نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 بخش تحقیقات علوم چوب و فرآورده‌های آن، موسسه تحقیقات جنگلها و مراتع کشور

2 بخش تحقیقات علوم چوب و فرآورده‌های آن، موسسه تحقیقات جنگلها و مراتع کشور،

3 کارشناس ارشد صنایع چوب و کاغذ، دانشگاه تهران، مشاور مدیرعامل شرکت لوح سبز جنوب، ایران

4 کارشناس صنایع چوب و کاغذ، رئیس بخش توسعه و تحقیق شرکت لوح سبز جنوب، ایران

5 بخش تحقیقات علوم چوب و فراورده های آن، مؤسسه تحقیقات جنگل ها و مراتع کشور، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، تهران، ایران

چکیده

این تحقیق باهدف بررسی تأثیر تیمار قلیایی باگاس با هیدروکسید سدیم بر خواص فیزیکی و مکانیکی تخته فیبر نیمه سنگین (MDF) انجام شده است. ماده لیگنوسلولزی مورد استفاده باگاس مغز‌زدایی شده به روش مرطوب و انبارداری شده به روش تر بود. عملیات پخت برای تهیه الیاف در یک دیگ پخت 10 لیتری با نسبت وزنی مایع پخت به ماده لیگنوسلولزی 10 به 1 انجام شد. مقدار مصرف هیدروکسید سدیم 0، 4 و 5 درصد بر اساس وزن خشک باگاس در نظر گرفته شد. درجه حرارت و زمان پخت به ترتیب 170 درجه سانتیگراد و 5 دقیقه بود. برای تصویربرداری از الیاف باگاس حاصل از تیمارهای مختلف، از میکروسکوپ نوری مجهز به دوربین استفاده گردید. مقدار ترکیبات شیمیایی نمونه‌های باگاس شامل هولوسلولز و لیگنین تعیین شد.pH مایع پخت هر یک از تیمارها قبل و پس از فرآیند پخت اندازه‌گیری شد. برای ساخت تخته فیبر نیمه سنگین از چسب اوره فرمالدهید استفاده شد. مقدار مصرف چسب فوق 12 درصد (براساس وزن خشک الیاف)، بود. ویژگی‌های خمشی (مقاومت خمشی و مدول الاستیسیته)، مقاومت چسبندگی داخلی و خواص جذب آب تخته‌ها به ترتیب بر اساس روش‌های استاندارد EN-310، EN-319 و EN-317 تعیین شدند. نتایج نشان داد، در هنگام استفاده از 4 درصد تیمار قلیایی، کمترین خردشدگی و لهیدگی در الیاف دیده شد. با افزایش مصرف سود، مقدار لیگنین باگاس کاهش و مقدار هولوسلولز، افزایش یافت. دانسیته حجمی الیاف با افزایش درصد سود افزایش یافت. با افزایش مقدار سود تا 4 درصد ابتدا مقاومت خمشی، مدول الاستیسیته و چسبندگی داخلی افزایش و سپس با افزایش 5 درصدی سود این مقاومت‌ها کاهش یافت. همچنین با افزایش مقدار سود تا 4 درصد واکشیدگی ضخامت 2 و 24 ساعت کاهش و سپس با افزایش 5 درصدی سود این ویژگی افزایش یافت.

کلیدواژه‌ها

-Albano, C., Ichazo, M., González, J., Delgado, M. and Poleo, R., 2001. Effects of filler treatments on the mechanical and morphological behavior of PP+ wood flour and PP+ sisal fiber. Materials Research Innovations, 4(5-6): 284-293.
-Bertoti, A., Luporini, S. and Azevedo Esperidi, M., 2008. Effects of acetylation in vapor phase and mercerization on the properties of sugarcane fibers. Carbohydrate Polymer, 77(1): 20-24.
-Borysiak, S. and Garbarczyk, J., 2003. Applying the WAXS method to estimate the super molecular structure of cellulose fibers after mercerization. Fibers Textiles Eastern Europe, 11(5): 104-106.
-Browning, B.L., 1967. Methods of wood chemistry. Volumes I & II. John Wiley & Sons, Incorporated, New York, 498p.
-Cao, Y., Shibata, S., and Fukumoto, I., 2006. Mechanical properties of biodegradable composites reinforced with bagasse fibre before and after alkali treatments. Composite Part A: Applied Science and Manufacturing, 37(3): 423-429.
-EN 310. 1993. Wood based panels, determination of modulus of elasticity in bending and bending strength. European Standardization Committee.bBrussells.
-EN 317. 1993. Particle boards and fiber boards, determination of swelling in thickness after immersion. European Standardization Committee. Brussells.
-EN 319. 1993. Particle boards and fiber boards, determination of tensile strength perpendicular to plane of the board. European Standardization Committee. Brussells.
-Ghorbani, M., Doosthoseini, A., Karimi, N. and Mohebby, B., 2008. Investigation on the effect of wood particles acetylation on heat transfer during press and Mechanical properties of particleboard. Journal of the Iranian Natural Resources, 61(1): 163-174. (In Persian).
-Jahan Latibari, A. and Hosseinzadeh, A., 1994. Pulp production technology (alkaline process). Forestry and Rangeland Research Institute, Ministry of Jihad, 320p.
-Jahan Latibari, A., Golbabaei, F., Tamjidi, A., Sobhani, B. and Raofkia A., 2013. Investigation on the utilization of urban wood residues in the production of particleboard. Iranian Journal of Wood and Paper Science Research, 28(1): 109-122. (In Persian).
-Johns, W.E. and Niazi, K.A., 2007. Effect of pH and buffering capacity of wood on the gelation time of urea-formaldehyde resin. Wood and fiber science, 12(4): 255-263.
-Jonoobi, M., Harun, J., Tahir, P.M., Shakeri, A., SaifulAzry, S. and Makinejad, M.D., 2011. Physicochemical characterization of pulp and nanofibers from kenaf stem. Materials Letters, 65(7): 1098-1100.
-Kargarfard, A., Hosseinzadeh, A., Nourbakhsh, A. and Khajeh, Kh., 2005. Investigation on medium density fiberboard (MDF) properties produced from poplar wood (P.nigra). Pajouhesh & Sazandegi, 68: 38-47. (In Persian).
-Kargarfard, A., 2013. The Effect of Cotton Stalks Storage Time on Physical & Mechanical Properties of Produced Particleboard. Journal of Natural Environment, Iranian Journal of Natural Resources, 65(4): 453-460.
-Khan, G.M. and Alam, M., 2012. Thermal characterization of chemically treated coconut husk fibre. Indian Journal of Fibre and Textile Research, 37: 20 –26.
-Khan, G.A., Shaheruzzaman, M., Rahman, M.H., Razzaque, S.A., Islam, M.S. and Alam, M.S., 2009. Surface modification of okra bast fiber and its physico-chemical characteristics. Fibers and polymers, 10(1): 65-70.
-Le Troedec, M., Sedan, D., Peyratout, C., Bonnet, J. P., Smith, A., Guinebretiere, R. and Krausz, P., 2008. Influence of various chemical treatments on the composition and structure of hemp fibres. Composites Part A: Applied Science and Manufacturing, 39(3): 514-522.
-Mishra, S., Misra, M., Tripathy, S., Nayak, S. and Mohantry, A., 2001. Potentiality of pineapple leaf fiber as reinforcement in PALF-Polyester composite: Surface modification and mechanical performance. Journal of reinforced plastic and composite, 20(4): 321-334.
-Narendra, R. and Yang, Y., 2005. Biofibers from agricultural byproducts for industrial applications. Trends in Biotechnology, 23(1): 22-27.
-Ray, D., Sarkar, B., Rana, A. and Bose, N., 2001. Effect of the alkali treated jute fibers on composite properties. Bulletin of materials science, 24(2): 129-135.
-Rintu, B. and Ashok, P., 2002. Bio-industrial application of sugarcane bagasse. a technology perspective. International Sugar Journal, 104: 64-67.
-Selke, S. and Wichman, I., 2004. Wood fiber/polyolefin composites. Composite Part A: Applied Science and Manufacturing, 35(3): 321-326.
-Takagi, H., Takura, R. and Ochi, SH., 2005. Mechanical properties of green composite made from starch-based biodegradable resin and bamboo powder. Journal of Material Science, 3: 33-38.
-Tappi Standards, Acid-insoluble lignin in wood and pulp, Tappi Method T 222 om-06, Tappi Press, Atlanta, GA, 2006.
-Yılmaz, N.D., 2013. Effects of enzymatic treatments on the mechanical properties of corn husk fibers. J Journal of the Textile Institute. 104(4): 396 – 406.
-Yılmaz, N.D., Çalışkan, E. and Yılmaz, K., 2014. Effect of xylanase enzyme on mechanical properties of fibres extracted from undried and dried corn husks.Indian Journal of Fibre and Textile Research, 39: 60 – 64.