ارتقای چسب اوره فرمالدهید مورد استفاده در تخته خرده چوب با استفاده از لیگنین اصلاح شده فرآیند سودای باگاس و نانورس

هدف از این تحقیق ارتقای ویژگی های چسب اوره فرمالدهید مورد استفاده در تخته خرده چوب با استفاده از لیگنین اصلاح شده حاصل از فرآیند خمیرسازی سودای باگاس و نانو ذرات رس بوده است. بررسی تاثیر اصلاح ملکول لیگنین با روش متیلاسیون روی خواص چسب اوره فرمالدهید (در مقایسه با لیگنین اصلاح نشده)، بررسی عملکرد نانو ذرات رس روی ویژگی های تخته خرده چوب حاوی بهترین ترکیب چسب سنتز شده از دیگر اهداف این تحقیق به شمار می¬رود. به همین منظور، لیگنین مورد نیاز از لیکور سیاه فرآیند خمیرسازی سودای باگاس به روش اسیدی استخراج شد. تغییرات ساختاری و حرارتی لیگنین استخراج شده بعد از اصلاح گلی اکسال بررسی شد و سپس به همراه لیگنین اصلاح نشده در درصدهای مختلف وزنی (0، 5،10،15، 20، 25 و 30 درصد) جایگزین اوره دوم در سنتز چسب اوره فرمالدهید گردید. سپس کلیه ویژگی های فیزیکی- شیمیایی(فرمالدهید آزاد، زمان ژله ای شدن، درصد ماده جامد، دانسیته، ویسکوزیته و حلالیت) چسب ساخته شده مطابق روش¬های استاندارد اندازه گیری شد. همچنین به منظور بررسی کیفیت اتصالات چسبی، از چسب های ساخته شده در تهیه تخته لایه استفاده گردید و ویژگی هایی مانند مقاومت برشی، جذب آب و انتشار فرمالدهید تخته تولیدی اندازه گیری شد. با توجه به نتایج بدست آمده، نانوذرات رس در درصدهای مختلف وزنی (5/0، 1 و 5/1 درصد وزنی) به بهترین فرمولاسیون چسب اوره فرمالدهید- لیگنین اضافه شد. در نهایت با توجه به نتایج حاصل از خواص مورد بررسی، بهترین ترکیب از بین چسب های ساخته شده انتخاب شده و در دو شرایط پرسی ( دمای c?150، زمان 6 دقیقه و دمای c?160، زمان 5 دقیقه) در ساخت چندسازه تخته خرده چوب بکار گرفته شد. نتایج این تحقیق نشان داد که گلی اکساله کردن لیگنین موجب افزایش مکان های واکنشی فعال در ساختار لیگنین می¬گردد. همچنین آنالیز dsc نشان داد که دمای انتقال شیشه ای لیگنین (tg) حاصل از فرآیند خمیرسازی سودای باگاس بعد از گلی اکساله شدن کاهش می یابد. نتایج حاصل از بررسی خواص فیزیکی- شیمیایی چسب اوره فرمالدهید اصلاح شده با لیگنین نشان داد که گلی اکسال کردن نقش مهمی در بهبود واکنش¬گری لیگنین در تهیه چسب دارا می باشد؛ به¬طوریکه چسب اوره فرمالدهید حاوی لیگنین گلی اکسال شده دارای زمان ژله ای شدن و انتشار فرمالدهید کمتری در مقایسه با چسب اوره فرمالدهید حاوی لیگنین اصلاح نشده دارا می باشد. جایگزینی 15 درصد اوره مصرفی با لیگنین گلی اکسال شده علاوه بر کاستن میزان انتشار فرمالدهید و میزان جذب آب موجب کاهش معنی دار مقاومت برشی تخته لایه نمی گردد. از سوی دیگر نتایج این تحقیق نشان داد که نانو ذرات رس تقریبا به طور کامل در ماتریس چسب اوره- لیگنین- فرمالدهید پخش گردیده و موجب کاهش زمان ژله ای شدن و میزان فرمالدهید آزاد چسب می گردند. همچنین این نانوذرات موجب کاهش دمای انعقاد چسب های تولیدی و تغییر ساختار شیمیایی چسب می¬گردند. افزودن نانورس موجب بهبود ویژگی های فیزیکی (جذب آب و واکشیدگی ضخامت) و مقاومتی (مدول الاستیسیته، مقاومت خمشی، چسبندگی داخلی) تخته خرده چوب مورد مطالعه نیز می¬گردد. بررسی خواص چندسازه های تولیدی نشان داد که میزان انتشار فرمالدهید با افزودن نانوذرات رس کاهش می¬یابد. تخته خرده چوب های ساخته شده در دمای c?160 و زمان 5 دقیقه ویژگی های فیزیکی و مقاومتی بهتری نسبت به تخته خرده چوب های ساخته شده در دمای c?150و زمان 6 دقیقه نشان دادند.