بررسی امكان ساخت تخته خرده چوب از كاه گندم و تراشه روكش راش

دانشكده مهندسی چوب و كاغذ و جنگلداری

بررسی امكان ساخت تخته خرده چوب از كاه گندم  و تراشه روكش راش 120 

مقدمه

با افزایش رشد جمعیت و افزایش تقاضای محصولات مرکب چوبی در جهان، کشورهای پیشرفته و حتی کشورهای غنی از جنگل به فکر استفاده کردن از منابع لیگنوسلولزی و غیر چوبی در تولید محصولات مرکب چوبی می باشند. در کشور ما «ایران» صنایع کاغذ و اوراق فشرده چوبی هنوز به طور سنتی از جنگل برای تامین الیاف و مواد اولیه استفاده می کنند.

در صورتی که با توجه به عواملی نظیر افزایش رشد جمعیت و متعاقب آن افزایش تقاضای جامعه برای محصولات مرکب چوبی، فقیر بودن پوشش جنگلی در ایران و محدودیت بهره برداری از جنگل های شمال، ممنوعیت واردات گرده بینه با پوست، لزوم توجه به سایر منابع لینگوسلولزی نظیر پسماندهای کشاورزی و جایگزینی گیاهان غیر چوبی مثل نی، باگاس، کاه گندم و کاه برنج امری اجتناب ناپذیر به نظر می رسد.

ایران از نظر پوشش جنگلی فقیر می باشد و فقط 7% از اراضی کل کشور از جنگل پوشیده شده است. میزان چوب هیزمی مورد نیاز صنایع تخته خرده چوب و تخته فیبر1077200 مترمکعب در سال، و میزان هیزمی که هر ساله از جنگل های شمال برداشت می شود 661250 مترمکعب 

می باشدكه بخشی از این منابع به وسیله صنایع كاغذمصرف می گردد ،  ملاحظه می شود  که صنایع فوق الذکر برای دست یابی به ظرفیت های تولید، با کمبود بیش از نیم میلیون متر مکعب مواد اولیه مواجه هستند که باید به طریقی تامین گردد. در حال حاضر مساله مواد اولیه یکی از چالش های بسیار بزرگ صنایع اوراق فشرده چوبی و سایر صنایع سلولزی کشور می باشد.

فهرست مطالب

عنوان  

فصل اول : مقدمه  

1- كلیات  

1-1 تعریف تخته خرده چوب  

1-2 تاریخچه صنعت تخته خرده چوب در جهان  

1-3 تاریخچه صنعت تخته خرده چوب در ایران  

1-4 مصرف تخته خرده چوب دركشور  

1-5 نحوه ساخت تخته خرده چوب  

1-6 مشخصات گیاه شناسی كاه گندم  

1-7 ساختمان فیزیكی و خصوصیات شیمیایی كاه گندم  

1-8 اهداف انجام این مطالعه  

فصل دوم : سابقه تحقیق  

فصل سوم : مواد و روشها   

3-1 عوامل متغیر  

3-2 عوامل ثابت  

ارائه تجزیه و تحلیل نتایج  

3-3 مراحل ساخت تخته های آزمایشگاهی  

3-3-1 تهیه ماده اولیه  

3-3-2 تعیین درصد رطوبت خرده چوب و كاه گندم  

3-3-3 تعیین ابعاد كاه گندم  

3-3-4 نوع چسب  

3-4 بررسی خصوصیات رزین  

3-4-1 گرانروی رزین  

3-4-2 PH محلول رزین  

3-4-3 درصد مواد جامد رزین   

3-4-4 تعیین وزن مخصوص چسب  

3-4-5 تعیین زمان انعقادچسب  

3-5 آنالیز شیمیایی كاه گندم  

3-5-1 تعیین مقدار لیگنین  

3-5-2 تعیین مقدار سلولز  

2-5-3 تعیین مقدار خاكستر 

3-6 چسب زنی تراشه های روكش راش و كاه گندم 

3-7 هاردنر(كاتالیزور 

3-8 تشكیل كیك  

3-9 پرس كردن  

3-10 كلیماتیزه كردن تخته ها    

3-11 تهیه نمونه های آزمونی  

3-12 اندازه گیری خصوصیات فیزیكی و مكانیكی تخته ها 

3-12-1 اندازه گیری دانسیته و رطوبت تخته ها  

3-12-2 آزمایش اندازه گیری مدول گسیختگی (MOR  ) و مدول آلاستیسیته(MOE )  

3-12-3 آزمایش اندازه گیری مقاومت چسبندگی داخلی ( IB  )  

3-12-4 آزمایش تعیین میزان واكشیدگی ضخامت و جذب آب ( 2و24 ساعت )  

3-12-5 آزمایش مقاومت به ضربه  

فصل چهارم : نتایج   

4-1 مقاومت خمشی (MOR  )  

4-1-1 تاثیر مستقل درصد اختلاط بر مقاومت خمشی (MOR )  

4-1-2 تاثیر مستقل درجه حرارت پرس بر مقاومت خمشی ( MOR  )  

4-1-3 تاثیر متقابل درصد اختلاط ودرجه حرارت پرس بر مقاو.مت خمشی ( MOR  )  

4-2 مدول آلاستیته(MOE  )  

4-2-1 تاثیر مستقل درصد اختلاط بر مدول الاستیسیته(MOE  )  

4-2-2 تاثیر مستقل درجه حرارت بر مدول آلاستیته(MOE  )  

4-2-3 تاثیر متقابل درصد اختلاط ودرجه حرارت بر مدول آلاستیته( MOE  )  

4-3 مقاومت به ضربه (IBS )  

4-3-1 تاثیر مستقل درصد اختلاط بر مقاومت به ضربه ( IBS )  

4-3-2 تاثیر مستقل درجه حرارت پرس بر مقاومت به ضربه ( IBS )  

4-3-3 تاثیر مستقل درصد اختلاط و درجه حرارت  بر مقاومت به ضربه (IBS  

4-4 چسبندگی داخلی  

4-4-1 تاثیر مستقل درصد اختلاط بر چسبندگی داخلی ( IB )  

4-4-2 تاثیر مستقل حرارت پرس بر چسبندگی داخلی ( IB )  

4-4-3 تاثیر متقابل درصد اختلاط و درجه حرارت بر چسبندگی داخلی ( IB )  

4-5 جذب آب بعد از 2 ساعت غوطه وری در آب ( WA2  )  

4-5-1 تاثیر مستقل درصداختلاط برجذب آب بعد از 2 ساعت غوطه ور شدن در آب ( WA2  )  

4-5-2 تاثیر مستقل درجه حرارت پرس برجذب آب بعد از 2 ساعت غوطه ور شدن در آب ( WA2 ) 

4-5-3 تاثیر مستقل درصد اختلاط وحرارت برجذب آب بعد از2 ساعت غوطه ور شدن در آب(WA2) 

4-6 جذب آب بعد از 24 ساعت غوطه وری در آب (WA24  )  

4-6-1 تاثیر مستقل درصد اختلاط برجذب آب بعد از 2 ساعت غوطه ور شدن درآب(WA24  )  

4-6-2 تاثیر مستقل حرارت پرس برجذب آب بعد از 2 ساعت غوطه ور شدن درآب(WA24  )  

4-6-3 تاثیرمتقابل درصد اختلاط وحرارت پرس برجذب آب بعد از2ساعت غوطه ور شدن درآب(A24)

4-7 واكشیدگی ضخامت بعد از 2 ساعت غوطه وری در آب (TS2 )

4-7-1 تاثیر مستقل درصد اختلاط برواكشیدگی ضخامت بعد از2ساعت غوطه وری در آب( TS2 )

4-7-2 تاثیر مستقل حرارت پرس برواكشیدگی ضخامت بعد از2ساعت غوطه وری در آب( TS2 )

4-7-3 تاثیر متقابل درصد اختلاط و حرارت پرس بر وا كشیدگی ضخامت بعد از 2 ساعت غوطه وری در آب ( TS2 )  

4-8 واكشیدگی ضخامت بعد از 24 ساعت غوطه وری در آب ( TS24  )  

4-8-1 تاثیر مستقل درصد اختلاط بر واكشیدگی ضخامت بعد از 24 ساعت غوطه وری در آب(TS24  )

4-8-2 تاثیر مستقل حرارت پرس بر واكشیدگی ضخامت بعداز 24 ساعت غوطه وری در آب ( TA24 )  

4-8-3 تاثیر متقابل درصداختلاط و حرارت پرس بر واكشیدگی ضخامت بعد از 24 ساعت غوطه وری در آب (TS24  )  

فصل پنجم : بحث و نتیجه گیری  

پیشنهادات  

منابع  

ضمایم 

فهرست جداول

جدول 1-1 : تعداد واحدهای تولید تخته خرده چوب در كشور وظرفیت اسمی آنها طی سالهای73-77

جدول 1-2 : درصد وزنی قسمتهای اصلی گندم  

جدول 1-3 : فهرستی از منابع الیاف سلولزی جهان درسال 1995 

جدول 1-4: خلاصه تولیدی ضایعات كشاورزی در جهان  

جدول 3-1 : نسبت مخلوط كاه گندم وتراشه روكش راش  

جدول 3-2 : طرح آزمایشات  

جدول 3-3: تعیین ابعاد كاه گندم  

جدول 3-4: تعیین ابعاد كاه گندم  

جدول 3-5: خصوصیات چسب اوره – فرم آلوهید  

جدول 3-6 : نتیجه آنالیز شیمیایی كاه گندم  

جدول 3-7: نحوه برش نمونه های آْزمونی از هرتخته  

جدول 4-1: میانگین مقاومت خمشی تخته های ساخته شده در شرایط مختلف ( MOR   

جدول 4-2 : تجزیه واریانس مقاومت خمشی ( MOR  )  

جدول 4-3: مقایسه میانگین تاثیر مستقل درصد اختلاط بر مقاومت خمشی ( MOR  )  

جدول 4-4: مقایسه میانگین ها برای تاثیر مستقل حرارت پرس برمقاومت خمشی ( MOR  )  

جدول 4-5: آزمون دانكن برای تاثیر متقابل درصد اختلاط ودرجه حرارت پرس بر مقاومت خمشی (MOR)  

جدول 4-6: میانگین مدول الاستیسیته تخته های ساخته شده در شرایط مختلف پرس(MOE  )  

جدول 4-7: تجزیه واریانس مدول الاستیسیته (MOE  )  

جدول 4-8: آزمون دانكن برای تاثیرمستقل درصد اختلاط بر مدول الاستیسیته ( MOE )  

جدول 4-9: آزمون دانكن برای تاثیر مستقل حرارت برمدول الاستیسیته ( MOE )  

جدول 4-10: آزمون دانكن برای تاثیر متقابل درصد اختلاط و حرارت پرس بر مدول الاستیسیته (MOE)  

جدول 4-11: میانگین مقادیر مقاومت به ضربه ( IBS )  

جدول 4-12: تجزیه واریانس مقادیر مقاو.مت به ضربه (IBS  )  

جدول 4-13: آزمون دانكن برای تاثیر مستقل درصد اختلاط بر مقاومت به ضربه ( IBS )  

جدول 4-14: مقایسه میانگین ها برای تاثیر مستقل حرارت پرس بر مقاومت به ضربه ( IBS )

جدول 4-15: آزمون دانكن برای تاثیر متقابل درصداختلاط و حرارت پرس بر مقاومت به ضربه (IBS)

جدول 4-16: میانگین چسبندگی داخلی تخته های ساخته شده در شرایط مختلف ( IB  )  

جدول 4-17: تجزیه واریانس چسبندگی داخلی (IB )  

جدول 4-18: آزمون دانكن اثر مستقل درصد اختلاط بر چسبندگی داخلی (IB )

جدول 4-19: آزمون دانكن اثر مستقل حرارت پرس بر چسبندگی  داخلی ( IB )

جدول 4-20: آزمون دانكن اثر متقابل درصداختلاط و حرارت بر چسبندگی داخلی ( IB  )

جدول 4-21: میانگین جذب آب پس از 2 ساعت غوطه وری در آب (WA2 )

جدول 4-22: تجزیه واریانس جذب آب پس از 2 ساعت غوطه وری در آب ( WA2 )

جدول 4-23: آزمون دانكن برای تاثیر مستقل درصد اختلاط بر جذب آب بعد از 2 ساعت غوطه وری در آب(WA2 )  

جدول 4-24: آزمون دانكن برای تاثیر مستقل حرارت پرس بر جذب آب بعد از 2 ساعت غوطه وری درآب (WA2 )  

جدول 4-25: آزمون دانكن تاثیر متقابل درصداختلاط و حرارت پرس بر جذب آب پس از 2 ساعت غوطه وری در آب (WA2 )  

جدول 4-26: میانگین جذب آب پس از 24 ساعت غوطه وری در آب در آب (WA24 )  

جدول 4-27: تجزیه واریانس جذب آب پس از 24 ساعت غوطه وری در آب (WA24 )  

جدول 4-28: آزمون دانكن برای تاثیرمستقل درصداختلاط بر جذب آب پس از 24 ساعت غوطه وری در آب (WA24  )  

جدول 4-29: مقایسه میانگین ها برای تاثیر مستقل حرارت پرس بر جذب آب بعد از 24 ساعت غوطه وری در آب (WA24  )  

جدول 4-30: آزمون دانكن برای تاثیر متقابل درصداختلاط و حرارت پرس بر جذب آب بعد از 24 ساعت غوطه وری در آب ( WA24 )  

جدول 4-31: میانگین درصد واكشیدگی ضخامت پس از 2 ساعت غوطه وری در آب ( TS2 )

جدول 4-32: میانگین درصد واكشیدگی ضخامت پس از 2 ساعت غوطه وری در آب ( TS2 )

جدول 4-33: آزمون دانكن برای تاثیر مستقل درصد اختلاط برواكشیدگی ضخامت بعد از 2 ساعت  غوطه وری در آب  (TS2  )  

جدول 4-34: آزمون دانكن برای تاثیر مستقل حرارت بر واكشیدگی ضخامت بعد از 2 ساعت غوطه وری  در آب(TS2 )   

جدول 4-35: آزمون دانكن برای تاثیر متقابل درصداختلاط وحرارت بر واكشیدگی ضخامت بعد از  2 ساعت غوطه وری در آب (TS2 )

جدول 4-36: میانگین درصد واكشیدگی ضخامت بعد از 24 ساعت غوطه وری در آب (TS24 )

جدول 4-37: تجزیه واریانس واكشیدگی ضخامت بعد از 24 ساعت غوطه وری در آب(TS24 )

جدول 4-38: آزمون دانكن برای تاثیر مستقل درصد اختلاط بر واكشیدگی ضخامت بعد از 24 ساعتغوطه وری در آب (TS24 ) 

جدول 4-39: آزمون دانكن برای تاثیر مستقل حرارت پرس برواكشیدگی ضخامت بعد از 24 ساعت غوطه وری در آب (TS24 ) 

جدول 4-40: آزمون دانكن برای تاثیر متقابل درصداختلاط و حرارت پرس بر واكشیدگی ضخامت بعد از 24 ساعت غوطه وری در آب (TS24 ) 

فهرست اشكال

شكل 1-1: مصرف تخته خرده چوب در كشور 

شكل 1-2: پیش بینی مصرف تخته خرده چوب در 5 سال آینده در كشور  

شكل 1-3: مراحل ساخت تخته خرده چوب  

شكل 2-1: ارتباط بین درجه حرارت پرس و وضعیت فشردگی كیك  

شكل 3-2: الگوی برش نمونه های آزمودنی از هر تخته  

شكل 4-1: تاثیر مستقل درصداختلاط برمقاومت خمشی (MOR )

شكل 4-2: تاثیر مستقل حرارت پرس برمقاومت خمشی (MOR )

شكل 4-3: تاثیر متقابل درصد اختلاط و حرارت پرس برمقاومت خمشی (MOR )

شكل 4-4: تاثیر مستقل درصداختلاط بر مدول آلاستیته(MOE )

شكل 4-5: تاثیرمستقل درصد حرارت پرس برمدول آلاستیته(MOE )

شكل 4-6: تاثیر متقابل درصداختلاط و حرارت پرس بر مدول آلاستیته(MOE )

شكل 4-7: تاثیر مستقل درصد اختلاط بر مقاومت به ضربه (IBS )

 شكل 4-8: تاثیر مستقل درصدحرارت پرس بر مقاومت به ضربه (IBS ) 

شكل 4-9: تاثیر متقابل درصداختلاط و حرارت پرس برمقاومت به ضربه (IBS ) 

شكل 4-10: تاثیر متسقل درصد اختلاط بر چسبندگی داخلی (IB ) 

شكل 4-11 : تاثیر متسقل حرارت پرس بر چسبندگی داخلی (IB ) 

شكل 4-12: تاثیر متقابل درصد اختلاط و حرارت پرس بر چسبندگی داخلی (IB  ) 

شكل 4-13: تاثیرمستقل درصداختلاط بر جذب آب بعد از 2 ساعت غوطه وری در آب (WA2 ) 

شكل 4-14: تاثیر مستقل درصد حرارت پرس برجذب آب بعداز 2ساعت غوطه وری درآب (WA2 

شكل 4-15: تاثیر متقابل درصداختلاط و حرارت پرس بر جذب آب بعد از 2 ساعت غوطه وری در آب (WA2  

شكل 4-16: تاثیر مستقل درصد اختلاط بر جذب آب پس از24 ساعت غوطه وری در آب (WA24  

شكل 4-17: تاثیر مستقل درصد  حرارت پرس بر جذب آب پس از 24 ساعت غوطه وری در آب (WA24  

شكل 4-18: تاثیر متقابل درصد اختلاط و حرارت پرس بر جذب آب پس از 24 ساعت غوطه وری در آب (WA24 )  

شكل 4-19: تاثیر مستقل درصد اختلاط برواكشیدگی ضخامت بعد از 2 ساعت غوطه وری در آب(TS2  

شكل4-20: تاثیر مستقل حرارت پرس برواكشیدگی ضخامت بعد از 2 ساعت غوطه وری در آب(TS2 ).....  

شكل4-21: تاثیر متقابل درصداختلاط و حرارت پرس بر واكشیدگی ضخامت بعد از 2 ساعت غوطه وری در آب (TS2  )  

شكل 4-22: تاثیر مستقل درصداختلاط بر واكشیدگی ضخامت بعد از24 ساعت غوطه وری درآب (TS24 )  

شكل 4-23: تاثیر مستقل حرارت پرس بر واكشیدگی ضخامت بعد از24 ساعت غوطه وری درآب (TS24 )  

شكل 4-24: تاثیر متقابل درصد اختلاط و حرارت پرس بر واكشیدگی ضخامت بعد از 24 ساعت غو طه وری در آب (TS24 )