بررسي استفاده از كارتن كهنه در ساخت تخته‌ خرده چوب سه لايه

Investigation of using old corrugated container in the production of three- layer particleboard

سابقه و هدف: تقاضا براي توليد كامپوزيت چوب از قبيل تخته لايه، تخته تراشه جهت دار، تخته خرده چوب و تخته فيبر با دانسيته متوسط در طي سال هاي اخير در سرتاسر جهان افزايش يافته است. تخته خرده چوب 57 درصد كل مصرف چوب را شامل مي‌شود و تقاضاي آن به طور پيوسته ساليانه 2 تا 5 درصد در حال رشد مي‌باشد. تقاضا براي تخته خرده چوب در بخش‌هاي ساخت خانه، توليد مبلمان، دكوراسيون داخلي به طور پيوسته افزايش يافته است. تقاضا براي چوب در صنعت توليد جنگل افزايش يافته است. اما توليد چوب صنعتي از جنگل‌هاي طبيعي به طور پيوسته كم شده است. تحقيقات زيادي به منظور پيدا كردن منابع جايگزين مواد خام براي توليد كامپوزيت در حال انجام مي باشد. كارتن كهنه مي تواند جايگزين خوبي به عنوان ماده خام اوليه در صنعت تخته خرده چوب مورد استفاده قرار گيرد: زيرا اولا اين ماده يك منبع الياف بازيافتي قابل دسترس تقريبا در هر جاي كشور است. ثانيا در مقايسه با كاغذ باطله اداري ارزان قيمت‌تر است. ثالثا يك منبع الياف نسبتاً تميز بدون ماده پركننده يا ناخالصي‌هاي پلاستيكي است. در اين تحقيق استفاده از كارتن كهنه در لايه‌هاي سطحي و مياني بر روي خواص فيزيكي و مكانيكي تخته خرده چوب سه لايه مورد بررسي قرار گرفته است. مواد و روش‌ها: كارتن كهنه مورد استفاده براي بسته بندي مواد با وزن كم (اثاثيه، تجهيزات، وسايل و مخصوصاً براي خوار و بار فروشي) عمدتاً شامل 3 يا 5 ورقه كاغذ است كه در اين تحقيق از اين نوع كارتن كهنه استفاده شده است. كارتن كهنه در پنج سطح 45،30،15،0 و 60 درصد در لايه‌هاي سطحي و مياني به طور جداگانه مورد استفاده قرار گرفت. خرده‌چوب صنعتي درشت و نرم از شركت صنعت چوب شمال تهيه شد. از چسب اوره فرم آلدهيد به ميزان 10 درصد وزن خشك خرده چوب و كارتن كهنه بازيافتي و از كلريد آمونيوم به عنوان هاردنر به ميزان 2 درصد وزن خشك چسب استفاده شد. پس از فرآيند مخلوط كردن خرده چوب/ كارتن كهنه با چسب و هاردنر، كيك خرده چوب در دماي 170 درجه سانتي گراد به مدت زمان 5 دقيقه تحت پرس داغ قرار گرفت. پس از ساخت تخته خرده چوب، خصوصيات فيزيكي و مكانيكي تخته‌ها با استفاده از آنايز واريانس در سطح اعتماد آماري 95 درصد مورد تجزيه و تحليل آماري قرار خواهد گرفت. يافته‌ها: نتايج نشان داد كه مقاومت خمشي و مدول الاستيسيته در لايه‌هاي سطحي در سطح 30 درصد استفاده از كارتن كهنه بيشترين مقاومت خمشي و مدول الاستيسيته را داشته و در لايه مياني در سطح 15 درصد بيشترين مقاومت‌هاي فوق را به خود اختصاص داده است. چسبندگي داخلي با افزايش ميزان كارتن كهنه كاهش يافته است و بيشترين مقدار آن مربوط به نمونه شاهد مي‌باشد. ميزان جذب آب و واكشيدگي ضخامت با افزايش كارتن كهنه روند افزايشي نشان داد. نتيجه‌گيري: با استفاده از نتايج حاصل از اين تحقيق مي‌توان نتيجه گرفت كه تخته‌هاي حاوي كارتن كهنه در لايه‌هاي سطحي تا سطح 30 درصد و در لايه مياني تا سطح 15 درصد براي براي تخته‌هاي با اهداف عمومي (نجاري) به منظور استفاده در شرايط خشك وجود دارد.

Background and objective: The demand for composite wood products, such as plywood, oriented strand board (OSB), particleboard and medium density fiberboard has recently increased substantially throughout the world. Wood-based panels allocated to 57 percent of total consumption of wood in the world. Annual production growth of this composite is forecasted 2 to 5 percent. Despite the increasing demand for wood due to environmental issues and industrial wood supply, there are still limitations and are decreasing. There is still an ongoing research interest to identify alternative sources of wood for manufacturing wood composite products. OCC (Old Corrugated Container) as one of the alternative sources to use in the particleboard industry has been subjected to feasibility studies. The rational for choosing the OCC is availability, fair price and the absence of impurities in cellulosic materials of the OCC. This research investigated the use of the OCC in the surface and middle layers on the mechanical and physical properties of three layer particleboard. Materials and methods: In this research, researchers used 3 or 5 layered OCC which were applied for packaging low-weight materials Particles prepared of the OCC were consisted of 10 treatments including 5 levels of incorporation: 0, 15, 30, 45, 60 percent with wood for surface and middle layers of particleboard were used. Industrial wood chips from Sanate Choube Shomal Company were used. Urea formaldehyde resin used at 10 percent level of dry weight of raw material as well as ammonium chloride was used as a catalyst at 2 percent level of the dry weight of adhesive. After the mixing process of wood particle/OCC with the adhesive and hardener, mat at temperature of 170°c for 5 minutes under hot press was placed. After making particleboard, physical and mechanical properties of panels analyzed using variance analysis in 95% confidence level. Results: The results showed, the use of the OCC up to 30 percent in the surface layers of particleboard led to the most bending strength and modulus of elasticity while in the middle layer at 15 percent level allocated the most aforementioned resistances; also internal bonding decreased by increasing the OCC content. Water absorption and thickness swelling increased by increasing the OCC content. Conclusion: Results showed, there was usability of the OCC in the surface layers up to 30 percent and in the middle layer up to 15 percent for general purpose boards for use in dry conditions.