پتانسیل استفاده از مغز کنف در ساخت تخته‌خرده‌چوب

سابقه و هدف: ازآن‌جایی‌که در تولید تخته‌خرده‌چوب امکان استفاده از انواع مواد لیگنوسلولزی وجود دارد، بنابراین استفاده از پسماندهای کشاورزی می‌تواند یکی از راهکارهای تامین بخشی از نیاز به ماده اولیه صنعت تخته‌خرده‌چوب باشد؛ ضمن این‌که مزایای دیگری از جمله کاهش فشار بر منابع جنگلی، ایجاد ارزش‌افزوده، کاهش آلودگی‌های زیست‌محیطی، اشتغال‌زایی و ... را نیز به همراه دارد. گیاه کنف با داشتن مزایایی چون دوره رویشی کوتاه، نیاز اکولوژیکی کم و الیاف بلند از رشد و توسعه مطلوبی در جهان برخوردار بوده است؛ بنابراین در سال‌های اخیر مورد توجه بسیاری از پژوهش‌گران قرار گرفته است و پژوهش‌هایی نیز در زمینه استفاده از مغز و پوست کنف در تولید فرآورده‌های مرکب چوبی انجام گرفته و یا در حال اجرا می‌باشد. این پژوهش نیز با هدف بررسی امکان تولید تخته‌خرده‌چوب از مغز کنف در ترکیب با باگاس و ارزیابی خواص فیزیکی و مکانیکی تخته‌های ساخته‌شده صورت پذیرفت. مواد و روش‌ها: کنف (hibiscus cannabinus) و باگاس (saccharum officinarum) مورد استفاده در این بررسی به ترتیب از موسسه تحقیقات نیشکر اهواز و شرکت نئوپان کارون شوشتر تهیه گردید. مغز کنف پوست‌کنی شده ابتدا به خرده‌چوب و سپس به پوشال قابل‌استفاده برای تولید تخته‌خرده‌چوب تبدیل گردید. مراحل ساخت تخته‌خرده‌چوب شامل الک کردن، خشک‌کردن، چسب‌زنی، تشکیل کیک خرده‌‌چوب و پرس کردن می‌باشد. در این بررسی شرایط ساخت شامل چهار ترکیب ماده اولیه (100 درصد مغز کنف، 75 درصد مغز کنف و 25 درصد باگاس، 50 درصد مغز کنف و 50 درصد باگاس، 25 درصد مغز کنف و 75 درصد باگاس)، دو سطح حرارت پرس (170 و 180 درجه سانتی‌گراد) و دو سطح زمان پرس (4 و 5 دقیقه) به‌عنوان عوامل متغیر در نظر گرفته شدند. سایر عوامل شامل مصرف چسب (10 درصد ماده خشک تخته) و فشار پرس (25kg/cm^2) به‌عنوان عوامل ثابت بودند. درنهایت با در نظر گرفتن سه تکرار برای هر تیمار درمجموع 48 تخته آزمایشگاهی ساخته شد. آزمون‌های فیزیکی شامل اندازه‌گیری جذب آب و واکشیدگی ضخامت پس از 2 و 24 ساعت غوطه‌وری در آب بودند. مقاومت خمشی، مدول الاستیسیته و مقاومت چسبندگی داخلی نیز مورد ارزیابی قرار گرفتند. جهت تجزیه‌وتحلیل آماری از آزمون فاکتوریل و در قالب طرح کاملاً تصادفی استفاده شد. تجزیه‌وتحلیل نتایج با استفاده از نرم‌افزار spss انجام شد و مقایسه میانگین‌ها با استفاده از آزمون چند دامنه‌ای دانکن مورد بررسی قرار گرفت.یافته‌ها: نتایج نشان دادند که با افزایش دما و زمان پرس مقاومت خمشی افزایش می‌یابد. هم‌چنین افزایش میزان کنف در ترکیب ماده اولیه سبب بهبود مقاومت خمشی، مدول الاستیسیته و چسبندگی داخلی تخته‌ها گردید. میزان جذب آب و واکشیدگی ضخامت 2 و 24 ساعت تخته‌ها نیز با افزایش دمای پرس، زمان پرس و میزان کنف در ترکیب ماده اولیه کاهش یافت.نتیجه‌گیری: به‌طورکلی می‌توان گفت که در ساخت تخته‌خرده‌چوب می‌توان از پسماند لیگنوسلولزی مغز کنف در ترکیب با باگاس استفاده نمود و تخته‌های حاصله دارای خواص فیزیکی و مکانیکی قابل‌قبول می‌باشند. هم‌چنین استفاده از باگاس در مقادیر کم در ترکیب ماده اولیه می‌تواند تخته‌هایی با ویژگی‌های قابل‌قبول ارائه نماید؛ اما در مقادیر بالاتر باعث افت خواص فیزیکی و مکانیکی تخته‌ها می‌گردد. بنابراین پسماند لیگنوسلولزی مغز کنف در ترکیب با باگاس می‌توانند به‌عنوان مواد اولیه مناسب در صنعت تخته‌خرده‌چوب مورد استفاده قرار گیرند.

the potential of utilizing hemp-core fibers in particleboard industry

background and objectives: since, it is possible to use various types of lignocellulosic materials in the production of particleboard, the use of agricultural residues can be considered as a solution to meet part of the raw materials needs of this industry. at the same time, it brings other benefits such as reducing pressure on forest resources, reducing environmental pollution, creating added value and jobs, etc. the hemp plant has attracted the attention of many researchers in the world due to its advantages such as short growing season, low ecological requirements and long fibers. therefore, in recent years, much research on the use of hemp-core fibers and its husks in the production of wood composite products has been conducted or in progress. this research was conducted to study the possibility of producing a particleboard composite from hemp-core fibers in combination with sugarcane bagasse fibers and also to evaluate the physical and mechanical properties of the produced particleboard.materials and methods: in this study, hemp (hibiscus cannabinus) and sugarcane bagasse (saccharum officinarum) plants were obtained from ahvaz sugarcane research institute and neopan karun company, respectively. the debarked hemp fibers were first chipped and then turned into flakes that can be used for the production of particleboard. the other steps of producing particleboard were included screening, drying, gluing, forming and pressing. sample boards were made from lignocellulosic residues were subjected to two pressing times of 4 and 5 minutes with two pressing temperatures of 170 and 180ᴼc and four compositions of 100:0, 75:25, 50:50 and 25:75%, kenaf core fibers with bagasse fibers. other factors, such as resin consumption (10% based on dry material of the board) and press pressure (25 kg/cm2), were considered as fixed factors. a total of 48 laboratory boards with three replications were produced for each treatment. physical tests included measurement of water absorption and thickness shrinkage after 2 and 24 hours of immersion in water. bending strength, modulus of elasticity and internal bonding were also evaluated. the results were analyzed based on a complete randomized design within the framework of a factorial experiment by spss software. duncan’s multiple range test was used to compare mean values. results: the results showed that the bending strength improved with increasing temperature and pressing time. moreover, increasing the amount of hemp fiber in the composition of the raw material improved the bending strength, modulus of elasticity and internal bonding of the boards. the amount of water absorption and the increase in the length of the thickness of 2 and 24 hours of the boards also decreased with the increase of the pressing temperature, pressing time and the amount of hemp in the composition of the raw material. conclusion: in general, it is concluded that hemp-core fibers can be used in combination with bagasse fibers to make particleboards with acceptable physical and mechanical properties. also, the use of bagasse fibers in small quantity in the composition of raw materials make it possible to obtain boards of superior quality. however, a higher amount leads to a decrease in the physical and mechanical properties of the boards. therefore, hemp-core lignocellulosic fibers in combination with bagasse fibers can be used as suitable raw materials in the particleboard industry.