تحقیق مقايسه رفتار تخته خرده چوب و تخته كاه در برابر پرس

دسته بندي : فنی و مهندسی » صنایع
مقايسه رفتار تخته خرده چوب و تخته كاه در برابر پرس

Comparison of the pressing behaviour of wood particleboard and strawboard


چكيده:
براي افزايش اطلاعات در مورد روش توليد كامپوزيت كاه، ذرات به كار برده شده در تخته خرده چوب و تخته كاه به همراه چسب اوره فرم آلدهيد(UF) تحت پرس قرار گرفته و به صورت آزمايشي ، نفوذ پذيري خرده چوب ها ، فشار خرده چوب ها ، دماي مغز تخته ، فشار بخار مغزي ، پروفيل عمودي تخته، بررسي و با هم مقايسه شدند.
نتايج نشان دادند كه تخته كاه خيلي بيشتر فشرده مي شود و بنابراين نياز به فشار كمتري براي فشرده شدن داشت.
ذرات چوب و ذرات جدا شده از تخته كاه با هم مقايسه شدند. الياف كاه به دست آمده از آسياب چكشي، نفوذ پذيري كم و ثانيا‌ً فشار بخار مغزي بالايي داشته و بيشترين دماي مغزي را در هنگام پرس گرم، نشان دادند كه به اختلاف دانسيته بين سطح و لايه هاي مغزي در تخته پرس شده نهايي، افزود.
توصيه شده است كه بسته شدن پرس به آهستگي و باز شدن آن طولاني مدت باشد تا برنامه پرس تخته كاه بهبود يابد.
مقدمه :
تخته كاه يك كامپوزيت كاملاً جديد وتوليد شده از كاه گندم يا برنج مي باشد. در فرآيند توليد ، ممكن است كاه ها كوبيده شوند(آسياب چكشي) ويا به الياف پالايش شوند. براي ارتباط مؤثر بين الياف كاه با محتويات غيرآلي سطوح بالايي ، معمولاً از رزين متيل دي فنيل (MDI) استفاده مي شود. برخي از مطالعات نشان مي دهد كه پرس خوب منجر به توليد تخته كاه مطلوب مي شود. تخته كاه مي تواند جايگزين MDF و تخته خرده چوب شود، همچنين توليد تخته كاه براي مناطق و كشور هايي كه منابع چوبي كمي دارند و نيز الياف كشاورزي كه به آساني در دسترس است، بسيار جالب باشد. ولي تخته كاه هنوز براي رسيدن به عرصه توليد تجاري بالا،داراي مشكلات تكنيكي در فرايند شكل دهي كاه دارد، كه به نظر مي رسد ذرات چوب و الياف داراي خصوصيات مختلفي هستند. يك تكنيك كه از اهميت خاصي برخوردار است، پرس تخته كاه در توليد مي باشد. در يك كامپوزيت چوب، پرس يك كليد فعال در توليد تخته كاه است. هنگام پرس گرما و فشار براي استحكام ذرات چوب و عملكرد چسب بكار مي روند. افزايش توليد نتنها به وسيله زمان پرس هدايت مي شود، بلكه به خصوصيات فيزيكي و مكانيكي توليد نهايي و به ذرات متراكم شده خرده چوب ها و عملكرد چسب ها بستگي دارد. عملكرد پرس گرم خيلي پيچيده است، زيرا تغييرات معني داري در گرما، رطوبت، تغيير شكل و چسبندگي ديده مي شود. در اين تحقيق خصوصيات رفتار تخته كاه در برابر پرس را با بهترين تخته خرده چوب ها مقايسه كردند. هدف اصلي تحقيق، بهبود اطلاعات مربوط به رفتار تخته كاه در برابر پرس بود و اهداف ديگر عبارتند از:
1- بررسي تجربي استحكام و نفوذ پذيري تخته كاه در مقايسه با تخته خرده چوب
2- بررسي درجه حرارت چوبها ، فشار گاز داخلي ،دانسيته پروفيل عمودي تخته كاه و تخته خرده چوب در طي پرس گرم

مواد و روشها :
براي تهيه كاه از سه گونه گندم استفاده شد. آنها الياف كاه را بوسيله ساييدن كاه توسط آسياب چكشي و پالايش در فشار اتمسفر از هم جدا كرده و براي مقايسه، ذرات باريك چوب را از يك كارخانه تخته خرده چوب تهيه كردند . ذرات كاه و ذرات چوب در ابعاد 250×250 ميليمتر كه براي يك آزمون مكانيكي بين المللي آماده شده بودند، با استفاده از پرس سرد، پرس شدند . آزمون فشار براي تعيين ارتباط تنش و كرنش با ذرات تحت بار و شرايط بدون بارگذاري انجام شد. آزمون پرس گرم براي رزيني شدن ذرات شكل گرفته انجام شد، تا رفتار و عكس العمل پرس گرم تخته ها مشخص شود. دو تخته 900 × 900 ميليمتر از هر سه نوع كاه شامل ذرات كاه ساييده شده(توسط آسياب چكشي)، ذرات كاه پالايش شده و ذرات چوب ساخته شدند. چسب اوره فرم آلدهيد (UF) به ميزان 9 درصد اندازه گيري شده بود. از اين تحقيقات براي تعيين درجه حرارت و فشار بخار ذرات در هنگام پرس استفاده شد. فشار و در هم رفتگي ذرات به صورت اتوماتيكي با استفاده از سيستم كامپيوتري اندازه گيري شده و كنترل مي شود. براي تعيين نفوذ پذيري، نمونه هاي ديسكي (mm50 قطر و mm5 ضخامت)از تخته هاي آزمايشي و تخته خرده چوب تجاري بريده و تهيه شدند. اين نمونه ها براي مطالعه وضعيت اوليه هدايت سيستم جريان هوا تهيه شده بودند. فشار هوا و ميزان جريان براي هر آزمون ثبت شد. نفوذ پذيري بر اساس قانون darcy محاسبه شد. براي اندازه گيري مقدار تراكم عمودي، 3 نمونه mm50 × mm50 از هر تخته بريده شد. ضخامت نمونه ها به دقت با عبور اشعه x استاندارد مورد بررسي قرار گرفتند. نتايج بررسي ها بر اساس دانسيته ميانگين نمونه ها با قطعات توليد شده از لايه هاي با دانسيته متوسط مقايسه شد.

بحث ونتيجه گيري:
خصوصيات مواد
- شكل هندسي مواد
در جدول1 اندازه هاي توزيع شده ذرات چوب، ذرات كاه ساييده شده و ذرات كاه پالايش شده مشخص شده است. هر دوي ذرات چوب و ذرات كاه ساييده شده حاوي بعضي ذرات كلفت و مقدار كمي ذرات باريك هستند، در حاليكه ذرات كاه پالايش شده اكثراً يك شكل به نظر مي رسند. كاه هاي ساييده شده ضخيم اغلب شامل هيچ گرد و غباري نيستند. ويژگي هاي هندسي ديگر ذرات كاه (بخصوص كاه ساييده شده ) به طوري است كه خيلي شبيه تراشه هاي كوچك هستند (باريك و تخت) و برخلاف شكل مكعب ذرات چوب مي باشد.
خرده چوب هاي تراشه اي شكل، داراي نفوذ پذيري كم بخار در حالت كاه هاي متراكم يا نيمه متراكم هستند. جدول 2 فهرستي از جرم مخصوص ظاهري ذرات چوب به هم فشرده، كاه ساييده شده و ذرات كاه پالايش شده را نشان مي دهد. بدون هيچ پرسي، فشردگي ذرات چوب، بيشتر از ذرات كاه است.
اين حقيقت دارد كه كاه در سطح خود موم اندود است و اين مي تواند منجر به ايجاد مشكل در نگهداري ذرات و درهم رفتگي بدون نقص ( در هنگام انتقال براي شكل گيري كيك و پرس) شود. متاسفانه مشكلات به وسيله چسب MDI (كه خصوصيات جذب كنندگي ضعيفي دارد)حل نشدند. بنابراين، پيش پرس ممكن است هنگام توليد تجارتي تخته كاه، بخصوص تخته كاه ساييده شده ضروري باشد.