نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

• مرتضی قنبری ¹
• وحید وزیری ²
• فرشید فرجی ³
• لعیا جمالی راد ⁴

¹ 1- فارغ التحصیل کارشناسی ارشد، فرآورده‌های چند سازه چوبی، دانشگاه گنبد کاووس، گنبد کاووس، ایران

² عضو هیئت علمی دانشگاه گنبد کاووس، گروه صنایع چوب و کاغذ

³ عضو هیئت علمی، دانشگاه گنبد کاووس

⁴ دانشیار، گروه علوم و صنایع چوب و کاغذ، دانشگاه گنبد کاووس، گنبد کاووس، ایران

چکیده

سابقه و هدف: چوب به عنوان یک ماده طبیعی و تجدید پذیر علاوه بر مزایای متعدد دارای برخی از معایب مانند تخریب آن در برابر شرایط بیرونی و بی ثباتی ابعادی به عنوان تابعی از نوسان رطوبت نسبی در محیط اطراف خود است. تیمار حرارتی می‌تواند باعث بهبود پایداری ابعادی چوب و فرآورده‌های چند سازه چوبی از قبیل تخته خرده چوب، تخته فیبر و تخته تراشه جهت دار شود. زیرا تیمار حرارتی سبب تغییر شیمیایی چوب از جمله کاهش همی سلولز و تعداد گروه‌های هیدروکسیل می‌گردد. هدف اصلی این تحقیق، ارزیابی ویژگی‌های فیزیکی و مکانیکی تخته خرده چوب ساخته شده از سرشاخه درختان باغی - خرده چوب صنعتی تیمار شده با بخار آب بود.
مواد و روش‌ها: خرده‌چوب صنعتی از شرکت صنعت چوب شمال تهیه شد. از نسبت اختلاط خرده چوب به سرشاخه درختان باغی در سطح 70 : 30 استفاده شد. تیمار حرارتی خرده‌های چوب در دمای 180 درجه سانتی گراد و در سه سطح زمان (15، 30 و 45 دقیقه) انجام شد. از رزین اوره فرم آلدهید به میزان 10 درصد وزن خشک ماده اولیه و از کلرید آمونیوم به عنوان هاردنر به میزان 2 درصد وزن خشک رزین استفاده شد. پس از فرآیند تیمار حرارتی و مخلوط کردن مواد اولیه با یکدیگر، کیک خرده چوب در دمای 160 درجه سانتی‌گراد به مدت زمان 5 دقیقه تحت پرس گرم قرار گرفت. برای انجام آزمون‌های فیزیکی و مکانیکی از استانداردهای اروپایی مجموعه EN استفاده شد. خصوصیات فیزیکی و مکانیکی تخته‌ها با استفاده از آنالیز واریانس در سطح اطمینان 95 درصد مورد تجزیه و تحلیل آماری قرار گرفت.
نتایج: نتایج نشان داد که تخته‌های ساخته شده از خرده‌های تیمار شده با زمان 45 دقیقه دارای بیشترین مقاومت خمشی، مدول الاستیسیته و چسبندگی داخلی بودند. زیرا در اثر اعمال تیمار حرارتی، لیگنین نرم و منشعب شده و نسبت کریستالیته سلولز بیشتر شده و در نتیجه مقاومت‌های تخته بهبود پیدا کرده است.. واکشیدگی ضخامت و جذب آب تخته‌ها نیز با افزایش مدت زمان تیمار در حد معنی‌داری بهبود پیدا کرد. دلیل اصلی پایداری ابعاد را می‌توان به کاهش مقدار همی سلولزهای چوب و گروه های هیدروکسیل موجود در چوب نسبت داد. نتایج حاصل از این پژوهش، تیمار حرارتی به طور معنی‌داری پایداری ابعاد تخته‌ها را افزایش داد. مقاومت خمشی، مدول الاستیسیته و چسبندگی داخلی در نمونه‌های تیمارشده بیشترین مقدار را داشت. در مقایسه با خواص تخته‌های تولید شده با استاندارد EN، تخته‌های تیمار شده با مدت زمان 30 و 45 دقیقه می‌توانند برای تخته‌های استاندارد از نوع تیپ 2، مورد استفاده قرار گیرند.ایج نشان داد که تخته‌های ساخته شده از خرده‌های تیمار شده با زمان 45 دقیقه دارای بیشترین مقاومت خمشی، مدول الاستیسیته و چسبندگی داخلی بودند. زیرا در اثر اعمال تیمار حرارتی، مواد استخراجی موجود در پوست سرشاخه درختان باغی حذف شده که این عمل باعث اتصال بهتر بین ذرات شده است.
نتیجه‌گیری: ببا توجه به نتایج حاصل از این پژوهش، تیمار حرارتی به طور معنی‌داری پایداری ابعاد تخته‌ها را افزایش داد. مقاومت خمشی، مدول الاستیسیته و چسبندگی داخلی در نمونه‌های تیمارشده بیشترین مقدار را داشت. در مقایسه با خواص تخته‌های تولید شده با استاندارد EN، تخته‌های تیمار شده با مدت زمان 30 و 45 دقیقه می‌توانند برای تخته‌های استاندارد از نوع تیپ 2، مورد استفاده قرار گیرند.با توجه به نتایج حاصل از این پژوهش، تیمار حرارتی به طور معنی‌داری پایداری ابعاد تخته‌ها را افزایش داد. مقاومت خمشی، مدول الاستیسیته و چسبندگی داخلی در نمونه‌های تیمارشده بیشترین مقدار را داشت. در مقایسه با خواص تخته‌های تولید شده با استاندارد EN، تخته‌های تیمار شده با مدت زمان 30 و 45 دقیقه می‌توانند برای تخته‌های استاندارد از نوع تیپ 2، مورد استفاده قرار گیرند.

کلیدواژه‌ها

• سرشاخه درختان باغی
• خرده چوب صنعتی
• تیمار حرارتی
• خواص فیزیکی و مکانیکی

موضوعات

• فراورده های مرکب چوب