بررسی عملکرد فیزیکی-حرارتی پانل‌های ساندویچی با پوسته mdf و هستة هیبریدی چوب پائولونیا-فوم پلی اورتان

در این تحقیق، خواص فیزیکی و عملکرد حرارتی پانل‌های ساندویچی سبک وزن با هستة هیبریدی چوب پائولونیا-فوم پلی اورتان مورد بررسی قرار گرفتند. نوع هسته (لانه‌زنبوری، مشبک پیوسته و مشبک ناپیوسته) و ترکیب هسته (با و بدون فوم پلی اورتان) به‌عنوان عوامل متغیر انتخاب شدند. از mdf خام با ضخامت 3 میلی‌متر در ساخت پوسته پانل های ساندویچی استفاده شد. پانل ها با توجه به طرح آزمایش‌های پیش بینی شده در تحقیق با ابعاد 3/1×60×90 سانتی متر ساخته شدند. پس از ساخت پانل ها، نمونه های آزمونی جهت تعیین دانسیته، جذب آب و خواص حرارتی تهیه و مورد ارزیابی قرار گرفتند. نتایج نشان دادند که دانسیتة پانل های ساندویچی با هستة مشبک پیوسته و ناپیوسته در مقایسه با هستة لانه‌زنبوری (نمونة شاهد) به‌ترتیب افزایشی در حدود 30 و 50 درصد داشت و این در حالی‌است که این افزایش دانسیته در حد مجاز پانل های سبک بوده است. نتایج جذب آب پانل های ساندویچی نشان داد که پانل های دارای هستة لانه‌زنبوری فاقد فوم، دارای بیشترین مقدار جذب آب (84/3درصد) و پانل های دارای هستة مشبک پیوسته، دارای فوم کمترین مقدار جذب آب (52/5درصد) را داشته اند. استفاده از فوم پلی اورتان منجر به افزایش دانسیتة پانل ها و کاهش جذب آب نمونه ها شده و تاثیر چشمگیری بر بهبود خاصیت عایق حرارتی پانل‌ها داشت. هستة مشبک پیوسته دارای فوم با ضریب هدایت حرارتی 0/043 وات بر مترکلوین به‌عنوان تیمار بهینه جهت استفاده در عایق های حرارتی انتخاب شد. علی‌رغم افزایش دانسیتة پانل های با هستة چوبی نسبت به نمونة شاهد، به‌دلیل قرارگیری این پانل ها در کلاس پانل های سبک، استفاده از آنها به‌عنوان پانل های عایق حرارتی توصیه می شوند.

investigation of the thermo-physical performance of sandwich panels with mdf skin and paulownia wood-polyurethane foam hybrid core

in this study, the physical properties and thermal performance of lightweight sandwich panels with a hybrid paulownia wood–polyurethane foam core were investigated. the type of core (honeycomb, continuous lattice, and discontinuous lattice) and the core composition (with and without polyurethane foam) were selected as variable factors. mdf with a thickness of 3 mm was used as the skin of the sandwich panels. panels were manufactured according to the experimental design, with dimensions of 90 × 60 × 3.1 cm. after manufacturing, test samples were prepared and evaluated for density, water absorption, and thermal properties. results showed that the density of panels with continuous and discontinuous lattice cores increased by about 30% and 50%, respectively, compared to the honeycomb core (control), while remaining within the allowable limit for lightweight panels. water absorption results indicated that panels with a honeycomb core without foam had the highest absorption (84.3%), while panels with a continuous lattice core with foam had the lowest (52.5%). the use of polyurethane foam increased panel density, reduced water absorption, and significantly improved thermal insulation. the continuous lattice core containing foam, with a thermal conductivity of 0.043 w/m·k, was selected as the optimal treatment for thermal insulation. despite the increased density of wood-core sandwich panels compared to the control, they still fall within the lightweight panel category. therefore, their use as thermal insulation panels is recommended.