در راستای حفظ محیط زیست تحقق یافت؛

توسعه چند سازه های چوب پلاستیک با ضایعات کشاورزی

تخریب جنگلها و مراتع جهت تولید سازه های چوبی آسیب های زیست محیطی فراوانی را به دنبال می اورد، در حالیکه ضایعات کشاورزی با دارا بودن قابلیت های مطلوب می توانند جایگزین مناسبی بجای چوب برای تولید محصولات کاربردی باشند.

به گزارش خبرگزاری علم و فناوری از اردبیل؛ متاسفانه در سالهای اخیر شاهد تخریبهای فراوان محیط زیست به دست بشر جهت تامین نیازها و افزایش رفاه خود هستیم که با توجه به اثار زیان بار تخریب محیط زیست در زندگی بشر باید اقدامات اساسی جهت جایگزینی مواد اولیه حاصل از بهره برداری از جنگلها و درختان انجام گیرد.

رشد سریع صنعت چوب پلاستیک در جهان

چندسازه هاي چوب پلاستيك به تازگي مورد توجه بسياري از صنايع و محققان قرار گرفته است. چندسازه هاي چوب پلاستيك امروزه داراي رشد بسيار وسيعي در دنيا هستند.  رشد ساليانه اين صنعت در آمريكاي شمالي تقريبا برابر 18 درصد و در اروپا 14 درصد مي باشد.

 یکی از اقدامات انجام شده در سال های اخیر ساخت مواد چند سازه با استفاده از ضایعات پلاستیکی و منابع تجدیدپذیر مانند الیاف طبیعی می باشد که فراورده های چوب پلاستیک یکی از این محصولات کاربردی می باشد.

چندسازه هاي چوب پلاستيك شامل تركيبي از الياف و مواد چوبي و پليمرها مي باشند . در اين زمينه مواد چوبي داراي ويژگي هاي بسيار مناسبي براي استفاده در صنايع چندسازه ها مي باشد.  سطوح ويژه، دانسيته كم، مقاومت بالا، بدون فرسايش در فرايند ساخت، فراواني، تجديدشوندگي و تخريب پذيري ازجمله موارد بسيار مناسب يك ماده اوليه مي باشد.  به علت گسترش زياد و دسترسي فراوان يك جايگزين مناسب به عنوان تقويت كننده مي باشند.

در جريان تقاضاي جهاني براي مواد اوليه ليفي شكل چوبي و غيرچوبي تحقيق و توسعه در زمينه استفاده از مواد ضايعاتي و ساير منابع مناسب مورد توجه قرار گرفته است.

بر اساس تحقيقات و گزارش هاي انجام شده در ميان جايگزين هاي مناسب براي توسعه چندسازه هاي چوب پلاستيك استفاده از محصولات جانبي كشاورزي يا مواد ضايعاتي ليفي كشاورزي)شامل ساقه غلات، پوسته و شلتوك برنج، الياف نارگيل، باگاس، ذرت و پوسته هاي مختلف غلات و انواع ضايعات به دست آمده از محصولات كشاورزي(  مورد توجه قرار گرفته است.  

پژوهشگران معتقدند كه استفاده از مواد ضايعاتي كشاورزي به عنوان يك تقويت كننده در توليد چندسازه هاي چوب پلاستيك مي تواند پتانسيل قابلیت بسيار مناسبي در محصولات جانبي ضايعات كشاورزي به عنوان يك جايگزين مناسب به علت گستردگي، قابل دسترسي آسان، فراواني، تجديدشوندگي، مسائل زيست محيطي و اقتصادي مورد توجه قرار گيرند.

ساختار صنایع پلاستیک

چندسازه هاي چوب پلاستيك در دو دهه اخير فعال تر شده است.  صنايع پلاستيك به طور تجاري از مواد تالك، كربنات كلسيم، ميكا و الياف مصنوعي براي اصلاح پلاستيك ها استفاده مي كنند.

كربنات كلسيم فراوانترين ماده معدني داراي خواصي مانند سفيدي رنگ، سايش كم، كم بودن انرژي اختلاط، دامنه وسيع ابعادي و بهاي كم بوده كه در حدود 15درصد كل مواد معدني دنيا را شامل مي شوند، اين ماده در سه رده كريستاليني طبقه بندي شده كه شامل كلسيت، آراگونيت و واتريت مي باشد كه فقط كلسيت داراي ويژگي هاي منحصربه فرد بوده است.

كلسيت داراي كاربردهاي متفاوتي مانند صنايع پلاستيك و لاستيك سازي ، كاغذ، محصولات پوششي، چسب ها و صنايع بافندگي مي باشد.

در چندسازه هايي كه در تركيب آنها از مواد معدني مثل كربنات كلسيم استفاده مي شود سبب كاهش برخي از خواص مكانيكي شده ولي از لحاظ اقتصادي مقرون به صرفه تر بوده و داراي حداقل خواص مورد انتظار مي باشد.

تحقيقات نشان داده است كه به طور مشخص خواص خمشي با افزودن كربنات كلسيم بهبود مي يابد

مطابق با بررسي هاي انجام شده استفاده از مواد معدني نظير كربنات كلسيم و كائولن سبب كاهش ويسكوزيته مذاب، كاهش اضمحلال حرارتي و كاهش اكسيداسيون نوري در شرايط جوي چندسازه نسبت به مواد چوبي شده است.  

 

در تهیه فراروده های چوب پلاستیک از انواع پلیمرهای گرما نرم و گرما سخت با ارد چوب و یا الیاف دیگر لیگنوسلولزی استفاده می شود.

ظاهر این مواد شبیه چوب است و امکان استفاده از آنها بجای چوب و فراورده های حاصل از آن وجود دارد.

چند سازه های چوبی به پنج گروه مجزا تقسیم بندی شدند : -1 تخته خرده چوب ( نئوپان ) ، -2 تخته فیبر، -3 چوب پلاستیک، -4 چوب سیمان و -5 چوب گچ .

 

تحقیقات حوزه صنایع چوب پلاستیک

 

پسماندهای کشاورزی، هرس باغات و ضایعات فضای سبز شهری نیز به عنوان ماده اولیه برای این صنایع پیشنهاد شده و مزایا و معایب استفاده از هر یک از آنها مشخص گردید . بررسی ها نشان داد که تقریباً تمامی ضایعات و پسماندها برای ساخت چند سازه قابلیت کاربرد دارند و با توجه به حجم قابل توجه و قیمت پایین، موجب افزایش ارزش افزوده، کاهش واردات و رسیدن کشور به خود کفایی در زمینه تولید کامپوزیت های چوبی می شوند .

در یک تحقیق دیگر پتانسيل قابليت استفاده از ضايعات ليفي كشاورزي و مواد معدني در ساخت چندسازه چوب پلاستيك در موسسه تحقیقات و مراتع کشور مورد بررسی قرار گرفته است.

در اين تحقيق استفاده از سه نوع پسماند ليفي كشاورزي در سه سطح (ساقه كلزا، ساقه ذرت و ني) به عنوان ماده اوليه سلولزي به ميزان 45 درصد و همچنين كربنات كلسيم در سه سطح (صفر، 10 و 20 درصد) در توليد چندسازه چوب پلاستيك مورد توجه قرار گرفته است

.

نتايج نشان داده است كه استفاده از ساقه كلزا با ضريب كشيدگي بالاتر و خواص شيميايي بهتر ويژگي هاي مكانيكي بالاتري نسبت به ساقه ذرت و ني به دست آورده است و استفاده از كربنات كلسيم به عنوان ماده پركننده سبب كاهش مقاومت و مدول كششي به طور مشخص وكاهش جزئي مقاومت خمشي و مقاومت به ضربه فاق دار شده است.

 مدول خمشي چندسازه چوب پلاستيك با افزودن 10 درصد كربنات كلسيم افزايش داشته و خواص مكانيكي چندسازه هايي كه در تركيب آنها از مواد معدني مثل كربنات كلسيم استفاده شده سبب كاهش شده است،  ولي از لحاظ اقتصادي مقرون به صرفه تر بوده و داراي حداقل خواص مورد انتظار مطابق با استاندارد مي باشند.

به طوركلي نتايج نشان داده است كه استفاده از ضايعات ليفي كشاورزي به عنوان تقويت كننده در چندسازه هاي چوب پلاستيك داراي خواص مكانيكي مورد انتظار مي باشد.

 

انتهای پیام / مریم عیدی

زمان انتشار: جمعه ۱۹ مرداد ۱۳۹۷ - ۰۶:۳۰:۰۰

شناسه خبر: 68202

دیدگاه ها و نظرات :
نام کامل وارد شود
دقیق و صحیح وارد شود
لطفا فارسی و خوانا باشد
captcha
ارسال
اشتراک گذاری مطالب