ارزیابی امکان جایگزینی مغزی غیرچوبی در ساخت پانل ساندویچی چوبی با هدف کاهش مصرف منابع چوبی، حفظ محیط‌زیست و سلامت انسان

مقدمه: با توجه به افزایش جمعیت جهان و به دنبال آن افزایش تقاضای چوب و فراورده‌های چوبی، هزینه بالای چوب، محدودیت منابع جنگلی، آسیب‌های وارده به جنگل‌ها، محیطزیست و سلامت انسان‌ها، امروزه ایجاد راهکارهایی برای تامین نیازهای جوامع بشری با هدف ایجاد توسعه پایدار، کاهش مصرف منابع جنگلی و حفظ محیط‌زیست برای سلامت انسان‌ها، بسیار مهم است. بنابراین در این پژوهش، امکان جایگزینی و استفاده از فوم پلی‌اتیلن شبکه‌ای سازگار با محیط‌زیست، عاری از گازهای مضر و نیز قابل بازیافت، در ساخت پانل ساندویچی چوبی (فراورده مرکب چوبی پرکاربرد در صنایع مختلف مانند چوب و مبلمان، ساختمان و غیره) مورد بررسی قرار گرفت.مواد و روش‌ها: این مطالعه، از نوع تجربی و در مقیاس آزمایشگاهی انجام شد. پانل‌های ساندویچی آزمونی از سه نوع تخته فیبر با جرم مخصوص متوسط و ضخامت 3 میلی‌متر (با روکش طبیعی راش، روکش مصنوعی ملامینه و بدون روکش) به‌عنوان رویه و از فوم پلی‌اتیلن شبکه‌ای با ضخامت 30 میلی‌متر و جرم مخصوص‌ 30 کیلوگرم بر متر مربع، به‌عنوان مغزی ساخته شدند (با استفاده از چسب پلی‌ونیل استات). سپس ویژگی‌های مقاومت خمشی، مدول الاستیسیته، مقاومت فشاری، مقاومت به ضربه و نیز جذب آب 2 و 24 ساعت نمونه‌ها اندازه‌گیری شدند. نتایج با آزمون anova تحلیل شد.نتایج: نتایج تجزیه واریانس نشان داد اثر نوع روکش رویه بر ویژگی‌های مکانیکی (مقاومت خمشی، مدول الاستیسیته، مقاومت فشاری عمود بر سطح) و ویژگی‌های فیزیکی (جذب آب 2 و 24 ساعت بعد از غوطه‌وری در آب) پانل‌های ساندویچی ساخته‌شده در سطح احتمال 5 درصد معنی‌دار است، ولی اثر نوع روکش رویه بر مقاومت به ضربه معنی‌دار نیست. نتایج نشان داد استفاده از تخته فیبر با روکش طبیعی در رویه پانل ساندویچی، بیشترین مقاومت‌های مکانیکی را ایجاد کرده است. همچنین نتایج نشان داد کاربرد تخته فیبر دارای روکش مصنوعی ملامینه، درصد جذب آب 2 و 24 ساعت پانل ساندویچی ساخته‌شده را کاهش می‌دهد.بحث: نتایج نشان داد ساخت پانل ساندویچی با فوم پلی‌اتیلن شبکه‌ای امکان‌پذیر است. این فوم، سازگار با محیط‌زیست و عاری از گازهای مضر است. بنابراین امکان ساخت پانل ساندویچی با ویژگی دوستدار محیط‌زیست را فراهم می‌کند. ساخت پانل‌های ساندویچی با مغزی‌های غیرچوبی مانند فوم پلی‌اتیلن شبکه‌ای، با کاهش نیاز به منابع چوبی یا جنگلی که در کشور ایران و جهان کم هستند، سبب ایجاد توسعه پایدار، حفظ منابع جنگلی، حفظ محیط‌زیست و سلامت انسان‌ها و نیز کاهش مشکلات تامین مواد اولیه صنایع چوب و مبلمان و فراورده‌های مرکب چوبی شده است. همچنین ازلحاظ اقتصادی مقرون‌به‌صرفه است. ازطرف دیگر با توجه به خواص فیزیکی و مکانیکی بسیار زیاد فوم پلی‌اتیلن شبکه‌ای، استفاده از آن در مغزی پانل ساندویچی چوبی، کارایی‌های بسیار متنوعی برای پانل‌های ساندویچی ساخته‌شده ایجاد می‌کند. خواص مختلف فوم پلی‌اتیلن شبکه‌ای مانند: مقاومت حرارتی (در مقابل گرما و سرما)، مقاومت شیمیایی، مقاومت در برابر رشد قارچ‌ها و حشرات، سمی نبودن، پایداری ابعادی مناسب، عایق رطوبت و صوت، سازگاری با محیط‌زیست و عاری بودن از گازهای مضر، نصب سریع و آسان و سهولت در حمل‌ و ‌نقل باعث کاربردهای بسیار آن در صنایع مختلف شده است؛ این کاربردها عبارت‌اند از: صنایع ساختمان (عایق کف، دیوار، سقف سوله، درزبندی پنجره‌ها و غیره)، خودرو، لوازم خانگی، بسته‌بندی، مبلمان (مبل‌ها و سرویس اتاق خواب) و غیره. فوم پلی‌اتیلن شبکه‌ای علاوه‌بر کاربردهای مذکور می‌تواند در ساخت پانل‌های ساندویچی مورد استفاده به‌عنوان دیوارجداکننده فضاهای داخلی، درهای داخلی ساختمان، درهای کمد دیواری، پوشش دیوارهای مشترک داخلی و غیره استفاده شود.

evaluating the possibility of replacing non-wood core in the make of wooden sandwich panel to reduce the consumption of wood resources, preserve the environment and human health

introduction: given the increase in the world’s population and the subsequent increase in demand for wood and wood products, the high cost of wood, limited forest resources, damage to forests, the environment, and human health, today it is very important to create solutions to meet the needs of human societies with the aim of creating sustainable development, reducing the consumption of forest resources, and preserving the environment for human health. therefore, this research investigated the possibility replacement and using environmentally friendly cross-linked polyethylene foam, free of harmful gases and recyclable, in the manufacture of wooden sandwich panels (a composite wood product widely used in various industries such as wood and furniture, construction, etc.).materials and methods: this study was experimental and performed on a lab scale. the test sandwich panels were made from three types of medium-density fiberboards and 3 mm thickness (with natural beech veneer, synthetic melamine veneer, and no veneer) as skin and from cross-linked polyethylene foam with 30 mm thickness and 30 kg/m3 density as core (with the use of polyvinyl acetate glue). then, were measured properties of bending strength, modulus of elasticity, compressive strength, impact strength, and also water absorption of 2 and 24 hours. the results were analyzed with an anova test.results: the results of anova showed the effect of the skin veneer type on the mechanical properties (bending strength, modulus of elasticity, compressive strength perpendicular to the surface) and the physical properties (water absorption 2 and 24 hours after immersion in water) of the sandwich panels made at a 5% probability level was significant, but the effect of skin veneer type on impact strength is not significant. results showed that the use of fiberboard with natural veneer on the skin of the sandwich panel has created the highest mechanical strength. the results also showed that the use of fiberboard with synthetic melamine veneer reduces the water absorption percentage of 2 and 24 hours of the made sandwich panel.discussion: the results showed that it is possible to make sandwich panel with cross-linked polyethylene foam. the cross-linked polyethylene foam is environmentally friendly and free of harmful gases, thus providing the manufacture of sandwich panel with an environmentally friendly characteristic. the manufacture of sandwich panels with non-wooden cores such as cross-linked polyethylene foam, by reducing the need for wood or forest resources that are low in iran and the world, has led to sustainable development, preservation of forest resources, preserving the environment and human health, as well as reducing the problems of providing raw materials for the wood and furniture industries and composite wood products. it is also economically viable. on the other hand, due to the very high physical and mechanical properties of cross-linked polyethylene foam, its use in the core of a wood sandwich panel creates a wide variety of functionalities for the made sandwich panels. the various properties of cross-linked polyethylene foam, such as thermal strength (against heat and cold), chemical strength, strength to the growth of fungi and insects, non-toxicity, proper dimensional stability, moisture and sound insulation, compatibility with the environment and being free from harmful gases, quick and easy installation, and ease of transportation, have led to its many applications in various industries. these applications include: construction industries (insulation of floors, walls, shed roofs, window sealing, etc.), automotive, home appliances, packaging, furniture (sofas and bedroom service), etc. in addition to the aforementioned applications, cross-linked polyethylene foam can be used in the manufacture of sandwich panels used as interior space partitions, interior doors of the building, wall cupboard doors, covering interior common walls, etc.