ساخت تخته خرده کلش برنج با اتصالات سیمانی

ساخت تخته خرده کلش برنج با اتصالات سیمانی رو به افزايش است

تلاش برای گسترش صنعت تخته­خرده با استفاده ازخاک اره و پسماند کشاورزی و سایر محصولات از مواد ضایعاتی همگی در صنعت چوب رو به گسترش است. مطالعات نشان داد امکان تولید تخته خرده از کلش برنج با اتصالات سیمانی وجود دارد این امکان درمناطق متنوعی که برنج رشد می­کند با احتمال بالاتری وجود دارد. افزودنی­­­های شیمیایی که برای تسریع بخشیدن گیرا یی چوب سیمان استفاده شد کلراید آلومینیوم می­باشد. نسبت اختلاط سیمان با کلش برنج به نسبت 1 :2 و 1 :75 /1 و 1: 5/1 و 1 : 25 /1 و 1 :1 بوده است. تخته­ها با دانسیته بالا تولید شدند و آزمایش خصوصیات فیزیکی همچنین درصد رطوبت و دانسیته و جذب آب و انبساط خطی انجام شدند. خصوصیات مکانیکی( مدول گسیختگی و الاستیسیته و مقاومت به ضربه) تعیین گردید. تخته­ها در ابعاد mm 600 *600 تولید گردید و بنابراین از این مطالعه می­توان نتیجه گرفت که مقاومت تخته خرده کلش برنج  به وسیله­ی ماده سیمانی تامین گردید.

کلمات کلیدی : کلش برنج، تخته خرده، اتصالات سیمانی

 

مقدمه :

در صنعت تخته خرده می­توان از خاک اره­، پسماند کشاورزی و سایرضایعات همگن تخته­های با کیفیت مرغوب ساخته ­شود. یافتند که در تخته خرده احتیاج به بیرون آوردن عیوب طبیعی چوب آلات جامد می­باشد تاازصدمه دیدن تخته­ها جلوگیری شود. چوب­ها را چیپس کرده و چیپس را با بعضی از انواع چسب­ها آغشته می­سازند در نتیجه محصول با یکنواختی بیشتر و ساختار یکنواخت و عاری از عیوب بدست می­آید­. خرده­­ها به وسیله آسیاب چکشی تولید می­شود و این مواد ضایعاتی­در قطعات کوچک تولید و اجرای تزریق چسب به چیپس­های کوچک انجام و کیک خرده چوب زیر گرما و فشارقرار می­شود.

سبوس برنج درست مانند سایرمواد لیگنوسلولزی خصوصیات فیزیکی و شیمیایی دارد که اثرمتقابل را بهبود نمی­دهد­. با چسبندگی چسب­های لازم با پیش بینی اتصالات در میان دو رویه آن شامل تعداد زیادی سیلیکا و مقاومت ضعیف در مقابل شرایط قلیایی واسیدی است­. نوع چوب­، چسب­های معدنی­، اجرای مراحل­، دانسیته تخته و چسبندگی شیمیایی می­تواند بر روی خصوصیات تخته اثر کند از اینرو تولید تخته خرده با اتصالات مناسب دو رویه تا حد زیادی وابسته به خصوصیات معین است­. براین اساس موادی که می­تواند برای این تخته کامپوزیت استفاده شود شامل باگاس­، پوشال غلات­، لیف مواد لیگنوسلولزی مانند نارگیل، ساقه غلات، ساقه پنبه، جوت، کنف و غیره است. بنابراین هدف از این مطالعه ارزیابی اجرای تخته خرده چوب ازکلش برنج بوسیله تعیین خصوصیات فیزیکی و مکانیکی می­باشد. برنج در بیشتراقلیم­های جهان رشد می­کند. بنابراین اطمینان از مقدار قابل دسترس کلش وجود دارد.واستفاده ازضایعات صرفه اقتصادی دارد.

 

 مواد و روش­ها :

کلش برنج مواد لیگنوسلولزی اصلی برای این پژوهش است که استفاده گردید و جمع آوری شد. سیمان پورتلند معمولی مورد نیاز تهیه گردید. مواد افزودنی شیمیایی3LAcL که استفاده شد گیرایی تخته سیمان در طول جذب آب را تسریع بخشیده بود. نسبت اختلاط سیمان با کلش برنجی که استفاده شدبه نسبت 1 :2 و 1 :75 /1 و 1: 5/ و 1 : 25 /1 و 1 :1 بود و مواد افزودنی %30 بود . وزن سیمان هنگامی دانسیته تخته گرفته شد1200 1-mgK بود . ژئومتری ذرات بر روی خصوصیات تخته همچون طول فلیک­ها نوع ذرات اهمیت وماکزیمم مقاومت  موثر است.از اینرو ضخامت تخته ازmm 6 و قالب گیری در ابعادmm 35 *35 با فشار پرس 2-Nmm 23/1 بود.

کلش برنج با آب گرم 80C پیش تیمار شده و متبلور می­شود که علت آن سازگاری ضغیف سیمان با کلش برنج قبل از هوای گرم بود. برای جلوگیری از دست دادن رطوبت مواد، کلش برنج برای هربار مصرف تهیه و سپس وزن شده و درظرف مخلوط کن ریخته ومخلوط شدند. واین اختلاط­ها با نسبت مشخص بودند کیک ها با دست به طور یکنواخت در داخل قالب چوبی فرم داده می­شود. با ورق­های پلی اتیلن پوشیده می­شود و از چسبندگی تخته­­ها بر صفحات فلزی بعد از تشکیل تخته جلوگیری می­شود، تخته لایه غشای توری بر بالای کیک­هاقرار گرفته و پیش پرس شده و ضخامت کاهش پیدا می­کند بنابراین تخته لایه غشا توری با فلزات غشای توری جایگزین شده، فلزات غشای توری با ورق پلی اتیلن پوشیده می­شود. سپس قالب­ها به پرس حمل می­شوند، و زیر پرس با فشار2-Nmm  23 /1 برای 24 ساعت قرار می گیرد­؛ سپس از پرس خارج شده در شرایط محیطی قرار می­گیرد . در لابراتوار تحت شرایط محیطی با درصد رطوبت نسبی %2 ±65  و دمایC 1 ± 20 قرار گرفت.

آزمایشات خصوصیات فیزیکی و همچنین درصد رطوبت­، دانسیته­، جذب آب و انبساط خطی انجام گرفت. هنگامی که تست خصوصیات مکانیکی برای اتصال استاتیکی استفاده شد، هر دو مدول گسیختگی و الاستیسیته و مقاومت به ضربه اندازه گیری گردید.

 

نتایج و بحث:

نتایج آزمایش دانسیته نشان داد که با توجه به جدول 1 ، میزان دانسیته در رنج3-m gK  1020تا 1530و بعد از 24 ساعت در خشک کن بوده و میزان کاهش­ها از مخلوط نسبت­های تخته است که کاهش یافته است­. تخته خرده دانسیته بالا بر این اساس طبقه بندی که تخته خرده با دانسیته بالاتر از800 3-m gK، تخته دانسیته بالا می ­باشد. شکل 1 نشان داد که آزمایش درصد رطوبت با کمتر و بیشترین میزان از %68 /13 و %06 / 18 به ترتیب بوده است. هنگامی که نسبت اختلاط تخته کاهش یافت، درصد رطوبت افزایش می­یابد. آزمایش واکشیدگی ضخامت و جذب آب در شکل 2 نشان داده شده، واکشیدگی ضخامت درحدود 94 /2 – 82 / 6 درصد و جذب آب در حدود %65 / 1 - % 47 /6 بعد از 24 ساعت غوطه وری در آب مقطر بوده است.

 

جدول1 . نتایج آزمایش دانسیته

درصد اختلاط

وزن خشکKg

دانسیته 3-Kgm

1 :2

203/0

1530

1 : 75/1

189/0

1390

1 : 5/1

169/0

1270

1 :25/1

156/0

1200

1 :1

131/0

1020

 

 

 

 

 

نتایج نشان داد که میزان واکشیدگی ضخامت برای نسبت های اختلاط 1 :2 و 1 :75/1 کمترین بوده که بیشترین ثبات ابعادی را نشان داد. خصوصیات واکشیدگی ضخامت اتصالات سیمانی تخته خرده کاهش یافتند تخته خرده­های تولید شده با نسبت اختلاطی 1 : 2  ثبات ابعادی بیشتری از خود نشان داد. آزمایش جذب آب میزان 65% را نشان داد که این میزان با کاهش نسبت اختلاط­ها کا هش یافت. نتایج آزمایش انبساط خطی معلوم ساخت که انبساط­های خطی تخته خرده­ های تولید شده با نسبت اختلاطی معین با پیشنهادات داده شده یکسان و در دسته­های به غیر از نسبت اختلاط  1 : 1 ،45/0در صد بوده این امر در جدول 2 نشان داده شده است. در این جدول انبساط خطی پیشنهادی 35/0 %بوده است انبساط خطی با کاهش نسبت اختلاط افزایش یافت.

 

جدول 2 :نتایج آزمایش انبساط خطی و مقاومت به ضربه

درصد اختلاط

انبساط خطی

مقاومت به ضربه

مدول گسیختگی

مدول الاستیسیته

1 :2

0.0125

127

11.52

1339.20

1 : 1.75

0.2745

121.9

11.12

1094.04

1 : 1.5

0.2063

106.7

10.79

972.41

1 :1.25

0.2609

96.5

5.54

565.53

1 :1

0.4534

88.9

4.56

391.63

نتایج مقاومت اتصالات استاتیکی به وسیله مدول گسیختگی و مدول الاستیسیته در جدول 2 نشان داده شد هر دو کاهش را با کاهش نسبت اختلاط  نشان دادند. ثبات ابعادی بیشتر تخته­ها با نسبت اختلاط 1 : 2 و 1 : 75/1 با میزان مدول گسیختگی

2-Nmm  12/11 و 52/11 و میزان مدول الاستیسیته2-Nmm 2/1339و 04/1094 2-Nmm تولید شدند. این نتایج مطابق با یافته هایی است که پیش بینی شده بود در این پیش بینی­ها مدول گسیختگی می­بایست بزرگتر از2-Nmm 11 و مدول الاستیسیته نباید کمتر از2-Nmm 1000می­بود، حدود مقاومت به ضربه از 1-mm mm 88.9 -127 به دست آمد با کاهش نسبت اختلاط کاهش مقاومت به ضربه دیده شد.

 برای تولید انبوه و استفاده از تکنولوژی مناسب هزینه ی تولید تخته خرده کلش برنج هنوز کمترین میزان را در بین مواد لیگنو سلولزی را دارا می­باشد.

کلش برنج برای استفاده در بسیاری از کارهای مهندسی مورد استفاده قرار گرفته. این مطالعه نشان داد که امکان استفاده ازکلش برنج در تولید تخته خرده سیمان و تخته­های صوتی وجود دارد و آزمایشات بیان کرد که واکشیدگی ضخامت، جذب آب و خصوصیات انبساط خطی با افزایش نسبت اختلاط کاهش پیدا می­کند. خصوصیات مکانیکی نیز افزایش را نشان داد. افزایش دانسیته تخته مطابق با نتایج و پیش بینی­های کار­های قبلی بود. هزینه تولید تخته­ها در مقایسه با تخته خرده ­های دیگر هزینه تولید کمتری را نسبت به تخته تراشه نشان داد. تا کنون ضایعات تولیدی از بخش­های مختلف که کمتر مورد استفاده قرار می ­گرفت با توجه به این پژوهش می­تواند بیشتر مورد استفاده قرار گیرد ودر صنعت استفاده شود.

 

Abstract:

Effort to remove natural defects from timber led to the development of particle board industry which made use of saw dust, planer shavings and other relatively homogeneous waste materials producedby the wood industries.this study reports on the production of cement bonded particle board from rice husk which is readily available in larg quantities in various areas where rice is grown.The chemical additive used to accelerate the setting of cement to rice husk mix ratio used were 2:1,1.75:1, 1.5:1, 1.25:1 and 1:1. High density boards were produced and physical property test such as moisture content, density, water soak and linear expansion were carried out while the mechanical properties tested for were static bending test used to determine both moduli of rupture and elasticity and impact resistance.It was therefore concluded from this study that durable particle board couid be produced by using ricehusk to totally replace the conventional wood dhaving.

 

 

منابع:

1.      Nail,J. N and D.K.Ravindra,1976.civil Engineering Materials.5th, Macmillan Press Limited, London.

2.      Oyagade, A .O,1995.Influence of Portland cement alkalinityon the dimensional stability of cement wood particleboard.J.Trop, Forest Sci,24,21-25.

3.      Simatupang, M.H.and R.L. Geimer, 1990. Inorganic binder for wood composites: Feasibility and limitations. Proceeding of wood adhesive symposium, Forest product Resources Society, 169-176.

4.      American Society for Testing and Materials ASTMD 1037-94,1994. Standard test methods for evaluating the properties of wood based fibre and particle panel materials. ASTM Philadelphia.

5.      British standard institution, 1978. BS12: Portland.

6.      Badejo ,S.O.O,1988.Effect of flake geometry on properties of cement on bonded particle board from mixed tropical hardwoods. J.wood Sci.22:351-370

7.      Post P,W.1998,Effect of particle geometry and resin content on bending strength of oak flake board. Forest prod,J,8:317-322.

8.      Ajayi,B.2003.Strength and dimensional stability of cement bonded particle board from post harvest item residues and sawdust.Invitational paper proceedingsof 12th world forestry congerss,Quebec city ,Canada.

9.      Okpala, D.C,1997.Rice Husk Ash as partial replacement of cement in concrete. Proceedings of the annual conference of the Nigerian Society of Engineers, 83-90.

تاریخ ارسال: 1393/2/20
تاریخ بروزرسانی: 1393/2/20
تعداد بازدید: 3262
ارسال نظر