بررسی تأثیر رزین ایزوسیانات در پایداری خواص فیزیکی و مکانیکی تخته خرده چوب از شلتوک برنج (Oryza sativa)

ترکمن, جواد

doi:10.22092/ijwpr.2026.372973.1838

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسنده

جواد ترکمن

دانشیار، دانشکده منابع طبیعی دانشگاه گیلان، صومعه‌سرا، ایران

https://doi.org/10.22092/ijwpr.2026.372973.1838

چکیده

سابقه و هدف: تخته خرده چوب یکی از فراوردههای صفحه های است که قابلیت استفاده از انواع مواد لیگنوسلولزی را داراست؛ بنابراین پسماندهای لیگنوسلولزی نقش مهمی در این راستا دارند. یکی از پسماندهای کشاورزی که به مقدار زیاد در شمال کشور وجود دارد شلتوک یا پوسته برنج است که میتواند در تولید تخته خرده‌چوب استفاده شود. طول عمر و دوام تخته خرده چوب بستگی به کیفیت مواد اولیه، اتصال‌دهنده‌ها، شرایط ساخت و نحوه به‌کارگیری آن دارد. درنتیجه دستیابی به میزان پایداری خواص مکانیکی و پایداری ابعاد این تخته ها اهمیت بسزایی در کاربردهای تخته ها در داخل و خارج ساختمان دارد. از این‌رو، هدف این مطالعه، بررسی تأثیر رزین ایزوسیانات در پایداری خواص فیزیکی و مکانیکی تخته خرده چوب حاصل از شلتوک برنج است.
مواد و روش ها: نمونه های مورد نیاز در این بررسی از تخته خرده چوب ساخته شده از شلتوک برنج که مدت هیجده سال از زمان ساخت آنها گذشته و داخل آزمایشگاه بودند استفاده شد. این تخته ها از ذرات طبیعی شلتوک برنج با ضریب کشیدگی60، ضریب پهنی 10 و ضریب ظاهری 6 به عنوان ماده اولیه به همراه 10 درصد رزین اوره فرم‌آلدئید جایگزین شده با رزین ایزوسیانات در سه سطح صفر، 1 و 2 درصد به عنوان اتصال دهنده و در شرایط درجه حرارت 170 و 180 درجه سانتی گراد با مدت‌زمان پرس 5 و 6 دقیقه ساخته شده اند. با در نظر گرفتن سه تکرار برای هر تیمار درمجموع 36 تخته آزمایشگاهی ساخته شده است. از هر تخته طبق دستورالعمل EN326-1 نمونه های آزمایشی تهیه شد. ویژگی های مورد اندازه گیری شامل جذب آب و واکشیدگی ضخامت 2 و 24 ساعت، مقاومت خمشی، چسبندگی داخلی و درصد پایداری آنها است. برای تجزیه‌وتحلیل آماری داده ها از طرح بلوک های کاملاً تصادفی در سطح اطمینان 95 درصد و برای مقایسه میانگین ها از آزمون توکی در نرم افزار Spss استفاده شد.
یافته ها: نتایج حاصل از این بررسی نشان داد که رزین ایزوسیانات بر کلیه خواص فیزیکی و مکانیکی تخته ها اثرگذار است. رزین ایزوسیانات باعث افزایش 100 درصدی مقاومت مکانیکی و کاهش 50 درصدی خواص فیزیکی شده است. درصد پایداری برای جذب آب و واکشیدگی ضخامت در تیمار 2 درصد ایزوسیانات به ترتیب 92 و 98 درصد به‌دست‌آمده است؛ یعنی جذب آب و واکشیدگی ضخامت تخته ها در سال 2025 نسبت به 2008 به ترتیب 8 و 2 درصد افزایش یافته است. درصد پایداری مقاومت خمشی و چسبندگی داخلی تخته های ساخته شده با 2 درصد جایگزینی اوره فرمآلدئید با ایزوسیانات پس از گذشت 18 سال به ترتیب 35 و 25 درصد به دست آمده است.
نتیجه گیری: به‌طورکلی بهترین نتیجه را میتوان در نمونه‌های ساخته شده با 10 درصد رزین (2 درصد ایزوسیانات به اضافه 8 درصد اوره فرمآلدئید) در دمای پرس 180 درجه سانتی‌گراد و زمان پرس 6 دقیقه مشاهده کرد. در این نمونه ها بیشترین درصد پایداری مربوط به جذب آب و واکشیدگی ضخامت است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

فراورده های مرکب چوب

مراجع

-Akor, H.I., Adams, P.O., Onu, M.A., Salawu, A.A., Bello, F.O., 2026. Production of rice husk-based particleboard using biomass extract as a binder, Next Chemical Engineering ,2 :1-8, https://doi.org/10. 1016/j.nxcen. 2026.100048

-American Society for Testing And Materials – ASTM. D 1037: 1996. Standard Test Method for Evaluating Properties of Wood-Base Fiber and Particle Panel Materials. Philadelphia.

-Ciannamea, E.M., Marin, D.C., Ruseckaite, R.A and Stefani, P.M., 2017.Particleboard Based on Rice Husk:Effect of Binder Content and Processing Conditions. Journal of Renewable Materials, 5(5):357-361. DOI:10.7569/JRM.2017.634125

-European Standard EN 326-1, 1993. Wood based panels, Sampling, cutting and inspection. Sampling and cutting of test pieces and expression of test results,12 pp. https://doi.org/10.3403/00332747

-Hajihassani, R., Salehi, K., Golbabaei, F., Rahamim, H and Mehdinia, M., 2025.Evaluation of engineering characteristic of particleboard made from rice husk and industrial wood particles, Iranian Journal of Wood and Paper Science Research.Vol. 40, No. 2, Page 112-123. DOI:10.22092/ijwpr.2025.368862. 1801 (In Persian).

-Iranian National Standardization Organization-INSO.9044: 2019.Wood- Wood Based Panels –Particleboard – Specifications (In Persian).

-Jabile, L. M., Tuyor, M. P., Salcedo, A., Balangao, J. K.B., & Namoco, C. S. (2022). Utilization of Sawdust and Rice Husk for Particle Board Application. ARPN Journal of Engineering and Applied Sciences, 17(2), 257-261.

-Kojima, Y and Suzuki, Sh., 2011.Evaluation of wood-based panel durability using bending properties after accelerated aging treatments, The Japan Wood Research Society, 57:126–133. DOI 10.1007/s10086-010-1146-x

-Kojima, Y., Suzuki, S., 2011. Evaluating the durability of wood-based panels using internal bond strength results from accelerated aging treatments. Journal of Wood Science ,57: 7–13. https://doi.org/10.1007/s 10086-010-1131-4

-Kojima Y, Norita H, Suzuki, S., 2009.Evaluating the durability of wood-based panels using thickness swelling results from accelerated aging treatments. Forest Product Journal, 59:35–41

-McNatt, J.D., Link, C.L.,1989. Analysis of ASTM D1037 accelerated-aging test. Forest Product Journal, 39:51–57

-Norita, H., Kojima. Y., Suzuki, S., 2008. The aging effects of water immersion treatments in wet-bending for standardized testing of wood panels. Journal of Wood Science ,54:121–127. DOI 10.1007/s10086-007-0919-3

-Ota, T and Okamota,T., 2015. Mechanical Properties of Particleboard Made from Rice Husk. Journal of Materials Science and Engineering B, 5(7-8):263-269. doi:10.17265/2161-6221/2015.7-8.002

-Sekino, N., Sato, H. & Adachi, K., 2014. Evaluation of particleboard deterioration under outdoor exposure using several different types of weathering intensity. Journal of Wood Science, 60: 141–151. https://doi.org/10.1007/s10086-013-1384-9

-Tamrin ., Pratama, F., Purnomo, R.H., Sidabutar, J and Sitanggang, E., 2023. Properties changes of rice husk-particleboard during indoor and outdoor exposure, World Journal of Advanced Research and Reviews, 2023, 20(03), 1334–1340. DOI: https://doi.org/10.30574/wjarr.2023.20.3.2511

-Tarmin, A., Doosthoseini, K., 2005. An Investigation of Properties of Particleboard Produced with Methylene Diphenyl Diisocyanate (MDI), Iranian Journal of Natural Resources., Vol.58, No.3:671-678 (In Persian).

-Torkaman, J., Fatehmy, S., 2008a. Investigating the Properties of Rice Husk/Urea Formaldehyde Resin Particleboard by Using Diisocyanate. Iranian Journal of Polymer Science and Technology, 21(2): 95-105. doi: 10.22063/jipst.2013.637 (In Persian).

-Torkaman, J., Fatehmy, S. M., 2008b. Modifying the Bondability of Rice Husk/Sodium Silicate Particleboard by Using Diisocyanate. Iranian Journal of Polymer Science and Technology, 21(1): 3-8. doi: 10.22063/jipst.2013.597(In Persian).

-Torkaman, J., 2010. Improvement of bondability in rice husk particleboard made with sodium silicate, in Proceedings of the 2nd International Conference on Sustainable Construction Materials and Technologies, Citeseer, 2010, pp.1–31 (In Persian).

-Xiaoqun Mo., Enzhi Cheng., Donghai Wang., Susan Sun., 2003. Physical properties of medium-density wheat straw particleboard using different adhesives, Industrial Crops and Products, 18(1):47-53. DOI: 10.1016/S0926-6690(03)00032-3

تحقیقات علوم چوب و کاغذ ایران

بررسی تأثیر رزین ایزوسیانات در پایداری خواص فیزیکی و مکانیکی تخته خرده چوب از شلتوک برنج (Oryza sativa)

مراجع

مراجع

دوره 41، شماره 3 - شماره پیاپی 96
مهر 1405
صفحه 275-288

بررسی تأثیر رزین ایزوسیانات در پایداری خواص فیزیکی و مکانیکی تخته خرده چوب از شلتوک برنج (Oryza sativa)

مراجع

مراجع

دوره 41، شماره 3 - شماره پیاپی 96مهر 1405صفحه 275-288

دوره 41، شماره 3 - شماره پیاپی 96
مهر 1405
صفحه 275-288