تاثیر فورفوریلاسیون بر مقاومت برشی خط چسب و توان نگهداری پیچ در دوگونه راش و نراد

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار، گروه صنایع چوب، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی

2 دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه صنایع چوب، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی

3 دکتری علوم صنایع چوب و کاغذ، دانشگاه تهران

چکیده

تحقیق حاضر با هدف بررسی اثر تیمار فورفوریلاسیون بر مقاومت برشی خط چسب و توان نگهداری پیچ در دو گونه راش (Fagus orientalis) و نراد (Abies alba) انجام گرفت. در این راستا آزمونه‌ها با دو میزان متفاوت فورفوریلاسیون در قالب سطح پایین (نراد 14% و راش 20%) و سطح بالا (نراد 38% و راش 65%)، اشباع و با نمونه‌های شاهد مقایسه شده‌اند. بعد از اینکه اشباع آزمونه‌ها با فورفوریل الکل تحت شرایط خلا انجام شد، فورفوریلاسیون با حرارت دهی در طی پلیمریزاسیون و با ایجاد پیوندهای عرضی تکمیل شد. آزمونه‌های مقاومت برشی خط چسب با سه نوع چسب پلی‌یورتان تک جزئ، پلی وینیل استات و اوره فرمالدهید طبق استاندارد 905ASTM D آماده شدند. همچنین میزان توان نگهداری پیچ چوب پلیمرها در جهت عمود بر الیاف و موازی الیاف مورد آزمایش قرار گرفت. نتایج نشان داد با افزایش سطح فورفوریلاسیون، مقاومت برشی خط چسب کاهش و توان نگهداری پیچ افزایش یافت. بررسی‌ مکانیسم چسبندگی نشان داد چسب‌های محلول در آب برای ایجاد سطح مشترک مناسب بین چسب و چوب پلیمر باید در دیواره سلولی نفوذ کنند و سطح مشترک چسب و ماده عامل تعیین کننده در مقاومت اتصال چسبی است. از آنجا که چوب-فورفوریل الکل یک چوب پلیمر دیواره است، امکان ایجاد سطح مشترک مناسب با افزایش سطح فورفوریلاسیون کاهش می‌یابد. مکانیسم چسبندگی چسب پلی‌یورتان نسبت به چسب‌های محلول در آب مانند پلی وینیل استات و اوره فرم آلدهید متفاوت بوده بنابراین مقاومت بیشتری را نشان داد. به دلیل تغییر ماهیت چوب با فورفوریلاسیون و افزایش مقاومت برشی چوب پلیمر با افزایش سطح فورفوریلاسیون توان نگهداری پیچ افزایش می‌یابد که در گونه نراد مشهودتر است. نتایج نشان داد توان نگهداری پیچ در جهت عمود بر الیاف بیشتر از موازی الیاف است. البته فورفوریلاسیون باعث افزایش دانسیته فراورده حاصل می‌شود که می‌تواند بر توان نگهداری پیچ موثر باشد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


-Abdolzadeh, H., 2014. Structural Performance of Joints with Wood-Polymer Members and Reinforced with FRP Composites under Combined Stresses at Furniture Structure. Ph.D. thesis, University of Tehran, Karaj. 208p.

-Abdolzadeh, H., Ebrahimi, G., Layeghi, M., Ghassemieh, M. and Mirshokraie, S.A., 2013. Mechanical properties of Beech -Furfuryl alcohol wood polymer. Iranian Journal of Wood and Paper Industries, 4(2): 143-155.

-Abdolzadeh, H., Layeghi, M., Ebrahimi,G. and Ghassemieh, M., 2014. Fracture behavior of beech-furan wood/polymer under mode I. Iranian Journal of Wood and Paper Science Research, 29(4): 609-622.

-Abdolzadeh, H., Layeghi, M., Ebrahimi, G. and Ghassemieh, M., 2014. Study of Stress Capacity Improvement of L-type Joint by Chemical Modification of Wood. BioResources, 9(3): 5302-5310.

-ASTM D 905-98. Standard, 1998. Test Method for Strength Properties of Adhesive Bonds in Shear by Compression Loading. ASTM International.

-ASTM-D 1761–88, 1995. Standard Test Methods for Mechanical Fasteners in Wood; ASTM,1995.

-Aytekin, A., 2008. Determination of Screw and Nail Withdrawal Resistance of Some Important Wood Species. International Journal of Molecular Sciences, 9: 626-637.

-Barikani, M. and Ehsani, M., 2008. Chemistry and technology of polyurethane, Gylzan enterprise development industry, Iran, 385p.

-Buchelt, B., Dietrich, T. and Wagenfuhr, A., 2012. Macroscopic and microscopic monitoring of swelling of beech wood after impregnation with furfuryl alcohol. European Journal of wood and Wood Product, 70(6): 865-869.

-Bucur, V., 2011. Delamination in Wood, Wood Productsand Wood-Based Composites. Springer Dordrecht Heidelberg London New York, 416p.

-Doğanay, S., 1995. Determination of Screw Withdrawal Resistance of Wood Using in Furniture Industry. M. Sc. Thesis, Gazi University, Ankara. 85p.

-Derikvand, M. and Pangh, H., 2016. A modified method for shear strength measurement of adhesive bond in solid wood. Bioresources, 11(1): 354-364.

-Esteves, B., Nunes,L., and Pereira, H., 2011. Properties of furfurylated wood (Pinus pinaster). European Journal of Wood and Wood Products, 69: 521-525.

-Goldstein, I. S. and Dreher,W. A., 1960. Stable furfuryl alcohol impregnation solutions. Industrial & Engineering Chemistry Research, 52(1): 57-58.

-Langwig, J. E., Meyer,J. A. and Davidson, R.W., 1969. New monomers used in making wood-plastics. Forest Product Journal, 19(11): 57-61.

-Maleki, S., Dalvand, M. and Gholamiyan, H., 2013. Determination of Screw and Nail Withdrawal Strengths in Parallel and Perpendicular to Grain of some Hardwoods of Iran. Iranian Journal of Wood and Paper Industries, 3(2): 171-180.

-Noguchi, M. and Sugihara, H., 1961. Studies on Static Withdrawal Resistance of Nail. Effect of Driving Method and Time after Driving. Wood Research, 25: 1-13.

-Neyestani, F., 1986. Study of quality improvment methods of domestic species for textile industry. MSc, University of Tehran, Karaj. 88p.

-Omidvar, A. and Abdolmaleki, A.A.V.J., 2002. Study of manufacturing WPC of Populus nigra with direct heating. Journal of Agricultural Sciences and Natural Resources of Gorgan, 9(4): 215-221.

-Schneider, M.H., 1995. New cell wall and cell lumen wood polymer composites. Wood Science and Technology, 29: 121-127.

-Stamm, A. J., 1964. Wood and cellulose science. Ronald Press,New York,550p.

-Thygesen, L.G., Barsberg, S. and Venas, T., 2010. The fluorescence characteristics of furfurylated wood studied by fluorescence spectroscopy and confocal laser scanning microscopy. Wood Science and Technology, 44: 51-65.

-Vassiliou, V. and Barboutis, I., 2005. Screw withdrawal capacity used in the eccentric joints of cabinet furniture connectors in particleboard and MDF. Journal of Wood Science, 51: 572-576.