بخشی از مقاله
چکیده
هدف از این پژوهش استفاده از ضایعات کاغذ خطوط روکش ملامینه بهعنوان چسب در ساخت صفحات فشرده چوبی بررسی میگردد. سالانه در ایران 17227 تن ضایعات کاغذ روکش ملامینه در خطوط تولید آغشته زنی این روکشها و خطوط روکش زنی صفحات فشرده چوبی ایجاد میشود که این ضایعات بهصورت زباله از بین میرود. پنجاهدرصد وزنی این ضایعات را ماده چسبی ملامین اوره فرمالدهید تشکیل میدهد.
ازاینرو میتوان با پودر کردن ضایعات کاغذ روکش ملامینه بهعنوان چسب در ساخت صفحات فشرده چوبی استفاده کرد و از نسبت چسب پایه اوره فرمالدهید در ساخت صفحات چوبی صرفهجویی نمود. درنتیجه استفاده از این ضایعات در کشور نهتنها باعث کاهش زباله میگردد بلکه با استفاده از کاهش مصرف چسب اوره فرمالدهید، سبب صرفهجویی اقتصادی 20672468160 تومان سالانه شده و مهمتر از آن موجب کاهش انتشارات آزاد گاز سرطانزا فرمالدهید میشود و مانع از آلودگی محیط زیستی در سطح کشور خواهد شد.
.1 مقدمه
چسباندن قطعات چوب به یکدیگر، رویداد روزانه در صنایع چوب است. ازاینرو موضوع چسب چوبها مهم است و اهمیت اقتصادی دارد. نیاز به چسباندن قطعات چوبی به یکدیگر از گذشتههای دور به وجود آمده است. در آن دوران از گل و کودهای حیوانی بهعنوان چسب استفاده میشد. پس از طی سالها بهتدریج چسبهای طبیعی متعدد شناخته شدند و مورداستفاده قرار گرفتند. از این قبیل چسبها، چسبهای حیوانی کازئین و نشاسته را میتوان نام برد. همه این چسبها در شرایط متغیر جوی دوام نداشتند، اما کار آنها در هوای خشک و سرد خوب بود. بدی عملکرد این چسبها درگذشته درواقع انعکاسی از عدم استفاده صحیح آنها، تحت شرایط نامطلوب است. قرن حاضر شاهد جایگزین شدن تعداد بیشماری رزینهای سنتزی بهجای چسبهای طبیعی، البته بهجز معدودی از آنها بوده است
اغلب چسب چوبهای مورداستفاده، رزینهای گرماسخت فرمالدهیدی هستند که بین سالهای 1930 تا 1945 توسعه یافتند. مهمترین و متداولترین چسب چوبهایی که امروزه در سطح وسیعی به کار میروند، رزین اوره فرمالدهید - - UF میباشد. برای مثال تولید رزین اوره فرمالدهید - - UF در حدود 74 درصد رزینهای مبتنی بر فرمالدهید بوده است.
رزین اوره فرمالدهید - - UF از طریق واکنش شیمیایی فرمالدهید با اوره به دست میآید و بهعنوان یکی از مهمترین انواع چسب در صنعت پانلهای مبتنی بر چوب میباشد که علاوه بر سهولت کاربرد، قیمتنسبتاً پایینی داشته و در پرس گرم زمان واکنش سریعی دارند. ولی مقاومت تختههای حاصل از این رزین، در شرایط جوی و محیطهای مرطوب چندان مناسب نیست. در پانلهای ساختهشده با رزین اوره فرمالدهید - - UF، انتشار فرمالدهید یک مشکل اساسی و قابلتوجه است. به علت مشکلات ناشی از انتشار فرمالدهید در جریان تولید و مصرف رزین و همچنین بعد از ساخت تخته، امروزه تلاش زیادی جهت کاهش نسبت فرمالدهید در تولید رزین اوره فرمالدهید - - UF به عمل میآید
امروزه چسبهایی که دارای فرمالدهید هستند از قبیل رزینهای فنل فرمالدهید و اوره فرمالدهیعمدتاً در کامپوزیتهای صنعتی چوب مورداستفاده قرار میگیرند. چسبهای چوب دارای فرمالدهید از صنایع پتروشیمی مشتق میشوند که تجدید پذیر نیستند و درنهایت در عرضه محدود میباشند. علاوه بر این فرمالدهید در آژانس حمایت از محیطزیست آمریکا در درجه اول آلایندهها قرارگرفته است. بنابراین اینیک وظیفه فوری در توسعه چسبهای بدون فرمالدهید است که با توجه به احتیاجات صنعت چوب، چسبهایی باقیمت کم و استفاده آسان که برای محیط ضرر نداشته باشد ساخته شوند
روکش ملامینه یکی از پرکاربردترین روکشهای مصنوعی مورداستفاده در اوراق فشرده چوبی میباشد. این روکش با کاغذهای تزئینی طی فرآیندی با چسب ملامین اوره فرمالدهید آغشتهزنی شده، تولید میگردد و 50 درصد از وزن روکش نهایی را چسب ملامین اوره فرمالدهید تشکیل میدهد. فرآیند روکش ملامینه مهمترین و بیشترین پراکنش در صنایع روکش را به خود اختصاص داده است. مهمترین کاغذهای که برای فرآیند روکش مصنوعی مورداستفاده قرار میگیرد کاغذهای با سلولز خالص با وزن بین 60 الی gr/m2 130 میباشد که توسط چسب ملامین فرمالدهید یا ملامین آغشته شدهاند
درنتیجه استفاده از ضایعات خط تولید کارخانهها بهعنوان منبع جایگزین جهت تولید فرآوردههای چوبی، از مهمترین راهکارهایی میباشد که در سالهای اخیر مطرح بوده است. توسعه و گسترش این صنایع که پسماندها و مواد کمارزش را بهعنوان مواد اولیه مصرف نموده و فرآوردههای باارزشی تولید میکنند نقش مهمی در حفظ منابع طبیعی و بهسازی محیطزیست ایفا میکند
استفاده از ضایعات کارخانههای صنایع چوب در ساخت مواد مرکب چوب نهتنها باعث کاهش هزینههای تولید بلکه باعث رفع مشکل واحدهای صنایع چوب ازنظر انباشت و دفع این ضایعات میباشد
روکش ملامینه یکی از پرکاربردترین روکشهای مصنوعی مورداستفاده در اوراق فشرده چوبی میباشد. این روکش با کاغذهای تزئینی طی فرآیندی با چسب ملامین اوره فرمالدهید آغشتهزنی شده، تولید میگردد و 50 درصد از وزن روکش نهایی را چسب ملامین اوره فرمالدهید تشکیل میدهد.
فرآیند روکش ملامینه مهمترین و بیشترین پراکنش در صنایع روکش را به خود اختصاص داده است. مهمترین کاغذهای که برای فرآیند روکش مصنوعی مورداستفاده قرار میگیرد کاغذهای با سلولز خالص با وزن بین 60 الی gr/m2 130 میباشد که توسط چسب ملامین فرمالدهید یا ملامین آغشته شدهاند
بهره گیری از مواد بازیافتی حاصل از صنایع روکش مصنوعی کاغذ ملامینه جهت تأمین ماده شیمیایی، یک راهبرد اثرگذار در تأمین مواد اولیه، کاهش هزینه تولید و بالا بردن کیفیت در صنعت صفحات فشرده چوبی خواهد بود. بنابراین در این پژوهش با استفاده ضایعات کاغذ خطوط روکش ملامینه کارخانجات تولیدی جهت ساخت صفحات فشرده چوبی بررسی میگردد.
بر اساس آمار ارائهشده سال 1393 انجمن صنفی کارفرمایان صنایع چوب ایران از مجموع 69 واحد روکش ملامینه 204564000 مترمربع روکش زنی شده است. با توجه به اینکه ضایعات تولیدشده خطوط روکشزنی کاغذ ملامینه 5 گرم در مترمربع میباشد. لذا وزنی معادل بر 1022820 کیلوگرم ضایعات کاغذ ملامینه تولیدشده است. از طرفی جمع ظرفیت تولید نصبشده و یا در حال نصب خطوط تولید آغشتهسازی کاغذ ملامینه در کشور برابر با 476595200 مترمربع در سال میباشد. همچنین ضایعاتی کاغذ روکش ملامینه حین بستهبندی و تولید در فرآیند آغشته زنی %2 از حجم تولید است که معادل بر 16204237 کیلوگرم سالانه میباشد.
.2 تئوری و پیشینه تحقیق
Le و همکاران - 2004 - در تحقیقات خود به این نتیجه رسیدند که میتوان از پسماندهای کاغذ آغشته به رزین ملامینه هم بهصورت جانشین ملامین در ساخت و تهیه رزین ملامین فرمآلدئید استفاده کرد. نتایج نشان دادند که استفاده از %22 پسماند کاغذ ملامینه - بر مبنای وزن خشک - که در برابر %10 رزین جامد ملامین میباشد بهواسطه مشکلات مربوط به بالا رفتن گرانروی تنها در حالت ماکزیمم میتوان از %25 پسماند ملامین بهصورت جایگزین در ساخت مایع ملامین فرمآلدئید استفاده کرد.
در فرآیند روکشزنی پرس گرم مقدار قابلتوجهی کاغذهای آغشته به رزینهای ملامین، کامل مصرف نشده و بهصورت ضایعات تولید میشوند. این روکشهای اشباعشده به رزین ملامین برخی از فعالیتهای باقیمانده انعقاد را در خود دارا می باشند و طی مطالعات انجامشده این ضایعات را میتوان بهعنوان یک چسب برای ساخت تخته خرده چوب میتوان استفاده کرد و تخته ساختهشده استاندارد لازم را خواهد داشت
در پژوهشی با استفاده از ضایعات کاغذ روکش ملامینه در ساخت تخته خرده چوب، نتایج آزمایش نشان داد که کاغذ روکش ملامینه باعث افزایش خواص مقاومتی تخته خرده چوب شده و در مقابل میزان مصرف چسب اوره فرمالدهید را کاهش میدهد و زمینه مقرونبهصرفه بودن استفاده از آن و کمک به محیطزیست را میسر میسازد
.3مواد و روشها
سالانه در ایران 17227 تن ضایعات کاغذ روکش ملامینه در خطوط تولید آغشته زنی این روکشها و خطوط روکش زنی صفحات فشرده چوبی ایجاد میشود که این ضایعات بهصورت زباله از بین میرود. پنجاهدرصد وزنی این ضایعات را ماده چسبی ملامین اوره فرمالدهید تشکیل میدهد. ضایعات کاغذ روکش ملامینه موجود در کلیه خطوط روکش زنی و آغشته زنی روکش ملامینه را باید جمعآوری نمود. همچنین جهت کاهش حجم انباشت و استفاده این ضایعات میبایست توسط آسیاب بهصورت پودر تبدیل شد. ضایعات پودر شده ذرات زیر 0,2 میلیمتر تشکیل میدهند.
ذرات پودر شده ضایعات را میتوان به میزان 10، 20 و 30 درصد نسبت به چسب اوره فرمالدهید در مرحله چسب زنی ساخت صفحات فشرده چوبی استفاده نمود.
.4نتایج و بحث
بابازاده لهی، 1395 در پژوهشی دریافت، تأثیر مقدار 20، 40 و 60 درصد ضایعات روکش نسبت به چسب اوره فرمالدهید بر مقاومت خمشی معنیدار نبوده است بنابراین استفاده از ضایعات کاغذ روکش میتواند در مغز تخته استفاده شود بدون آنکه تأثیر منفی معنیداری بر مقاومت خمشی داشته باشد. همچنین براساس استاندارد ملی 9044 صفحات فشرده چوبی ایران - جدول شماره - 1 مقادیر بدست آمده تا سطح 40 درصد پودر ضایعات روکش بیشتر از استاندارد بود - شکل . - 1 همچنین نتایج این تحقیق نشان داد که مقادیر مدول الاستیسیته بدست آمده از نمونههای حاوی بیشترین مقدار ضایعات روکش بیشتر از استاندارد ملی ایران میباشد.
