بخشی از مقاله
چکیده
در دهه های اخیر به دلیل رشد فزآینده جمعیت و به تبع آن افزایش میزان تقاضا و کاهش شدید منابعجنگلی، استفاده از الیاف منابع زراعی به نظر اجتناب ناپذیر میرسد. عمدهترین پسماند محصولات زراعی در ایران باگاس نیشکر، ساقه پنبه، کاه گندم، ساقه و کاه غلاتی همچون گندم، جو، برنج و ذرت دانهای هستند. کمبود مواد اولیه خام جنگلی برای استفاده در صنایع چوب و کاغذ موجب شده است تا تحقیقات گسترده دانشگاهی در زمینه استفاده از پسماندهای محصولات زراعی، انجام شود. نتایج این تحقیقات نشان داده است که ضایعات لیگنوسلولزی حاصل از پسماند کشاورزی در بسیاری موارد قابلیت استفاده در صنایع چوب و کاغذ را دارا هستند. البته باید در نظر گرفته شود که محصولات نهایی حاصله از پسماندها، ویژگیهای مکانیکی در حد استاندارد را حفظ کنند. در حال حاضر در ایران با استفاده از پسماند کشاورزی مانند باگاس، ساقه پنبه و کاهگندم در مقیاس صنعتی، تختهخرده چوب تولید میگردد، در سطح آزمایشگاهی ثابت شده است که محصولات تولیدی به استانداردهای مورد نظر رسیدهاند. به این ترتیب این امکان وجود دارد که با مواد مختلف بتوان انواع جدیدی از محصولات را برای رفع نیاز بشر تولید کرد. به همین خاطر با ترکیب مواد لیگنوسلولزی یا بازماندههای کشاورزی گروه جدیدی از کامپوزیتها با خصوصیات بهتر ایجاد نمود که سرانجام این امر منجر به تولید کامپوزیتهای خرده چوب صنعتی شده است که امروزه به دلیل خواص خوبی که دارند کاربرد آن ها رو به گسترش است.
واژههای کلیدی: کاه گندم، ضایعات لیگنوسلولزی، ویژگیهای مکانیکی، تختهخرده چوب.
B1مقدمه
مصرف چوب و فرآوردههای چوبی در دنیا در سالهای اخیر از رشد قابل توجهی برخوردار بوده و در کشورهای در حال توسعه این روند شدت بیشتری داشته است. از طرفی توسعه واحدهای تولیدی در زمینه توسعه فرآوردههای مرکب چوبی مستلزم تأمین ماده لیگنوسلولزی اولیه مناسب و ارزان قیمت میباشد. این موضوع در کشورهایی که دارای منابع محدود جنگلی هستند دارای اهمیت ویژهایاست. همین امر صاحبان این صنعت را به سمت سایر مواد لیگنوسلولزی مناسب و ارزان که بتوان یک جایگزین مطمئن برای مواد چوبی باشد سوق داد. توسعه فناوری عصر حاضر در واقع وابسته به پیشرفتهایی است که در زمینه مواد حاصل شده و گسترش آتی آن در گرو یافتن مواد جدید و قابل استفاده میباشد. لذا با توجه به رشد روزافزون جمعیت و افزایش نیازها، احتیاج به طیف گسترده و منابع عظیمی از مواد به شدت احساس میشود، از طرفی طیف وسیع نیازهای مهندسی امروزی، مشکلات زیست محیطی و هزینه تولید سبب شده است تا تولیدکنندگان مواد پلیمری با به کارگیری مواد مناسب و تولید چندسازه ها، خواص مهندسی آنها را اصلاح نمایند، در این میان مواد مرکب - کامپوزیتها - معرف قدمهای بزرگی هستند که در راه تکامل مواد مهندسی برداشته شده است.
به این ترتیب امکان این امر وجود دارد که با ترکیب مواد مختلف بتوان انواع جدیدی از محصولات را برای رفع نیاز بشر تولید کرد. به همین خاطر میتوان با ترکیب مواد لیگنوسلولزی یا بازمانده های کشاورزی گروه جدیدی از کامپوزیتها با خصوصیات بهتر ایجاد نمود که امروزه به دلیل خواص خوبی که دارند دامنه کاربرد آنها رو به گسترش است. تخته خرده چوب از جمله فرآوردههای چوب است که 90 درصد جرم آن از خردههای چوب و باقیمانده از چسب و مواد افزودنی تشکیل شده است. بالا بودن هزینههای تولید چسبهای مورد استفاده در صنایع تخته خرده چوب از یک سو و انتشار گازهای سمی در هنگام ساخت تخته خرده چوب از سوی دیگر فکر استفاده از انواع مواد جایگزین را به دنبال داشته است. در ساخت این فرآورده محدوده وسیعی از مواد سلولزی نظیر آرد و الیاف چوب، مواد لیگنوسلولزی مانند کتان، کنف، بامبو، کاه و کلش و کاه گندم و ... مورد استفاده قرار میگیرد. یکی از راهکارهایی که امروزه کاغذسازان با توجه به کمبود مواد لیگنوسلولزی چوبی انتخاب کردهاند، تغییر مواد اولیه لیگنوسلولزی چوبی مورد مصرف به مواد اولیه لیگنوسلولزی غیر چوبی مانند کاه گندم بیتردید میتواند فشار موجود بر منابع جنگلی را کاهش داده و به عنوان یک ماده جایگزین مناسب چوب در صنعت تخته خرده چوب مورد استفاده قرار گیرد.
B2بررسی کاه گندم
گندم مهمترین محصول کشاورزی است و نقش بسیار بارز و چشمگیری در تغذیه مردم جهان دارد و همینطور این محصول بیشترین سطح اراضی کشاورزی را در جهان به خود اختصاص داده است. ساقه گندم راست، استوانهای و جز در قسمتی که گرهها وجود دارند تو خالی است. ارتفاع ساقه به 60 تا 200 سانتیمتر میرسد. کاه علاوه بر ساقه اصلی، 4 تا 5 ساقه فرعی دارد. گندم، دارای گل آذین خوشهای میباشد که دانهها در آن قرار میگیرند. برخلاف سنبلچههای گندم و جو و ذرت که فشرده و نزدیک به هم هستند، سنبلچههای برنج به صورت غیر فشرده روی محورهای اصلی و فرعی گل آذین قرار میگیرد. میوه برنج دارای غلافی سفید رنگ، قهوهای، کهربایی، قرمز یا بنفش است که این میوه را به همراه غلاف آن، شلتوک مینامند. برای قابل استفاده شدن برنج برای انسان، باید شلتوک را پوست کنند.
B3کاربردهای صنعتی کاه گندم
تولیدشکر - کاه غنی شده - اسیداستیک و اسیدلاکتیک - قندگزیلتول - غذای ماهی - حاصل خیزکننده های خاک - کمپوست - خمیرکاغذ و مقوا - سلولز با خلوص بالا - نئوپان و تخته فیبر با سختی بالا - سیلیکای آمورف - تولید الکتریسیته در نیروگاههای کوچک - بیوگاز - مواد گندزدا - سلوفان. در جدیدترین پروژه تحقیقاتی از کاه به عنوان بستر تولید نوعی مسلیوم استفاده نموده و بعد این مسلیوم در یک واکنش شیمیایی تبدیل به گوشت میشود. این گوشت اسیدهای مشابه گوشتهای دامی را دارد و به همین دلیل میتوان آن را کباب کرد و یا با آن همبرگر، سوسیس و کالباس درست کرد. این گوشت پروتئینهای تک حلقهای دارد و از آن جا که ضریب جذب آن بالاست به راحتی این پروتئینها جذب بدن میشود و اسیدآمینههای مشابه گوشت آن نیز باعث خوش طعمی آن میشود. در این پروژه به ازای هر یک کیلوگرم کاه بیش از یک کیلوگرم گوشت به دست میآید و کمتر از یک ماه این پروسه به نتیجه میرسد و گوشت تولید میشود.
B4 فواید استفاده از کاه گندم
-1 کاهش مصرف مواد اولیه و حفظ منابع طبیعی -2 کاهش آلودگی زیست محیطی -3 بازگردش مواد و انرژی به طبیعت
