ل گسيختگي…………………………………………………………………………………………………………54
شکل 4-14- اثر سطوح مختلف تيمار بر مدول الاستيسيته………………………………………………………………………………………………………65
شکل 4-15- اثر سطوح مختلف تيمار بر مقاومت چسبندگي داخلي………………………………………………………………………………………..66
فهرست جدولها
جدول 3-1- مشخصات فني چسب مورد استفاده………………………………………………………………………………………………………………………33
جدول3-2- ابعاد و تعداد نمونههاي آزموني در هر تکرار و تيمار……………………………………………………………………………………………….37
جدول4-1- نتايج کمي طيف EDS…………………………………………………………………………………………………………………………………………..54
جدول 4-2- اثر تيمارهاي مختلف بر انتقال حرارت طي فرآيند پرس گرم……………………………………………………………………………….57
جدول 4-3- اثر تيمار نانو، گرمآبي و نانو-گرمآبي بر تغييرات وزن……………………………………………………………………………………………60

بخش اول: مقدمه و کليات
1-1- مقدمه
چوب از زمان پيدايش انسان تاکنون همواره بهعنوان مادهاي بسيار مهم مطرح بودهاست. در سالهاي اخير، بازار مصرف اوراق فشردهچوبي گسترش قابلملاحظهاي يافتهاست. از دلايل عمده آن مزاياي ويژه پانلهاي چوبي، مانند يکنواختي خواص کاربردي در سطح پانل، امکان توليد در ابعاد بزرگ و سطح صاف با کيفيت مطلوب ميباشد (تومن1 و همکاران، 2010). در ميان محصولات متنوع حاصل از فرآوردههاي چوبي، تختهخردهچوب بهلحاظ تنوع استفاده، فرآيند نسبتاً ساده توليد و انعطافپذيري مواد اوليه از اهميت ويژهاي برخورداراست. اين صنعت در اوايل قرن بيستم صنعتي گرديد و با توليد رزينهاي مصنوعي در دهههاي چهل تا شصت ميلادي توسعه چشمگيري يافت (فتحي و همکاران، 1389) . در کنار ويژگيهاي منحصر به فرد تختهخردهچوب، اين ماده داراي ويژگيهاي نامطلوبي همچون ناپايداري ابعاد که از تبادل رطوبت با محيط پيرامون آن ناشي ميشود، هست. اين ويژگي باعث تغيير ابعاد چوب شده و بر روي خواص مکانيکي، هدايت حرارتي، صوتي و الکتريکي آن اثر ميگذارد. همچنين اين ماده داراي ويژگيهايي همچون تخريب زيستي، هوازدگي، قابليت اشتعال و … هست.
در نتيجه، اگر فرآوردههاي چوبي بدون هيچ گونه تيمار اصلاحي تحت شرايط نامطلوب (بخصوص مصارف بيروني) بهکار روند، كيفيت آنها تحت تاثير قرار ميگيرد و عمر مفيدشان نيز محدودتر خواهد شد. جهت بهبود خواص، ميبايست تيمار‌هايي روي فرآوردههاي مرکب چوبي اعمال نمود تا کاربرد آنها را افزايش داد. در سالهاي اخير بيشتر از روشهاي اصلاح چوب براي حل مشکلات زيستمحيطي، و بهبود خواص چوب و فرآوردههاي آن استفاده ميشود که تيمار گرمايي يکي از اين روشها است (هيل2، 2006). در تجزيه حرارتي، هميسلولز نسبت به ساير پليمرهاي چوب بيشتر در معرض تخريب هستند (استام3، 1964؛ آلن4 و همکاران، 2002). تخريب سلولز نسبت به هميسلولز در دماهاي بالاتر اتفاق ميافتد، هرچند گاهي اوقات در دماهاي پايين تخريب هميسلولز بسيار آهسته است (هيل، 2006). با حرارتدهي چوب در هوا به بيش از دمايc 120ْ، درجهي پليمريزاسيون (DP) کاهش مييابد (فنگل و وگنر5، 1984). در مراحل آغازي تيمار، افزايش در درجه بلورينگي و وسعت نواحي بلوري ملاحظه شد، اما با افزايش زمان تيمار، هر دو کاهش مييابند (هيل، 2006).
تيمار گرمايي منجر به تغيير در خواص فيزيکي گوناگون از قبيل کاهش در رطوبت تعادل (اوباتايا و همکاران، 2000؛ اوباتايا و توميتا6، 2002)، کاهش خاصيت هيگروسکوپيک (متسا کورتلينن7 و همکاران، 2006؛)، بهبود در چسبندگي (فولريچ8 و همکاران، 2006)، بهبود دوام طبيعي (بونسترا9 و همکاران، 2006؛ هانگر10 و همکاران، 2002؛ سيلر11 و همکاران، 2000)، افزايش نواحي بلوري12 سلولز (بويان13 و همکاران، 2000؛ تجادا14 و همکاران، 1997؛ اوداکا و فرنو15، 2003) و مقدار ظاهري ليگنين (کامدم16 و همکاران،2002؛ نوپنن17 و همکاران، 2004) ميگردد. از سوي ديگر اصلاح حرارتي باعث کاهش استحکام و مقاومت چوب ميشود (آويمي و وسترمارک18، 2005؛ هونگ و لين19، 2000؛ کامدم و همکاران، 2002) که مقدار اين کاهش با زمان تيمار و گونه چوب مرتبط است. کاهش مقاومتها در سوزنيبرگان بيشتر از پهنبرگان بودهاست (بنگتسون20 و همکاران، 2002). در فرآيند ساخت تختهخردهجوب مرحله پرس از اهميت بالايي برخوردار است که تاثير مستقيمي در خواص کاربردي محصول و همچنين راندمان توليد ميگذارد (دوستحسيني، 1380). بررسي تاثير انتقال حرارت پرس و رابطه آن با ويژگيهاي فيزيکي و مکانيکي محصول، ما را در دستيابي به بهترين کيفيت کمک ميکند. در سال‌هاي اخير تلاشهاي زيادي براي كاهش زمان پرس و افزايش بازدهي خط توليد به عمل آمدهاست. در همين راستا پيشرفت علوم با ظهور فناوري نانو سرعت قابل توجهي يافتهاست.
كاربرد فناورينانو در بخش‌هاي مختلف صنايع چوب در حال افزايش است (سليکر21، 2005؛ تقيياري، 2010). با توجه به پژوهشهاي مختلف ثابت شدهاست. افزودن نانو ذرات فلزي به چوب و فرآوردههاي آن، باعث بهبود خواص فيزيکي (بهمني، 1391؛ ابراهيمنژاد، 1390؛ سياهپشت، 1390؛ يکهخاني، 1390)، افزايش مقاومت چوب (بهمني، 1391؛ رنگاور و همکاران، 2013؛ اختري و همکاران، 2012) و بهبود انتقال حرارت ميشود (لايقي و همکاران، 1389؛ فرجاللهپور، 1389؛ رسام و همکاران، a2012؛ تقيياري، 2010؛ b2011 تقيياري و همکاران، a2011 ، a,b2012). از طرف ديگر تيمار حرارتي بعد از اشباع چوب با نانو ذرات فلزي بهدليل قابليت هدايت حرارتي، حرارت را سريعتر انتقال ميدهد و باعث تغييرات بيشتري در ويژگيهاي چوب ميشود (سياهپشت، 1390؛ تقي ياري، 2010). به همين دليل در اين پژوهش، اثر تيمار گرمآبي بر روي تخته خرده چوب اشباع شده با نانو ذرات بررسي خواهد شد.

1-2- فرضيات پژوهش:
1- تيمار ترکيبي نانو نقره-گرمآبي در مقايسه با تيمار گرمآبي موجب بهبود محسوستر خواص فيريکي تخته خردهچوب خواهدشد.
2-تيمار ترکيبي نانو نقره-گرمآبي باعث تغيير مقاومتهاي مکانيکي چوب ميشود.
3- نانو نقره باعث افزايش انتقال حرارت در خردهچوب، امکان اعمال تيمارحرارتي در دماهاي پائينتر و کاهش زمان پرس ميشود.
1-3- اهداف پژوهش:
1- کاهش زمان پرس گرم طي ساخت تخته.
2- حفظ مقاومتهاي مکانيکي تختهخردهچوب اصلاح شده در حد استاندارد.
3- افزايش ثبات ابعاد تختهخردهچوب اصلاح شده به روش ترکيبي نانو-گرمآبي.
در اين پژوهش از چوب گونهي راش پهن برگ بومي ايران به سبب پوشش وسيع سطح جنگلهاي شمال کشور استفادهشد.
در اين تحقيق اثر نانوذرات نقره با قابليت هدايت حرارتي بالا بر تيمار گرمآبي خردهچوب راش مورد مطالعه قرار گرفت.
1-4- کليات
1-4-1- راش
شايد بتوان راش را مهمترين جنس جنگلهاي تجاري كشور (شمال) ناميد. شخصي بهنام لينه در سال 1735ميلادي، جنس راش را Fagus ناميد. جنس Fagus متعلق به خانواده Fagaceae است که نه فقط به علت تعداد زياد گونه (تقريباً 860 گونه) (ويسني22، 1997)، بلکه به دليل توزيع گسترده در جنگلهاي نيمکرهشمالي و جنوبي از اهميت خاصي برخوردار است (پيترس23، 1992).
گونه معروف آن در جنگلهاي شمال Fagus orientalis است که حدود 4/17 درصد سطح كل جنگلهاي طبيعي شمال، 96/29 درصد از حجم كل درختان سرپا و حدود 6/23 درصد كل درختان موجود را تشكيل ميدهد (سازمان جنگلها و مراتع کشور، 1375؛ رسانه و همکاران، 1380؛ اميني و همکاران، 1388). ميانگين موجودي در هكتار تودههاي راش ايران به صورت خالص از 480 تا 740 مترمكعب در هكتار و تودههاي آميخته از 600 تا 700 مترمكعب در هكتار متغير است (ثاقب طالبي، 1383). حد بالايي راشستانها در ناحيه غربي (گيلان) 1800 متر، در مازندران 2200 متر، و در ناحيه شرقي (گلستان) 1400 متر بالاتر از سطح درياي آزاد است (مروري مهاجر، 1384). اسامي محلي آن در مناطق مختلف شمال کشور، راش (گيلان، تنکابن،کلاردشت وکجور)، چلر، چلهر (نور)، مرس (مازندران)، راج (منجيل)، الاش، الواش و آلاش (درفک و طوالش)، قزل آغاج (گرگانرود)، قزل گز (آستارا) ميباشد (ثابتي، 1382). وزن مخصوص چوب آن 9/0-6/0 گرم بر سانتيمترمکعب بوده و مقاومت آن به تغييرات حرارت و نيز به آفات چوبخوار کم است.
چوب راش ايران از نظر طبقهبندي جزء پهنبرگان با دانسيته متوسط محسوب ميشود. چوبي است نسبتاً سنگين، مقاوم به ضربه و براي مصارفي نظير تهيه روكش، درب و پنجرهسازي، كارهاي ساختماني، نجاري عمومي، تراورس راهآهن و … بسيار مناسب ميباشد (پارسا پژوه، 1355).
1-4-2-تختهخردهچوب
در ميان محصولات متنوع حاصل از منابع ليگنوسلولزي، تختهخردهچوب از جايگاه ويژهاي به لحاظ تنوع در كاربرد، فرآيند نسبتا ساده توليد، انعطافپذيري بسيار زياد در مواد اوليه مورد نياز و همچنين پتانسيل زياد در ايجاد اشتغال برخوردار است . اين صنعت در اوايل قرن بيستم متولد گرديد و با توليد رزينهاي مصنوعي در دهههاي چهل تا شصت ميلادي توسعه چشمگيري يافت (فتحي و همکاران، 1389) .
اين صنعت در حال حاضر به علت استفاده از هر گونه ضايعات چوبي اعم از شاخهها، مازاد مزارع پنبه و غلات، کتان و کنف و ديگر گياهان چوبي و همچنين نداشتن عيوب متمركز، يكنواختي خواص كاربردي در سطح، امكان توليد در ابعاد بزرگتر، سطوح صاف با كيفيت مطلوب و سهولت كاربرد در رديف مهمترين صنايع وابسته به چوب قرار دارد. متاسفانه فرآوردههاي چوبي و ليگنوسلولزي داراي ويژگيهاي نامطلوبي چون بيثباتي ابعاد که از جذب رطوبت ناشي ميشود، تخريب زيستي و قابليت اشتعال هستند. لذا در سالهاي اخير سعي شده است با استفاده از روشهاي متعدد اصلاحي مانند اصلاح شيميايي، حرارتي و مكانيكي، معايب اين فراوردهها را تعديل نموده و آنها را براي کاربردهايي با قابليتهايي فراتر، مورد استفاده قرار دهند.
1-4-3- اصلاح چوب
چوب مادهاي مهندسي با ويژگيهاي مناسب جهت ساخت درب، پنجره و كارهاي ساختماني و غيره ميباشد. اين ماده مهم طبيعي علاوه بر خصوصيات مناسب، داراي معايب فني مهمي مانند عدم ثبات ابعاد، تخريب زيستي، قابليت اشتعال، تخريب بر اثر اشعه ماوراي بنفش و غيره ميباشد که در بسياري از موارد کاربردشان را محدود ميکنند. بهمنظور بهبود خواص مزبور از شيوههاي متعددي همچون حفاظت چوب با استفاده از مواد شيميايي حفاظتي، استفاده از پوششهاي بيرنگ يا رنگي به منظور محدود کردن جذب و دفع رطوبت و مقابله با اشعه خورشيد و بسياري روشهاي ديگر استفاده نمودهاند. متاسفانه هر يک از اين روشها نيز مشکلات زيست محيطي متعددي به بار آوردهاند.
اصلاح چوب با نگرشي چندجانبه، نه تنها به بالابردن مقاومتها و بسياري از ويژگيهاي نامطلوب آن ميپردازد، بلكه به عنوان روشي نوين درصدد رفع اشكالات ناشي از فرآيندهاي زيان آوري چون حفاظت و اصلاح با مواد شيميايي سمي ميپردازد (قرباني، 1387). اين روشها اساساً بر مبناي اصولي که دوستدار طبيعت باشند، استوار هستند.
1-4-3-1- اصلاح حرارتي
در ميان فرآيندهاي اصلاح چوب کارآيي اصلاح حرارتي بيشترين پيشرفت

دسته بندی : No category

دیدگاهتان را بنویسید