijournals.org

38.    http://www.fao.com

39.    http://forum.pacyrus.com