تحقیق صفحات فشرده چوبی

دسته بندي : فنی و مهندسی » فنی و حرفه ای
مقدمه
صفحات فشرده چوبي يا فراورده هاي كامپوزيت شامل انواع تخته فيبر،تخته خرده چوب ،پانل هاي چوبي با اتصال معدني و فراورده هاي قالبي خرده چوب مي باشند كه در مقايسه با محصولاتي مانند كاغذ و تخته لايه قدمت چنداني نداشته ودر رديف فراورده هاي نسبتا جديد چوبي قرار مي گيرند. ازآنجايي كه اين فراورده ها براساس پژوهشهاي آزمايشگاهي و مطالعات خطوط پالپوت شكل گرفته و رشد و توسعه يافته اند لذا رابطه تنگاتنگي با علوم و تكنولوژي روز دارند. در اين تحقيق فراورده هايي كه ازانواع خرده چوب و فيبر توليد مي شوند مورد بحث قرار گرفته مباني توليد و كاربرد آنها و همچنين فناوري توليد اين فراورده ها مورد توجه وتاكيد قرار مي گيرند . صنايع توليد كننده پانل هاي چوبي تاكيد ويژه اي بر مصرف پسمانده ها و چوبهاي كم ارزش دارند. از جمله اين مواد مي توان گونه هاي چوبي كم مصرف ،گرده بينه هاي غير قابل استفاده جهت توليد چوب هاي بريده و تخته لايه ،بقاياي بهره برداري ازجنگل(شاخه ها و چوبهاي كم قطر)پوست درختان،پسمانده ها وضايعات كارخانه هاي صنايع چوب و نيز مواد ليگنو سلولزي حاصل از مزارع كشاورزي و درختان باغي را نام برد. توسعه و گسترش اين صنايع كه پسمانده ها و مواد كم ارزش را به عنوان ماده اوليه مصرف نموده و فراورده هاي با ارزشي توليد ميكنند،نقش مهمي درحفظ منابع طبيعي و بهسازي محيط زيست ايفا مي كند. در ساخت پانل هاي چوبي مقدار ناچيزي مواد غير چوبي مانند رزين هاي مصنوعي و مواد شيميايي نيز مورد استفاده قرار ميگيرند كه مقدار آنها در مقايسه با مواد تجزيه پذير چوبي و ليگنوسلولزي كاملا محدود است . اين مسئله نيز در پايداري شرايط اكولوژي و حفاظت محيط زيست ،داراي اهميت قابل ملاحظه اي مي باشد. استفاده از مواد اوليه تجزيه پذير ،كارخانه هاي صنايع چوب را از واحدهاي توليد كننده فراورده هاي صنعتي و ساختماني متمايز ساخته و آنها را به سبب رعايت استانداردهاي زيست محيطي در موقعيت مطلوبي قرار مي دهد. در همين راستا ،درسالهاي اخير بررسيهاي گسترده اي در زمينه ساخت چسب از مواد آلي ماننده تانن ها و ليگنين كه از پسمانده هاي اصلي كارخانه هاي كاغذ سازي است به عمل آمده و نتايج اميدوار كننده اي نيز در بر داشته است.
توليد فراورده هاي صنعتي و ساختماني از منابع غير قابل تجديد و مواد اوليه تجزيه ناپذير مانند فلزات و مواد پلاستيكي ،در شرايطي كه منابع تجديد شونده و مواد تجزيه پذير از قبيل چوب و مواد ليگنوسلولزي در دسترس باشند،مغاير با معيارهاو اصول حفظ محيط زيست بوده و در راستاي اهداف توسعه پايدار نمي باشند،. كاربرد مواد تجزيه ناپذير بايد در چارچوب برنامه ريزي دقيق وجامع ملي در جهت اهداف و نيازهاي عمومي جامعه باشد و شرايطي كه امكان توليد فراورده هاي مورد نياز از مواد تجزيه پذير وجود دارد ،مصرف مواد تجزيه ناپذير برخلاف مصالح جامعه بوده و لازم است محدود گردد.
امروزه با گرايش واحد هاي جنگلداري كشورهاي صنعي به كاشت گونه هاي سريع الرشد با دوره هاي بهره برداري كوتاه مدت ،قطر گرده بينه هاي حاصل كاهش يافته و مصرف آنها جهت توليد چوبهاي بريده و فراورده هاي لايه اي نيز محدود گشته است .اين مسئله باعث شده تا صنايع توليد كننده پانل هاي چوبي كه مصرف كننده چوبهاي كم قطر و خرده چوب مي باشند،به لحاظ كمي و كيفي رشد و توسعه يافته و با توليد انواع فراورده هاي صفحه اي ،بازارهاي گسترده اي را به دست آورند. توسعه اين صنايع درسالهاي اخير با به كارگيري ماشين آلات و تجهيزات مكانيزه كه ازسطوح اتوماسيون بالايي برخور دارند همراه بوده و تحولات شگرفي را در فرايند هاي توليد پانل هاي چوبي به وجود آورده است.
صفحات فشرده چوبي از نظر كاربرد داراي امتيازهاي ويژه و منحصر به فردي مي باشند،از جمله اينكه در ابعاد بزرگ توليد ميگردند،داراي سطوح صاف و متراكم هستند،فاقد معايب متمركز مي باشند،ويژگي ها و خواص كاربرد آنها در قستمهاي مختلف يك صفحه و در صفحات مختلف يكنواخت است.
اين فراورده ها در مقايسه با چوب ماسيو و فراورد هاي لايه اي چوب داراي محدوديتهايي نيز مي باشند،كه ممكن است كاربرد آنها در مصارف ساختماني با مشكلاتي مواجه سازد. از جمله اين محدوديتها قدرت تحمل بار در درازمدت مقاومتها و ضريب الاستيسيته در جهت طولي و پايداري ابعاد پانل هاي چوبي مي باشد كه كمتر از چوبهاي بريده و تخته لايه است.
شايان ذكر است كه با پيشرفتها و دگرگونيهايي كه امروزه در طراحي ساختمان و تكنولوژي ساخت چنين فراورده هايي به وجود آمده مصرف آنها را در ساختمان سازي امكان پذير ساخته است. توليد خرده چوب هايي با فرم هندسي مناسب و به كارگيري تكنيك هاي لايه اي كردن و جهت دار كردن ذرات چوب در تخته ،امكان توليد پانل هاي ساختماني با خواص كاربردي برابر و حتي بالاتر از ساختمان را به وجود آورده است. تيمار كردن خرده چوب ها با مواد ضد آتش ،مواد حفاظتي و تثبيت كننده ابعاد ،كيفيت اين فراورده ها را بهبود بخشيده و دامنه مصرف آنها را به طور قابل ملاحظه اي گسترش داده است.
همان گونه كه در بالا ذكر شد از امتيازهاي تخته هايي كه در فرايند خشك با پرس هاي مسطح يا استوانه اي ساخته مي شوند ،ابعاد بزرگ و تقريبا نامحدود آنهاست. كارخانه هاي تخته لايه غالبا محصولات خود را با ابعاد 244×122 سانتي متر می رسند،توليد مي گردند. علاوه بر آن ،اين فراورده ها را در فرايند توليد پيوسته نيز مي توان با طول نامحدود توليد نمود. بنابراين امروزه ابعاد تخته ها بر اساس نوع مصرف نهايي،تقاضاي بازار و عوامل اقتصادي مشخص مي گردند و محدوديت هاي ماده اوليه و تكنولوژي توليد در تعيين آنها نقشي ندارند . قابل ذكر است كه در حال حاضر بزرگترين ابعاد تخته خرده چوب كه با پرس مسطح در ايران توليد مي شود 1650×185سانتي متر است . يك خط توليد نيز در شمال ايران ،تخته خرده چوب نازك را به روش پيوسته mende و با پرس استوانه اي توليد مي كند.
در رابطه با امكانات و پتانسيل هاي مواد اوليه جهت توليد فراورده هاي چوبي جديد ،يكي از پژوهشگران عوامل (اجزا )غير تناوبي چوب را درجدولي ارائه نموده است. 10عامل موجود در اين جدول از ضايعات چوب يا چوبهاي غير قابل استفاده براي توليد الوار و تخته لايه حاصل مي شوند و 7يا 8 مورد را مي توان مستقيما در ساخت تخته هاي مركب به كاربرد. به عقيده اين پژوهشگر ،صد ها نوع پانل همسان را مي توان از اين مواد به طور مجزا توليد نمود و از مخلوط كردن آنها نيز هزاران نوع فراورده حاصل ميگردد. عواملي مانند اندازه ذرات نوع گونه چوبي و دانسيته آن نيز سبب افزايش وتنوع اين فراورده ها خواهد شد.
براي تحليل نتايج حاصل از ابداعات گذشته و پتانسيل هاي آينده درتوليد صفحات فشرده چوبي ،تيمارهاي مربوط به تركيب اين عوامل را مي توان به عنوان ايده هاي از توليد فراورده هاي جديد در در نظر گرفت . بر اين اساس و با توجه به تعداد عوامل عرضه شده در جدول ملاحظه مي گردد كه تعداد تيمارهاي ممكن براي توليد محصول از نظر رياضي نسبتا محدود است . اگر به عنوان مثال تركيبهاي دو تايي را در نظر بگيريم كه هردو عامل به صورت مخلوط همسان در ساخت فراورده ای به بهکار روند،ماکزیمم 196تیمار(ترکیب)به وجود می آید.درصورتی که نسبتهاي گوناگون مخلوط 2ماده راكه منجر به توليد محصولاتي با ويژگيهاي بسيار متنوع خواهد شد در نظر بگيريم اين تيمارها فوق العاده زياده خواهند شد. هنگامي كه 3ماده غير چوبی یعنی پلاستیک ،فلزات ومواد معدنی به این مجموعه اضافه گردند ،افزایش قابل توجهی درتعداد تيمارهاي ممكن جهت توليد فراورده هاي جديد حاصل خواهد شد.در صورتي كه دو گروه عوامل چوبي و غير چوبي را با هم در نظر بگيريم تعداد تيمارها بازهم افزايش خواهد يافت . برا ين اساس از نظر تئوري نزديك به 5000 تيمار به وجود خواهد آمد . در صورت كاهش بعضي از تيمارها به علت وجود چوب ماسيو يا مواد غير چوبي خالص ،تعداد ماكزيمم آنها به حدود 3000 خواهد رسيد. بديهي است كه هركدام از اين تيمارها ممكن است خود منشا ايجاد گروهي از فراورده هاي با ارزش با خواص كاربردي ويژه كه امروزه شاهد توليد بعضي از آنها هستيم گردند. بعضي ازاجزا چوبي جديد نيز ممكن است در آينده كشف گردند. علامت سوال در خانه پانزدهم جدول نشان دهنده همين موضوع است كه در اين صورت باز هم بر تعداد تيمارهاي ممكن افزوده خواهد شد. اگر پوست درخت را به اين مجموعه بيفزاييم ،عوامل جديدي به ماده اوليه و گروه ديگري به فراورده ها اضافه مي شود.
بررسي تحليل فراورده هاي موجود چوب و كاغذ در دنيا نشان مي دهد كه بين واقعيت عملي امروز (محصولات موجود)و پتانسيل هاي بالقوه وامكانات توليد فراورده هاي چوبي جديد ،فاصله بسيار زيادي وجود دارد. بر اساس آمار وارقام موجود مي توان گفت كه درحال حاضر تنها حدود 2درصد ازامكانات پيش بيني شده ممكن براي توليد فراوردههاي چوب و كاغذ به مرحله اجرا رسيده و 98درصد بقيه يعني حدود3000فراورده جديد بايد در آينده ابداع و توليد گردند.