تاثیر نانوسلولز و چسب روی خواص MDF ساخته شده از پانل های بازیافتی به روش الکترولیز

سابقه و هدف: افزایش جمعیت و تقاضای روز افزون برای محصولات چوبی باعث کاهش سطح جنگل ها شده، به طوری که در همه کشورهای جهان قوانین سخت گیرانه ایی برای قطع درختان تدوین شده است. فشار بیش از حد سازمان محیط زیست ایران باعث شده است که بحث توقف بهره برداری از جنگل ها به صورت جدی مطرح شود و میزان برداشت چوب از جنگل ها به کمتر از یک میلیون متر مکعب در سال کاهش یابد. بنابراین صنایع چوب با کمبود چوب مواجه می باشد. (12). هدف از انجام این کار تهیه الیاف از پانل های مستعمل و استفاده بهینه از آن ها به روش الکترولیز بدون مواد شیمیایی برای جلوگیری از آلودگی محیط زیست و استفاده مجدد از این الیاف بازیافتی در ساخت تخته های MDF بود. مواد و روش: در این پژوهش ابتدا ضایعات پانل های چوبی MDF از چند کارگاه جمع آوری شد، ضایعات به قطعات کوچکتر تبدیل و داخل آب به مدت 24 ساعت غوطه ور گردید غوطه وری در آب داغ به منظور نفوذ آب به چیپس ها قبل از حرارت در گرم کن الکتروشیمیایی بود. قطعات MDF خرد شده و خیس شده در یک سیلندر مجهز به الکترودهای الکتریکی از جنس استیل قرار گرفت، این الکترودها به شکل مستطیلی بوده و در طول محفظه در جداره های آن به موازات یکدیگر قرار گرفتند، فاصله بین الکترودها بسته به اندازه سیستم فرق می کند اما با تغییر فاصله بین الکترودها، مقاومت میدان الکتریکی که با ولت در سانتی متر بیان می شود می تواند تغییر کند. ظرف مدت 45 دقیقه در اثر الکترولیز اتصال بین الیاف هیدرولیز شد، و الیاف از هم جدا شدند به منظور افزایش هدایت الکتریکی، مقداری نمک طعام به این مخلوط افزوده شد. الیاف بدست آمده خارج و خشک گردید و برای ساخت مجدد تخته مورد استفاده قرار گرفت، از نانو سلولز به عنوان تقویت کننده رزین اوره فرمالدئید در سه سطح استفاده شد. میزان چسب مصرفی در دو سطح و الیاف مورد استفاده به میزان 70 درصد الیاف تهیه شده از کارخانه و 30 درصد الیاف بازیافت شده عنوان متغیر مستقل این مطالعه انتخاب گردیدیافته ها: متغیرهای ساخت همچون دمای 160 درجه سانتی گراد و زمان پرس 8 دقیقه برای همه تیمارها ثابت در نظر گرفته شد. خواص فیزیکی واکشیدگی ضخامتی(TS) و جذب آب(WA) پس از 2 و 24 ساعت غوطه وری در آب و خواص مکانیکی چسبندگی داخلی(IB)، مدول گسیختگی(MOR) و مدول الاستیسیته(MOE) تخته ها مورد آزمون قرار گرفت. نتایج نشان داد که بالاترین مقاومت خمشی (47/14 مگاپاسکال) و مدول الاستیسیته (096/1359 مگاپاسکال) مربوط به تخته های ساخته شده با 12 درصد چسب و 3 درصد نانوسلولز بود، همچنین بالاترین چسبندگی داخلی در تخته های ساخته شده با 12 درصد چسب و 3 درصد نانو سلولز به میزان (5/0 مگاپاسکال) بود. کم ترین واکشیدگی ضخامت (720/4 % و 863/9 % بعد از 2 ساعت و 24 ساعت غوطه وری در آب به ترتیب) در تخته های ساخته شده با 12 درصد چسب و 3 درصد نانوسلولز بود، همچنین کمترین میزان جذب آب (113/33 % و 653/80 % بعد از 2 ساعت و 24 ساعت غوطه وری در آب به ترتیب) در تخته های ساخته شده با 12 درصد چسب و 3 درصد نانو مشاهده شد. نتیجه گیری: تجزیه و تحلیل آماری نتایج به کمک نرم افزار 16 SPSS انجام شد. نتایج نشان داد که الیاف بازیافتی از کیفیت مناسبی برخوردار است و امکان استفاده از آن به صورت مخلوط با الیاف بکر وجود دارد، با افزودن نانو سلولز به چسب مصرفی خواص مکانیکی بهبود یافت و جذب آب و واکشیدگی کاهش یافت.

Keywords:

بازیافت , تخته فیبر دانسیته متوسط , روش الکترولیز , مقاومت خمشی , واکشیدگی ضخامتی