تبدیل مکانیکی چوب و اتصالات چوبی
محمد نجفیان اشرفی
چکیده
سابقه و هدف: چوب، ماده طبیعی تجدیدپذیر بینظیری است که بهعنوان یک منبع تجدیدپذیر، نقش اساسی در توسعه اجتماعی و اقتصادی یک کشور ایفا میکند. درخت گردو (Juglans regia)، یک درخت قطور و با دوام است که در جنگلهای معتدله و نیمه گرمسیری آسیا، اروپا و آمریکا یافت میشود. از سوی دیگر، درخت گردو یکی از مهمترین گونههای چوبی در ایران است که ...
بیشتر
سابقه و هدف: چوب، ماده طبیعی تجدیدپذیر بینظیری است که بهعنوان یک منبع تجدیدپذیر، نقش اساسی در توسعه اجتماعی و اقتصادی یک کشور ایفا میکند. درخت گردو (Juglans regia)، یک درخت قطور و با دوام است که در جنگلهای معتدله و نیمه گرمسیری آسیا، اروپا و آمریکا یافت میشود. از سوی دیگر، درخت گردو یکی از مهمترین گونههای چوبی در ایران است که در صنایع مختلفی مانند مبلمان، روکش و پانلهای ساختمانی مورداستفاده قرار میگیرد. بر همین اساس، دسترسی به خصوصیات فیزیکی و مکانیکی مختلف اینگونه موردنیاز است.مواد و روشها: در این پژوهش نمونهبرداری از گونه گردو واقع در جنگل روستای بارکلا از شهرستان کردکوی (استان گلستان) مورداستفاده قرار گرفت. میانگین قطر برابرسینه سه تنه حدود 3/51 سانتیمتر و میانگین سن سه تنه حدود 51 سال اندازهگیری شد. از استاندارد ISO 3129 و ASTM D-143 به ترتیب برای انجام آزمایشهای فیزیکی و مکانیکی استفاده گردید. تعداد نمونهها برای آزمایشهای فیزیکی حدود 319 عدد و برای انجام آزمایشهای مکانیکی حدود 246 عدد بود. ویژگیهای فیزیکی شامل (دانسیته خشک، دانسیته بحرانی، دانسیته مرطوب، حداکثر رطوبت، همکشیدگی و واکشیدگی) و خواص مکانیکی شامل (مقاومت خمشی، مدولالاستیسیته، فشار موازی به الیاف، کشش موازی و عمود بر الیاف، برش موازی به الیاف، سختی و شکاف خوری) بررسی شد. نمونههای تهیه شده برای انجام آزمایشهای مکانیکی، به مدت چهار هفته در اتاق کلیما در دمای 20 درجه و رطوبت نسبی 65 درصد قرار گرفتند تا رطوبت کلیه نمونهها در هنگام انجام آزمایشهای مکانیکی برابر با 12 باشد. برای انجام آزمایشهای مکانیکی از دستگاه شرکتSANTOM 150 با لودسلهای مناسب هر آزمایش واقع در دانشگاه ملی و مهارت امام محمدباقر ساری استفاده شد.نتایج: نتایج دانسیته مرطوب، خشک و بحرانی گونه گردو واقع در کردکوی استان گلستان به ترتیب برابر 16/1، 63/0 و 54/0 گرم بر سانتیمتر مکعب به دست آمد. همچنین، میزان همکشیدگی طولی، شعاعی، مماسی و حجمی آن به ترتیب برابر با 4/0، 65/5، 30/8 و 35/14 درصد و واکشیدگی طولی، شعاعی، مماسی و حجمی به ترتیب برابر با 51/0، 71/5، 88/8 و 1/15 درصد و رطوبت بیشینه نمونهها 14/105 درصد به دست آمد. نتایج مقاومت مکانیکی گونه گردو برای مقاومت خمشی برابر 46/102 نیوتن بر میلیمتر مربع، مدولالاستیسیته برابر با 02/10246 نیوتن بر میلیمتر مربع، فشار موازی به الیاف برابر با 11/34 نیوتن بر میلیمتر مربع، کشش موازی و عمود بر الیاف به ترتیب برابر با 17/146 و 66/9 نیوتن بر میلیمتر مربع، برش موازی به الیاف برابر با 54/11 نیوتن بر میلیمتر مربع و سختی برابر با 70/6622 نیوتن و مقاومت به شکافخوری 69/1 نیوتن بر میلیمتر مربع اندازهگیری شد. نتایج بهدستآمده نشاندهنده تأثیر مثبت دانستیه بر روی خصوصیت مکانیکی چوب میباشد. البته عواملی مانند عوامل جغرافیایی و ارتفاع از سطح دریا بر روی خواص فیزیکی چوب مانند واکشیدکی و همکشیدگی چوب نیز مؤثر است. در این تحقیق مشخص شد اثر سن درخت روی خصوصیت مکانیکی چوب اثر کاملاً مثبتی دارد.نتیجه گیری: باتوجه به نتایج بهدستآمده از این پژوهش و مقایسه آن با مقادیر گزارش شده در تحقیقات گذشته میتوان گفت که گونه گردو منطقه بارکلا کردکوی استان گلستان دارای دانستیه مناسب و از لحاظ بیشتر مقاومتهای مکانیکی نیز از گردو چهار استان کشور که قبلاً موردمطالعه قرار گرفته بود بیشتر بود. یکی از دلایل این موضوع را میتوان به سن بیشتر گردو این منطقه نسبت به گردو چهار استان دیگر ذکر کرد. باتوجه به مقاومتهای مکانیکی خوب بهدستآمده از چوب گردو میتوان در صنایع پارکت، مبلمان، روکش و پانلهای ساختمانی استفاده کرد.
فیزیک و مکانیک چوب
محمد نجفیان اشرفی؛ علی حیدری؛ حامد جعفرزاده
چکیده
سابقه و هدف: چوب گردو(.Juglans regia L) در بسیاری از کشورها در آسیا، اروپا و آمریکا کشت می شود. دارای چوبی با مقاومت بالا و نقش زیبا می باشد از این چوب در صنایع مبلمان، پانل های ساختمانی ، صنایع روکش و کف پوش استفاده زیادی میشود. با توجه به اینکه ایران بعد از کشورهای چین و آمریکا در رتبه سوم دنیا در تولید میوه گردو می باشد. با توجه به فراوانی این ...
بیشتر
سابقه و هدف: چوب گردو(.Juglans regia L) در بسیاری از کشورها در آسیا، اروپا و آمریکا کشت می شود. دارای چوبی با مقاومت بالا و نقش زیبا می باشد از این چوب در صنایع مبلمان، پانل های ساختمانی ، صنایع روکش و کف پوش استفاده زیادی میشود. با توجه به اینکه ایران بعد از کشورهای چین و آمریکا در رتبه سوم دنیا در تولید میوه گردو می باشد. با توجه به فراوانی این گونه در ایران و کاربرد متنوع آن نیاز به تحقیق جامعی درباره خصوصیات فیزیکی و مکانیکی چوب این گونه در مناطق مختلف ایران ضروری به نظر می رسد. مواد و روش ها: نمونه برداری از دو مکان در ایران یکی از شمال شرقی کشور (مشهد) و دیگری در شمال غربی کشور (ماکو) صورت پذیرفت. سه درخت از هر منطقه به طور تصادفی برای انجام آزمایشات فیزیکی و مکانیکی با قطر تقریباً یکسان انتخاب و قطع شدند و تهیه تمام نمونه ها در ارتفاع بین 2 تا 4 متر از سطح زمین انتخاب شدند و آزمایشات فیزیکی بر اساس استاندارد ISO( 3129) و آزمایشات مکانیکی نمونه ها بر اساس استاندارد ASTM(D143-14) در رطوبت 12درصد انجام پذیرفت. تجزیه تحلیل داده ها بااستفاده از نرم افزار Graphpad Prism ورژن8 انجام شد.برای اختلاف معنی داربودن داده ها از ازمون (T test) استفاده شد.نتایج: در بررسی خصوصیات فیزیکی گردو در دو منطقه مشهد و ماکو دانسیته خشک گونه مشهد و ماکو به ترتیب برابر0/625 و 0/59 گرم بر سانتی متر مکعب وهم کشیدگی مماسی به ترتیب 9/77 و 8/78 و هم کشیدگی حجمی به ترتیب 16/26 و 15/42 بدست امد که تفاوت معنای داری بین انها وجود دارد ولی مورد هم کشیدگی طولی و شعاعی تفاوت معناداری بین چوب گردو دو منطقه مشاهده نشد.در تمامی خصوصیات فیزیکی و مکانیکی چوب گردو مشهد بیشتر از گردو ماکو بود. نتایج خصوصیات مکانیکی گردو دو منطقه به ترتیب مقاومت خمشی 100/54 و 87/61 نیوتن بر میلی متر مربع و مدول الاستیسیته 10049/59و 7504/21 نیوتن بر میلی متر مربع بدست امد تفاوت معنی داری بین چوب گردو دو منطقه وجود دارد. دربقیه مقاومتهای به ترتیب مقاومت فشارموازی به الیاف 37/91 و 33/88 نیوتن بر میلی متر مربع، مقاومت برش موازی الیاف 9/15 و 8/95 نیوتن بر میلی متر مربع، کشش موازی الیاف 127/97و 125/83 نیوتن بر میلی متر مربع قدرت پیچ خوردگی در دو جهت مماسی 4031/01 و 3685/97 نیوتن و در جهت شعاعی 4218/63 و 0915/03 نیوتن و مقاومت به ضربه 27/81 و 25/24 کیلوژول بر متر مربع برای چوب گردو مشهد و ماکو بدست امد که تفاوت معناداری به ترتیب بین مقاومتهای قید شده دو منطقه وجود ندارد.با توجه به نتایج بدست امده در مورد دانستیه گردو دو منطقه ایران مقدار ان با نتایج بدست امده از گردو ایتالیا و شرق اروپا بسیار نزدیک است در مورد خواص مکانیکی نیز چوب گردو مشهد از لحاظ مقاومت خمش و مدول الاستیسیته با چوب گردو ترکیه بسیار نزدیک است.نتیجه گیری: نتایج نشان داد که مقاومت های فیزیکی و مکانیکی چوب گردو واقع در مشهد بالاتر گردو منطقه ماکو کشور است که ما دلیل انرا به دانسیته خشک بالاتر و تفاوت شرایط اب و هوایی نسبت دادیم با توجه به مقاومت مکانیکی مناسب بدست آمده از گردو هر دو منطقه می توان از چوب این گونه در ایران و درصنایع روکش و مبلمان ، پانل ساختمانی و کف پوش استفاده کرد.
فیزیک و مکانیک چوب
محمد نجفیان اشرفی؛ محمد قربانیان فر؛ اسماعیل راست بود؛ محمد صالحی؛ مهدی شمشیری
چکیده
درخت گردو یکی از مهمترین گونهها در اروپا، آسیا و ایران است که به دلیل مقاومتهای بالا و زیبایی آن در صنایع مختلفی مانند مبلمان، روکش، و ساختمان سازی مورد استفاده قرار میگیرد. در این پژوهش از درخت گردو در دو مکان مختلف یکی در جنگلهای شمال کشور ایران (نور) و دیگری در غرب ایران (شهرکرد) انتخاب و ویژگی های فیزیکی شامل (دانسیته خشک، ...
بیشتر
درخت گردو یکی از مهمترین گونهها در اروپا، آسیا و ایران است که به دلیل مقاومتهای بالا و زیبایی آن در صنایع مختلفی مانند مبلمان، روکش، و ساختمان سازی مورد استفاده قرار میگیرد. در این پژوهش از درخت گردو در دو مکان مختلف یکی در جنگلهای شمال کشور ایران (نور) و دیگری در غرب ایران (شهرکرد) انتخاب و ویژگی های فیزیکی شامل (دانسیته خشک، دانسیته بحرانی و همکشیدگی) و خصوصیات مکانیکی شامل ( مقاومت خمشی، مدول الاستیسیته، فشار موازی به الیاف، برش موازی به الیاف، کشش موازی و عمود بر الیاف، مقاومت به پیچخوری در دو جهت شعاعی، مماسی و ضربه) مورد بررسی قرار گرفت. در این تحقیق از استاندارد ISI 3129 و ASTM (D143-14) به ترتیب برای انجام ازمایشات فیزیکی و مکانیکی استفاده شد. رطوبت کلیه نمونهها در هنگام انجام آزمایشات مکانیکی 12 درصد بود. متوسط دانسیته خشک گردو نور و شهرکرد به ترتیب 61/0 و 57/0 گرم بر سانتیمتر مکعب بدست آمد. نتایج تجزیه واریانس نشان داد که خصوصیات و مقاومتهای فیزیکی و مکانیکی این دو گونه به جز دانسیته خشک، همکشیدگی شعاعی، مماسی و حجمی با هم تفاوت معنیداری ندارند. از سویی دیگر، با توجه به دانسیته بالاتر گونه درخت نور، مقاومتهای مکانیکی آن درخت در مقایسه با گونه گردو شهرکرد، مقداری بالاتر بود.
تبدیل شیمیایی
محمد نجفیان اشرفی؛ پیام مرادپور؛ احمد جهان لتیباری؛ حمیدرضا عدالت
چکیده
چکیدهچسب پلیوینیل استات (PVAC) یکی از مهمترین چسبها در صنعت چوب و مبلمان بوده که مزایای بسیاری مانند هزینهکم، دوستدار محیط زیست و غیر سمی بودن است. با این وجود، معایبی مانند مقاومت کم در برابر آب و استحکام ضعیف اتصال با این چسب را می توان اشاره کرد. در این مطالعه اثر افزودن نانو سیلیکا (NS) بر روی خواص چسب پلی وینیل استات PVAC مورد ...
بیشتر
چکیدهچسب پلیوینیل استات (PVAC) یکی از مهمترین چسبها در صنعت چوب و مبلمان بوده که مزایای بسیاری مانند هزینهکم، دوستدار محیط زیست و غیر سمی بودن است. با این وجود، معایبی مانند مقاومت کم در برابر آب و استحکام ضعیف اتصال با این چسب را می توان اشاره کرد. در این مطالعه اثر افزودن نانو سیلیکا (NS) بر روی خواص چسب پلی وینیل استات PVAC مورد بررسی قرار گرفت. فرمولاسیون چسب با محتویات مختلف NS به میزان (2، 3 و 4%) به ماتریس PVAC اضافه شد. ساختار نمونههای چسب تهیهشده توسط FT-IR مورد بررسی قرار گرفت. ازچوب گونه افرا شیردار (Acer cappadocicum ) جهت ساخت اتصالات برش استفاده شد. از دو استاندارد ASTM D882 و ASTM D905 به ترتیب برای انجام تستهای کششی و برشی مورد استفاده قرار گرفت. نتایج نشان داد که با افزودن NS به چسب PVAC، مقاومت کششی فیلمها افزایش یافت. به طور مثال، مقاومت به کشش فیلمهای ساخته شده با 4 درصد NS، حدود 30 درصد افزایش پیدا کرد. به علاوه، آزمایشات برش نشان داد که NS تا میزان مصرف 3 درصد، میتواند استحکام پیوند PVAC را بهبود بخشد. نتایج ویسکوزیته نشان داد که با افزایش وزنی NS تا سطح 3 درصد به چسب PVAC، ویسکوزیته افزایش و پس از آن کاهش مییابد.
