اثر تیمار حرارتی و اشباع اولیه چوب نراد با بوراکس بر مقاومت به آتش و رفتار حرارتی

Authors

Abstract:

سابقه و هدف: چوب به دلیل زیبایی و در عین حال داشتن مقاومت بالا کاربردهای متعددی دارد؛ اما معایبی دارد که مصرف آن را محدود می‌کند. اصلاح چوب دانشی برای بهبود ویژگی‌های نامطلوب چوب است. اصلاح حرارتی چوب روش مفیدی برای بهبود ثبات ابعاد و افزایش مقاومت زیستی آن است. با اصلاح حرارتی مقاومت چوب در برابر آتش کاهش می‌یابد. آتش‌گیری از معایب عمده چوب است. مواد لیگنوسلولزی به دلیل بسپارهای دیواره سلولی می‌سوزند. واکنش‌های پیرولیز با افزایش دما پیش رفته و گازهای قابل اشتعال آزاد می‌شود. اشباع اولیه چوب با ترکیبات بور، راهکاری برای کاهش آتش‌گیری چوب‌ تیمار حرارتی شده است. ترکیبات بور برای کندسوز کردن مواد سلولزی کارایی دارد. همچنین ترکیبات بور مقرون به صرفه، در دسترس، دوستدار محیط زیست و ایمن است. پژوهش حاضر با هدف بررسی اثر تیمار حرارتی و اشباع اولیه چوب نراد با بوراکس بر مقاومت به آتش و رفتار حرارتی و ثبات ابعاد آن انجام شد. مواد و روش‌ها: نمونه‌ها به ابعاد (شعاعی)20× (مماسی)100× (طولی)150 میلی‌متر تهیه شد و با محلول آبی بوراکس با غلظت 7% به مدت 40 دقیقه در سیلندر تحت فشار 4 بار اشباع شد. تیمار حرارتی خشک در 2 سطح دمای◦C 170 و◦C 190 و زمان 3 ساعت در آون صورت گرفت. شاخص‌های مقاومت به آتش شامل زمان شعله‌وری، زمان افروختگی، سطح کربونیزه و کاهش جرم مطابق استاندارد ISO 11925 بررسی شد. رفتار حرارتی با تکنیک‌ آنالیز وزن‌ سنجی ‌حرارتی (TGA) و گرماسنجی پویشی افتراقی (DSC) در اتمسفر هوا با سرعت روبش گرمایی 10 درجه سانتی‌گراد بر دقیقه از دمای اتاق تا ◦C600 بررسی شد. ثبات ابعاد نمونه-ها با آزمون غوطه‌‌وری بلند ‌مدت محاسبه شد. یافته‌ها: با اعمال تیمار حرارتی، نمونه‌ها کاهش جرم پیدا کرد. در نمونه پیش اشباع شده با بوراکس، کاهش جرم ناشی از تیمارهای حرارتی کاهش یافت. تیمار حرارتی سبب کاهش زمان شعله‌وری شد. بوراکس سبب تاخیر در نقطه اشتعال چوب تیمار حرارتی شده گردید. ترموگرام‌های TGA نشان داد زغال باقی‌مانده در نمونه‌ اشباع شده با بوراکس- تیمار حرارتی شده بیشتر از تیمارهای حرارتی بود. زغال همچون عایقی عمل کرده و از انتشار حرارت جلوگیری کرد. ترموگرام‌های DSC نشان داد در نمونه‌ اشباع شده با بوراکس- تیمار حرارتی شده نسبت به نمونه تیمار حرارتی شده، سرعت تشکیل فرآورده‌های فرار به بیشینه مقدار خود در دمای کمتری رسید. بوراکس با قرارگیری در معرض حرارت، لایه شیشه‌ای تشکیل داده و از این طریق انتقال جرم گازهای قابل اشتعال را کاهش داد. نتایج غوطه‌وری بلند مدت نشان داد تیمار حرارتی با کاهش آبدوستی نمونه‌ها سبب کاهش واکشیدگی حجمی و جذب آب گردید. اشباع اولیه نمونه‌ها با بوراکس سبب افزایش آبدوستی و افزایش واکشیدگی حجمی و جذب آب شد. نتیجه‌گیری: چوب تیمار حرارتی شده مستعد آتش‌گیری شد و مقاومت آن در برابر آتش کاهش یافت. اشباع اولیه چوب نراد با بوراکس سبب تاخیر در نقطه اشتعال و زمان افروختگی و در نتیجه سبب افزایش مقاومت آن به آتش شد. سطح کربونیزه و کاهش جرم در نمونه اشباع شده با بوراکس- تیمار حرارتی شده از سایر تیمارها کمتر بود. آنالیز حرارتی نمونه‌ها حاکی از آن بود که نمونه تیمار حرارتی شده در مقایسه با نمونه‌ اشباع شده با بوراکس- تیمار حرارتی شده، کاهش جرم ناگهانی داشت. بوراکس سبب افزایش مقاومت به تخریب حرارتی چوب اصلاح حرارتی شده، گردید و با تغییر مسیر پیرولیز چوب، سبب جلوگیری از گسترش شعله می-گردد؛ به بیان دیگر بوراکس دمای تخریب حداکثر را کاهش داد. اشباع اولیه چوب نراد با بوراکس و تیمار حرارتی آن، سبب کاهش ثبات ابعاد در مقایسه با نمونه تیمار حرارتی شده گردید. واژه‌های کلیدی: مقاومت به آتش، آنالیز وزن‌‌ سنجی‌ حرارتی (TGA)، گرماسنجی پویشی افتراقی(DSC) ، ثبات ابعاد.

Upgrade to premium to download articles

Sign up to access the full text

Already have an account?login

similar resources

مقایسه تأثیر وضعیت طاق باز و دمر بر وضعیت تنفسی نوزادان نارس مبتلا به سندرم دیسترس تنفسی حاد تحت درمان با پروتکل Insure

کچ ی هد پ ی ش مز ی هن ه و فد : ساسا د مردنس رد نامرد ي سفنت سرتس ي ظنت نادازون داح ي سکا لدابت م ي و نژ د ي سکا ي د هدوب نبرک تسا طسوت هک کبس اـه ي ناـمرد ي فلتخم ي هلمجزا لکتورپ INSURE ماجنا م ي دوش ا اذل . ي هعلاطم ن فدهاب اقم ي هس عضو ي ت اه ي ندب ي عضو رب رمد و زاب قاط ي سفنت ت ي هـب لاتـبم سراـن نادازون ردنس د م ي سفنت سرتس ي لکتورپ اب نامرد تحت داح INSURE ماجنا درگ ...

full text

اثر تیمار حرارتی با روغن کلزا بر مقاومت به پوسیدگی چوب صنوبر دلتوئیدس

در این تحقیق مقاومت به پوسیدگی برون چوب صنوبر دلتوئیدس تیمار حرارتی شده در هوای محیط و روغن کلزا مورد بررسی قرار گرفت. برای این منظور نمونه‌هایی از چوب صنوبر با ابعاد 19×19×19 میلیمتر بر طبق استاندارد D 1413 ASTM تهیه شدند. تیمار حرارتی در دمای 180، 200 و220 درجه سانتی‌گراد و در مدت 2 و 4 ساعت در هوای محیط و روغن کلزا انجام شد. سپس کاهش حجم نمونه‌ها اندازه‌گیری شد. نمونه‌های آزمایشی به مدت 12 ه...

full text

اثر تیمار حرارتی با روغن کلزا بر مقاومت به پوسیدگی چوب صنوبر دلتوئیدس

در این تحقیق مقاومت به پوسیدگی برون چوب صنوبر دلتوئیدس تیمار حرارتی شده در هوای محیط و روغن کلزا مورد بررسی قرار گرفت. برای این منظور نمونه هایی از چوب صنوبر با ابعاد 19×19×19 میلیمتر بر طبق استاندارد d 1413 astm تهیه شدند. تیمار حرارتی در دمای 180، 200 و220 درجه سانتی گراد و در مدت 2 و 4 ساعت در هوای محیط و روغن کلزا انجام شد. سپس کاهش حجم نمونه ها اندازه گیری شد. نمونه های آزمایشی به مدت 12 ه...

full text

آنالیز حرارتی به روش‌های TGA و DTA چوب پلیمرحاصل از فورفوریلاسیون دوگونه راش و نراد

تحقیق حاضر با هدف تجزیه و تحلیل حرارتی چوب‌های فورفوریل‌دار شده حاصل از گونه راش (Fagus orientalis) و نراد (Abies alba) انجام گرفت. در این راستا آزمونه‌ها با دو میزان متفاوت فورفوریلاسیون در قالب سطح پایین (نراد 14% و راش 20%) و سطح بالا (نراد 38% و راش 65%)، اشباع و با نمونه‌های شاهد مقایسه شده‌اند. نتایج نشان داد با فورفوریلاسیون و افزایش سطح آن، تغییراتی در نمودارهای TGA وDTA رخ می‌دهد. در ن...

full text

بررسی رنگ‌پذیری چوب تیمار حرارتی شده

در این تحقیق اثر تیمار حرارتی با روغن کلزا بر عملکرد پوشش‌های رزین شفاف، آلکیدی‌مات، سلولزی نیمه‌شفاف، و آکریلیک مات بر روی صنوبر دلتوئیدس در محیط بیرونی (هوازدگی طبیعی) مورد بررسی واقع شد. برای این منظور نمونه‌هایی بدون عیب از برون چوب صنوبر دلتوئیدس با ابعاد 50×50×2 میلی‌متر (طولی× مماسی× شعاعی) تهیه گردید. نمونه‌های آزمایشی با روغن کلزا در درجه حرارت-های 180، 200، 220 درجه سانتی‌گراد و در مد...

full text

بررسی اثر تلفیقی اشباع نانومس و تیمار حرارتی با بخارآب بر خواص چوب

در این تحقیق، اثر استفاده از ذرات نانومس بر برخی از خواص فیزیکی و مکانیکی گونههای چوبی راش و نوئل که تحت تیمار حرارتی بخارآب قرار گرفتند، مورد بررسی قرار گرفت. لذا نیمی از نمونهها تحت تأثیر اشباع با محلول نانومس و نیمی دیگر بدون اشباع تحت تیمار بخارگرمایی در سطوح دمایی(120 ، 150 و 180 درجه سلسیوس) و مدت زمان تیمار(1 ، 3 و 5 ساعت) قرار گرفتند. طبق نتایج حاصله، چوب در اثر تیمار بخارگرمایی آب گریز...

15 صفحه اول

My Resources

Save resource for easier access later

Save to my library Already added to my library

{@ msg_add @}


Journal title

volume 25  issue 4

pages  71- 86

publication date 2019-02-20

By following a journal you will be notified via email when a new issue of this journal is published.

Hosted on Doprax cloud platform doprax.com

copyright © 2015-2023