
تعداد نشریات | 13 |
تعداد شمارهها | 622 |
تعداد مقالات | 6,489 |
تعداد مشاهده مقاله | 8,608,358 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 8,199,977 |
مقایسه روش اصلاح حرارتی با هوا و روغن بر ویژگیهای فیزیکی و مکانیکی چوب پالونیا | ||
پژوهشهای علوم و فناوری چوب و جنگل | ||
دوره 30، شماره 3، مهر 1402، صفحه 115-131 اصل مقاله (963.65 K) | ||
نوع مقاله: مقاله کامل علمی پژوهشی | ||
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22069/jwfst.2023.21566.2025 | ||
نویسندگان | ||
مژده مشکور* 1؛ داوود رسولی2 | ||
1عضو هیئت علمی (استادیار) دانشکده مهندسی چوب و کاغذ، گروه آموزشی علوم و مهندسی کاغذ | ||
2استادیار، گروه تکنولوژی و مهندسی چوب- دانشکده مهندسی چوب و کاغذ- دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان | ||
چکیده | ||
سابقه و هدف: با توجه به کمبود منابع جنگلی و افزایش تقاضا برای چوب و فرآوردههای آن، یکی از راههای تأمین ماده اولیه چوبی، کاشت گونههای سریعالرشد میباشد. یکی از این گونههای کشتشده در کشور ما، گونه پالونیا فورتونی(Paulownia fortune) بوده که دارای ویژگیهای منحصر به فردی می باشد. با توجه به اهمیت استفاده بهینه از چوبها در کاربردهای مختلف، امروزه این مواد با ارزش را با روشهای مختلفی اصلاح میکنند. اصلاح حرارتی بهعنوان روش کارآمد و دوستدار محیط زیست، گزینه مناسبی برای بهبود ویژگیهای گونههای چوبی سریعالرشد میباشد. لذا در این مطالعه تأثیر روش اصلاح حرارتی در هوا و روغن بر برخی از ویژگیهای فیزیکی و مکانیکی چوب پالونیا فورتونی مورد بررسی قرار گرفت. مواد و روشها: چوب مورد استفاده در این پژوهش سه اصله درخت پالونیا ( fortunei Paulownia) از جنگل شصت کلاته دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان تهیه شد. گرده بینه های پالونیا فورتونی پس از تبدیل به تخته در هوای آزاد خشک شدند. سپس نمونههای چوبی با الیاف مستقیم و بیعیب از نظر ظاهری از آنها تهیه شد. نمونهها با دو روش اصلاح حرارتی در هوا و روغن، اصلاح گردیدند. اصلاح حرارتی در هوا مطابق روش ترمووود نوع D ( دمای 212 درجه سانتیگراد و در مدت زمان 2ساعت ) انجام شد. همچنین اصلاح حرارتی با روغن کلزا نیز با شرایط دمایی مشابه روش اصلاح حرارتی در هوا برای تیمار نمونهها استفاده شد. سپس آزمونهای رنگ سنجی، مقاومت خمشی، سختی، ضربه، جذب آب و واکشیدگی ضخامت بر روی نمونه ها انجام شد. یافتهها: نتایج بهدستآمده نشان داد که تیمار حرارتی با هر دو روش بر دانسیته، واکشیدگی حجمی و جذب آب، رنگسنجی، مقاومت به ضربه، مقاومت به سختی، مدول گسیختگی و مدول الاستیسیته بهطور معنیداری تأثیر داشته است. بهطور کلی تیمار حرارتی با هر دو روش موجب کاهش دانسیته، جذب آب و واکشیدگی، شاخص روشنایی، مقاومت به ضربه، سختی، مدول گسیختگی و مدول الاستیسیته شد. دانسیته، جذب آب و واکشیدگی حجمی نمونههای تیمارشده در روغن در مقایسه با نمونههای تیمار شده در هوا بیشتر بود. مقاومت به ضربه، مقاومت به سختی، مدول گسیختگی و مدول الاستیسیته نمونههای تیمارشده در روغن در مقایسه با نمونههای تیمارشده در هوا به-طور معنیداری بیشتر بود. نتیجهگیری: بهطور کلی پالونیا تیمار شده در روغن در مقایسه با تیمارشده در هوا خواص فیزیکی و مکانیکی نسبتاً بهتری نشان داد. لذا تیمار حرارتی در روغن در مقایسه با تیمار حرارتی در هوا، روش مؤثرتری برای بهبود خواص فیزیکی و مکانیکی چوب پالونیا میباشد. | ||
کلیدواژهها | ||
اصلاح حرارتی؛ روغن کلزا؛ چوب پالونیا؛ ترمووود؛ خواص فیزیکی و مکانیکی | ||
مراجع | ||
1.Import and export statistics of all types of raw wood, compressed wood, furniture, pulp and paper in 1401. (1402). Iranian Wood Industry Employers' Association. Number 14125. https:// www.iranwoodind.com/ main_fa.asp? status= statistics [In Persian]
2.Esteves, B., Ferreira. H., Viana, H., Ferreira, J., Domingos, I., Cruz-Lopes, L., Dennis, J., & Lina, N. (2021). Termite resistance, chemical and mechanical characterization of Paulownia tomentosa wood before and after heat treatment. Forests. 12 (8), 1114.
3.Rasouli, D., Bahmani, M., & Humar, M. (2017). Impregnability of Paulownia and Populus wood with copper based preservatives. Drvna industrija, 68 (3), 211-218.
4.Hill, C. A. S. (2006). Wood modification: chemical, thermal and other processes. John Wiley & Sons, Chichester. UK.
5.Karbalaei, H., Tarmian, A., Rasouli, D., & Pourmahdian, S. (2022). Effects of UV-curing epoxy acrylate and urethane acrylate coatings incorporated with ZnO nanoparticles on weathering resistance of thermally modified timber. Wood Material Science & Engineering, 17 (6), 868-877.
6.Rep, G., & Pohleven, F. (2001). Wood modification-a promising method for wood preservation. Drvna industrija. 52 (2), 71-76. 7.Yildiz, S., Yildiz, U., Colakolu, G., Derya, E., & Temyz Ali, G. (2003). The effects of heat treatment on the specific gravity of Beech and Spruce wood. IRG 34th Annual.
8.Kocaefe, D., Chaudry, B., Ponscak, S., Bouazara, M., & Pichette, A. (2007). Thermogravimetric study of high temperature treatment of Aspen: effect of treatment parameters on weight loss and mechanical properties. J. of Material Sciences. 42 (3), 854-866.
9.Despot, R., Hasan, M., Jug, M., & Sefc, B. (2008). Biological durability of wood modified by citric acid. DRVNA INDUSTRIJA. 59 (2), 55-59.
10.Militz, H., & Altgen, M. (2014) Processes and properties of thermally modified wood manufactured in Europe. In T. P. Schultz, B. Goodell and D. D. Nicholas (eds.) Deterioration and Protection of Sustainable Biomaterials. ACS Symposium Series 1158 (Oxford University Press), Pp. 269-285. 11.Dubey, M. K., Pang, S., & Walker, J. (2012). Changes in chemistry, color, dimensional stability and fungal resistance of Pinus radiata D. Don Wood with Oil Heat-Treatment Holzforschung. 66 (1), 49-57.
12.Surini, T., Charrier, F., Malvestio, J., Charrier, B., Moubarik, A., Castera, P., & Grelier, S. (2012). Physical properties and termite durability of maritime pine Pinus pinaster Ait., heat-treated under vacuum pressure. Wood Science Technology. 46 (1), 487-501.
13.Suri, I. F., Purusatama, B. D., Kim, J. H., Yang, G. U., Prasetia, D., Kwon, G. J., Hidayat, W., Lee, S. H., Febrianto, F., & Kim, N. H. (2022). Comparison of physical and mechanical properties of Paulownia tomentosa and Pinus koraiensis wood heat treated in oil and air. European J. of Wood and Wood Products. 80, 1389-1399.
14.Hidayat, W., Jang, J. H., Park, S. H., Qi, Y., Febrianto, F., Lee, S. H., & Kim, N. H. (2015). Effect of temperature and clamping during heat treatment on physical and mechanical properties of Okan (Cylicodiscus gabunensis [Taub.] Harms) wood. BioResources. 10 (4), 6961-6974.
15.Herrera-Diaz, R., Sepulveda-Villaroel, V., Torres-Mella, J., Salvo-Sepulveda, L., Llano-Ponte, R., Salinas-Lira, C., Peredo, M. A., & Ananias, R. A. (2019). Infuence of the wood quality and treatment temperature on the physical and mechanical properties of thermally modifed radiata pine. European J. of Wood and Wood Products. 77 (4), 661-671.
16.Kol, H. S. (2010). Characteristics of heat-treated Turkish pine and fir wood after ThermoWood processing. J. of Environmental Biology. 31: 6. 1007-1011.
17.Ayrilmis, N., Jarusombuti, S., Fueangvivat, V., & Bauchongkol, P. (2011). Effect of thermal-treatment of wood fibres on properties of flat-pressed wood plastic composites. Polymer Degradation and Stability. 96 (5), 818-822.
18.Dubey, M. K., Pang, S., & Walker, J. (2011). Efect of oil heating age on color and dimensional stability of heat treated Pinus radiata. European J. of Wood and Wood Products. 69 (2), 255-265.
19.Umar, I., Zaidon, A., Lee, S.H., & Halis, R. (2016). Oil-heat treatment of rubberwood for optimum changes in chemical constituents and decay resistance. J. of Topical Forest Science. 28 (1), 88-96.
20.Rapp, A. O., & Sailer, M. (2001). Oil heat treatment of wood in Germany- state of the art. Holz Roh Werkstoff. Germany. Hamburg.
21.Okon, K. E., Lin, F., Lin, X., Chen, C., Chen, Y., & Huang, B. (2018). Modifcation of Chinese fr (Cunninghamia lanceolata L.) wood by silicone oil heat treatment with micro-wave pretreatment. European J. of Wood and Wood Products. 76, 221-228.
22.Cheng, D., Chen, L., Jiang, S., & Zhang, Q. (2014). Oil uptake percentage in oil-heat-treated wood, its determination by soxhlet extraction, and its effects on wood compression strength parallel to grain. BioResources. 9 (1), 120-131.
23.Torniainen, P., Popescu, C. M., Jones, D., Scharf, A., & Sandberg, D. (2021). Correlation of Studies between Colour, Structure and Mechanical Properties of Commercially Produced ThermoWood® Treated Norway Spruce and Scots Pine. Forests. 12, 1165. https://doi.org/ 10. 3390/f12091165.
24.Xue-Hua, W., Ben-hua, F., & Jun-liang, L. (2014). Effect of vacuum heat treatment temperature on physical and mechanical properties of Eucalyptus pellita wood. Wood and Fiber Science. 2014, 368-3675.
25.Guller, B. (2012). Effects of heat treatment on density, dimensional stability and color of Pinus nigra wood. African J. of biotechnology. 11 (9), 2204-2209.
26.Mohebby, B., Kevily, H., & Kazemi-Najafi, S. (2014). Oleothermal modification of fir wood with a combination of soybean oil and maleic anhydride and its effects on physico-mechanical properties of treated wood. Wood Science and Technology. 48, 797-809.
27.Frederique Bidzanga Bessala, L., Gao, J., He, Z., Wang, Z., & Yi, S. (2023). Effects of Heat Treatment on Color, Dimensional Stability, Hygroscopicity and Chemical Structure of Afrormosia and Newtonia Wood: A Comparative Study of Air and Palm Oil Medium. Polymers. 15, 774. https://doi.org/ 10.3390/polym15030774.
28.Korkut, D. S., Korkut, S., Bekar, I., Budakçi, M., Dilik, T., & Çakicier, N. (2008). The effects of heat treatment on the physical properties and surface roughness of Turkish hazel (Corylus colurna L.) wood. International J. of Molecular Sciences. 9 (9), 1772-1783.
29.Korkut, S., Akgül, M., & Dündar, T. (2008). The effects of heat treatment on some technological properties of Scots pine (Pinus sylvestris L.) wood. Bioresource Technology. 99 (6), 1861-1868. 30.Sundqvist, B., & Morén, T. (2002). The influence of wood polymers and extractives on wood colour induced by hydrothermal treatment. European J. of Wood and Wood Products. 60 (5), 375-6.
31.Sundqvist, B. (2004). Colour changes and acid formation in wood during heating: Luleå tekniska universitet;
32.Tjeerdsma, B., Boonstra, M., Pizzi, A., Tekely, P., & Militz, H. (1998). Characterisation of thermally modified wood: molecular reasons for wood performance improvement. Holz als Roh-und Werkstoff. 56 (3), 149-153.
33.Bekhta, P., & Niemz, P. (2003). Effect of high temperature on the change in color, dimensional stability and mechanical properties of spruce wood. Holzforschung. 57 (5), 539-546.
34.Vidholdová, Z., Slabejová, G., & Šmidriaková, M. (2021). Quality of oiland wax-based surface finishes on thermally modified oak wood. Coatings. 11 (2), 143.
35.Bakar, B. F. A., Hiziroglu, S., & Tahir, P. M. (2013). Properties of some thermally modified wood species. Materials & Design. 43, 348-355.
36.Navi, P., & Sandberg, D. (2012). Thermo- hydro- mechanical wood processing: Crc Press. 357p.
37.Rapp, A.O., & Sailer, M. (2001). Oil heat treatment of wood in Germany- state of the art. Holz Roh Werkstoff. Germany. Hamburg.
38.Mohebby, B., Sharifnia-Dizboni, & H., Kazemi-Najafi, S. (2009). Combined hydro-thermo-mechanical modification (CHTM) as an innovation in mechanical wood modification. Proceeding of 4th European Conference on Wood Modification (ECWM4), Stockholm, Sweden. | ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 329 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 171 |