نام پژوهشگر: حمید رضا منصوری
تیمور ولدبیگی سعید رضا فرخ پیام
چکیده این پژوهش با هدف بررسی تأثیر اندازه خرده چوب و نوع چسب بر روی خصوصیات تخته خرده چوب کم ضخامت صورت گرفت. به این منظور از سه نوع رزین فنل فرمالدئید، ملامین فرمالدئید و اوره فرمالدئید، چهار سطح اندازه ذرات ((12+ 8-)، (18+ 12-)، (25+ 18-) مش و ترکیبی از این سه سطح نامبرده) و سه سطح زمان پرس 120، 150 و 180 ثانیه به عنوان متغیرهای این مطالعه استفاده گردید و دیگر عوامل تولید ثابت در نظر گرفته شد. خواص مکانیکی و فیزیکی (مقاومت خمشی mor، مدول الاستیسیته moe، چسبندگی داخلی ib، واکشیدگی ضخامت بعد از 2 و 24 ساعت غوطه وری در آب ts2و ts24 جذب آب بعد از 2 و 24 ساعت غوطه وری wa2 و wa24 ) تخته های حاصل از این مواد مطابق با استاندارد 1037astm d تعیین و اطلاعات جمع آوری شده با استفاده از روش آماری فاکتوریل به کمک نرم افزار 21 spss مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت، میانگین های بدست آمده نیز از طریق آزمون دانکن تجزیه و تحلیل شد. نتایج نشان داد که بیشترین مقدار مقاومت خمشی (46/18 مگاپاسکال) مربوط به تخته ساخته شده با رزین فنل فرمالدئید، سطح ذرات از نوع ترکیبی و زمان پرس 180 ثانیه بود. تخته های حاصل از رزین ملامین فرمالدئید، سطح ذرات (18+ 12-) مش و زمان پرس 120 ثانیه نیز بیشترین مقدار مدول الاستیسیته (55/2027 مگاپاسکال) را دارا بودند. در بین تیمار های این مطالعه بیشترین مقدار چسبندگی داخلی (75/1 مگاپاسکال) مربوط به تخته های تولید شده با رزین ملامین، سطح ذرات (18+ 12-) مش و زمان پرس 180 ثانیه تعلق داشت. همچنین کمترین میزان واکشیدگی ضخامت بعد از 2 و 24 ساعت غوطه وری در آب (به ترتیب 13/14 درصد و 15/16 درصد) مختص تخته های ساخته شده با رزین فنل فرمالدئید، سطح ذرات (12+ 8-) مش و زمان پرس 180 ثانیه بود. کمترین میزان جذب آب بعد از 2 و 24 ساعت غوطه وری در آب به ترتیب برای تخته های حاصل از (رزین فنل فرمالدئید، سطح ذرات (20+ 18-) مش و زمان پرس 180 ثانیه) و (رزین فنل فرمالدئید، سطح ذرات ترکیبی و زمان پرس 180 ثانیه) با درصد های 97/37 و 1/56 متعلق بود.
سمانه میر مرتضی ناظریان
در این مطالعه امکان سبک سازی تخته خرده چوب با استفاده از پلی استایرن منبسط شده (expanded polystyrene) در شرایطی بررسی شد که مهمترین هدف یعنی کاهش وزن تخته به میزان 30 درصد با حفظ ساختار و مهمترین ویژگی های این فرآورده برای برخی از کاربردها، معین شده بود. استفاده از مقادیر متفاوت پلی استایرن منبسط شده در بافت تخته همزمان با تغییر دمای سطوح پرس و همچنین بکارگیری سه نوع چسب متداول در صنعت تخته خرده چوب (اوره فرمالدهید، ملامین فرمالدهید و فنل فرمالدهید)، شرایط ساخت نمونه ها را با روش آزمایشگاهی ساخت این فرآورده فراهم نمودند. تجزیه و تحلیل اطلاعات گردآوری شده از آزمون های مکانیکی و فیزیکی نمونه ها (مقاومت خمشی، مدول الاستیسیته، چسبندگی داخلی، واکشیدگی ضخامت و جذب آب) که مطابق با استاندارد en انجام شد، منتج به نتایجی شد، که برخی از آن ها در ادامه می آید. بطور کلی ثابت شد که پلی استایرن منبسط شده با پرکاربردترین چسب این صنعت یعنی اوره فرمالدهید سازگاری کامل داشته و خط چسبندگی بخوبی میان پلیمر و خرده چوب شکل می گیرد. حذف خرده چوب از لایه میانی و جایگزینی پلی استایرن منبسط شده در این لایه که باعث دستیابی به هدف اولیه یعنی کاهش وزن توأم با حفظ ظاهر فیزیکی تخته گشت، موفقیت آمیز بود. نتایج حاصل از تحلیل داده ها نشان داد که با افزایش دما و درصد پلی استایرن منبسط شده مقاومت خمشی و مدول الاستیسیته بهبود یافته و چسب اوره فرمالدهید نسبت به دو چسب دیگر بیشترین میزان مقاومت خمشی و مدول الاستیسیته را فراهم کرد. اما افزایش دما و مقدار پلی استایرن منبسط شده تأثیر منفی بر روی چسبندگی داخلی داشت. همچنین نوع چسب تأثیر معنی داری بر مقادیر چسبندگی داخلی داشته، بطوریکه چسب ملامین اوره فرمالدهید (بیشترین نسبت ملامین به اوره) بهترین عملکرد را بر این مقاومت نشان داد. نتایج حاصل از اندازه گیری خواص فیزیکی نشان داد که افزایش پلی استایرن منبسط شده می تواند بر جذب آب بلند مدت بیشترین تأثیر را داشته باشد و باعث بهبود این ویژگی شود. کمترین جذب آب و واکشیدگی ضخامت متعلق به تخته های ساخته شده حاوی چسب اوره فرمالدهید با کمترین دما و بیشترین میزان پلی استایرن منبسط شده بود. بیشترین مقاومت نگهداری پیچ به تخته های ساخته شده با 1 درصد پلی استایرن منبسط شده اختصاص داشت و تغییرات دما اثر معنی داری بر این مقاومت نداشت.
مجتبی مرشد محمد شمسیان
الوارهای¬لایه¬ای¬متقاطع (clt) به عنوان یک محصول مهندسی شده، محصول¬ جدیدی از خانواده فرآورده-های مهندسی چوب به نام چندسازه چوبی هستند. در این تحقیق، خواص مکانیکی و فیزیکی محصول الوار ¬لایه¬ای¬ متقاطع ساخته شده از گونه صنوبر به عنوان ماده اولیه بررسی گردید. عوامل که در ساخت این محصول به-کار رفته شامل سه نوع رزین اوره فرم¬آلدئید/پلی¬وینیل¬استات ، پلی¬وینیل¬استات و سریش و میزان فشار پرس در دو سطح 15 و20 کیلوگرم بر سانتی¬مترمربع و اندازه پهنای نوارها در سه سطح 3، 4 و 5 سانتی¬متر با ضخامت 8 میلی¬متر بود. عواملی مانند درجه حرارت پرس (80 درجه سانتی¬گراد)، زمان پرس (20 دقیقه) و میزان مصرف چسب (150 گرم بر مترمربع به صورت خط چسب بین هر رویه) ثابت در نظر گرفته ¬شد. تجزیه و تحلیل آماری نشان ¬داد که اثرات نوع رزین، میزان فشار پرس و اندازه نوارها بر خصوصیات اندازه گیری شده و همچنین اثرات متقابل آن ها بر هم¬ دیگر در اکثر موارد در سطح 95 درصد معنی¬دار می¬باشد. خواص خمش استاتیک شامل مدول گسیختگی، مدول الاستیسیته، فشار موازی و عمود با محور طولی، مقاومت برشی، ظرفیت نگهداری پیچ و میخ، واکشیدگی ضخامت و جذب آب تخته ها مورد بررسی قرار گرفت و مشخص شد در مدول گسیختگی و مدول الاستیسیته با کاهش پهنا و افزایش فشار پرس همراه با رزین اوره فرم¬آلدئید/پلی¬وینیل¬استات تفاوت معنی¬داری وجود داشته است؛ ولی باید به این نکته هم توجه داشت که چسب سریش با توجه به قیمت پایین در برخی موارد اختلاف خیلی کمی با سایر رزین¬ها داشته است و در فشار موازی و عمود با محور طولی تخته¬ها، تفاوت معنی¬داری در بین عوامل متغیر نداشته است و در مقاومت برشی با کاهش فشار پرس و افزایش اندازه نوارها، مقاومت¬ها افزایش یافته و تفاوت معنی¬داری بین عوامل متغیر مشاهده شد. در مورد خصوصیات جذب آب و واکشیدگی ضخامت (پس از 2 ساعت غوطه¬وری در آب)، با توجه به اینکه کلیه رزین¬ها حلال در آب بودند و مقاومتی در مقابل آب ندارند همه تخته پس از دو ساعت در آب باز شدند ولی در بعضی موارد رزین اوره فرم-آلدئید/پلی¬وینیل¬استات و سریش پس از دو ساعت کمی مقاومت کرده و متلاشی نشدند. ظرفیت نگهداری پیچ تخته¬ها در چسب پلی¬وینیل¬استات دارای بیش ترین مقاومت بود و ظرفیت نگهداری میخ تخته¬های حاصل از چسب سریش دارای بیش ترین مقاومت بود. در کل بهترین عملکرد را از نظر مقاومتی تخته¬ای ساخته شده با رزین اوره فرم¬آلدئید/پلی¬وینیل¬استات و با اندازه 3 سانتی¬متر و فشار 20 کیلوگرم بر متر¬مربع داشته است.
مسیح مسعودی فر بابک نصرتی
خصوصیات چندسازه های چوب پلاستیک به مقاومت اتصال اجزاء تشکیل دهنده آن در منطقه بین فازی بستگی دارد. جهت بهبود چسبندگی اتصال بین دو فاز در کامپوزیت چوب پلاستیک دو دیدگاه وجود دارد: اصلاح فاز زمینه پلیمری یا اصلاح فاز لیگنوسلولزی. هدف از این تحقیق، بررسی اثر تیمار شیمیایی آرد چوب و تاثیر نانو ذرات دی اکسید تیتانیوم بر خواص فیزیکی، مکانیکی و ریخت شناسی چندسازه حاصل از پلی پروپیلن (pp)/ آرد چوب (wf) / نانو دی اکسید تیتانیوم (tio2)می باشد. بدین منظور، آرد چوب مخلوط پهن برگان شمال ایران تحت تیمارهای شیمیایی مختلف شامل تیمار با هیدروکسید سدیم، اسید استیک و آب گرم قرار گرفتند و با نمونه های شاهد (تیمار نشده) مقایسه شدند. پس از انجام تیمار شیمیایی، آرد چوب و پلی پروپیلن با نسبت وزنی 50 به 50 به همراه سطوح مختلف نانو tio2 (phc 5 و 3،1،0 (per hundred compounds)) و phc 3 ماده سازگارکنندهmapp در دستگاه مخلوط کن داخلی ترکیب شده و در نهایت چندسازه چوب پلاستیک با استفاده از روش قالبگیری تزریقی ساخته شد. سپس آزمون های مکانیکی شامل مقاومت به خمش، کشش و ضربه و آزمون های فیزیکی شامل جذب آب، واکشیدگی ضخامت و دانسیته بر روی نمونه ها مطابق با استاندارد (astm) انجام گرفت. همچنین به منظور بررسی ریخت شناسی کامپوزیت ها از میکروسکوپ الکترونی پویشی (sem) استفاده گردید. نتایج نشان داد که تمامی مقاومت های مکانیکی و همین طور دانسیته در اثر اصلاح شیمیایی افزایش یافت و جذب آب و واکشیدگی ضخامت نیز کاهش یافت. از طرفی مقاومت خمش، کشش و مدول کششی با افزایش میزان نانو tio2 از 0 به phc 3 و مدول خمشی و دانسیته با افزایش نانو ذرات از 0 به phc 1 افزایش و سپس با افزایش این نانو ذرات تا phc 5 از میزان این مقاومت ها کاسته شد. همچنین با افزودن نانو tio2 از 0 به phc 5 مقاومت به ضربه کاهش و دانسیته افزایش یافت. جذب آب و واکشیدگی نانو چندسازه ها با افزایش نانو ذرات از 0 به phc 5 پس از 24 ساعت، کاهش یافت. نتایج ریخت شناسی نشان داد که نمونه های تیمار شده دارای سطح اتصال بهتری نسیت نمونه اصلاح نشده با ماتریس پلیمری دارند. همچنین نمونه های حاوی phc 3 نانو tio2 نظم بالاتر و پراکنش بهتری را نشان دادند. به منظور اطمینان از انجام تیمار شیمیایی، آزمون های تبدیل فوریه مادون قرمز (ftir) و درصد تغییرات وزن (wpg) بر روی آرد چوب انجام شد.