تأثير شرايط خشك كردن چوب راش بر pH، ظرفيت بافركنندگي و مقاومت اتصال آن با رزين اوره- فرمالدهيد

The influence of beech wood drying condition on its pH, buffering capacity and UF bond strength

در این تحقیق، ویژگی‏های شیمیایی لایه سطحی چوب راش اندازه‏گیری شده و كیفیت اتصال آنها مورد مطالعه قرار گرفت. از چوب راش عاری از عیب‏های ظاهری نمونه‌برداری شده و میزان رطوبت قبل از خشك كردن آن در سه سطح 30، 40 و 50% (مبنا: وزن خشك) تنظیم شد. بعد از كاهش رطوبت تا رطوبت تعادل در هوای آزاد (دمای 21 درجه سانتی‌گراد و رطوبت نسبی 30%) نمونه‎های چسبانده شده با چسب اوره- فرم‎آلدهید تهیه و مقاومت برشی اتصال آنها اندازه‎گیری گردید. pH، ظرفیت بافركنندگی اسیدی و قلیایی لایه سطحی و لایه‏ای به عمق 5/0 میلی‌متر از سطح چوب اندازه‏گیری شد. با زیاد شدن مقدار رطوبت قبل از خشك كردن چوب‏ها، مقاومت‌كششی اتصال كاهش یافت، ولی تأثیر آن معنی‏دار نبود. تأثیر این عامل بر درصد شكست در چوب در سطح اعتماد آماری 99% معنی‏دار شده و میانگین‏ها در دو گروه مجزا قرار گرفتند. تجزیه و تحلیل آماری نشان می‏دهد كه تأثیر pH لایه عمقی بر مقاومت‌كششی و تأثیر آن بر درصد شكست در چوب در سطح اعتماد آماری زیادتر از 95% معنی‏دار شد. در اثر زیاد شدن رطوبت اولیه لایه‏ها، pH لایه سطحی چوب افزایش یافته و در اثر زیاد شدن pH مقاومت اتصال چوب با رزین اوره- فرمالدهید كم گردید. نتایج نشان دادند كه كمترین ظرفیت بافركنندگی اسیدی مربوط به نمونه‏های با 40% رطوبت قبل از خشك كردن بود. در اثر زیاد شدن ظرفیت بافركنندگی اسیدی لایه سطحی، مقاومت‌كششی كاهش یافته و درصد شكست در چوب افزایش یافت. تأثیر ظرفیت بافركنندگی اسیدی لایه سطحی بر مقاومت كششی معنی‏دار نبوده، ولی تأثیر آن بر درصد شكست در چوب در سطح اعتماد آماری 99% معنی‏دار شد.

In this investigation, the surface chemical properties of the beech wood layers were characterized and the impact of drying condition on the strength of the bond was examined. Defect free beech logs were harvested and then the layers were prepared. The moisture content of the specimens were adjusted at 30, 40 and 50% (dry basis) and then the specimens were air dried under the environment of 30% relative humidity and 21ºC to reach the equilibrium moisture content of about 10% (dry basis). The pH and buffering capacity of the surface layer and the layer 0.5 mm underneath the surface were measured. The dried specimens were bonded using urea-formaldehyde resin and the tensile strength and wood failure were measured using relevant ASTM method. The results showed that as the moisture content prior to air drying was increased, the tensile strength was reduced, but the effect of this variable on tensile strength was not statistically significant. However, the effect of moisture content on wood failure was statistically significant at 99% significance level. The effect of the pH of the under layer on both tensile strength and wood failure was statistically significant at 95%. As the moisture content of the wood increased, the pH of the surface layer increased and the strength of the bond with urea-formaldehyde resin was deteriorated. At higher initial moisture of the wood, the alkaline buffering capacity of the surface layer was lower and its effect of the strength was not statistically significant, but it was significant on wood failure at 99% level. The alkaline buffering capacity of under layer was also changed and statistically affected the bond strength and wood failure at 95% level. The higher alkaline buffering capacity of the under layer adversely affected the tensile strength of the bond. The lowest acid buffering capacity was measured from specimens with 40% initial moisture content and as the acid buffering capacity was increased, the tensile strength was reduced and the wood failure was higher. The impact of surface layer acid buffering capacity on tensile strength was on statistically significant, but on wood failure was statistically significant at 99% level.