تاثیر نوع و مقدار گرانول های پلی استایرنی بر ویژگی های فیزیکی و مکانیکی چند سازه های سبک وزن چوبی

سابقه و هدف: امروزه تولید اوراق فشرده چوبی با دانسیته کمتر (حدود 25 درصد کمتر نسبت به پانل های معمولی) بدلیل افزایش بی رویه قیمت چوب و همچنین نیاز بازار به محصولات سبک وزن بسیار مورد توجه صنایع اوراق فشرده چوبی در دنیا می باشد. برای تولید چند سازه های سبک وزن چوبی، مواد و روش های مختلفی در سال های اخیر مورد استفاده قرار گرفته است. در این بین، استفاده از مواد اولیه سبک وزن و پر حجم مانند مواد پلیمری بسیار سبک بیشتر مورد توجه محققین و تولیدکنندگان برای کاهش دانسیته اوراق فشرده چوبی بوده است. استفاده همزمان از خصوصیات و ویژگی های منحصر به فرد دو یا چند ماده متداول چوبی برای تولید چند سازه های چوبی سبک وزن نیز می تواند بهبود عملکرد فرآورده تولید شده را نیز به همراه داشته باشد. هدف از تحقیق حاضر، تولید و ارزیابی چند سازه های سبک چوبی متشکل از لایه های سطحی الیاف و لایه میانی از مخلوط خرده چوب و گرانول های پلی استایرنی بوده است. از آنجا که تاکنون در هیچ مطالعه ای، مقایسه ای بین نوع و درصد گرانول های پلی استایرنی قابل انبساط و از پیش منبسط شده بر ویژگی های فیزیکی و مکانیکی چند سازه های سبک چوبی صورت نگرفته است، در این تحقیق به بررسی آن ها پرداخته شده است. مواد و روش ها: چند سازه های سبک چوبی با دانسیته 520 کیلوگرم بر مترمکعب با لایه های سطحی الیاف و لایه میانی از مخلوط خرده-چوب و گرانول های پلی استایرنی تشکیل شد. برای ساخت تخته ها، از گرانول های پلی استایرنی در دو نوع از پیش منبسط شده و قابل انبساط و هر کدام در درصدهای مختلف (5، 10 و 15 درصد وزن خشک خرده چوب های لایه میانی) استفاده شد. در این تحقیق، ویژگی-های مکانیکی (مقاومت خمشی، مدول الاستیسیته، چسبندگی داخلی، مقاومت به پیچ) و فیزیکی (درصد واکشیدگی ضخامت و جذب آب) نمونه های آزمونی مورد بررسی قرار گرفت. یافته ها: اطلاعات به دست آمده نشان دادند که استفاده از گرانول های پلی استایرنی در لایه میانی باعث بهبود ویژگی های فیزیکی و مکانیکی نمونه ها نسبت به نمونه شاهد (بدون گرانول) شد. مدول الاستیسیته در نمونه های حاوی گرانول های از پیش منبسط شده بسیار بیشتر از نمونه های حاوی گرانول های قابل انبساط بوده است، اما سایر ویژگی های فیزیکی و مکانیکی تفاوت خیلی زیادی در نوع گرانول مصرفی نداشته اند. افزایش درصد گرانول تا 15 درصد نیز تاثیر مثبتی بر چسبندگی داخلی، مقاومت به پیچ و ویژگی های فیزیکی نمونه ها داشته است. درصد واکشیدگی ضخامت و درصد جذب آب نمونه ها در صورت استفاده از گرانول های پلی استایرنی به طور معنی داری کاهش یافته است. نتیجه گیری: افزایش درصد گرانول های پلی استایرنی بیشترین تاثیر را در چسبندگی داخلی و مقاومت به پیچ نمونه ها داشته است. نتایج آزمون ها در ارتباط با مقایسه نوع گرانول های از پیش منبسط شده و قابل انبساط نشان داد که به استثنای مدول الاستیسیته و چسبندگی داخلی سایر ویژگی های فیزیکی و مکانیکی تفاوت خیلی زیادی در نوع گرانول مصرفی نداشتند. به عنوان نتیجه گیری کلی می توان بیان داشت که استفاده از گرانول های قابل انبساط، با توجه به حذف مرحله پیش منبسط شدن آن ها و همچنین افزایش بهره وری چسب برای تولید چند سازه های سبک چوبی توصیه می شود.

کلیدواژه ها:

چند سازه های سبک چوبی ، خرده چوب ، الیاف ، سبک وزن ، گرانول پلی استایرن