ارزیابی خواص مکانیکی چوب شفاف مهندسی از چند گونه ی پهن برگ داخلی

سابقه و هدف: علاوه بر قیمت مناسب دلیل اصلی استفاده از پلیمرها در صنعت و ساخت سازه ها، خواص مکانیکی مطلوب آن است. به این دلیل خواص مکانیکی در اکثر کاربردها دارای اهمیت بیشتری نسبت به خواص شیمیایی و فیزیکی بوده و مورد توجه می باشد. بنابراین لازم است اطلاع جامعی در رابطه با این خواص به دست آورد و چگونگی اصلاح رفتارهای مکانیکی را با کمک عوامل ساختاری زیاد پلیمرها پیگیری نمود. چوب جزء قدیمی ترین مصالح ساختمانی است که به دلیل سبک بودن و مقاومت کششی بالا در راستا موازی الیاف دارای ارزش زیادی در ساخت سازه ها به خصوص سازه های سبز است. تلفیق خواص مکانیکی خوب چوب با پلیمرهای مختلف از دیرباز مورد توجه محققان مختلف قرار گرفته است. کامپوزیت چوبی مختلف محصول این دیدگاه است. کامپوزیت چوبی شفاف که در صنعت اروپا و آمریکا به عنوان چوب شفاف شناخته می شود از جمله کامپوزیت های نوظهوری هستند که به عنوان جایگزینی برای شیشه استفاده می شوند. بررسی ویژگی های متنوع این فرآورده برای رسیدن به محصول تجاری مناسب ضروری به نظر می رسد.مواد و روش ها: در تحقیق حاضر سه گونه بومی پر مصرف در ایران شامل راش، افرا و صنوبر پس از لیگنین زدایی برای ساخت کامپوزیت چوبی شفاف استفاده شدند. لیگنین زدایی روکش های چوبی با کمک کلریت سدیم (۲NaClO) در pH ۶/۴ انجام شد. نمونه های لیگنین زدایی شده تحت شرایط خلا با رزین های اپوکسی (E) و پلی وینیل الکل (PVA) اشباع شدند. پلیمریزاسیون رزین PVA در دمای C˚۴۰ درون آون و رزین اپوکسی در دمای محیط انجام شد. آزمونه های ساخته شده پس از بررسی شفافیت برای آزمون کشش در راستای الیاف آماده شد. داده ها با استفاده از تحلیل واریانس (ANOVA) تجزیه و تحلیل شدند. مقایسه میانگین ها با استفاده از آزمون چند دامنه ای دانکن (DMRT) با سطح اطمینان ۹۵% انجام شد. تمام تجزیه و تحلیل ها با نرم افزار SPSS انجام شد. یافته ها: نتایج نشان داد علی رغم انجام فرایند لیگنین زدایی، روکش ها همچنان مقاومت کششی مطلوبی در راستا الیاف داشتند. آزمونه های شفاف گونه چوبی افرا خواص مناسبی با هر دو نوع رزین نشان داد. ویژگی های فراورده های ساخته شده با رزین پلی وینیل الکل بهتر از رزین اپوکسی بود. آزمونه های شاهد از پلیمر اپوکسی و پلی وینیل الکل دارای کرنش شکست بالاتری نسبت به کامپوزیت های چوبی شفاف و سایر آزمونه های شاهد بودند. چوب شفاف گونه افرا و رزین PVA از نظر مقادیر تنش نهایی و کرنش معادل آن در راستای طولی بهتر از سایر گونه ها بود.نتیجه گیری: بر اساس نتایج به دست آمده از تحقیق حاضر شفافیت مناسب فراورده های ساخته شده در کنار خواص مکانیکی مناسب، شرایط استفاده این محصول را در قسمت هایی از سازه که فراورده شفاف تحت تنش های کششی در راستا الیاف می باشد، مساعد می سازد. نتایج نشان داد هر دو ماتریس پلیمری نتایج قابل قبولی در برابر تنش محوری داشتند و کرنش بالای فرآورده ها نیز تاییدی بر این موضوع است.

کلیدواژه ها:

خواص مکانیکی ، کشش موازی الیاف ، کرنش ، کامپوزیت چوبی شفاف ، رزین پلی وینیل الکل