قطب علمی تحقیقات فراورده های مرکب چوبی

فاز اول: استقاده از مواد لیگنوسلولزی (ماده چوبی) گونه اصلاح شده شاهدانه (Hemp ) در صنایع چوب و کاغذ

اعضا قطب:

– دکتر امیر نوربخش (رئیس قطب)

– دکتر سید ابراهیم صادقی

– دکتر خسرو ثاقب طالبی

– دکتر حسن روحی پور

– دکتر علیرضا مدیررحمتی

– دکتر ابوالفضل کارگرفرد

– دکتر اسدا… متاجی

اهداف قطب علمی تحقیقات فراورده‌های مرکب چوبی

در طی چند سال گذشته همگام با کاهش حجم چوب قابل برداشت از جنگلهای صنعتی شمال کشور، چندین واحد تولید کننده محصولات چوبی و کاغذی به ویژه در شمال کشور به بهره برداری رسیده و تقاضا برای مواد اولیه چوبی را افزایش داده اند. واحدهای صنعتی برای فائق آمدن بر کمبود ماده چوبی مورد نیاز از راهکارهای متعددی سود جسته اند تا بتوانند روند تولید محصول و توانائی رقابتی خود را در بازار حفظ نمایند. یکی از سیاستهای اعمال شده در این مورد معرفی گونه های سریع الرشد به منظور مقابله با کمبود شدید چوب بعنوان ماده اولیه این دسته از صنایع می باشد.

ایران کشوری است که تنها حدود ۵/۷ درصد آن توسط جنگل پوشیده شده و بدین خاطر ایران در زمره کشورهایی با پوشش جنگلی کم (LFCCs) قرار می گیرد و از نظر تولید چوب قادر به تامین مواد اولیه مورد نیاز کارخانه های تولید کننده چوب و کاغذ نمی باشد.همچنین با توجه به سیاستهای اتخاذ شده از سوی سازمان جنگلها در زمینه حفظ و صیانت از جنگلهای شمال کشور، میزان نشانه¬گذاری و برداشت چوب در سالهای گذشته، سیر نزولی داشته و برداشت چوب از جنگلهای کشور کاهش یافته و کارخانه های صنایع چوب و کاغذ کشور با کمبود ماده اولیه روبرو هستند. بعنوان مثال کارخانه های تولید کننده تخته خرده چوب (Particleboard) کشور در سال های اخیر تلاش قابل وصفی را برای رسیدن به مرز تولید ۸۰۰۰۰۰ متر مکعب در سال را داشتند که به لحاظ کمبود مواد اولیه هیچگاه به این رکورد دست نیافتند. این در حالی است که کشور همه ساله حدود ۱۰۰ میلیون دلار صرف واردات این محصول ( تخته خرده چوب ) و محصول مشابه (MDF) می کند ( FAOSTAT 2008) . همچنین همه ساله ایران مبادرت به واردات حداقل ۵۵۰۰۰۰ تن انواع کاغذ می کند که این امر خروج مقادیر قابل توجهی ارز از کشور را باعث می شود. این در حالی است که صنایع چوب و کاغذ جزء صنایع با قدمت ۴۰ -۵۰ ساله در کشور می باشند و واردات اجبارا” به خاطر کمبود مواد اولیه کارخانه های تولیدی است و محدودیت های تکنولوژیکی آن قابل چشم پوشی است.
کشور ایران دارای مناطق وسیع رویشی می باشد و با توجه به نیاز محققین به آشنایی با ویژگیهای بنیادی منابع موجود و کارخانجات چوب و کاغذ کشور به مواد اولیه, با مدیریت صحیح و علمی, استفاده و توسعه پتانسیل موجود در این مناطق بسیار محسوس می باشد. در این راستا چوب گونه های مختلف ممکن است این قابلیت را داشته یاشد تا از آن در رفع نیاز صنایع چوب و کاغذ استفاده کرد. به همین منظور بررسی شناسایی کامل خصوصیات بنیادی و کاربردی مواد لیگنوسلولزی (موادچوبی) جهت استفاده بهتر از آنها و توصیه موارد کاربرد اصولی کاملاً ضروری است.

اهداف عمومی:

افزایش روزافزون تقاضا برای انواع محصولا ت و فرآورده های چوبی وکاغذ و در نتیجه نیاز به چوب بیشتر و کاهش برداشت چوب از جنگل‌ها طی سالیان اخیر موجب شده اند که حتی کشورهای پیشرفته صنعتی هم به فکر منابع اولیه لیفی جایگزین بیافتند. در این خصوص، استفاده از گیاهان غیرچوبی همچون شاهدانه بعنوان ماده اولیه بدلیل افزایش نیاز جهانی، همواره رو به افزایش است. در سال ۱۳۸۷ حدود ۲۴۰۰۰۰ تن کاغذ بسته بندی و کارتن به ارزش ۱۲۶ میلیون دلار (مجله صنایع چوب و کاغذ- شماره ۴۳) وارد کشور شده است. گیاه شاهدانه (Cannabis Sativa) ازجمله گیاهان یکساله است که ساقه‌ای توخالی دارد و الیاف آن در دو قسمت پوست (۳۵%) و مغز (۵۵%) قرار دارند. ارتفاع ساقه در شرایط مناسب به حدود ۵ متر می‌رسد. این گیاه از نظر آفات و آسیب‌پذیری محیطی در زمره گیاهان مقاوم می‌باشد و در کشورهای همسایه ایران بطور صنعتی کشت می‌شود. در آلمان مقدار ماده خشک تولید شده در هکتار این گیاه بین ۱۲ تا ۱۴ تن گزارش شده است که در مقایسه با چوب قابل توجه است و پیش‌بینی می‌شود که مناسب‌تر بودن شرایط آب و هوایی کشور، منجر به تولید بیشتری شود. در صورت مثبت بودن نتایج بدست آمده چه در زمینه های بیوماس، سازگاری، آفات و بیماری ها، مناسب بودن آن بعنوان ماده اولیه در صنایع تولید تخته خرده چوب (Particleboard)تخته فیبر با دانسیته متوسط(MDF) ، تخته کامپوزیت و کاغذ می‌توان توسعه کشت آن را به بخش‌های اجرایی دولتی و خصوصی پیشنهاد کرد.

تجهیزات و نرم افزارهای مورد نیاز برای اجرای برنامه

برخی از امکانات موجود در موسسه تحقیقات جنگلها و مراتع کشور که می‌توانند در جهت نیل به اهداف قطب علمی فرآورده‌های مرکب چوبی بکار گرفته شوند عبارتند از:

۱- آزمایشگاهها
– آزمایشگاه اکوفیزیولوژی بخش جنگل در ستاد موسسه
– آزمایشگاه ‌های فیزیک و مکانیک چوب
– آزمایشگاه شیمی چوب و خمیر کاغذسازی
– آزمایشگاه توسعه صنایع و فرآورده‌های مرکب چوبی
– آرمایشگاه‌های تحقیقاتی آفات، بیماریها و بهداشت جنگل
– موزه بندپایان و جوندگان
– آزمایشگاه‌های تحقیقاتی موجود در مراکز تحقیقاتی استانی
– آزمایشگاه کشت بافت در ستاد موسسه

۲- ایستگاههای تحقیقاتی
– ایستگاه تحقیقاتی البرز و عرصه‌های تحقیقاتی زراعت چوب در استانهای مختلف
– ایستگاه‌های تحقیقاتی موجود در مراکز تحقیقات استانی
– قطعات پژوهشی و قرقهای موجود در مناطق مختلف

۳- تجهیزات و لوازم
– تجیزات، لوازم، دستگاههای اندازه‌گیری و نرم‌افزارهای موجود در بخش تحقیقات جنگل
– تجیزات، لوازم، دستگاهها و نرم‌افزارهای موجود در بخش تحقیقات علوم چوب و فرآورده‌های آن
– تجیزات، لوازم، دستگاهها و نرم‌افزارهای موجود در گروه تحقیقات صنوبر و گونه‌های سریع‌الرشد
– تجیزات، لوازم، دستگاهها و نرم‌افزارهای موجود در گروه تحقیقات حمایت و حفاظت

۴- چاپ مجلات علمی و پژوهشی:
“دو فصلنامه علمی- پژوهشی تحقیقات جنگل و صنوبر ایران”
“دو فصلنامه تحقیقات حمایت و حفاظت جنگلها و مراتع ایران”
“فصلنامه تحقیقات علوم چوب و کاغذ ایران”

۵- دارا بودن کتابخانه مجهز

نحوه تامین منابع مالی مورد نیاز برای اجرای برنامه:

علاوه بر بودجه تخصیص یافته به قطب های علمی، این قطب بخشی از هزینه های خود را از طرق زیر تأمین خواهد کرد:

گرانت اعضای قطب علمی و اعتبارات پژوهشی موسسه تحقیقات جنگلها و مراتع کشور
جذب اعتبارات از سازمان جنگلها و مراتع کشور
عقد قرارداد با بخش خصوصی برای انجام تحقیقات مورد نیاز
عقد قرارداد با شرکتهای دانش بنیان برای تعریف طرحهای توجیهی سودآور و کمک به ‏راه‏اندازی و به سودرسانی این شرکتها
دریافت وجه ثبت نام برای شرکت در همایش ها، و کارگاه های آموزشی
استفاده از اعتبارات بین المللی (FAO و…) برای اجرای طرحهای مشترک
اعتبارات انجمن های علمی (انجمن صنایع چوب ایران، انجمن کارفرمایان صنایع چوب ایران و… )

معرفی سازمان ها و شرکت های استفاده کننده از نتایج:

کلیه مراکز تحقیقاتی مرتبط با زراعت چوب و صنایع چوب و کاغذ کشور، دانشگاهها (دانشکده های کشاورزی و منابع طبیعی،…) پژوهشگاه‌ها (پژوهشکده‌های بیوتکنولوژی، پژوهشگاه پلیمر و…)و دانشجویان کارشناسی ارشد و دکترا در رشته های مرتبط
کلیه تولیدکنندگان بذر و نهال
انجمن های علمی (انجمن صنایع چوب ایران، انجمن کارفرمایان صنایع چوب ایران و… )

معرفی دستاوردهای برنامه با توجه به اهداف آئین‌نامه قطب‌های علمی:

دستاورد های عمومی
۱- هدف‏دار شدن تحقیقات بر اساس نیازهای بخش تولید با با هدف کاهش واردات مواد اولیه و احتمال ورود آفات خارجی به عرصه های منابع طبیعی کشور
۲- دسترسی به شناخت کامل از ظرفیتهای کشور در زمینه زراعت چوب
۳- هم‏افزایی توان تحقیقاتی مراکز پژوهشی و دانشگاهها در ارتباط با یکدیگر و در رفع مشکلات منابع طبیعی و نیز بخش تولید
۴- جلوگیری از خروج ارز برای واردات محصولات چوبی و کاغذ و نهایتا” فعال کردن کارخانجات تولیدی کشور و افزایش اشتغالزائی
۵- تعامل با پژوهشگران سایر کشورها به ویژه ایرانیان مقیم خارج از کشور و استفاده از تجربیات آنها

دستاورد های اختصاصی
– استفاده صنعتی از ماده لیگنوسلولزی (ماده چوبی ) رقم اصلاح شده شاهدانه Hemp در صنایع چوب و کاغذ
– بررسی سازگاری و عملکرد الیاف رقم اصلاح شده گونه شاهدانه(Hemp ) در دو منطقه اقلیمی کشور
– تعیین بیوماس شاهدانه جهت استفاده صنعتی از مواد لیگنوسلولزی در صنایع چوب و کاغذ
– بررسی آفات و بیماری های شاهدانه (Canabis sativa) دراستان های البرز و گیلان
– بررسی ویژگیهای فیزیکی و مکانیکی تخته فیبر با دانسیته متوسط (MDF) ساخته شده از الیاف شاهدانه (Hemp)
– بررسی تولید کامپوزیتهای چوب پلاستیک با استفاده از الیاف شاهدانه (Hemp)
– استفاده از ساقه Hemp درصنعت تخته خرده چوب
– بررسی ویژگی‌های کاغذ کنگره‌ای ساخته شده از الیاف مغز ساقه گیاه شاهدانه
– ساخت نانو کامپوزیت چوب پلاستیک با استفاده از ساقه شاهدانه پلی پروپیلن / نانورس
– استفاده از ساقه شاهدانه در تولید چند سازه های چوب-پلاستیک ساخته شده از پلی اتیلن و نانورس