مقاله بررسی امکان ساخت تخته تراشه جهت دار (OSB) از ضایعات حاصله از کناره بری روکش راش در کارخانجات روکش و تخته لایه سازی

word قابل ویرایش
10 صفحه
دسته : اطلاعیه ها
12700 تومان
127,000 ریال – خرید و دانلود

*** این فایل شامل تعدادی فرمول می باشد و در سایت قابل نمایش نیست ***

بررسی امکان ساخت تخته تراشه جهت دار (OSB) از ضایعات حاصله از کناره بری روکش راش در کارخانجات روکش و تخته لایه سازی

چکیده
تعداد ١٨ تخته تراشه جهت دار (OSB) با ضخامت ١۵ میلیمتر و وزن مخصوص ٠.۶۵ گرم برسانتیمترمکعب از تراشه های چوبی راش به ابعاد ٠.۶ × ٢ × ١٢ سانتی متر حاصله از ضایعات کارخانه ی روکش و تخته لایه سازی، با وضعیت استقرار تراشه ها در لایه میانی به دو حالت موازی و عمود بر لایه ی سطحی (٩ تخته برای هر یک از دو حالت ) و ۶% چسب فنل فرمالدئید با فشار ٣٠ کیلوگرم بر سانتیمترمربع پرس به مدت ١٢ دقیقه ساخته شد و از هر یک از دو وضعیت استقرار تراشه ها، سه تخته در هر یک از سه شرایط رطوبت نسبی ۶۵%، ٨٠% و ٩۵% و دمای ثابت ٢٠ درجه ی سانتیگراد قرار داده شد، تا پس از رسیدن رطوبت تخته ها به تعادل با محیط ، مقاومت خمشی آنها طبق استاندارد ۶٨٧۶٣-DIN تعیین گردد.
آزمون تجزیه واریانس در سطح اطمینان ٩۵% نشان داد، اثر جهت قرار گرفتن لایه ها در لایه میانی بر مقاومت خمشی تخته تراشه ها معنی دار است و مقاومت خمشی تخته ها در شرایطی که تراشه ها در جهت موازی با سطح تخته قرار می گیرند، تا (Kg/cm٢) ۴٢١/٢ افزایش می یابد. همچنین ، اثر رطوبت نسبی محیط بر مقاومت خمشی تخته ها نیز معنی دار است و با افزایش رطوبت نسبی محیط ، مقاومت خمشی تخته ها از (Kg/cm٢) ٣٧٢/٨۴ در رطوبت نسبی ۶۵% به (Kg/cm٢) ٣٢١/١۵ در رطوبت نسبی ٩۵% کاهش می یابد.
کلمات کلیدی : تخته تراشه جهت دار، مقاومت خمشی ، راش، ضایعات روکش
١

١- مقدمه
با توجه به کاهش روزافزون سطح جنگل های جهان بخصوص در کشورهای توسعه نیافته ، تأمین مواد اولیه صنایع مختلف سلولزی از منابع غیر جنگلی و بازیافتی در سال های اخیر، مورد توجه قرار گرفته است .
ضایعات صنعت روکش و تخته لایه بسته به نوع و کیفیت ماشین آلات ۵٠-٣٠% برآورد شده است و در کشور ما با توجه به فرسودگی ماشین های صنعتی و به روز نشدن تکنولوژی تولید، میزان ضایعات از رقم فوق بیشتر نیز می باشد. عدم توجه به ضایعات حاصل در صنعت چوب کشور، نه تنها مشکلات زیست محیطی و آلوده شدن محیط صنعتی را پدید می آورد، بلکه مقادیر زیادی از منابع سلولزی را نیز از دسترس خارج می گرداند. خوشبختانه سیاست گذاری های اخیر سازمان های تأمین کننده مواد اولیه صنایع چوب ، زمینه بازیافت ضایعات سلولزی را در بخش های مختلف فراهم آورده است .
تخته تراشه جهت دار١، برای اولین بار، در سال ١٩۴۵ به وسیله ی دکترکلارک٢ ساخته شد، اما اولین خط تولید پانل هـای صـنعتی آن، در سال ١٩٨٢ و در کارخانه پلیکان ٣ کشور کانادا افتتاح شد. تخته تراشه جهت دار، از جمله فرآورده های مرکب چوبی مهندسی شده است ، که طی فرآیندی ، رشته های باریک چوبی تحت فشار و با شرایط دمایی معین به کمک رزین مقاوم به آب به یکدیگر متصل مـی شوند. رشته های چوبی ، به طور معمول، از چوب های با ارزش اقتصادی کم ، پشت لای حاصل از کارخانه های چـوب بـری، چـوب هـای هیزمی ، ضایعات کارخانجات روکش و تخته لایه ، مغزی باقیمانده از فرآیند لایه گیری و مازاد مقطوعات حاصل ازُ تنُک کردن جنگـل هـا تهیه می شود. وضعیت تولید صنایع روکش گیری و تخته لایه سازی و نیز مصرف اسمی سالانه آنها در ایران در جدول ١ نشان داده شده است (آمار سازمان مدیریت و برنامه ریزی ١٣٨٧).

خواص مقاومتی تخته تراشه جهت دار به گونه ی چوب مصرفی ، مقدار و نوع رزین ، تعداد لایه ها، وزن مخصوص تخته ، و نحوه استقرار و جهت ذرات در لایه های مختلف بستگی دارد. با این حال، مقاومت مکانیکی و سختی آن مشابه تخته لایه می باشد و در عمل ، برای کارهایی که تحت بارهای خمشی قرار دارند، همچون کف پوش اتومبیل ، بدنه کانتینر، پوشش خانه های متحرک و ساختمان های کشاورزی مثل سیلو و انبار مصرف می شود، ولی در سال های اخیر، مصرف آن به عنوان ماده ای ساختمانی ، به ویژه به عنوان دیوارهای داخلی وخارجی ، بام و کف ساختمان ها اهمیت چشمگیری یافته است .
بدین ترتیب ، با توجه به بالا بودن میزان ضایعات در کارخانجات تولید روکش و تخته لایه و عدم استفاده مناسب از این ضایعات و نیز نظر به این واقعیت که امکان تولید فرآورده های مرکب چوبی به شکل تخته تراشه جهت دار از این ضایعات وجود دارد، این تحقیـق ، بـا هدف یافتن راه حلی مناسب جهت استفاده صنعتی از ضایعات روکش در ساخت تخته تراشه جهت دار و با نگاهی به کـاربرد بیرونـی آن (استفاده در فضای باز و ساختمان سازی ) صورت گرفته است .
۷ ونگ ۴ (٧۵-١٩٧۴) نشان داد، بیشترین مدول گسیختگی ۵ و مدول الاستیسیته ۶ تخته تراشه های جهت دار ساخته شده از هملاک چینی و تروکودندورن ٨ تایوانی ، در نمونه هایی است که تراشه های چوبی در راستای موازی قرار داشتند و با افزایش درجه راستای الیاف،
این مقادیر کاهش می یابند. همچنین ، تأثیر زاویه استقرار تراشه ها بر سرعت امواج فرا صوت ٩ مشابه تأثیر الیاف بر سرعت صوت در چوب می باشد.
کاشانی زاده، م. و دوست حسینی ، ک. (١٩٨٨) در بررسی خصوصیات پنل های ساختمانی شامل تخته ویفر١٠، تخته تراشه جهت دار و تخته چند لایه ساخته شده از چوب دوگلاس ١١ نتیجه گرفت مقاوم ترین اتصال داخلی ١٢ مربوط به تخته تراشه های ساختمانی می باشد.
با این وجود، از نظر مدول گسیختگی و مدول الاستیسیته ، تخته تراشه جهت دار و تخته ویفر خصوصیات مشابهی دارند و افزایش سطوح تماس خرده چوب ها موجب افزایش مقاومت خمشی تخته ها می شوند.
جی . دی مک نات١٣ و همکاران (١٩٩١) اثر رطوبت کیک خرده چوب ( درسه سطح %۶، %١٢ و %١٨) و میزان مصرف رزین اوره فرم آلدئید (در دو سطح %۶ و %١٢) را بر واکشیدگی ضخامت تخته تراشه جهت دار مورد بررسی قرار دادند و مشخص شد با افزایش میزان رطوبت به بالاترین سطح مورد آزمایش ، نرمی تراشه های چوب با افزایش رطوبت کیک خرده چوب افزایش می یابد، در نتیجه ، چسبندگی داخلی تخته ها، افزایش و میزان حداکثر فشار مورد نیاز برای پرس تخته ها، کاهش می یابد. همچنین ، حداکثر میزان واکشیدگی ضخامت در تخته هایی مشاهده شد که مقدار رطوبت کیک کمتر و میزان مصرف رزین پائین تر داشتند.
وو. کینگلین ١۴(١٩٩۶) اثر تغییر رطوبت را بر خمیدگی پنج نوع تخته تراشه جهت دار تجاری مورد مطالعه قرار داد و نتیجه گرفت با افزایش رطوبت پنل ها از ۴% به ٢۴% مقادیر مدول گسیختگی و مدول الاستیسیته کاهش می یابد. بر همین اساس و در تحقیق دیگری (١٩٩٧)، وی تخته تراشه های جهت دار تجاری ساخته شده از دو گونه صنوبر١۵ و کاج جنوبی ١۶ را مورد مطالعه قرار داد و نشان داد با افزایش مقدار رطوبت تخته ها از ۴% تا ٢۴% مقادیر مدول الاستیسیته و مدول گسیختگی کاهش می یابد. پس از آن، وی تخته تراشه های جهت داری با استفاده از رزین فنل فرم آلدئید و چوب صنوبر ساخت و نشان داد، افزایش رطوبت از ۴/۶% به ۵/٧% ، مدول گسیختگی و مدول الاسیتسیته را در جهت عمود و موازی سطح تخته کاهش می دهد.
ژو، دی.١٧ (١٩٩٠) خواص فیزیکی و مکانیکی تخته تراشه جهت دار ساخته شده از صنوبر را مورد بررسی قرار داد و بدین منظور، از گونه های هیبرید صنوبر، با استفاده از چسب اوره فرم آلدئید و در سه دانسیته مختلف ، تخته تراشه چوب با دو راستای موازی و عمود بر سطح تخته ها ساخت و خواص آن ها با تخته تراشه های جهت دار ساخته شده بر همین اساس و بدون جهت دهی تراشه ها مقایسه گردید. نتایج حاصله نشان داد، افزایش دانسیته اثر مثبتی بر مدول گسیختگی ، مدول الاسیتسیته ، چسبندگی داخلی و قدرت نگهداری میخ و پیچ تخته ها دارد. همچنین ، بر اساس نتایج بدست آمده، مدول الاستیسیته و مدول گسیختگی تخته های ساخته شده با جهت موازی تراشه ها در حدود ۵٠ – ۴٠% نسبت به تخته های بدون جهت ، افزایش نشان می دهد. از سویی دیگر، مقادیر مدول الاسیتسیته و مدول گسیختگی تخته های ساخته شده با راستای موازی تراشه ها، در حدود دو تا سه برابر تخته های ساخته شده با راستای عمود تراشه ها می باشد.
ونگ و چِن ١٨(٢٠٠١)، با مطالعه بر تاثیر زاویه استقرار تراشه ها بر مدول گسیختگی و مدول الاستیسیته تخته ها نشان دادند، بیشترین مقادیر برای نمونه هایی با استقرار موازی تراشه ها (زاویه تراشه ها صفر درجه ) می باشد و با افزایش زاویه راستای تراشه ها، این مقادیر به سرعت کاهش می یابند، به نحوی که ، کمترین مقادیر در نمونه هایی با راستای تراشه های عمود بر هم (٩٠ درجه ) مشاهده می شود.
٢- مواد و روش ها
به منظور بررسی امکان ساخت تخته تراشه جهت دار، از ضایعات حاصل از بخش لوله بری کارخانه روکش و تخته لایه سازی شهرک صنعتی آق قلا، به دلیل نزدیکی ضخامت ضایعات روکش به مواد اولیه مورد مصرف در صنایع تخته تراشه جهت دار، مواد اولیه مورد نیاز تهیه شد. پس از تبدیل روکش های ضایعاتی حاصل از گرده بینه های راش ١٩ به تراشه هایی به ابعاد ٠.۶ × ٢ × ١٢ سانتی متر با استفاده از گیوتین دستی ، به منظور دست یابی به رطوبت یکسان (٧%)، تراشه های چوبی در یک خشک کن آزمایشگاهی به دمای ٢ ± ١٠٠ درجه سانتی گراد خشک و سپس در کیسه های پلاستیکی مقاوم و غیر قابل نفوذ بسته بندی شدند.
سپس ، به منظور چسب زنی تراشه های چوبی تا سطح ۶%، از طریق یک دستگاه چسب زن استوانه ای آزمایشگاهی به قطر یک متر و با سرعت ٢٠ دور بر دقیقه ، محلول چسب آماده شده به وسیله یک پیستوله و به کمک هوای فشرده ۵ آتمسفر، بر روی تراشه های چوبی اسپری شد و جهت آغشته سازی بیشتر، تراشه های چوبی ، به مدت ۵ دقیقه ، در استوانه چسب زن با حرکت چرخشی باقی ماندند. از آنجایی که میزان رطوبت در لایه های سطحی متفاوت از رطوبت لایه های میانی بود، بنابراین ، برای رساندن رطوبت تراشه های چوبی مورد استفاده برای لایه های سطحی کیک به مقدار مورد نظر (١٢%)، مقداری آب پیش از شروع چسب زنی بر روی تراشه های چوبی مربوط اسپری شد. پس از پایان فرآیند چسب زنی و پیش از تشکیل کیک، یک نمونه رطوبتی ، جهت تعیین رطوبت کیک ، از هر یک از دو گروه تراشه ها (٧% و ١٢%) تهیه ، توزین و در آون خشک شد.
به منظور تشکیل کیک تخته تراشه جهت دار، از یک قالب چوبی به ابعاد ۴٢ × ۴٢ × ٢۵ سانتی متر استفاده شد. تراشه های چوبی چسبناک، با توجه به راستای استقرار لایه ها، به دو صورت، در داخل قالب شکل دهی شدند. در حالت اول، کلیه تراشه های چوبی ، به صورت کاملاً موازی یکدیگر و در حالت دوم، تراشه های چوبی در لایه میانی به صورت عمود بر لایه های بالایی و پایینی ، چیدمان دستی شدند. برای جلوگیری از اختلاف ارتفاع ذرات خرده چوب در داخل قالب ، از پیش پرس، طی ٢ مرحله استفاده شد و پس از آن، با استفاده از پرس هیدرولیکی حرارتی از نوع K٣٠٠١۶ OTT ، کیک تخته تراشه جهت دار، در فشار ثابت kg/cm٣٠٢ ، به مدت ٢٠ دقیقه ، تحت پرس گرم قرار گرفت .
بدین ترتیب ، تعداد ١٨ تخته به ضخامت ١۵ میلی متر و وزن مخصوص ٠/۶۵ گرم برسانتی مترمکعب ، با توجیه تراشه ها در لایه میانی در دو راستای موازی و عمود بر سطح تخته ها (٩ تخته برای هر یک از دو راستا) ساخته شد و سپس ، براساس دستورالعمل استاندارد
۶٨٧۶٣-DIN، نمونه های آزمون خمشی به ابعاد نهایی ١/۵ × ۵ × ٢۵ سانتی متر (اندازه اولیه پیش از تهیه نمونه های تعیین وزن مخصوص ١/۵ × ۵ × ٣۵ سانتی متر تهیه و به مدت ٣١ روز، در سه شرایط رطوبتی ۶۵% ، ٨٠% و ٩۵% با دمای ثابت ٢۵ درجه سانتیگراد قرار داده شدند، تا پس از رسیدن به تعادل رطوبتی ، مقاومت خمشی آن ها براساس استاندارد مذکور اندازه گیری شود.
به منظور تعیین وزن مخصوص و مقدار رطوبت نمونه ها، از هر نمونه خمشی ، دو نمونه به ابعاد ١/۵ × ۵ × ۵ سانتی متر و در مجموع
١۴۴ نمونه (٢۴ نمونه به ازاء هر تیمار) مطابق استاندارد ٢۵٣۶١-DIN تهیه و جهت تعیین وزن مخصوص با استفاده از رابطه ١، ابعاد نمونه ها با کولیس به دقت ٠/٠٢ میلیمتر و وزن نمونه ها با ترازوی آزمایشگاهی به دقت ٠/٠١ گرم اندازه گیری شد (جدول ٣) و سپس ، نمونه ها، درُ اون با دمای ٢ ± ١٠٣ درجه سانتی گراد قرار داده شدند تا پس از ٢۴ ساعت ، وزن خشک آنها اندازه گیری و مطابق رابطه ٢ تعیین رطوبت شوند (جدول ۴).

سپس ، با توجه به اهمیت مدول گسیختگی (مقاومت خمشی ) در تعیین کیفیت اتصال و فشردگی لایه های سطحی ، به عنوان شاخصی جهت نشان دادن تحمل تخته در مقابل نیروهای خمشی ، اندازه گیری مقاومت خمشی نمونه ها با استفاده از دستگاه آزمایش پگه ساخت
شرکت پیام گستر هوشمند در آزمایشگاه کنترل کیفیت کارخانه تخته فشرده شمال (نئوپان گنبد) با سرعت بارگذاری ٩ میلیمتر بر دقیقه انجام و با استفاده از رابطه ٣، مدول گسیختگی هر یک از نمونه ها محاسبه شد.

این فقط قسمتی از متن مقاله است . جهت دریافت کل متن مقاله ، لطفا آن را خریداری نمایید
word قابل ویرایش - قیمت 12700 تومان در 10 صفحه
127,000 ریال – خرید و دانلود
سایر مقالات موجود در این موضوع
دیدگاه خود را مطرح فرمایید . وظیفه ماست که به سوالات شما پاسخ دهیم

پاسخ دیدگاه شما ایمیل خواهد شد