ویژگی های فیزیکی و مکانیکی تخته خرده چوب ساخته شده از مخلوط ساقه ذرت، کاه گندم و خرده چوب صنعتی

نوع مقاله : مقاله کامل علمی پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد دانشگاه گنبد کاووس

2 استادیار، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه گنبد کاووس

3 عضو هیئت علمی دانشگاه گنبدکاووس

4 دانشگاه گنبد کاووس- استادیار گروه صنایع چوب و کاغذ

چکیده

چکیده
سابقه و هدف: در این پژوهش، جهت استفاده مفید از مواد ضایعاتی که مصرف مشخصی نداشته و دورریز بوده، اقدام به ساخت تخته خرده هایی از اختلاط ذرات حاصل از ساقه ذرت، کاه گندم و خرده چوب صنعتی شد. سپس خواص فیزیکی و مکانیکی تخته های ساخته شده مورد ارزیابی قرار گرفت. زیرا با مصرف این نوع مواد اولیه کم ارزش (در صورت امکان) که دارای قیمت پایین می باشند، می توان میزان هزینه های تولید این نوع محصول را کاهش داد.
مواد و روش ها: برای این منظور، ساقه ذرت و کاه گندم به همراه خرده‌چوب صنعتی با نسبت‌های اختلاط 0% و 100%، 25% و 75%، 50% و 50%، دمای پرس 160 و 180 درجه سانتی‌گراد و رزین اوره فرمالدهید به مقدار 12 درصد وزن خشک خرده چوب ها برای ساخت تخته‌خرده‌چوب در نظر گرفته شدند. خواص فیزیکی و مکانیکی تخته‌ها شامل واکشیدگی ضخامت بعد از 2 و 24 ساعت غوطه‌وری در آب، مقاومت خمشی، مدول الاستیسیته و چسبندگی داخلی اندازه‌گیری و کلیه داده‌ها مورد تجزیه و تحلیل آماری قرار گرفتند.
یافته ها: نتایج حاصل از این پژوهش نشان داد که افزایش ذرات ساقه ذرت و کاه گندم منجر به افزایش واکشیدگی ضخامت پس از 2 و 24 ساعت غوطه‌وری در آب شده است. یعنی افزایش مقدار ساقه ذرت و کاه گندم تأثیر منفی بر مقدار واکشیدگی ضخامت تخته ها داشت. مقدار مقاومت خمشی، مدول الاستیسیته و چسبندگی داخلی با افزایش ذرات ساقه ذرتو کاه گندم در تخته‌ها کاهش یافت و اختلاف معناداری بین سطوح مختلف استفاده از ساقه ذرت و کاه گندم وجود داشت. افزایش دمای پرس از 160 به 180 درجه سانتی گراد نیز تأثیر معنی‌داری بر کلیه ویژگی‌های تخته‌ها داشت و باعث بهبود خواص فیزیکی و مکانیکی تخته های ساخته شده گردید.
نتیجه گیری: با توجه به نتایج حاصل از این پژوهش استفاده از ساقه ذرت،کاه گندم و خرده چوب صنعتی اثر منفی معنی داری بر پایداری ابعادی تخته ها داشت. مقاومت خمشی، مدول الاستیسیته و چسبندگی داخلی در نمونه های شاهد بیشترین مقدار را نشان داد. اما در مقایسه با خواص تخته‌های تولید شده با استاندارد اروپا،با استفاده از 25 درصدساقه ذرت و کاه گندم، 12 درصد چسب اوره فرمالدهید و دمای پرس 160 درجه سانتی‌گراد، می‌توان تخته‌خرده‌چوبی با خواص مطلوب تولید نمود. این موضوع نتیجه مثبتی در جهت استفاده از مخلوط این نوع پسماندهای کشاورزی شامل ساقه ذرتو کاه گندم و به دنبال آن جلوگیری از آلودگی های زیست محیطی ناشی از سوزاندن این ترکیبات است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Physical and mechanical properties of particleboard made from mixing corn stalk, wheat straw and industrial wood particles

نویسندگان [English]

  • Maryam Avarand 1
  • Laya Jamali rad 2
  • Hedayatollah Aminian 3
  • Vahid Vaziri 4
1 M.Sc. Student, Department of Wood and Paper Science and Engineering, Faculty of Agriculture and Natural Resources, Gonbad Kavous University
2 Associate Professor, Faculty of Wood and Paper Engineering, University of Gonbad kavus
3 Assistant Professor, Department of Wood and Paper Science and Engineering, Faculty of Agriculture and Natural Resources, Gonbad Kavous University
4 Assistant Professor,Department of Wood and Paper Science and Engineering,Faculty of Agriculture and Natural Resources,GonbadKavousUniversity
چکیده [English]

Background and objective: In this study, for the useful consumption of residue materials that have no specific consumption and are waste, it was started making the particleboard from the mixing of corn stalk, wheat straw and industrial wood particles. Then, the physical and mechanical properties of the boards were measured. Because of the consumption of these raw materials that have a low price (if possible), it can be reduce the cost of production of this type of product.

Materials and methods: For this purpose, corn stalk, wheat straw and industrial wood particles at levels of 0:100, 25:75 and 50:50, press temperature of 160 and 180° C and 12 percent of urea formaldehyde resin based on the dry weight of the particles were used for the production of particleboards. The physical and mechanical properties of the boards including thickness swelling within 2 and 24 hours immersion in water, bending strength, modulus of elasticity and internal bonding were measured and all the data were statistically analyzed.

Results: The results of this research showed that the increase in corn stalk and wheat straw in the mixture showed in increased thickness swelling within 2 and 24 hours immersion in water. It means increasing the amount of corn stalks and wheat straw had a negative effect on the thickness swelling of the boards. The amount of bending strength, modulus of elasticity and internal bonding decreased with the increase of corn stalk and wheat straw particles in the boards and there was a significant difference between different levels of wheat straw and corn stalks. Also press temperature increase from 160 to 180 ° C had a significant effect on all the properties of the boards and improved the physical and mechanical properties of the boards. Increasing the temperature of the press also had a significant effect on all the properties of the boards and improved the properties.

Conclusion: According to the results of this research, using corn stalk, wheat straw and industrial wood particles, increased significantly the dimensional stability of the boards. Bending strength, modulus of elasticity and internal bonding in control samples showed the highest values. But compared to the properties of the boards produced by EN standard, using 25% corn stalk and wheat straw, 12% urea formaldehyde resin and press temperature of 160 ° C, can be produced particleboards with favorable properties. This is a positive result for the use of mixing this kind of agricultural wastes including corn stalk and wheat straw, following that the prevention of environmental pollution caused by the burning of these compounds.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Corn stalk
  • Wheat straw
  • Press temperature
  • Bending strength
  • Modulus of elasticity

مراجع

1. Akgül, M., Güler, C., Ҫöpür, Y. 2010. Certain physical and mechanical properties of medium density fiberboards manufactured from blends of corn (Zea mays indurataSturt.) stalks and pine (Pinusnigra) wood. Turkish Journal of Agriculture and Forestry, 34: 197-206.
2. Bektas, I., Guler, C., Kalaycioglu, H., Mengeloglu, F., and Nacar, M.2005. The manufacture of particleboards using sunflower stalks (Helianthus annuus L.) and poplar wood (Populusalba L.). Journal of Composite Materials, 39:467-473.
3. Boquillon, N., Gerard, E. and Uwe, S., 2004. Propertiesof wheat straw particle boards bonded with different types of resin. Journal of Wood Science, 50:230-235.
4. Deniz, I., Hirci, H. and Ates, S. 2004. Optimization of wheat straw triticum drum kraft pulping. Industrial Crops and Products, 19: 237-243.
5. Garay. R.M., McDonald, F., Acevedo, M.L., Calderon, B. and Araya, J.E. 2009. Particleboard made with crop
residues mixed with wood from Pinus radiate. Bioresources, 4(4): 1396-1408.
6. Guler, C., Bektas, I., Kalaycioglu, H., 2006. The experimental particleboard manufacture from sunflower stalks (Helianthus annuus L.) and Calabrian pine (PinusbrutiaTen.). Journal of Natural Products, 56:56-60.
7. Guntekin, E., Karakus, B., 2008. Feasibility of using eggplant (Solanummelongena) stalks in the production of experimental particleboard. Indutrial Crops and Products, 27:354-358.
8. Guntekin, E., Uner, B., SahinTurgut, H., Karakus, B., 2008. Pepper stalks (Capsinumannuum) as raw material for particleboard manufacturing. Journal of Applied Sciences, 8:2333-2336.
9. Halvarsson, S., Edlund, H., Norgren, M. 2010. Manufacture of high-performance rice straw fiberboards. Journal of Industrial and Engineering Chemistry Research, 49(3):1428-1435.
10. Han, S., Dae, J., Hyun, J. 2001. Rice straw-wood particle composite for sound absorbing wooden construction materials. Bioresource Technology. 86:117-121.
3131 )
11. Hashim, R., Nadhari, W.N.A.W., Sulaiman, O., Kawamura, F., Hiziroglu, S., Sato, M.,Sugimoto, T., Seng, T.G. and Tanaka, R. 2011. Characterization of raw materials and manufactured binderless particleboard from oil palm biomass. Journal of Materials Design. 32(1): 246-254.
12. Hiziroglu, S., Jarusombuti, S., Fueangvivat, V., Bauchongkol, P., Soontonbura, W. and Darapak, T. 2005. Properties of bamboo–rice straw–eucalyptus composite panels. Forest Products Journal, 55(12): 221-225.
13. Kargarfard, A., and Hadjihassani, R. 2012. Coparing the applied properties of different medium density fiberboards produced from corn and cotton stalks and beech fibers. Journal of Wood and Forest Science and Technology, 19(1): 93-106.
14. Küçüktüvek, M., Kasal, A., Kuşkun, T. and Erdil, Y.Z. 2017. Utilizing poppy husk-based particleboards as an alternative material in case furniture construction. BioResources,12(1): 839-852.
15. Leiva, P., Ciannamea, E., Ruseckaite, R.A., Stefani, P.M. 2007. Medium density particleboards from rice husks and soybean protein concentrate. Journal of Applied Polymer Science, 106(2): 1301-1306.
16. Li, X., Cai, Z., Winandy, J.E., Basta, A.H. 2010. Selected properties of particleboard panels manufactured from rice straws of different geometries. Bioresource Technology, 101(12): 4662-4666.
17. Osarenmwinda, J.O. and Nwachukwu, J.C. 2007. Effect of particle size on some properties of rice husk particleboard. Advanced Materials Research, 18(19): 43-48.
18. Pandey, A. andNema PK. 2004. Development of particleboard from soybean husk without resin. IE (I) J – AG, 85:5-9.
19. Salehi, K., Kordsachia, O., and Patt, R. 2014. Comparison of MEA/AQ pulping of wheat straw and rye straw. Industrial Crops and Products, 52:603-610.
20. Sudin, R. and Swamy, N. 2006. Bamboo and wood fibre cement composites for sustainable infrastructure regeneration. Journal of Materiald Science, 41(21): 6917–6924.
21. Wang, D. and Sun, XS. 2002. Low density particleboard from wheat straw and corn pith. Industrial Crops and Products, 15:43-50.
22. Xu, J., Widyorini, R. and Kawai, S. 2005. Properties of kenaf core binderless particleboard reinforced with kenafbast fiber-woven sheets. Journal of Wood Science, 51(4): 415-420.

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار