تأثیر فرایند روغن- گرمایی بر عملکرد بیولوژیکی، فیزیکی و مکانیکی گرما‌چوب تولید شده

Abstract

سابقه و هدف: چوب با توجه به ماهیت طبیعی آن، دارای محدودیت‌هایی در خواص و کاربرد است که برای رفع آنها، نیاز به اصلاح دارد. اصلاح چوب معمولاً با اهداف مختلف و روش‌های متعددی انجام می‌شود. یکی از روش‌های اصلاح چوب، استفاده از تیمارهای حرارتی به‌منظور بهبود ثبات ابعادی و افزایش دوام بیولوژیکی چوب است؛ اما آنچه مسلم است آن است که اصلاح حرارتی چوب بر سایر خواص فیزیکی و مکانیکی چوب نیز تأثیرگذار است. اصلاح حرارتی چوب در حضور اکسیژن سبب اکسیداسیون ساختار شیمیایی چوب شده و منجر به کاهش خواص فیزیکی و مکانیکی چوب می‌گردد. ازاین‌رو حذف اکسیژن در طول فرایند تیمار حرارتی می‌تواند سبب کاهش اثرهای تخریبی این تیمار گردد. در این بررسی با به‌کارگیری فرایند روغن- گرمایی (Thermo-oil) و حذف اکسیژن در طول فرایند، به ارزیابی تأثیر این تیمار بر عملکرد قارچ عامل پوسیدگی سفید (Trametes versicolor) پرداخته شده است. همچنین تأثیر تیمار حرارتی (فرایند روغن- گرمایی) در محیط فاقد اکسیژن بر خواص مهندسی گونه‌های چوبی غان و کاج ارزیابی شد.مواد و روش‌ها: در این بررسی نمونه‌های مورد نظر از دو گونه چوبی غان (Betula SP.) و کاج (Pinus SP.) تهیه شدند. تیمار گرمایی نمونه‌های مورد نظر با استفاده از فرایند روغن- گرمایی، در یک سیلندر مجهز به سیستم فشار و خلأ انجام شد. همچنین از روغن بازیافت شده صنعتی برای تیمار گرمایی نمونه‌ها استفاده گردید. دما و زمان مورد استفاده در این تیمار به ترتیب 195 درجه سانتی‌گراد و 5 ساعت در نظر گرفته شد. در پایان فرایند تیمار، روغن مورد استفاده از سیلندر اصلی به داخل مخزن روغن تخلیه شده و پس از اعمال خلأ نمونه‌ها از داخل سیلندر خارج گردیدند. به‌منظور بررسی مقاومت بیولوژیکی و نیز خواص فیزیکی و مکانیکی (جذب آب و واکشیدگی، دانسیته، کاهش وزن، مقاومت خمشی، مقاومت به فشار موازی الیاف و مقاومت به ضربه) از چوب‌های تیمار شده و شاهد، نمونه‌های آزمونی در ابعاد استاندارد تهیه گردید. به‌منظور تجزیه‌وتحلیل آماری از نرم‌افزار SPSS استفاده شد. از آزمون تجزیه واریانس ANOVA نیز برای مقایسه بین گروه­ها استفاده شد.یافته‌ها: بررسی نتایج به‌دست‌آمده نشان داد که تیمار روغن- گرمایی می‌تواند سبب کاهش عملکرد قارچ عامل پوسیدگی سفید و نیز اثرگذاری کمتر این قارچ بر خواص فیزیکی و مکانیکی هر دو گونه چوبی گردد. همچنین نتایج نشان داد که تیمار روغن- گرمایی سبب بهبود ویژگی‌های فیزیکی و کاهش ویژگی‌های مکانیکی به‌استثنای مقاومت فشاری موازی الیاف گردید.نتیجه‌گیری: تیمار روغن-گرمایی در درجه حرارت بالا سبب تغییرات ساختاری چوب شده و ویژگی‌های فیزیکی و مکانیکی چوب را تحت تأثیر قرار می‌دهد. همچنین تغییرات ساختاری به وجود آمده در اثر تیمار حرارتی می‌تواند عاملی مؤثر و بازدارنده بر اثرگذاری و عملکرد قارچ‌ عامل پوسیدگی سفید بر خواص فیزیکی و مکانیکی چوب باشد.

Keywords

• واژه‌های کلیدی: گرما چوب
• روغن- گرمایی
• خواص فیزیکی و مکانیکی
• قارچ