بررسی تاثیر تیمار خرده های نی بکار رفته در لایه میانی صفحات ساندویچی بر روی خواص فیزیکی و مکانیکی

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 هیات علمی

2 دانشگاه زابل

3 هیات علمی دانشگاه زابل

4 مربی

چکیده

سابقه و هدف: فاکتورهای بسیاری هم چون دانسیته ماده اولیه و محصول نهایی، نوع گونه چوبی و غیره می‌تواند بر روی خواص مختلف صفحات ساندویچی تاثیر داشته باشد. در این پژوهش، اثر تیمار خرده­های نی بکار رفته در لایه میانی پانل ساندویچی (بدون تیمار، تیمار حرارتی و آب جوش)، زمان بسته شدن دهانه پرس در دو سطح (5 میلی­متر بر ثانیه و 9 میلی­متر بر ثانیه) و نسبت وزنی پودر پوسته میوه بادام به رزین ملامین­اوره فرم­آلدئید در سه سطح (3:97، 18:82 و33:67) در خط چسب بر روی بعضی از خواص فیزیکی و مکانیکی پانل ساندویچی بر اساس استاندارد ASTM مورد ارزیابی قرار گرفته است.
مواد و روش ها: از ذرات نی با رطوبت 7 درصد در لایه مغزی پانل ساندویچ استفاده شد. ساخت تخته ها در دو مرحله: تولید مغزی تخته و روکش کردن تخته از گونه نراد انجام گرفت. چسب UF و MF با نسبت وزنی 50:50 مورد استفاده قرار گرفت. پس از چسب زنی و تشکیل کیک، خرده چوب ها­ به پرس منتقل شدند. حرارت، زمان و میزان فشار اعمال شده توسط پرس به ترتیب 180ºC ، min 12 وkg cm-230 بود. پس از ساخت لایه مغزی و مالیدن رزین بر­روی سطوح لایی­ها رویی و زیرین، لایه مغزی در بین لایی­ها مونتاژ شده و تحت شرایطºC150، زمان s120 و فشارkg cm-2 2/0 پرس شدند. بعد از پاک­بری، آزمون های تعیین مدول گسیختگی ،مقاومت چسبندگی داخلی، مقاومت در برابر بیرون آوردن محوری پیچ و میخ و جذب آب تخته ها انجام ‌گردید. نتایج مورد تجزیه ‌و تحلیل آماری قرار گرفتند.از آزمون چند دامنه دانکن برای مقایسه میانگین­ها استفاده شده است.
یافته ها: پانل‌هایی که لایه مغزی آنها از خرده­های تیمار آب جوش و سرعت بسته شدن پرس mm/s 5 ساخته شدند، دارای بیش­ترین مقاومت خمشی (N/mm2 6/15)، ظرفیت نگه­داری پیچ (N/mm 32/136)، میخ (N/mm 01/14) و چسبندگی داخلی (N/mm2 26/0) و چسبندگی داخلی بعد غوطه­وری در آب جوش (2N/mm 16/0) داشته‌اند.
نتیجه گیری: نسبت پودر پوسته میوه بادام به رزین اوره فرمآلدئید تأثیر معنی­داری بر روی ظرفیت تحمل پیچ و میخ، چسبندگی داخلی خشک و بعد از آب جوش، واکشیدگی ضخامتی و جذب آب نمی­گذارد، اما بطور معنی‌داری مقاومت خمشی تخته را تحت تاثیر قرار می‌دهد. علاوه بر آن، تیمار خرده­های لایه میانی و سرعت بسته شدن دهانه پرس تأثیر معنی­داری بر روی تمامی خواص فیزیکی و مکانیکی داشته است. نتایج حاصل از طیف­های FT_IR بدست آمده نشان داد که تیمار آب جوش باعث افزایش تعداد پیوند هیدروژنی می­شود. تصاویر ماکروسکوپی نیز نشان می­دهند که تیمار آب جوش بهترین سطح جهت اتصال مطلوب را ایجاد می­کند.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Investigation of treatment effect of giant reed particles used in core layer of sandwich panel on physical and mechanical properties

چکیده [English]

Background and objectives: In this study, effect of treatment of reed (Arondo donax) particles used in core layer of sandwich panel in three levels (untreated, heat treated and hot-water- treated particles), press closing time in two levels (5 mm/s and 9 mm/s) and almond shell powder / melamine formaldehyde + urea formaldehyde resin ratio used in glue line in three levels (3:97, 18:82 and 33:67) on the some physical and mechanical properties of sandwich panel were evaluated based on ASTM.
Materials and methods: Reed particle with the 7 % MC was used in core layer of sandwich panel. The manufacturing panels in two stages: producing core layer and veneering core layer with fir species was done. UF and MF resins with the 50:50 weight ratio was used as binder.  After gluing and forming cake, particles were transformed into the press. Temperature, time and pressure level applied by press were 180°C, 12min and 30 kg/cm2, respectively. After the core layer manufacturing and gluing the surfaces of upper and under veneers, the core layer was arranged between veneers and was pressed under 150°C, 120s and 0.2kg/cm2 press situations. After trimming, determination tests of modulus of elasticity, internal bonding, tensile strength of screw and nail and water absorption was done. The results were analyzed, statistically. It was used the Duncan’s multiple range test in order to comparison of mean values.
Results: panels manufactured from hot –water treated reed particles in core layer pressed with longer press closing time (5 mm/s) had the maximum MOR(15.6 N/mm2),tensile strength of screw (136.32 N/mm), nails  (14.01 N/mm), dry internal bonding (0.26 N/mm2) and wet internal bonding (0.16 N/mm2).
Conclusion: the almond shell powder / melamine formaldehyde + urea formaldehyde resin ratio in glue line had no effect on the studied properties of panels, significantly, but it affected the bending strength, significantly. Besides, the type of treatment of particles used in core layer, and press closing time had effect on all of the panel properties, significantly. According to the obtained FT-IR spectral from specimens manufactured from different treated reed particles, hot-water-treated causes to increment of hydrogen bond quantities. Moreover, macroscopic photos showed that the hot-water-treated formed the best surface quality in order to create suitable chemical bond.

کلیدواژه‌ها [English]

  • sandwich panel
  • Physical and mechanical properties
  • reed
  • almond shell powder