بررسی استفاده از کارتن کهنه در ساخت تخته‌ خرده چوب سه لایه

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه گنبد کاووس- استادیار گروه صنایع چوب و کاغذ

2 فارغ التحصیل کارشناسی ارشد فرآورده های چند سازه چوبی دانشگاه گنبد کاووس

چکیده

سابقه و هدف: تقاضا برای تولید کامپوزیت چوب از قبیل تخته لایه، تخته تراشه جهت دار، تخته خرده چوب و تخته فیبر با دانسیته متوسط در طی سال های اخیر در سرتاسر جهان افزایش یافته است. تخته خرده چوب 57 درصد کل مصرف چوب را شامل می‌شود و تقاضای آن به طور پیوسته سالیانه 2 تا 5 درصد در حال رشد می‌باشد. تقاضا برای تخته خرده چوب در بخش‌های ساخت خانه، تولید مبلمان، دکوراسیون داخلی به طور پیوسته افزایش یافته است. تقاضا برای چوب در صنعت تولید جنگل افزایش یافته است. اما تولید چوب صنعتی از جنگل‌های طبیعی به طور پیوسته کم شده است. تحقیقات زیادی به منظور پیدا کردن منابع جایگزین مواد خام برای تولید کامپوزیت در حال انجام می-باشد. کارتن کهنه می تواند جایگزین خوبی به عنوان ماده خام اولیه در صنعت تخته خرده چوب مورد استفاده قرار گیرد: زیرا اولا این ماده یک منبع الیاف بازیافتی قابل دسترس تقریبا در هر جای کشور است. ثانیا در مقایسه با کاغذ باطله اداری ارزان قیمت‌تر است. ثالثا یک منبع الیاف نسبتاً تمیز بدون ماده پرکننده یا ناخالصی‌های پلاستیکی است. در این تحقیق استفاده از کارتن کهنه در لایه‌های سطحی و میانی بر روی خواص فیزیکی و مکانیکی تخته خرده چوب سه لایه مورد بررسی قرار گرفته است.
مواد و روش‌ها: کارتن کهنه مورد استفاده برای بسته بندی مواد با وزن کم (اثاثیه، تجهیزات، وسایل و مخصوصاً برای خوار و بار فروشی) عمدتاً شامل 3 یا 5 ورقه کاغذ است که در این تحقیق از این نوع کارتن کهنه استفاده شده است. کارتن کهنه در پنج سطح 45،30،15،0 و60 درصد در لایه‌های سطحی و میانی به طور جداگانه مورد استفاده قرار گرفت. خرده‌چوب صنعتی درشت و نرم از شرکت صنعت چوب شمال تهیه شد. از چسب اوره فرم آلدهید به میزان 10 درصد وزن خشک خرده چوب و کارتن کهنه بازیافتی و از کلرید آمونیوم به عنوان هاردنر به میزان 2 درصد وزن خشک چسب استفاده شد. پس از فرآیند مخلوط کردن خرده چوب/ کارتن کهنه با چسب و هاردنر، کیک خرده چوب در دمای 170 درجه سانتی گراد به مدت زمان 5 دقیقه تحت پرس داغ قرار گرفت. پس از ساخت تخته خرده چوب، خصوصیات فیزیکی و مکانیکی تخته‌ها با استفاده از آنایز واریانس در سطح اعتماد آماری 95 درصد مورد تجزیه و تحلیل آماری قرار خواهد گرفت.
یافته‌ها: نتایج نشان داد که مقاومت خمشی و مدول الاستیسیته در لایه‌های سطحی در سطح 30 درصد استفاده از کارتن کهنه بیشترین مقاومت خمشی و مدول الاستیسیته را داشته و در لایه میانی در سطح 15 درصد بیشترین مقاومت‌های فوق را به خود اختصاص داده است. چسبندگی داخلی با افزایش میزان کارتن کهنه کاهش یافته است و بیشترین مقدار آن مربوط به نمونه شاهد می‌باشد. میزان جذب آب و واکشیدگی ضخامت با افزایش کارتن کهنه روند افزایشی نشان داد.
نتیجه‌گیری: با استفاده از نتایج حاصل از این تحقیق می‌توان نتیجه گرفت که تخته‌های حاوی کارتن کهنه در لایه‌های سطحی تا سطح 30 درصد و در لایه میانی تا سطح 15 درصد برای برای تخته‌های با اهداف عمومی (نجاری) به منظور استفاده در شرایط خشک مورد استفاده قرار گیرند.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Investigation of using old corrugated container in the production of three- layer particleboard

نویسنده [English]

  • vahid vaziri 1
چکیده [English]

Background and objective: The demand for composite wood products, such as plywood, oriented strand board (OSB), hardboard, particleboard, medium density fiberboard, and veneer board products has recently increased substantially throughout the world. Particleboard represents 57% of total consumption of wood based panels and its demand is continuously growing with 2-5% annually. The demand for particleboards in the sectors of housing construction, furniture manufacturing, and interior decoration has continued to increase. The demand for wood in the forest product industry has been growing, but the production of industrial wood from natural forests continues to decline. There is still an ongoing research interest to find alternative sources of raw materials for composite manufacturing. OCC (Old Corrugated Container) could be a good alternative raw material because, 1) this material is a recycled fiber resource available almost anywhere in the country; 2) it is relatively low- priced compared to office waste paper; 3) it is a relatively clean source of fiber without significant fillers or plastic contaminants. In this research, the use of OCC in surface and middle layers on the mechanical and physical properties of three layer particleboard has been investigated.
Materials and methods: OCC used for packaging various low-weight materials (furniture, equipment, instruments and especially grocery items etc.) which mainly consisted of 3 or 5 paper sheets, were included in this study. OCC with various ratios (15:85, 30:70, 45:55 and 60:40) in surface and middle layers of three layer particleboard were separately used. Coarse and fine wood chips from senate choube shomal company used. Urea formaldehyde resin used at 10% content on dry weight basis of the wood particles and OCC and ammonium chloride was used as a catalyst to 2% of the dry weight of adhesive. After the mixing process of wood particle/OCC with adhesive and hardener, mat at temperature of 170°c for 5 minutes under hot press was. After making particleboard, physical and mechanical properties of panels using variance analysis in statistical confidence level of 95% will be analyzed.
Results: The results showed that the bending strength and modulus of elasticity of boards had the best resistant at the level of 30% and 15% in surface and middle layers respectively. Internal bond decreased with increasing of old corrugated container content and control sample had the maximum strength. Water absorption and thickness swelling increased with increasing of OCC content.
Conclusion: On the basis of results of this study, it can be concluded that particleboard containing OCC in the surface layers up to the level of 30% and in the middle layer up to the level of 15% % can be used for general purpose boards for use in dry conditions.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Three layer particleboard
  • Old corrugated container
  • Surface layers
  • middle layer
  • Physical and mechanical properties
1.Doosthoseini, K., and Abdolzadeh, H. 2009. Investigation of the feasibility of utilization of
wood fiber and old corrugated container in surface layers of three-layer particleboard and
their effect on properties of particleboard. Iranian Journal of Wood and Paper Science
Research, 25(1): 62-69. (In Persian)
2.Ebrahimi, Gh., and Rostampoor Haftkhani, A. 2011. Wood-plastic composites. Tehran
University Press, 885p. (In Persian)
3.Eshraghi, A., Khademi Eslam, H., Nourbaksh, A., and Bazyar, B. 2012. Investigation of
applying the old corrugated container (OCC) and aspen chips in particleboard production.
Iranian Journal of Wood and Paper Science Research, 26(1): 138-150. (In Persian)
4.Grigorious, A.H. 2003. Waste paper wood composites bonded with isocyanate. Wood Science
and Technology, 37: 79-89.
5.Gwon, J.G., Lee, S.Y., and Chun, S.J. 2010. Effects of chemical treatments of hybrid fillers on
the physical and thermal property of wood plastic. Composite: Part A, 41: 1491-149.
6.Hunt, J.F., and Vick, C.B. 1999. Strength and processing properties of wet-formed hardboard
from recycled corrugated containers and commercial Hardboard fibers. Forest Products
Journal, 49(5): 69-74.
7.Lee, P.W., and Iison, J. 1994. Fire retardancy and mechanical properties of paper sludge –
wood particle mixed board. College of agriculture and life sciences Seoul national
university, suwan, Korea, Pp: 441-447.
8.lykidis, Ch., Parnavela, Ch., Goulounis, N., and Grigoriou, A. 2012. Potential for utilizing
waste corrugated paper containers into wood composites using UF and PMDI resin systems.
European Journal Wood Production, 24: 205-212.
9.Nazerian, M., Dalirzadeh, A., and Farokhpayam, S.R. 2015. The effect of old corrugated
container (OCC) powder and as urea formaldehyde adhesive filler on properties of medium
density fiberboard made from bagasse and waste MDF. Iranian Journal of Wood and Paper
Science Research, 29: 452-459.
10.Sayadi, K., and Amiri, S. 2004. Investigation of paper production and consumption in Iran.
M.sc. Thesis, 148p.
11.Serano, A., Espinach, F.X., and Tresserras, J. 2013. Study on the technical feasibility of
replacing glass fibers by old newspaper recycled fibers as polypropylene reinforcement.
Journal of cleaner production, 65: 489-496.