بخشی از مقاله
چکیده
در دهههای اخیر به دلیل رشد فزاینده جمعیت و به تبع آن افزایش میزان تقاضا و کاهش شدید منابع جنگلی، استفاده از الیاف منابع زراعی به نظر اجتناب ناپذیر میرسد. از این رو تحقیقات و بررسیها نشان میدهند که با استفاده از تایرهای فرسوده و بازیافت آنها نه تنها آثار مخرب بر محیط زیست ندارد و مشکلات مدیریتی این بخش را حل میکند، بلکه منشاء توسعه صنعتی و سود آوری اقتصادی و فرآوری و تولید محصولات دیگری نیز میباشد. با توجه به ماهیت ضد آب بودن ذرات تایر، تختههای حاوی ذرات مذکور، مقادیر جذب آب و واکشیدگی مطلوبتری را نشان خواهند داد.
البته باید در نظر گرفته شود که محصولات نهایی حاصله از تایرهای بازیافتی، ویژگیهای فیزیکی و مکانیکی در حد استاندارد را حفظ کنند. به این ترتیب این امکان وجود دارد که با مواد مختلف بتوان انواع جدیدی از محصولات را برای رفع نیاز بشر تولید کرد. به همین خاطر با ترکیب مواد بازیافتی یا پسماندهای محصولات کشاورزی با پلیمرها گروه جدیدی از کامپوزیتها با خصوصیات بهتر ایجاد نمود که سرانجام این امر منجر به تولید کامپوزیتهای چوب پلاستیک شده است که امروزه به دلیل خواص خوبی که دارند کاربرد آن ها رو به گسترش است. حال در این تحقیق با استفاده از رزین اوره فرمالدهید برای ساخت تخته خرده چوب با استفاده از پودر تایر بازیافتی پرداختهایم.
-1 مقدمه
افزایش روز افزون جمعیت و سهم سرانه مصرف چوب و لزوم کاهش برداشت چوب از جنگلهای طبیعی، نیاز به تأمین چوب از طریق استفاده از گونههای غیر چوبی را اجتناب ناپذیر نموده است - خزاعیان و همکاران، . - 1388 در سالهای اخیر، توجه زیادی به تولید محصولات از مواد بازیافت شده صورت گرفته است. با توسعه سریع اقتصاد جهان و افزایش تقاضا برای اتومبیل، بشر با مشکل جدی غیر قابل حلی میان آلودگی محیط زیست حاصل از تایر ضایعاتی و کمبود منابع لاستیکی مواجه شده است.
فیلرهای متعددی تا کنون در تخته خرده چوب مورد استفاده قرار گرفتهاند که از جمله آنها میتوان به پودر انواع گونههای چوبی، انواع پوست درختان، آرد گندم، آرد چوب، پودر پوسته گردو، نارگیل، انار، مواد طبیعی حاوی تانن فراوان، بازیافت لیگنین شسته شده در کارخانجات کاغذ سازی و انواع گستردهای از پودرهای معدنی اشاره نمود. یکی از مهمترین معایب پرکنندهها، علیرغم کاهش قیمت و افزایش ویسکوزیته رزین، افزایش جذب آب پنل میباشد. پودر تایر فرسوده به دلیل خاصیت ضد آب بر خلاف بسیاری از فیلرها هیچگونه جذب آبی نداشته و لذا میتوان انتظار بهبود خواص جذب آب و واکشیدگی ضخامت در تختهها را داشت. بررسیهای انجام شده نشان میدهند که حدود 1/5 میلیارد حلقه تایر هر ساله در جهان دور ریخته میشود
تایرضایعاتی بهدلیل افزایش مقدار تقاضای آن وطول عمر نسباًت کوتاه، نگرانی عمدهای را از نظر زیست محیطی در سرتا سراسر جهان به وجود آورده است. بنابراین لازم است که برای بازیافت لاستیکها چارهای اندیشیده شود. طبق آمار انجمن بازیافت اروپایی در سال 2007 تخمین زده شد که 300 میلیون تن تایر فرسوده در 27 کشور عضو انجمن بازیافت اتحادیه اروپا در هر سال دور ریخته میشود. همچنین حدود 1 میلیارد تن تایر ضایعاتی در آمریکای شمالی، آمریکای لاتین، آسیای شرقی و میانی در جهان باعث آلودگی محیط زیست میشود.
در کشورهای اتحادیه اروپا دفن تایرهای فرسوده بهصورت کامل از سال 2003 و بهصورت تکههای برش خورده از سال 2006 ممنوع شده است. در کشور ایران از حدود 13 میلیون تایر فرسوده که سالانه وارد محیط زیست میشود، تنها 25 درصد وزنی آن در صنایع بازیافت تایر مورد استفاده قرار میگیرد و 75 درصد وزنی بقیه در محیط زیست انباشت میشود. در حال حاضر میلیونها حلقه تایر در محلهای مختلف جمع شده و میلیونها حلقه نیز بهصورت غیرقانونی در محیط زیست رها شده است.
طبق آمار در آمریکا 50 درصد از تایرهای دور انداخته شده بهصورت سوخت مصرف میشود، 15 درصد به مصرف آسفالت اصلاح شده با لاستیک و پرکننده برای صنایع تولید لاستیک و ... مصرف شده و مقداری نیز صادر می-شود. درکشورهای صنعتی نیز سالانه به ازای هر نفر جمعیت یک حلقه تایر تعویض میشود و میزان مصرف دیگر کشورها نیز ضریبی از این عدد میباشد که این بستگی به پارامترهای مختلفی در آن جامعه دارد - جیانگ، . - 2003 لاستیکها از مواد پلیمری تشکیل شدهاند که به راحتی در طبیعت تجزیه نمیشوند.
در بسیاری از موارد لاستیکهای غیر مستعمل روی هم انباشته شده و به شکل کوهی از زباله مناظر زشتی را به وجود آورده و خطرآتش سوزی را نیز به همراه دارد. سوزاندن لاستیکها دود سیاه و مضری را ایجاد میکند که باعث آلودگی محیط زیست میشود. برای دفن آن نیز مشکلات فراوانی وجود دارد.
باتوجه به اینکه در ایران هزینهای از تولید کنندگان پسماندها دریافت نمیشود، تجهیزاتی هم در مراکز دفن برای کاهش حجم یا خرد کردن لاستیکها وجود ندارد. در نتیجه به همان شکل اولیه دفن میشوند که باعث میشود حجم زیادی از مراکز دفن آشغال شود. حال رزین مصرفی ما در این تحقیق رزین اوره فرمالدهید - یا اوره متانال - است که، یک رزین غیر شفاف ترموست است. این ماده از حرارت دیدن اوره و فرمالدهید در حضور بازهای غیر قوی نظیر آمونیاک و پیریدین به دست می آید. هم چنین، کاربردهای فراوانی در موادی نظیر چسب ها، MDF و مواد قالبی دارد.
تحقیقات صورت گرفته بر روی پودر تایر بازیافتی
میرشکرایی - 1373 - در تولید تخته لایه،تخته تراشه و گلولام معمولاً رزینهای فنل فرمالدهید نوع رزول مورد استفاده قرار میگیرند. قدرت چسبندگی و اتصال رزینهای فنلفرمالدهید زیاد است و میزان تخریب آنها در دماهای زیاد در حضور رطوبت در مقایسه با رزینهای اوره فرمالدهید کمتر میباشد.
غفرانی و ربیعی - 1378 - در تحقیقی از تایر بازیافتی در ساخت تخته مرکب چوب/ تایر استفاده نمودند. عوامل متغیر شامل: نسبت اختلاط پودر لاستیک به خرده چوب، در چهار سطح صفر،75 ،50 ،25 درصد - برمبنای وزن خشک چوب - ، درصد چسب 1PMDI در سه سطح 3،4،5 درصد و دانسیته در دو سطح 0/75 گرم بر سانتی متر مکعب و 0/55 گرم بر سانتی متر مکعب بوده است. نتایج نشان داد که درصد اختلاط پودر تایر بر روی خواص فیزیکی و مکانیکی تخته مرکب تأثیر دارد و افزایش درصد پودر تایر، چسبندگی داخلی را کاهش میدهد. اما افزایش دانسیته و مقدار چسب سبب افزایش چسبندگی داخلی میشود. بیشترین مقدار چسبندگی داخلی در درصد اختلاط صفر و 25 درصد پودر تایر، 5 درصد مقدار چسب و دانسیته 0/75 گرم بر سانتی متر مکعب بود.
سانگ - 1995 - در تحقیقی کامپوزیت حاصل از پودر تایر بازیافت شده و الیاف چوبی را مورد بررسی قرار داد. نتایج نشان داد که افزایش ضخامت مربوط به غوطهور کردن 24 ساعته کامپوزیتهای ساخته شده با فیبر چوب و پسماند تایر با افزایش نسبت پودر تایر بهبود یافت و مقدار افزایش ضخامت برای کامپوزیتهای حاوی 25 درصد لاستیک برابر 7/5 درصد بود در حالی که برای کامپوزیتهایی که حاوی 75 درصد لاستیک بودند، مقدار افزایش ضخامت برابر با 3/25 درصد بود.
لی - 1998 - با مطالعه بر روی خواص فیزیکی کامپوزیت های ساخته شده با پودر تایر بازیافتی و فبریانو - 1999 - با مطالعه بر روی خواص فیزیکی و مکانیکی کامپوزیتهای حاصل از چوب-تایر بازیافتی بیان نمودند که افزایش میزان تایر در تخته خرده چوب باعث کاهش مقدار جذب آب شده اما انعطاف پذیری تخته را افزایش می-دهد.
سانگ و هوانگ - 2001 - در تحقیقی با بررسی خواص مکانیکی کامپوزیتهای ساخته شده با خرده چوب صنعتی و تایربازیافتی بیان نمودند که قدرت ضریب گسیختگی، کششی و پیوند درونی کامپوزیتهای مرکب تایر بازیافت شده و فیبر چوبی با افزایش میزان رزین 2MDI بهبود مییابد.
یانگ و همکاران - 2004 - در تحقیقی با عنوان امکان استفاده از کامپوزیتهای تقویت شده با پودر تایر و کاه برنج به عنوان مصالح ساختمانی در بررسیهای خود دریافتند که مقدار واکشیدگی ضخامتی را در مدت 24ساعت غوطه وری در آب با نسبتهای متفاوت ضایعات تایراز میزان 3/25 درصد به 7/5 درصد سبب بهبود به میزان 1/3 درصد گردیده است افزایش میزان خرده تایر در تخته خرده چوب باعث کاهش مقدار جذب آب شده اما انعطاف-پذیری تخته را افزایش می دهد
