تاثیر تیمار حرارتی بر ویژگی‌های فیزیکی و مکانیکی تخته خرده‌چوب ساخته‌شده از سرشاخه‌های درختان باغی- خرده چوب صنعتی

سابقه و هدف: چوب به‌عنوان یک ماده طبیعی و تجدیدپذیر علاوه بر مزایای متعدد دارای برخی از معایب مانند تخریب آن در برابر شرایط بیرونی و بی‌ثباتی ابعادی به‌عنوان تابعی از نوسان رطوبت نسبی در محیط اطراف خود است. تیمار حرارتی می تواند باعث بهبود پایداری ابعادی چوب و فراورده های چندسازه چوبی از قبیل تخته خرده‌چوب، تخته فیبر و تخته تراشه جهت‌دار شود؛ زیرا تیمار حرارتی سبب تغییر شیمیایی چوب ازجمله کاهش همی‌سلولز و تعداد گروه های هیدروکسیل می گردد. هدف اصلی این تحقیق، ارزیابی ویژگی های فیزیکی و مکانیکی تخته خرده چوب ساخته شده از سرشاخه درختان باغی - خرده چوب صنعتی تیمار شده با بخار آب بود.مواد و روش ها: خرده چوب صنعتی از شرکت صنعت چوب شمال تهیه شد. از نسبت اختلاط خرده چوب به سرشاخه درختان باغی در سطح 70 : 30 استفاده شد. تیمار حرارتی خرده های چوب در دمای 180 درجه سانتی‌گراد و در سه سطح زمان (15، 30 و 45 دقیقه) انجام شد. از رزین اوره فرم آلدهید به میزان 10 درصد وزن خشک ماده اولیه و از کلرید آمونیوم به‌عنوان هاردنر به میزان 2 درصد وزن خشک رزین استفاده شد. پس از فرایند تیمار حرارتی و مخلوط کردن مواد اولیه با یکدیگر، کیک خرده چوب در دمای 160 درجه سانتی‌گراد به مدت زمان 5 دقیقه تحت پرس گرم قرار گرفت. برای انجام آزمون های فیزیکی و مکانیکی از استانداردهای اروپایی مجموعه en استفاده شد. خصوصیات فیزیکی و مکانیکی تخته ها با استفاده از آنالیز واریانس در سطح اطمینان 95 درصد مورد تجزیه‌وتحلیل آماری قرار گرفت.نتایج: نتایج نشان داد که تخته های ساخته شده از خرده چوب های تیمار شده با زمان 45 دقیقه دارای بیشترین مقاومت خمشی، مدول‌الاستیسیته و چسبندگی داخلی بودند؛ زیرا در اثر اعمال تیمار حرارتی، لیگنین نرم و منشعب شده و نسبت کریستالیته سلولز بیشتر شده و مقاومت های تخته بهبود پیدا کرده است. واکشیدگی ضخامت و جذب آب تخته ها نیز با افزایش مدت زمان تیمار در حد معنی‌داری بهبود پیدا کرد. دلیل اصلی پایداری ابعاد را می توان به کاهش مقدار همی سلولزهای چوب و گروه های هیدروکسیل موجود در چوب نسبت داد.نتیجه گیری: با توجه به نتایج حاصل از این پژوهش، تیمار حرارتی به‌طور معنی داری پایداری ابعاد تخته ها را افزایش داد. مقاومت خمشی، مدول‌الاستیسیته و چسبندگی داخلی در نمونه های تیمارشده بیشترین مقدار را داشت. در مقایسه با خواص تخته های تولید شده با استاندارد en، تخته های تیمار شده با مدت زمان 30 و 45 دقیقه می توانند برای تخته های استاندارد از نوع تیپ 2، مورد استفاده قرار گیرند.

the effect of heat treatment on physical and mechanical properties of particleboard produced from orchard trees pruning - industrial wood particles

background and objective: wood, as a natural and renewable material, in addition to its numerous advantages, possess some disadvantages, including its deterioration when exposed to outdoor conditions and its dimensional instability due to fluctuations in relative humidity in the surrounding environment. heat treatment can enhance the dimensional stability of panel products, such as particleboard, fiberboard, and osb. because heat treatment causes chemical changes in wood, including decrease in hemicellulose and the number of hydroxyl groups. the main objective of this research was to assess the effect of steam pretreatment of orchid tree pruning - wood particles on the physical and mechanical properties of particleboard.materials and methods: industrial wood particles from sanate choube shomal company were used. the ratio of wood chips to orchid tree pruning was used at the level of 70:30. heat pretreatment was conducted on the wood particles at the temperature of 180 °c with three different retention times (15, 30, and 45 minutes). urea formaldehyde resin was applied at 10 percent level based on  the dry weight of the raw material as well as ammonium chloride was used as a catalyst at a 2 percent level of the dry weight of the adhesive. after the heat treatment and the mixing processes, the raw materials were formed into a mat and then pressed at temperature of 160 °c for 5 minutes. the physical and mechanical properties of the boards were evaluated according to european standards test methods (en326-1). the analysis of the physical and mechanical properties of the panels were performed using variance analysis at a 95% probability level.results: the results showed that the boards made from treated particles with a 45-minute treatment duration exhibited the highest bending strength, modulus of elasticity, and internal bonding. since heat treatment softens and ramified the lignin and increased the crystallization of cellulose, which improves the strength of the board. thickness swelling and water absorption of the boards were significantly improved with increased treatment duration. the main reason for dimensional stability can be attributed reduction of hemicellulose content and hydroxyl groups within the wood component.conclusion: based on the findings of this research, heat treatment significantly improved the dimensional stability of the boards. bending strength, modulus of elasticity, and internal bonding in the treated samples displayed the highest measured values. in comparison to the properties of the treated boards at 30-minute and 45-minute duration demonstrated the potential to produce particleboards with desirable attributes suitable for interior application (type p2) for application in dry conditions.