افزایش ضخامت تخته در اثر تماس با آب یا بخار آب بعنوان واکشیدگی در ضخامت معرفی می شود .از خصوصیات اصلی
 پانل های کامپوزیت که از ذرات یا الیاف چوب ساخته می شوند تمایل به جذب رطوبت است . رطوبت موجود در هوا و محیط با مقدار رطوبت تخته ارتباط داشته و هنگامی که تخته با رطوبت تماس پیدا می کند آنرا جذب و واکشیده می شود و تغیر ابعادی در جهت عمود به سطح تخته یعنی ضخامت آن ایجاد می شود . رطوبت در اثر مویینگی و ا نتشار  درحفرات و دیواره سلولی سلولهای چوب و همچنین فضای خالی و خلل و فرج موجود در بین ذرات چوب تخته نفوذ و واکشیدگی تخته را سبب میشود.

با توجه به ماده اصلی بکار رفته در ساخت تخته خرده چوب عامل اصلی واکشیدگی در ضخامت تخته آب دوستی ذرات چوب میباشد . چوب یک ماده هیگروسکوپیک(جاذب ا لرطوبه) می باشد ، چوب بدلیل طبیعت جاذب الرطوبه بودنش این توان را دارد :

الف – چنانچه در محیط مرطوبی واقع شود آب را به شدت به خود جذب کند .

ب – چنانچه در محیط خشکی قرار گیرد مقداری از آب خود را از دست بدهد .

و در هر دو حالت جذب و دفع آب ، چوب بحالت تعادل رطوبتی با محیط در می آید (مقدار رطوبتی را که چوب یا محصولات چوبی در یک محیط با رطوبت نسبی و درجه حرارتی ثابت دارند،  مقدار رطوبت تعادل نامیده می شود .)

موقعیت آب در چوب :

آب در چوب به دو صورت آب آزاد و آب آغشتگی موجود است ، آب آزاد در حفره سلولهای چوبی قرار دارد (شیرابه ) ولی آب آغشتگی را جدار سلول نگه می دارد . اکثریت خصوصیات چوب غیر از وزن - هدایت حرارتی –هدایت ا لکتریکی  تحت تاثیر تغییرات مقدار آب موجود در حفره سلول قرار نمی گیرد . اما آب آغشتگی روی بسیاری از خواص فیزیکی و مکا نیکی چوب از جمله واکشیدگی و هم کشیدگی چوب تاثیر دارد . نقطه ای که در آن همه آب آزاد موجود در حفره سلول خارج شده اما دیواره سلول چوبی هنوز اشباع شده است به نقطه اشباع فیبر معروف است این یک نقطه بحرانی است چونکه در پایین تر از این حد خواص فیزیکی و مکا نیکی چوب همراه با تغییراتی که در مقدار رطوبت رخ می دهد تغییر می کند .

همانطور که اشاره شد چوب جاذب الرطوبه میباشد بجهت توضیح علت آبدوستی چوب به موارد ذیل اشاره کنم .

با بررسی ساختار میکروسکوپی چوب نشان داده شده است که دیوار سلولی الیاف چوبی از اجتماع ماکروفیبریلها ساخته می شود ماکروفیبریلها از اجتماع میکروفیبریلها در کنار هم و میکروفیبریلها از اجتماع واحدهای کوچکتری بنام زنجیره های سلولزی در کنار هم ساخته میشوند. علاوه بر سلولز تعداد دیگری از پلی ساکاریدها بنام همی سلولز نیز در دیواره سلول چوبی وجود دارند . سلولز و همی سلولوز پلی ساکاریدهای موجود در دیوار سلولی می باشند .

سلولوز پلیمری است که فقط از یک نوع مونومر تشکیل شده ( D کلوکوز) همی سلولوز از چند نوع مونومر تشکیل شده
ش( D کلوکوز- D مانوز – D گالاکتوز – L آرابینوز – D زایلوز ) .  بوسیله آزمایش با اشعه ایکس نشان داده شده است ، زنجیره مولکولی سلولز به موازات هم و به صورت سه بعدی در کنار هم شکل گرفته اند و از نظر هندسی تشکیل سل یونیت یا کریستال می دهند ( واحد سل یونیت نشان دهنده کوچکترین واحد حجمی است که در فضا تکرار می شود ) در واقع ساختمان پلی ساکارید سلولز که از مونومرهای گلوکوز تشکیل شده است بصورت کریستالی می باشد و از اجتماع زنجیرهای سلولوزی در کنار هم که بصورت واحدهای کریستالی شکل گرفته اند میکروفیبریلها تشکیل می شوند ، باتوجه به این مطالب نکته ای که قابل توجه است وجود پیوندهای هیدروژنی فراوان از طریق گروههای هیدروکسیلOH  آزاد در زنجیرهای سلولزی می باشد . پیوندهای هیدروژنی و تعداد زیادش در زنجیره های سلولز از نظر جذب آب اهمیت فراوانی دارد . مولکول آب پیوندهای هیدروژنی را می شکند و پیوندهای جدید هیدروژنی تولید می کند دراثر این پیوندهای جدید هیدروژنی زنجیره های سلولز از هم دور می شوند و در واقع عامل اصلی واکشیدگی در فیبر یا سلول چوبی و در نتیجه بافت چوبی و در نتیجه افزایش ضخامت محصول تولید شده از ذرات خرده چوب همین عامل می باشد. نکته دیگر اینکه از آنجا که اکثریت مولکولهای زنجیره ای سلولوز در جهت موازی با محور طولی سلول قرار گرفته اند وقتی که این زنجیره ها یا دسته جات مولکولی ، مولکول آب جذب می کنند هر دو بعد عرضی فیبر افزایش پیدا می کند در واقع طول سلول تا حد زیادی تحت تاثیر واکشیدگی دیواره سلول قرار نمی گیرد و واکشیدگی در جهت عمود بر الیاف است و با توجه به نحوه قرار گرفتن ذرات خرده چوب در تخته که بصورت موازی با سطح تخته میباشد و با توجه به اینکه واکشیدگی در جهت عمود بر الیاف است ضخامت تخته دستخوش بیشترین تغییرات می گردد .

باید توجه داشت  که پانل های چوبی هنگام جذب آب ( مایع یا بخار) علاوه بر واکشیدگی معمولی که برگشت پذیر است در معرض واکشیدگی برگشت ناپذیر قرار می گیرند . واکشیدگی برگشت پذیر از طبیعت رطوبت پذیر چوب ناشی می شود در حالی که واکشیدگی  برگشت ناپذیر از بازگشت ضخامت خرده چوبهای فشرده شده در پرس گرم حاصل می گردد . بطوری که ملاحظه می گردد واکشیدگی خرده چوبها با پدیده برگشت ضخامت بیان می شود که علت آن آزاد شدن تنش باقیمانده در خرده چوبهای فشرده شده در پرس است . مکانیسم آزاد شدن این تنشها به رطوبت جذب شده توسط تخته مربوط می شود همزمان با جذب رطوبت توسط خرده چوبها و بازگشت ضخامت چسب نیز رطوبت جذب نموده و مقاومت چسبندگی و اتصالات بین ذرات چوب را کاهش می دهد این مسئله به واکشیدگی بیشتر ضخامت تخته کمک  می کند . با خشک شدن مجدد تخته فقط بخشی از واکشیدگی که مربوط به طبیعت چوب می باشد برگشت پیدا کرده و مقداری از آن که مربوط به تخریب اتصالات بین چسب و چوب می باشد بدون برگشت می ماند . واکشیدگی برگشت ناپذیر یک پدیده نامطلوب است ، نخستین اثر مشخص آن روی افزایش دائمی ضخامت تخته است .

عوامل موثر در واکشیدگی ضخامت تخته :

گونه های چوبی و کیفیت آن – درصد پوست – مواد استخراجی – PH : گونه های چوبی مورد استفاده تاثیر قابل ملاحظه ای بر پایداری ابعاد تخته دارند ، تخته هایی که از گونه های با دانسیته پایین ساخته می شوند در مقایسه با تخته های ساخته شده از گونه های با دانسیته بالا دارای واکشیدگی ضخامت کمتر ی می باشد ، دلیل این تفاوت  به تراکم و فشردگی بیشتر خرده چوبها هنگام استفاده از
گونه های سبک مربوط می شود . در فرآیند تولید تخته خرده چوب مصرف خرده چوبهای سالم و عاری از ناهنجاری های سطحی با شکل و اندازه مناسب برای ساخت تخته ضروری است . که با افزایش درصد پوسیدگی این عوامل تحت تاثیر قرار گرفته بدین جهت پوسیدگی بر خواص فیزیکی تخته از جمله واکشیدگی در ضخامت تاثیر منفی خواهد داشت .

افزایش مقدار پوست درماده اولیه به دلیل ساختمان اسفنجی موجب کاهش پایداری ابعاد تخته و افزایش جذب آب تخته وواکشیدگی در ضخامت و در جهت طولی و عرضی تخته می شود .

مواد استخراجی در چوب باعث کاهش واکشیدگی ذرات چوب درتخته می شود .در گونه هایی با مواد استخراجی بالا مواد استخراجی بعضی مکانهای موجود در دیواره سلول را اشغال می کنند که در غیر اینصورت این مکانها آب جذب می کردند  .

همچنین مواد استخراجی با تاثیر در PH  چوب و ویژگی بافر کنندگی گونه های چوبی ( میزان مقاومت چوب به تغییرات سطح PH ) با توجه به نقش آن در فرایند چسبندگی چوب و مقاومت اتصال رزین اوره فرمالدئید با چوب و تاثیر آن بر فرآیند پلیمر شدن رزین بطور غیر مستقیم در واکشیدگی در ضخامت تاثیر می گذارد  .

فرم هندسی ذرات – طرز عمل دستگاه خردکن و آسیابها :

فرم هندسی ذرات چوب دارای تاثیر قابل ملاحظه ای بر کلیه خواص تخته بوده و با متغیرهای اساسی تولید تاثیر متقابل دارد. طول و ضخامت خرده چوبها اهمیت زیادی داشته و رابطه طول به ضخامت ضریب کشیدگی ذرات را مشخص میکند که تاثیر زیادی بر خواص فیزیکی و مکانیکی تخته های حاصل دارد.

نقش دستگاههای خرد کن و آسیابها از نظر تولید خرده چوب با سایز و فرم هندسی مناسب و تاثیر بر خواص تخته مشخص می شود . در خردکن استوانه ای درام چیپر سرعت چرخش استوانه حامل تیغه ها – تعداد تیغه ها – سرعت تسمه نقاله و تغذیه دستگاه و سرعت غلطک های دندانه دار – کند یا تیز بودن تیغه ها و در آسیابها فاصله تیغ و ضد تیغ – فاصله بین لبه فشار و تیغ در PSKM – وضعیت پره های ایمپلیر از لحاظ عدم خوردگی و کج بودن پره ها – وضعیت سیگمانها و عدم خوردگی و شکستگی – وضعیت توری و عدم خوردگی و پارگی – فاصله سیگمانها و پره های امپلیر به لحاظ تولید ذرات خرده چوب با سایز و فرم هندسی مناسب بر خواص تخته از جمله واکشیدگی در ضخامت تاثیر دارند .

رطوبت ذرات خرده چوب و رطوبت کیک :

رطوبت زیاد کیک خرده چوب به لحاظ نقشی که در کاهش اتصالات بین چوب و چسب دارد منجر به تولید تخته هایی با پایداری ابعاد کم می شود .

چسب – کیفیت چسب – امولوسیون پارافین

نوع چسب مورد استفاده  در ساخت تخته خرده چوب پایداری ابعاد آنرا تحت تاثیر قرار می دهد. هنگامی که  تخته در شرایط جوی ملایمی بکار رود نوع رزین اثر قابل توجهی بر پایداری ضخامت آن نخواهد داشت ، چنانچه پانل های چوبی در شرایط محیطی دشوار با دما و رطوبت نسبی بالا قرار گیرند پایداری ابعاد آنها مستقیما تحت تاثیر نوع رزین مصرفی قرار می گیرد . رزین اوره فرمالدئید در شرایط جوی شدید با دوره های طولانی دما و رطوبت نسبی بالا و نیز در تماس با آب دوام ناچیزی دارد . عواملی مانند گرما – رطوبت – تنشهای ناشی از واکشیدگی ضخامت تخته اتصالات رزینUF را تخریب می نماید .  با مصرف رزین های اوره اصلاح شده – ملامین فرمالدئید – فنل فرمالدئید مقاومت فراورده ها به شرایط جوی افزایش می یابد .

مقدار مصرف چسب یکی از مهمترین فاکتورهای موثر بر تغییرات ضخامت تخته است ، افزایش مصرف چسب در ساخت تخته باعث بهبود خواص کاربردی آن از جمله پایداری ضخامت می گردد اما مقدار مصرف چسب با توجه به هزینه بالای آن و تاثیری که بر قیمت تمام شده محصول دارد از نظر اقتصادی محدود کننده بوده و لازم است جهت بهبود پایداری ابعاد تخته علاوه بر مقدار مصرف رزین متغیرهای تولید نیز مورد توجه قرار گیرند .

اضافه کردن امولوسیون پارافین به چسب نیز در افزایش مقاومت تخته در برابر رطوبت و کنترل واکشیدگی در ضخامت تاثیر مثبت دارد . پارافین مانع موثری در برابر نفوذ آب در تخته بوده و پایداری ابعاد آنرا در برابر رطوبت بویژه در تماس مستقیم و کوتاه مدت با آب افزایش می دهد .

فاکتورهای پرس :

سیکل پرس شامل مجموعه ای از عوامل فشار – درجه حرارت – زمان است . حرارت پرس علاوه بر پلیمریزاسیون چسب نقش موثر دیگری نیز ایفا می کند با افزایش دمای خرده چوبها در پرس سختی و مقاومت آنها کاهش یافته و ذرات چوب نرم و قابل انعطاف می گردند ( حالت پلاستیکی ) حرارت  و فشار پرس در زمان معین موجب بهبود تماس خرده چوبها با یکدیگر و کاهش خلل و فرج موجود در تخته و پایداری بیشتر ابعاد تخته می شود . در پایان مرحله پرس مقدار معینی از رطوبت کیک در تخته می ماند که آنرا رطوبت نهایی محصول یا رطوبت باقیمانده می نامند حرارت یک تاثیر همیشگی روی خرده چوبها داردچوبی که در معرض حرارت بیش از100 درجه سانتیگراد قرار گیرد آبدوستی اش کم میشودیعنی اینکه نسبت به چوب نرمال در یک مقدار رطوبت پایینتر به تعادل میرسد.استفاده از دمای بالاتر در پرس و یا زمان طولانی تر پرس سطح رطوبت باقیمانده در تخته را بشدت کاهش می دهد و باعث افزایش خواص هیگروسکوپیک  ( جذب آب ) و تاثیر منفی در واکشیدگی در ضخامت  تخته می شود.

 نتایج جدول زیر تاثیر منفی واکشیدگی در ضخامت و جذب آب نمونه  برش داده شده از طبقه 4 موقعیت 3که بمدت 2 ساعت در آب 20 درجه سانتیگراد قرار داده شده است را بر مقاومت خمشی نمایان میدارد.

نظرات شما عزیزان:

نام :

آدرس ایمیل:

وب سایت/بلاگ :

متن پیام:

نظر خصوصی

 کد را وارد نمایید:

 

 

 

عکس شما

آپلود عکس دلخواه: