جلدهای مجله
دوره 41، شماره 1 ، فروردین 1405
شناسنامه علمی شماره
دوره 41، شماره 1 ، فروردین 1405
مقاله پژوهشی
فراورده های مرکب چوب
جعفر ابراهیم پور کاسمانی؛ احمد ثمریها؛ علیرضا خاکی فیروز
چکیده
بیان مسئله و اهداف: با توجه به افزایش روزافزون توجه به کامپوزیتها در صنایع مختلف، بررسی و بهبود خواص مکانیکی و حرارتی این مواد اهمیت ویژهای دارد. با توجه به مشکلات زیستمحیطی ناشی از استفاده از مواد سنتزی، استفاده از مواد طبیعی و تجدیدپذیر مانند آرد چوب نوئل در ترکیب با پلیمری مثل پلیاتیلن بازیافتی میتواند راهحلی مؤثر برای ...
بیشتر
بیان مسئله و اهداف: با توجه به افزایش روزافزون توجه به کامپوزیتها در صنایع مختلف، بررسی و بهبود خواص مکانیکی و حرارتی این مواد اهمیت ویژهای دارد. با توجه به مشکلات زیستمحیطی ناشی از استفاده از مواد سنتزی، استفاده از مواد طبیعی و تجدیدپذیر مانند آرد چوب نوئل در ترکیب با پلیمری مثل پلیاتیلن بازیافتی میتواند راهحلی مؤثر برای تولید مواد پایدار و سازگار با محیطزیست باشد. این تحقیق باهدف بررسی تأثیر دمای اختلاط بر خواص مکانیکی و حرارتی کامپوزیت حاصل از آرد چوب نوئل و پلیاتیلن بازیافتی انجام شد. دما بهعنوان یکی از پارامترهای کلیدی در فرایند تولید کامپوزیتها، میتواند تأثیر زیادی بر خواص فیزیکی، مکانیکی و حرارتی آنها داشته باشد. در این راستا، بررسی تأثیر دما بر رفتار مکانیکی و حرارتی این کامپوزیت میتواند به توسعه محصولات جدید و بهبود عملکرد آنها در صنایع مختلف کمک کند.مواد و روشها: استفاده از آرد چوب بهعنوان ماده طبیعی و تجدیدپذیر، در کنار پلیاتیلن بازیافتی، میتواند به توسعه محصولاتی سبز و پایدار کمک کند. برای این منظور، پلیاتیلن (در سطح ثابت 50 درصد)، آرد چوب نوئل (در سطح ثابت 50 درصد)، دمای پرس تزریق (150، 170 و 190 درجه سانتیگراد) و انیدرید مالئیک پیوند دادهشده با پلیپروپیلن (در سطح ثابت 3 درصد) بهوسیله اکسترودر دو ماردونی (دو مارپیچه) با یکدیگر مخلوط شدند. در این پژوهش، نمونههای آزمونی استاندارد با استفاده از روش قالبگیری تزریقی ساخته شدند. خواص مکانیکی شامل مقاومت کششی و خمشی، مدولکششی و خمشی و مقاومت به ضربه فاقدار اندازهگیری و ارزیابی گردیدند. علاوه بر این، خواص حرارتی و آتشگیری نمونهها نیز بررسی شد.نتایج: نتایج بهدستآمده نشان داد که افزایش دمای پرس از 150 به 190 درجه سانتیگراد، باعث افزایش در مقاومت و مدولکششی و خمشی نمونهها به ترتیب برابر با 8، 9/3، 7/5 و 4/6 شده است. مقاومت به ضربه فاقدار 3/0 درصد کاهش یافت. این تغییرات نشاندهنده تأثیر دما بر رفتار مکانیکی و توانایی این کامپوزیت در برابر بارهای مختلف است. علاوه بر این، با افزایش دمای تزریق، ثبات حرارتی تغییرات زیادی نداشت و میزان خاکستر باقیمانده نیز به ترتیب برابر با 96/10، 96/10، 92/11 و 56/0 درصد بود. این نتایج نشاندهنده این است که حتی با تغییر دما، پایداری حرارتی کامپوزیت چندان تحت تأثیر قرار نگرفته و میزان خاکستر باقیمانده ثابت مانده است.نتیجه گیری: نتایج این تحقیق نشان میدهد که دمای اختلاط بهطور مستقیم بر خواص مکانیکی و حرارتی کامپوزیت حاصل از آرد چوب نوئل و پلیاتیلن بازیافتی تأثیر میگذارد. افزایش دما میتواند به بهبود عملکرد نهایی این نوع کامپوزیتها در کاربردهای مختلف، ازجمله بستهبندی و صنعت خودروسازی، کمک کند. انتخاب صحیح دما و ترکیب مواد، میتواند به توسعه محصولاتی با ویژگیهای مطلوب و عملکرد بالا منجر شود. بهطورکلی، این تحقیق بر اهمیت دما در طراحی و بهینهسازی کامپوزیتها تأکید دارد و میتواند بهعنوان یک مبنای علمی برای توسعه مواد جدید و پایدار در آینده مورد استفاده قرار گیرد. بررسیهای بعدی میتواند شامل ارزیابی دقیقتر اثرهای دما بر دیگر خواص فیزیکی و شیمیایی این کامپوزیت باشد تا به درک بهتری از رفتار آنها در شرایط مختلف برسیم.
مقاله پژوهشی
مدیریت و اقتصاد چوب
سعیید حسینی نصر؛ آژنگ تاج دینی؛ شادمان پورموسی
چکیده
سابقه و هدف: کیفیت خدمات را میتوان بهعنوان تفاوت بین انتظارات مشتری پیش از دریافت خدمت از عملکرد مورد انتظار و ادراکات او از خدمت دریافتی تعریف کرد. در شرکتهای مبلمان چوبی، کیفیت خدمات فروش میتواند موجب افزایش رضایت مشتریان شده و به ایجاد رابطه طولانیمدت با آنها کمک میکند. براین اساس، هدف پژوهش حاضر، سنجش سطح کیفیت خدمات ...
بیشتر
سابقه و هدف: کیفیت خدمات را میتوان بهعنوان تفاوت بین انتظارات مشتری پیش از دریافت خدمت از عملکرد مورد انتظار و ادراکات او از خدمت دریافتی تعریف کرد. در شرکتهای مبلمان چوبی، کیفیت خدمات فروش میتواند موجب افزایش رضایت مشتریان شده و به ایجاد رابطه طولانیمدت با آنها کمک میکند. براین اساس، هدف پژوهش حاضر، سنجش سطح کیفیت خدمات ارائهشده در شرکتهای مبلمان چوبی منزل از طریق تحلیل شکاف بین انتظارات و ادراکات مشتریان است.مواد و روشها: در این پژوهش رضایت مراجعهکنندگان از کیفیت خدمات در پنج بعد قابلیت اعتماد، پاسخگویی، اطمیناندهی، همدلی و عوامل ملموس(فیزیکی) مورد سنجش قرار گرفت. ابزار اصلی جمعآوری دادههای میدانی پژوهش، پرسشنامه استاندارد تغییریافته سروکوال (SERVQUAL) است که بر پایه پیشینه پژوهش و مطالعات مقدماتی پژوهشگران با شرایط و مقتضیات خدمات فروش تنظیم شده است. پرسشنامه تحقیق در سه بخش ارائه گردید، بخش اول مربوط به ویژگیهای جمعیت شناختی پاسخدهندگان، بخش دوم شامل 22 سؤال در خصوص وضعیت مطلوب (انتظارات) مشتریان از کیفیت خدمات فروش و بخش سوم شامل همان تعداد سؤال دربارهی وضعیت موجود (ادراکات) بود. گویهها با طیف پنج گزینهای لیکرت (از «کاملاً مخالفم» تا «کاملاً موافقم») نمرهگذاری شدند. برای بررسی روایی محتوایی ازنظر خبرگان و برای پایایی از ضریب آلفای کرونباخ استفاده گردید. جامعه آماری پژوهش شامل تمامی مراجعهکنندگان به فروشگاههای عرضهکننده مبلمان چوبی منزل در شهر تهران بود. با توجه به نامحدود بودن جامعه آماری، حجم نمونه با استفاده از جدول مورگان 386 نفر تعیین شد. برای تحلیل دادهها از آمار توصیفی (میانگین، انحراف معیار و توزیع فراوانی) و برای آزمون فرضیهها از آزمون ویلکاکسون (برای مقایسهی ادراکات و انتظارات) و آزمون فریدمن (برای رتبهبندی ابعاد کیفیت خدمات از دیدگاه مشتریان) در نرمافزار SPSS استفاده شد.نتایج: نتایج نشان داد که در شرکتهای مبلمان چوبی منزل، درتمامی پنج بعد مدل سروکوال، انتظارات مشتریان بالاتر از ادراکات آنان بوده است. مقایسهی میانگینهای انتظارات و ادراکات بیانگر شکاف قابلتوجه در کیفیت خدمات فروش است؛ بهگونهای که بیشترین شکاف مربوط به بعد پاسخگویی است (27/1-) و کمترین شکاف مربوط به قابلیت اعتماد بود (13/1-). نتایج آزمون ویلکاکسون نشان داد شکاف بین انتظارات و ادراکات مراجعهکنندگان درتمامی ابعاد و در سطح اطمینان 99 درصد معنادار (p<0.01) است. این شکاف منفی بیانگر آن است که انتظارات افراد فراتر از ادراکات آنان است. همچنین بر اساس آزمون فریدمن، در رتبهبندی ابعاد از دیدگاه پاسخدهندگان، بعد عوامل فیزیکی بالاترین رتبه و همدلی پایینترین رتبه را به خود اختصاص داد. به این معنا که هرچه میانگین رتبه کمتر است، شکاف بین انتظارات و ادراکات بیشتر است.نتیجهگیری: در فرآیند خرید مبلمان چوبی، ادراک مشتریان از ظاهر فیزیکی مبلمان خریداری شده، آراستگی کارکنان، نحوه ارتباط با مشتری، مدرن بودن امکانات و چیدمان محیط فروش، با انتظارات آنها فاصله معناداری دارد. توانایی برقراری ارتباط مؤثر با مشتری، حساسیت نسبت به نیازهای او و برخورداری کارکنان از شایستگیهای حرفهای در ارائهی خدمات، از عوامل کلیدی مؤثر بر رضایت مشتریان محسوب میشود. با توجه به افزایش رقابت در بازار داخلی و صادراتی مبلمان چوبی، توجه به کیفیت خدمات فروش بهعنوان یک ابزار استراتژیک برای حفظ مشتریان و افزایش وفاداری آنان، ضروری است.
مقاله پژوهشی
فیزیک و مکانیک چوب
حسین بابایی شاهوردی؛ فرشید فرجی؛ لعیا جمالی راد؛ سید مجید ذبیح زاده
چکیده
سابقه و هدف: استفاده از الوار لایهای Laminated Veneer Lumber (LVL) بهعنوان یکی از فراوردههای نوین چوبی، امکان بهرهبرداری از گونههای سریعالرشد مانند Populous nigra را فراهم کرده و نقش مهمی در کاهش فشار بر جنگلهای طبیعی دارد. باوجود مزایای متعدد، محدودیت اصلی LVL، حساسیت آن به تغییرات رطوبتی و کاهش نسبی دوام در شرایط محیطی است. در سالهای اخیر ...
بیشتر
سابقه و هدف: استفاده از الوار لایهای Laminated Veneer Lumber (LVL) بهعنوان یکی از فراوردههای نوین چوبی، امکان بهرهبرداری از گونههای سریعالرشد مانند Populous nigra را فراهم کرده و نقش مهمی در کاهش فشار بر جنگلهای طبیعی دارد. باوجود مزایای متعدد، محدودیت اصلی LVL، حساسیت آن به تغییرات رطوبتی و کاهش نسبی دوام در شرایط محیطی است. در سالهای اخیر توجه ویژهای به افزودنیهای نوین برای بهبود خواص این محصول شده است. در همین راستا، پودر تایر ضایعاتی به دلیل ماهیت هیدروفوبیک و ساختار پلیمری خود بهعنوان فیلری جایگزین برای مواد سنتی مانند آرد گندم پیشنهاد گردیده است. این مطالعه باهدف بررسی اثر اندازه ذرات (۴۰، ۶۰ و ۸۰ مش) و درصد مصرف پودر تایر ضایعاتی (۱۰، ۲۰ و ۳۰ درصد) بر خواص مکانیکی و فیزیکی LVL صنوبر تبریزی انجام شد.مواد و روش: برای انجام این پژوهش، دو اصله درخت صنوبر تبریزی (Populous nigra) دوازدهساله برداشت و پس از پوستکنی و لایهبرداری، لایههایی به ضخامت ۲/۲ میلیمتر تهیه شد. لایهها تا رسیدن به رطوبت حدود ۵ درصد در خشککن هوایی نگهداری گردید. بهمنظور آمادهسازی چسب، رزین فنول فرمآلدهید محلول در متانول بدون افزودنی انتخاب شد و پودر تایر ضایعاتی حاصل از بازیافت تایرهای فرسوده در کارخانه به سه اندازه ذرات (۴۰، ۶۰ و ۸۰ مش) آسیاب و جداسازی گردید. این پودر به نسبتهای ۱۰، ۲۰ و ۳۰ درصد بر اساس وزن خشک رزین به مخلوط چسب افزوده شد. نمونههای شاهد با استفاده از رزین حاوی ۲۰ درصد آرد گندم بهعنوان فیلر تهیه گردید. درمجموع ۲۷ پنل آزمایشی (۹ تیمار در سه تکرار) و سه پنل شاهد ساخته شد. فرایند پرس در دمای ۱۸۰ درجه سانتیگراد، فشار ۳۰ کیلوگرم بر سانتیمتر مربع و زمان ۸ دقیقه انجام شد. برای سنجش مقاومت خمشی و مدولالاستیسیته طبق استاندارد EN 310، واکشیدگی ضخامت و جذب آب طبق EN 317 و مقاومت نگهداری پیچ و میخ طبق ASTM D 1037 استفاده شد. طرح آماری مورد استفاده کاملاً تصادفی بود و تجزیه واریانس برای دادهها انجام شد. تفاوت میانگینها با آزمون چند دامنهای توکی در سطح ۹۵ و ۹۹ درصد بررسی گردید. نتایج: نتایج نشان داد که حضور پودر تایر ضایعاتی تأثیر معناداری بر خواص فیزیکی و مکانیکی LVL صنوبر تبریزی دارد. مقاومت خمشی در تمامی تیمارهای حاوی پودر تایر نسبت به نمونه شاهد کاهش یافت، اما تفاوت آن در سطوح ۲۰ و ۳۰ درصد مصرف پود تایر نسبت به ۱۰ درصد کمتر بود. مدولالاستیسیته نیز روند مشابهی داشت، تیمارهای با ذرات ریزتر (۶۰ و ۸۰ مش) عملکرد بهتری نسبت به ذرات درشتتر (۴۰ مش) داشتند. در مورد مقاومت نگهداری پیچ و میخ، اثر متقابل دو عامل اصلی مشخص شد، بهطوریکه بهترین نتایج در ترکیب ۲۰ درصد مصرف پودر تایر و مش ۸۰ مشاهده گردید، درحالیکه ضعیفترین نتایج مربوط به ۱۰ درصد مصرف پودر تایر و ذرات ۴۰ بود. در بخش خواص فیزیکی، یافتهها حکایت از آن داشت که افزودن پودر تایر توانست میزان جذب آب و واکشیدگی ضخامت را به شکل محسوسی کاهش دهد. تیمارهای با ۳۰ درصد مصرف پودر تایر و مش ۸۰ کمترین جذب آب را داشتند و تیمارهای ۲۰ درصد مصرف پودر تایر و ذرات با مش 60 و 80 کاهش چشمگیری در واکشیدگی ضخامت نشان دادند. بهطورکلی، دادهها نشان دادند که ذرات ریزتر و درصد مصرف بالاتر میتوانند ثبات ابعادی و مقاومت رطوبتی LVL را بهطور مؤثر بهبود دهند.نتیجهگیری: براساس یافتهها، استفاده از پودر تایر ضایعاتی در رزین فنول فرمآلدهید میتواند بهعنوان رویکردی پایدار در تولید LVL صنوبر تبریزی مطرح شود. اگرچه خواص مکانیکی نمانند مقاومت خمشی اندکی کاهش یافت، اما مدولالاستیسیته و مقاومت اتصالات در شرایط بهینه حفظ شدند. از سوی دیگر، بهبود خواص فیزیکی مانند کاهش جذب آب و واکشیدگی ضخامت احتمالاً نتیجه تعامل مثبت بین پودر تایر و ماهیت آبگریز چسب فنول فرمآلدهید است؛ بنابراین، کاربرد پودر تایر در فرمولاسیون چسب میتواند ضمن کمک به بازیافت ضایعات تایر، رویکردی مؤثر برای بهبود پایداری و توسعه اقتصاد چرخشی در صنعت چوب مهندسیشده باشد.
مقاله پژوهشی
تبدیل شیمیایی
سیده مطهره محسنی شکتایی؛ سید مجید ذبیح زاده؛ مریم قربانی کوکنده؛ قاسم اسدپور
چکیده
سابقه و هدف: پکتین پلیساکاریدی چندمنظوره است که کاربرد گستردهای در صنایع غذایی، دارویی و بستهبندی دارد. بهواسطه ویژگیهای عملکردی ارزشمند، تقاضای جهانی آن بیش از ۳۰ هزار تن در سال برآورد شده و بازار آن سالانه حدود ۴ تا ۵ درصد رشد میکند. پوست لیموترش (Citrus aurantifolia)، بخش سفید داخلی (آلبیدو) غنی از پکتین است و میتواند منبعی اقتصادی ...
بیشتر
سابقه و هدف: پکتین پلیساکاریدی چندمنظوره است که کاربرد گستردهای در صنایع غذایی، دارویی و بستهبندی دارد. بهواسطه ویژگیهای عملکردی ارزشمند، تقاضای جهانی آن بیش از ۳۰ هزار تن در سال برآورد شده و بازار آن سالانه حدود ۴ تا ۵ درصد رشد میکند. پوست لیموترش (Citrus aurantifolia)، بخش سفید داخلی (آلبیدو) غنی از پکتین است و میتواند منبعی اقتصادی و پایدار برای تولید پکتین باشد. بهرهبرداری از این ضایعات علاوه بر ایجاد ارزش افزوده، به کاهش اثرات زیستمحیطی ناشی از دفع پسماند کمک میکند. روشهای مرسوم استخراج پکتین مبتنی بر اسیدهای معدنی، اگرچه بازده بالایی فراهم میکنند، اما هزینه بالا و چالشهای زیستمحیطی را به همراه دارند. در مقابل، اسیدهای آلی همچون سیتریکاسید بهعنوان حلالهای سبز میتوانند بازده مطلوبی همراه با کاهش آثار منفی ارائه دهند. بر این اساس، پژوهش حاضر باهدف بهینهسازی استخراج اسیدی پکتین از پوست لیموترش برای دستیابی به بیشینه بازده و کیفیت مناسب، شامل خلوص بالا و قابلیت تنظیم درجه متوکسیل انجام شد.مواد و روش ها: آلبیدوی لیموترش پس از جداسازی از میوه تازه، شستوشو، خرد شدن و خشککردن در دمای ۵۰ درجه سانتیگراد تا رسیدن به وزن ثابت، آسیاب شده و از الک با مش ۲۰ عبور داده شد. برای استخراج اسیدی، ۱۰ گرم از پودر آلبیدو با نسبت ثابت مایع به جامد 30:1 (حجمی/وزنی) در محلول آبی سیتریکاسید با سه سطح pH شامل ۱، ۲ و ۳ مخلوط شد و سوسپانسیون حاصل در دماهای ۶۵، ۸۰ و ۹۵ درجه سانتیگراد و زمانهای ۳۰، ۶۰ و ۹۰ دقیقه استخراج گردید. پس از سانتریفیوژ، پکتین با اتانول مطلق رسوب داده شد، سپس با اتانول ۹۶ درصد شستوشو و در دمای ۴۰ درجه سانتیگراد خشک و سپس پودر شد. طرح آزمایشی باکس–بنکن با سه عامل (دما، زمان و pH) در سه سطح و شامل ۱۵ تیمار طراحی شد. بازده استخراج بر اساس روش توزین محاسبه شد؛ محتوای گالاکتورونیکاسید (GalA) با روش رنگسنجی مبتنی بر معرف متاهیدروکسیدیفنیل و قرائت جذب در ۵۲۰ نانومتر و درجه استری شدن به روش تیترسنجی دو مرحلهای (خنثیسازی و صابونیسازی) تعیین گردید. دادهها با مدل چندجملهای درجه دوم در نرمافزار Design Expert نسخه ۱۳ برازش یافتند و مدل مناسب بر اساس آنالیز واریانس، ضریب تبیین، ضریب تبیین تعدیلشده و آزمون عدم برازش انتخاب شد.نتایج: بازده استخراج پکتین بهطور معنیداری تحت تأثیر شرایط فرایندی قرار گرفت و در محدودهای بین 21/8 تا 8/53 درصد متغیر بود. بیشترین بازده در شرایط دمای 80 درجه سانتیگراد، زمان 90 دقیقه و pH برابر با ۱ حاصل شد، درحالیکه کمترین بازده در pH برابر با ۳ و دمای پایین به دست آمد. درجه استری شدن پکتین نیز وابستگی آشکاری به شرایط استخراج نشان داد؛ بهطوریکه بیشترین مقدار آن (۱۱/۶۱ درصد) تحت شرایط ملایمتر دمای 80 درجه سانتیگراد، زمان 30 دقیقه و 3 pH=به دست آمد که معرف تولید پکتین با درجه متوکسیل بالا است. در مقابل، شرایط شدیدتر استخراج مانند 1 pH=همراه بازمان طولانی، سبب کاهش قابلتوجه DE تا حدود 13/9 درصد و تولید پکتین کم متوکسیل شد. میزان گالاکتورونیکاسید نیز تحت تأثیر شدت شرایط استخراج قرار داشت؛ بیشترین خلوص (83/87 درصد) در pH برابر با 3، زمان 30 دقیقه و دمای 80 درجه سانتیگراد مشاهده شد، درحالیکه درpHهای پایین، خلوص پکتین کاهش قابلتوجهی یافت. مدلهای رگرسیونی توسعهیافته برای بازده، DE و GalA برازش آماری بسیار مطلوبی داشتند و ضرایب تبیین (R²) بالاتر از ۹۸/۰ مؤید دقت و کارایی مناسب مدلها در توصیف رفتار سیستم استخراج بود.نتیجه گیری: یافتههای این پژوهش کارآمدی سیتریکاسید را بهعنوان یک حلال سبز و سازگار با محیطزیست برای استخراج پکتین از پوست لیموترش تأیید میکند. در شرایط بهینه، پکتینی با بازده بالا، خلوص زیاد و درجه استری شده قابل تنظیم حاصل شد. بهکارگیری روش سطح پاسخ امکان مدلسازی دقیق فرایند استخراج را فراهم کرد و تطابق نزدیک دادههای پیشبینیشده و تجربی، اعتبار بالای مدل را نشان داد. پکتین تولیدشده با توجه به خلوص زیاد و قابلیت تنظیم میزان متوکسیل، در کاربردهای گستردهای ازجمله صنایع غذایی، دارویی و بستهبندی زیستپایه قابل استفاده است. استفاده از پوست لیموترش بهعنوان یک پسماند فراوان صنایع آبلیمو، علاوه بر تأمین منبعی ارزشمند برای تولید پکتین، در راستای توسعه پایدار، مدیریت ضایعات کشاورزی و کاهش اثرات زیستمحیطی اهمیت دارد. این رویکرد میتواند راهکاری مؤثر برای تبدیل پسماندهای گیاهی به محصولات با ارزش افزوده در صنایع وابسته باشد.
مقاله پژوهشی
حفاظت و اصلاح چوب
فاطمه حسن زاده فرد؛ مهدی جنوبی؛ پیمان احمدی
چکیده
بیان مسئله و اهداف: پوششدهی سطح چوب نقش مهمی در افزایش دوام، پایداری ابعادی و مقاومت آن در برابر عوامل محیطی دارد. در این میان، پوششهای پلییورتان پایه آب (WBPU) به دلیل سازگاری زیستمحیطی و عملکرد مناسب، بهعنوان جایگزینی پایدار برای سامانههای پایه حلال موردتوجه قرارگرفتهاند. بااینحال، عملکرد این پوششها بهشدت تحت تأثیر ...
بیشتر
بیان مسئله و اهداف: پوششدهی سطح چوب نقش مهمی در افزایش دوام، پایداری ابعادی و مقاومت آن در برابر عوامل محیطی دارد. در این میان، پوششهای پلییورتان پایه آب (WBPU) به دلیل سازگاری زیستمحیطی و عملکرد مناسب، بهعنوان جایگزینی پایدار برای سامانههای پایه حلال موردتوجه قرارگرفتهاند. بااینحال، عملکرد این پوششها بهشدت تحت تأثیر روش اعمال و ضخامت فیلم قرار دارد. باوجود اهمیت این عامل، بررسی نظاممند اثر ضخامت پوشش، بهویژه هنگام اعمال با روشهای نوین مانند روش اسپینکوتینگ، در شرایط کهنگی تسریعشده محدود است. در این پژوهش، روش اسپینکوتینگ بهعنوان رویکردی نوآورانه برای پوششدهی چوب معرفیشده و اثر ضخامتهای مختلف پوشش WBPU بر عملکرد سطحی و مکانیکی چوب راش (Fagus orientalis) ارزیابی میشود. هدف اصلی، تعیین ضخامت بهینهای است که تعادل مناسبی میان آبگریزی، چسبندگی، ثبات ظاهری و دوام در برابر کهنگی ایجاد کند.مواد و روشها: در این پژوهش، نمونههای چوب راش با استفاده از یک پوشش پلییورتان پایه آب آکریلیکی تجاری، بهروش اسپینکوتینگ و در چهار سطح (۳، ۶، ۹ و ۱۲ دور پوشش) تیمار شدند. در هر دور، سرعت چرخش ۲۰۰۰ دور بر دقیقه و زمان اعمال ۳۰ ثانیه بود. ضخامت نهایی فیلمها با استریو میکروسکوپ و پردازش تصویری اندازهگیری شد. مجموعهای جامع از آزمونهای فیزیکی و سطحی، قبل و بعد از کهنگی تسریعشده، بر روی نمونهها انجام گرفدید؛ ازجمله جذب آب، زبری سطح، زاویه تماس قطره آب و تغییر رنگ (ΔE) چسبندگی کششی و چسبندگی خراشی. کهنگی تسریعشده از طریق قراردهی در محفظه دما-رطوبت انجام شد. در ادامه، برای یافتن ضخامت بهینه، از بهینهسازی چندمعیاره با استفاده از ابزار Response Optimizer نرمافزار Minitab استفاده شد.نتایج: نتایج نشان داد که افزایش تعداد لایهها، ضخامت پوشش را بهصورت تقریباً خطی از ۷۵ تا ۲۸۶ میکرومتر افزایش داد. پوششهای ضخیمتر، جذب آب کمتری نشان دادند و زاویه تماس قطره آب در آنها بیش از ۹۰ درجه بود که بیانگر افزایش خاصیت آبگریزی است. پس از کهنگی، تغییر رنگ نمونهها در پوششهای ضخیمتر کاهش یافت؛ بهطوریکه تیمار ۹ دور بهترین تعادل را ازنظر ثبات رنگ (84/7). زبری پایین و حفظ براقیت داشت. این تیمار بالاترین چسبندگی کششی را پیش از کهنگی (99/2 مگاپاسکال) نشان داد و پس از کهنگی نیز چسبندگی قابلتوجهی حفظ شد که بیانگر اتصال بین سطحی قوی و ساختار پایدار بود. در مقابل، تیمار ۱۲ دور باوجود مقاومت رطوبتی بالاتر، افت چسبندگی قابلملاحظهای داشت که احتمالاً ناشی از تنشهای داخلی یا ایجاد ریزترک در لایههای ضخیم بود. چسبندگی خراشی در همه تیمارها در شرایط اولیه در سطح (5B) باقی ماند، ولی در تیمارهای ضخیمتر پس از کهنگی کمی کاهش یافت. فرایند بهینهسازی چندمعیاره نشان داد که ضخامت حدود ۲۰۶ میکرومتر (مطابق با تیمار ۹ دور)، بالاترین امتیاز مطلوبیت ترکیبی (94/0) را در میان تمامی پارامترهای ارزیابیشده کسب میکند. این یافته تأیید میکند که افزایش ضخامت از یک مقدار بهینه، لزوماً بهبود عملکرد را در پی ندارد، حتی ممکن است به افت چسبندگی یا یکنواختی ظاهری به علت تنش مکانیکی در فرایند خشک شدن یا طی عمر مفید منجر شود.نتیجهگیری: میتوان نتیجه گرفت که اسپینکوتینگ روشی مؤثر و نوآورانه برای اعمال پوششهای یکنواخت و باضخامت کنترلشده پلییورتان پایه آب بر روی زیر لایههای چوبی است. ضخامت پوشش، عامل تعیینکنندهای در بهبود مقاومت رطوبتی، کیفیت سطح، ثبات رنگ و چسبندگی نهایی بهشمار میرود. ضخامت میانه در حدود ۲۱۰ میکرومتر، بهترین عملکرد ترکیبی را ارائه میدهد و برای کاربردهای عملی در مبلمان داخلی، اجزای معماری و حفاظت از آثار چوبی پیشنهاد میشود. این پژوهش مبنایی مناسب برای توسعه سامانههای پوششدهی پایدار و مهندسیشده در صنعت چوب فراهم میکند.
مقاله پژوهشی
حفاظت و اصلاح چوب
مسعود کافی؛ رحمت مدندوست؛ حیدر دشتی؛ جواد ترکمن
چکیده
سابقه و هدف: الیاف سلولزی، بهویژه الیاف گیاهی، به دلیل ویژگیهایی مانند تجدیدپذیری، هزینه پایین تولید، وزن سبک و خواص مکانیکی مناسب، بهعنوان جایگزینهایی پایدار برای مواد مصنوعی در صنایع کامپوزیت، خودروسازی و ساختمانسازی اهمیت یافتهاند. گیاه بامبو با رشد سریع، ساختار فیبری منظم، استحکام بالا و زیستتخریبپذیری، منبعی ...
بیشتر
سابقه و هدف: الیاف سلولزی، بهویژه الیاف گیاهی، به دلیل ویژگیهایی مانند تجدیدپذیری، هزینه پایین تولید، وزن سبک و خواص مکانیکی مناسب، بهعنوان جایگزینهایی پایدار برای مواد مصنوعی در صنایع کامپوزیت، خودروسازی و ساختمانسازی اهمیت یافتهاند. گیاه بامبو با رشد سریع، ساختار فیبری منظم، استحکام بالا و زیستتخریبپذیری، منبعی برجسته برای کامپوزیتهای زیستی است. دیواره سلولی بامبو عمدتاً از سلولز، همیسلولز و لیگنین تشکیل شده است که میکروفیبریلهای سلولز در ماتریکس انعطافپذیر همیسلولز در لایه اولیه دیواره قرار دارد. بااینحال، آبدوستی ذاتی و چسبندگی ضعیف الیاف بامبو، چالشهای مهمی را در کاربردهای کامپوزیتی ایجاد میکند که نیازمند اصلاحات شیمیایی و حرارتی است. هدف اصلی این پژوهش، ارزیابی اثربخشی روشهای تیمار اصلاحی شامل اسید بوریک (H3BO3)، سود(NaOH) و آب جوش بر خواص فیزیکی و ساختاری بامبو است. برای ارزیابی دقیق نتایج، از روشهای طیفسنجی تبدیل فوریه مادون قرمز (FTIR) و میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) استفاده شده است.
مواد و روشها: نمونههای بامبو (Phyllostachys vivax) پس از خشک شدن در هوای آزاد به قطعات با ابعاد ۳×۳ سانتیمتری تقسیم شدند. نمونهها در چهار گروه شاهد، تیمار با آب جوش (۶ ساعت غوطهوری در آب جوش)، اسید بوریک (۱ ساعت غوطهوری در محلول اسید بوریک ۶ درصد) و سود (۱۰ ساعت غوطهوری در محلول سود ۱ درصد) دستهبندی شدند. قبل از تیمار، نمونهها در آون در دمای 2 ± 103 سانتیگراد خشک شده و جرم، حجم و جرم مخصوص آنها اندازهگیری شد. درصد واکشیدگی سطح و ضخامت با استفاده از تصاویر میکروسکوپ استریو و نرمافزار Image-J محاسبه گردید. درصد جذب آب در فواصل زمانی ۲۴، ۴۸ و ۷۲ ساعت و بعد هفتگی تا 4 هفته اندازهگیری شد. تغییرات ساختار مولکولی با FTIR و ریزساختار نمونهها با تصاویرSEM مقایسه گردید.
نتایج: بررسیهای فیزیکی نشان داد که نمونههای شاهد پس از خشک شدن در آون، کاهش متوسطی را در جرم (38/8%) و حجم (91/3%) تجربه کردند. نمونههای تیمار شده با آب جوش و هیدروکسید سدیم به دلیل کاهش چشمگیر حجم و جرم ناشی از تجزیه مواد استخراجی، افزایش چگالی نشان دادند. در مقابل، تیمار اسید بوریک با کاهش جرم کمتر و افزایش حجم 80/6% همراه بود که منجر به کاهش چگالی گردید. نتایج جذب آب پس از ۲۸ روز غوطهوری نشان داد که تمامی تیمارهای حرارتی و شیمیایی، درصد جذب آب را افزایش دادهاند. تیمار بوریک اسید به دلیل خاصیت رطوبتجذبی بور، بیشترین جذب آب و تیمار سود به دلیل حذف لیگنین و همیسلولز، افزایش تخلخل را نشان دادند. در مورد واکشیدگی، تیمارهای آب جوش و سود آن را افزایش دادند، اما تیمار بوریک اسید به دلیل تشکیل پیوندهای عرضی، درصد واکشیدگی را بهطور مؤثری کاهش داد. نتایج FTIR نشان داد که هیدروکسید سدیم باعث تخریب همیسلولز و لیگنین شده است. در طیف اسید بوریک، کاهش شدت پیک گروه هیدروکسیل و ظهور پیکهای جدید مربوط به پیوندهای عرضیB-O مشاهده شد. تصاویر SEM، ساختار فشرده در نمونه شاهد و به ترتیب افزایش جزئی تخلخل در آب جوش، رسوب بور در تیمار اسید بوریک و تخلخل بالا در تیمار هیدروکسید سدیم را تأیید کردند. این مشاهدات، تأثیر اسید بوریک در جذب آب بالا و واکشیدگی کم و تأثیر هیدروکسید سدیم در واکشیدگی زیاد و چسبندگی بهتر را بهخوبی نشان دادند.
نتیجهگیری: این پژوهش ثابت کرد که تیمارهای شیمیایی و حرارتی بهطور مؤثری ساختار دیواره سلولی بامبو را تغییر میدهند. تیمار اسید بوریک با کاهش چشمگیر واکشیدگی (با وجود افزایش جذب آب)، پایداری ابعادی مطلوبی را برای کاربردهای سازهای بامبو (بهعنوان مسلح کننده) در بتن فراهم میکند. در مقابل، هیدروکسید سدیم با افزایش واکشیدگی و تخلخل، چسبندگی الیاف به ماتریس کامپوزیت را بهبود میبخشد. این نتایج بهطور جامع توسط آنالیزهای طیفی و میکروسکوپی تأیید شدند. این یافتهها چالشهای آبدوستی الیاف گیاهی را برطرف کرده و ظرفیت بالای بامبو را در کامپوزیتهای زیستی برجسته میکنند. تحقیقات آینده باید بر ترکیب بهینه تیمارها و ارزیابی صنعتی محصولات تمرکز کند.
)
)
