بررسی تاثیر نانو ذرات بنتونیت بر خواص فیزیکی و مکانیکی تخته فیبر با دانسیته متوسط (MDF)

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

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

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

چکیده

فرآورده‌های مرکب چوبی به دلیل ماهیت‌شان به آتش حساس‌اند. از این رو،‌ تحقیقاتی در این زمینه انجام گرفته است. در پژوه‌هش‌های اولیه توانایی نانوبنتونیت در بهبود خواص کندسوزکنندگی تخته‌فیبر مشخص شد؛ پژوهش تکمیلی کنونی جهت تعیین تاثیر نانوذرات بنتونیت بر خواص فیزیکی و مکانیکی انجام شد. چسب مصرفی، اوره فرمالدهید به میزان 10 % بود و نانوبنتونیت در 5 سطح (0 % ، 5%، % 10 % ،15% ،20% ) برمبنای وزن خشک الیاف استفاده شد. ذرات نانوبنتونیت پس از اختلاط با محلول چسب، بر روی الیاف پاشیده شد. فشار پرس 150 بار و دمای آن170 درجه سانتی‌گراد در مدت زمان‌های 4، 5 و 6 دقیقه اعمال گردید. دانسیته تمامی تخته‌ها 75/0 گرم بر سانتی متر مکعب بود. نتایج نشان داد که نانوبنتونیت بر روی خواص فیزیکی مانند جذب آب، واکشیدگی ضخامت و خواص مکانیکی مانند مقاومت به چسبندگی داخلی، مدول الاستسیته و مدول مقاومت خمشی اثر مطلوب نداشت. کمترین تاثیرات منفی بر روی خواص فیزیکی (جذب آب، واکشیدگی ضخامت) در سطح 5% نانو بنتونیت دیده شد. تیمارهای 5% و10% هم تاثیر منفی کمتری بر خواص مکانیکی (مدول گسیختگی ،چسبندگی داخلی) نسبت به سایر تیمارها نشان دادند. تیمار 20% به علت اختلال در چسبندگی و پرزدار شدن سطح تخته‌ها مناسب نیست. به طور کلی و با توجه به تاثیر مثبت نانوبنتونیت بر خواص کندسوزکنندگی می‌توان مقدار از کاهش مقاومت‌های مکانیکی در سطح 5% نانو بنتونیت صرف‌نظر کرده و این سطح را برای استفاده در بخش صنعت پیشنهاد دارد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


- Bhat G.‚Hegde. R‚ Kamath, M.G.‚ Deshpande, B.‚ 2008. Nanoclay reinforced Fibbers and nonwovense‚ Journal of Engineered Fiber and Fabrics. 3(3)

- Cardenas, M.A., Garcia-Lopez, D., Fernandes, J.F., Gobernado-Mitre, I., Merino, J.C., Pastor, J.M., Martinez, J.d.D., Barbeta, J., Calveras, D. 2007. EVA nanocomposites elaborated with Bentonite organo-modified by wet and semi-wet methods. Macromolecular Materials and Engineering 292(9): 1035 – 1046.

- Hong, L., Guanben, D., Pizzi, A., Celzard, A., 2008. Influence of nanoc clay on urea-formaldehyde resines for wood adhesives and its model journal of Applied polymer science, 109: 2442-2451.

- Keshtegar, B.A., 2012. Study on the effects of nano-bentonite on fire-retarding properties in medium-density fiberboard (MDF). MS thesis supervised by Gh. Rassam and HR Taghiyari, Shahid Rajaee Teacher Training University, pp. 103.

- Kim, S.H., Lee, M.C., Kim, H.D., 2010. Nanoclay reinforced rigid polyurethane foams. Journal of Applied Polymer Science 117(4): 1992 – 1997.

- Moosavi, S., Faezipour, M., Yousefi, H., 2011. Effects of clay nanoparticles on properties of medium-density fiberboard (MDF). Iran Journal of Wood and Paper Research 26: 699 – 707.

- Parsapajouh, D., Faezipour, M.M., Taghiyari, H.R., 1996. Industrial Timber Preservation. University of Tehran Press, pp. 657.

- Saraeian, P., Golzar, M., 2007. A review on the methods to combine clay nanoparticles in polymer-nanocomposites and the effects on the composite properties. National conference on production and manufacturing, The Islamic University, Najaf-Abad branch, 1st – 2nd Esfand 1386, pp. 14.

-Taghiyari, H.R., Rangavar, H., Farajpour Bibalan, O. 2011. Nano-Silver in Particleboard. BioResources 6(4): 4067 – 4075.

-Taghiyari, H.R. & Farajpour Bibalan, O., 2013. Effect of copper nanoparticles on permeability, physical, and mechanical properties of particleboard. European Journal of Wood Products; 71(1): 69 – 77; DOI 10.1007/s00107-012-0644-5. 

- Taghiyari, H.R., Mobini, K., Sarvari Samadi, Y., Doosti, Z., Karimi, F., Asghari, M., Jahangiri, A. and Nouri, P., 2013. Effects of nano-wollastonite on thermal conductivity coefficient of medium-density fiberboard. Journal of Nanomaterials and Molecular Nanotechnology; 2:1; 11 – sd http://dx.doi.org/10.4172/2324-8777. 1000106