پژوهش های علوم و فناوری چوب و جنگل (Mar 2022)
بررسی تأثیر پیش تیمارهای رطوبتی- حرارتی بر خواص کاربردی چوب فشرده‌سازی شده
Abstract
سابقه و هدف: چوب بعنوان یک ماده احیاءپذیر، با دارا بودن مزایای متنوع همواره دارای مصارف مختلفی در جامعه انسانی بوده است. با این وجود، این حقیقت که چوب یک ماده طبیعی است و از گونه‌های مختلفی تهیه می‌گردد، محدودیت‌هایی را در خواص (جذب رطوبت، تغییرات ابعادی، تخریب توسط عوامل مخرب زیستی، تخریب توسط اشعه ماورای بنفش و هوازدگی و ...) و کاربرد آن ایجاد می‌نماید؛ لذا این ماده طبیعی ممکن است برای بدست آوردن عملکرد و کاربرد مورد نظر نیاز به اصلاح و تغییر ساختاری داشته باشد. یکی از روش‌های اصلاح چوب‌های سبک، افزایش دانسیته آن با استفاده از فرایند فشرده‌سازی می‌باشد که غالبا خواص مکانیکی چوب را بهبود می‌بخشد. اما در فرایند فشرده‌سازی، چوب تمایل به بازگشت به حالت اولیه دارد. برای تعدیل بازگشت فنری و بهبود ثبات ابعادی چوب مطالعات و تحقیقات متعددی صورت پذیرفته است، ولی تا کنون روش مناسبی که بتواند میزان بازگشت فنری را بطور موثر کاهش داده و یا کنترل نماید و سبب پایداری ابعادی گردد ارائه نشده است. لذا این بررسی با بکارگیری پیش تیمارهای گرمآبی- حرارتی سعی در بهبود خواص فیزیکی و مکانیکی چوب صنوبر دارد؛ ضمن آن که به ارزیابی تأثیر روش نوین بکار گرفته شده بر کنترل بازگشت فنری و پایداری ابعادی نیز می‌پردازد.مواد و روش‌ها: در این بررسی نمونه‌های مورد نظر از گونه چوبی صنوبر (Populous deltoides) تهیه شدند. چوب صنوبر ابتدا در آزمایشگاه چوب و کاغذ مجتمع تحقیقاتی البرز به الوار تبدیل گردید و سپس قطعاتی با ابعاد 45×7×2/4 سانتی‌متر مکعب (طولی×مماسی×شعاعی) از آنها تهیه شد. در این بررسی به منظور پیش تیمار اولیه چوب صنوبر از آب جوش 100 درجه سانتی‌گراد استفاده شد. زمان تیمار گرمآبی در سه سطح صفر، 60 و 120 دقیقه در نظر گرفته شد. در مرحله بعد با استفاده از پرس گرم، دومین پیش تیمار و سپس عملیات فشرده‌سازی نمونه‌های تیمار شده در راستای شعاعی و با ضریب فشردگی 40 درصد انجام گرفت. میزان فشار پرس 50 کیلوگرم بر سانتی‌متر مربع و زمان پرس 60 و 90 دقیقه در نظر گرفته شد. همچنین از سه دمای پرس 160، 180 و 200 درجه سانتی‌گراد استفاده گردید. آزمون‌های فیزیکی شامل اندازه‌گیری گرادیان دانسیته و بازگشت فنری نمونه‌ها پس از متعادل‌سازی بودند. مقاومت به ضربه و مقاومت به فشار موازی الیاف نیز از آزمون‌های مکانیکی می‌باشند که مورد ارزیابی قرار گرفتند. جهت تجزیه و تحلیل آماری نیز از آزمون فاکتوریل و در قالب طرح کاملا تصادفی استفاده شد. تجزیه و تحلیل نتایج با استفاده از نرم افزار SPSS انجام شد و مقایسه میانگین‌ها با استفاده از آزمون چند دامنه‌ای دانکن مورد بررسی قرار گرفت.یافته‌ها: بررسی نتایج و مقایسه آن با سایر تحقیقات نشان دادند که با بکارگیری این فرایند می‌توان به خواص فیزیکی و مکانیکی قابل قبولی در نمونه‌ها دست یافت؛ به طوری که این فرایند می‌تواند سبب گرادیان دانسیته کمتر و ایجاد بافت همسان در نمونه‌ها گردد. همچنین نتایج بیانگر کاهش میزان بازگشت فنری پس از پرس و نیز پس از متعادل‌سازی نمونه‌ها بودند. خواص مکانیکی نمونه‌ها از جمله مقاومت به ضربه و مقاومت فشاری موازی الیاف نیز در اثر این فرایند بهبود یافت.نتیجه‌گیری: فرایند فشرده‌سازی گونه‌های چوبی سبک همراه با پیش تیمارهای رطوبتی- حرارتی سبب بهبود خواص فیزیکی و مکانیکی می‌گردد و دامنه کاربرد چوب‌های سبک را وسعت می‌بخشد.
Keywords
