بررسي اثر استفاده از نانو ذرات مس بر مقاومت‌هاي مكانيكي و پروفيل دانسيته تخته فيبر دانسيته متوسط

Evaluation of Cu nano particles addition on the vertical density profile and mechanical properties of medium density fiberboard (MDF)

ب در این تحقیق اثر نانو ذر‌ات مس بر ویژگی‌های مكانیكی و پروفیل دانسیته تخته فیبر دانسیته متوسط مورد بررسی قرار گرفت. برای این منظور تخته‌های آزمونی با ساختار همسان، دانسیته 58/0 گرم بر سانتیمتر مكعب و ضخامت اسمی 17 میلی‌متر ساخته شدند. مقدار نانو سیال مس در سه سطح 5، 10 و 15% (نسبت به وزن خشك چسب) و مقدار چسب اوره فرم‌آلدهید در دو سطح 8 و 10% (نسبت به وزن خشك الیاف) به‌عنوان عوامل متغیر در نظر گرفته شدند. ضمن اینكه تخته‌های شاهد نیز با مقدار 10% چسب و بدون نانو ذرات و با دانسیته، ضخامت و در شرایط مشابه با سایر تخته‌ها ساخته شدند. خواص مكانیكی شامل چسبندگی داخلی، مقاومت خمشی، مدول‌الاستیسیته و نیز پروفیل دانسیته تخته‌ها اندازه‌گیری گردید. نتایج به‌دست آمده نشان داد كه اثر مقدار نانو مس بر مقاومت چسبندگی داخلی، مقاومت خمشی و مدول‌الاستیسیته تخته‌ها معنی‌دار نشد. افزایش مقدار چسب اوره فرم‌آلدهید از 8 به 10 درصد باعث افزایش 7/43 درصدی مدول‌الاستیسیته و 9/18 درصدی مقاومت خمشی و 23 درصدی چسبندگی داخلی شد. بعلاوه اینكه استفاده از ذرات نانو مس به میزان 5 درصد باعث شده است تا چسبندگی داخلی تخته‌های حاوی 8 در صد چسب به‌طور نسبی بیشتر از مقدار این ویژگی در تخته‌های شاهد (حاوی 10 درصد چسب) گردد. ضمن اینكه پروفیل دانسیته آنها نیز از یكنواختی بیشتری برخوردار بود و تفاوت مقدار حداكثر و حداقل دانسیته در این تخته‌ها نیز با افزایش دانسیته در لایه میانی آ‌نها به كمترین مقدار خود رسید.

This study was conducted to investigate the effect of Cu nano particles addition on the density profile and mechanical properties of medium density fiberboard. One layer fiberboard (MDF) with the density of 0.58g/cm3and thickness of 17 mm were produced using Cu nano particles in three levels (5, 10 and 15wt%based on solid content of resin) and urea formaldehyde resin content in two levels (8 and 10wt%based on oven dry weight of fibers) as variable factors. The control panels were produced using 10% resin (based on oven dry weight of fibers) without Cu nano particles using the identical manufacturing parameters as other panels. Mechanical strength including internal bonding (lB), bending strength, modulus of elasticity and density profile using slicing method were determined. The results indicated that increasing the content of Cu nano-particles had no significant effect on the internal bonding as well as bending strength and modulus of elasticity of panels. Increasing the resin content from 8 to 10 percent improved modulus of elasticity (43.7%), bending strength (18.9%) and internal bonding (23%) of panels. In addition, the increasing  Cu nano particles up to 5% caused relatively higher IB for panels produced using 8%resin compared to the control panels(containing10% resin) as well as the density profile was more uniform with the lowest differences between maximum and minimum density in the density profile.