تحقیقات علوم چوب و کاغذ ایران

هیچ چیز ارزشمند آسان بدست نمی آید.

شماره جاری

بر اساس شماره‌های نشریه

بر اساس نویسندگان

بر اساس موضوعات

نمایه نویسندگان

نمایه کلیدواژه ها

درباره نشریه

اهداف و چشم انداز

اصول اخلاقی انتشار مقاله

بانک ها و نمایه نامه ها

پیوندهای مفید

پرسش‌های متداول

فرایند پذیرش مقالات

اطلاعات آماری نشریه

اخبار و اعلانات

لیست داوران

راهنمای داوران

ساخت، مشخصه‌یابی و ارزیابی عملکرد فنی پانل‌های ساندویچی تقویت‌شده با الیاف شیشه (GFRP) با رویکرد کاربرد در مبلمان

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 کارشناس ارشد صنایع چوب، گروه صنایع چوب، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه تهران، کرج، ایران

2 استادیار، گروه صنایع چوب، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه تهران، کرج، ایران

3 استادیار، بخش تحقیقات علوم چوب و فرآورده های آن، مؤسسه تحقیقات جنگل‌ها و مراتع کشور، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، تهران، ایران

4 دانشیار، گروه صنایع چوب، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه تهران، کرج، ایران

چکیده

سابقه و هدف: صنعت مبلمان به‌عنوان یکی از بخش‌های راهبردی در زنجیره ارزش محصولات چوبی، با چالش‌هایی مانند افزایش کیفیت عملکردی، کاهش وزن سازه‌ای، افزایش دوام و کاهش آثار زیست‌محیطی مواجه است. بهره‌گیری از مواد پیشرفته و ساختارهای مهندسی‌شده می‌تواند راهکاری مؤثر برای پاسخ به این چالش‌ها فراهم نماید. در این میان، پانل‌های ساندویچی تقویت‌شده با الیاف شیشه (GFRP) به دلیل نسبت استحکام به وزن بالا و قابلیت بهبود عملکرد مکانیکی، گزینه‌ای نویدبخش برای کاربردهای مبلمانی محسوب می‌شوند. هدف از این پژوهش، بررسی فرایند ساخت و ارزیابی عملکرد فنی پانل‌های ساندویچی تقویت‌شده با الیاف شیشه و امکان‌سنجی کاربرد آن‌ها در صنعت مبلمان صفحه‌ای است. بدین منظور، تأثیر پارامترهایی مانند نوع الیاف شیشه، گرماژ الیاف، نوع رزین مصرفی (پلی‌استر دو جزئی و اپوکسی) و آرایش لایه‌های تقویتی (متقارن و نامتقارن) بر خواص مکانیکی پانل‌ها مورد بررسی قرار گرفت.
مواد و روش‌ها: پانل‌ها با هسته کاغذ شانه‌عسلی تولید و لایه‌های تقویتی با استفاده از فرایند لمیناسیون به سطوح متصل شدند. نمونه‌ها تحت آزمون‌های مکانیکی استاندارد ASTM شامل دانسیته ظاهری، مدول‌گسیختگی، مدول‌الاستیسیته، مقاومت به فشار لبه‌ای، مقاومت به فشار سطحی و مقاومت برشی قرار گرفتند.
نتایج: نتایج نشان داد تقویت پانل‌های ساندویچی با الیاف شیشه موجب بهبود معنی‌دار خواص مکانیکی، به‌ویژه استحکام خمشی، مدول‌الاستیسیته و مقاومت‌های فشاری و برشی می‌شود. همچنین آرایش متقارن لایه‌های تقویتی به دلیل توزیع یکنواخت‌تر تنش‌ها، عملکرد سازه‌ای بهتری نسبت به آرایش نامتقارن از خود نشان داد.
نتیجه‌گیری: درمجموع، پانل‌های ساندویچی تقویت‌شده با الیاف شیشه، به‌ویژه در آرایش‌های متقارن و با استفاده از رزین اپوکسی، گزینه‌ای مناسب برای کاربرد در سازه‌های سبک و مقاوم مبلمان صفحه‌ای محسوب می‌شوند. این رویکرد علاوه بر ارتقای عملکرد مکانیکی، با کاهش مصرف مواد اولیه و وزن سازه، می‌تواند در راستای اهداف توسعه پایدار و بهینه‌سازی مصرف منابع در صنعت مبلمان مؤثر واقع شود.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

مراجع
-Allen, H.G., 2013. Analysis and design of structural sandwich panels: the commonwealth and international library: structures and solid body mechanics division. Elsevier. 129p
-Amer, A., Abdullah, M., Ming, L. & Tahir, M., 2018. Performance and properties of glass fiber and its utilization in concrete. AIP Conf. Proc. 9 November 2018; 2030 (1): 020296. https://doi.org/10. 1063/1.5066937
-Anderson, E. and lux, B., 1985. Technology and utilization of composites. Warely publication. 126 p
-Bunsell, A.R., 2018. Handbook of properties of textile and technical fibers. Elsevier Science & Technology, Woodhead Publishing. 212p
-Busch, K., 2004. Lightweight Panel Production Gets Real. Surface and Panel seminar, 62-68
-Callister Jr, W.D. & Rethwisch, D.G., 2020. Materials science and engineering: an introduction. John Wiley & Sons publication, 992 p
-El-Wazery, M., El-Elamy, M. & Zoalfakar, S., 2017. Mechanical properties of glass fiber reinforced polyester composites. International journal of applied science and engineering, 14(3), 121-131.
-Fujinami, A., Ogata, S. & Shibutani, Y., 2004. Ab initio study of the tensile behavior of single polyimide molecular chain. Polymer, 45(26), 9023-9028. https://doi.org/10.1016/j.polymer.2004.10.058
-Gibson, R.F., 2007. Principles of composite material mechanics. CRC press. 162 p
-Helfen, Z., 2004. Tab A cabinet connector from Häfele. https://www.hafele.com.de/en/product/cabinet-connector-tab-18-with-tensioner/P-00861453/
-Hull, D. & Clyne, T., 1981. An introduction to composite materials. Cambridge University Press. 211 p
-Lee, H. & Neville, K., 1967. Book Review - Handbook of Epoxy Resins. Industrial & Engineering Chemistry, 59(9): 16-170. https://doi.org/ 10.1021/ie51403a600
-Liu, Y., Li, J., Kuang, Y., Liu, Z., Zhang, Z. & Chen, X., 2023. Effect of carbon nanotubes modification on bending fatigue properties of carbon fiber reinforced polyimide composites. International Journal of Fatigue, 175, 107814. https://doi.org/10.1016/ j.ijfatigue.2023.107814
-Mohammadi, H., Ahmad, Z., Mazlan, S.A., Faizal Johari, M.A., Siebert, G., Petrů, M. & Rahimian Koloor, S.S., 2022. Lightweight glass fiber-reinforced polymer composite for automotive bumper applications: A review. Polymers, 15(1), 193. https://doi.org/10.3390/polym15010193
-Motz, G. & Bordia, R., 2009. Handbook of Textile Fibre Structure: Natural, Regenerated, Inorganic and Specialist Fibres. In: Woodhead Publishing. 365 p
-Pothan, L.A., Potschke, P., Habler, R. & Thomas, S., 2005. The static and dynamic mechanical properties of banana and glass fiber woven fabric-reinforced polyester composite. Journal of composite materials, 39(11), 1007-1025. https://doi.org/10.1177/ 0021998305048737
-Smardzewski, J. & Prekrat, S., 2019. Stiffness of case furniture made of layered cellular boards with an auxetic core-numerical approach. Conference of implementation of wood science in woodworking sector, Zagreb, Croatia.
-Velmurugan, R. & Manikandan, V., 2005. Mechanical properties of glass/palmyra fiber waste sandwich composites. Indian journal of engineering and material science 12: 563-570
-Vinson, J., 2018. The behavior of sandwich structures of isotropic and composite materials. Routledge publication. 378 p
-Wang, D., 2006. Compression breakage properties research on the honeycomb paperboard. Packag Eng, 27(1), 37-39.
-Zenkert, D., 1997. The handbook of sandwich construction. Engineering Materials Advisory Services. Warley publication. 431 p 
-Zhang, M. & Matinlinna, J.P., 2012. E-glass fiber reinforced composites in dental applications. Silicon, 4, 73-78. https://doi.org/10.1007/s12633-011-9075-x
 
 
تحقیقات علوم چوب و کاغذ ایران
دوره 41، شماره 3 - شماره پیاپی 96
مهر 1405
صفحه 235-260
فایل ها
سابقه مقاله
  • تاریخ دریافت: 08 اردیبهشت 1405
  • تاریخ بازنگری: 02 خرداد 1405
  • تاریخ پذیرش: 04 خرداد 1405
هم رسانی
ارجاع به این مقاله
آمار