استفاده از چسب سویا اصلاح شده در ساخت تخته فیبر از ترکیب الیاف چوب و کارتن کهنه

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 بخش تحقیقات چوب و فرآورده های آن، مؤسسه تحقیقات جنگل‌ها و مراتع کشور، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، تهران

2 موسسه تحقیقات جنگلها و مراتع کشور، بخش تحقیقات علوم چوب و فرآورده های آن

چکیده

با توجه به مشکلات زیست‌محیطی انتشار فرمالدهید و قوانین محدودکننده سازمان‌های نظارتی، امروزه جوامع علمی و صنعتی در دنیا استفاده از چسب‌های بدون فرمالدهید را به‌عنوان یک راهکار جایگزین برای چسب‌های متداول در تولید فرآورده‌های چوبی موردتوجه قرار داده‌اند. این تحقیق نیز باهدف بررسی استفاده از الیاف حاصل از کارتن کهنه در ساخت تخته فیبر با استفاده از چسب سویا انجام‌شده است. برای اصلاح چسب سویا از اسید تانیک به‌عنوان تانن هیدرولیز شدنی استفاده گردید. هم‌چنین الیاف کارتن کهنه با نسبت‌های وزنی 0، 25، 50 و 75 درصد وزن خشک الیاف چوبی در ساخت تخته فیبر استفاده شدند. نتایج حاصل از طیف‌سنجی FTIR نشان دادند که تانن مورداستفاده با اسیدهای آمینه موجود در پروتئین سویا وارد واکنش شده‌اند و احتمالاً پیوندهای کووالانسی برقرار نموده‌اند. نتایج آزمایش‌های فیزیکی و مکانیکی تخته فیبرها نیز نشان دادند که ویژگی‌های موردبررسی در تخته‌های خام تولیدشده پایین‌تر از حد استاندارد 5-622 EN هستند. با توجه به اینکه این تخته‌ها می‌توانند به‌صورت روکش شده به‌عنوان تخته‌های سبز و بدون انتشار فرمالدهید در مکان‌های حساس به انتشار گاز فرمالدهید مورداستفاده قرار گیرند، نیاز به بهینه‌سازی ویژگی‌های فیزیکی و مکانیکی این نوع از فرآورده‌های چوبی ضروری است.

کلیدواژه‌ها


[1] Guo, J.W., Wang, Y., Quan, W., Wen, M., 2011. Effects of Slushing Process on the Pore Structure and Crystallinity in Old Corrugated Container Cellulose Fiber. Carbohydrate Polymers, 83 (1): 1–7.
[2] Krzysik, A., Youngquist, JA., Rowell, RM., Muehl, JH., Chow, P., Shook, SR., 1993. Feasibility of Using Recycled Newspapers as a Fiber Source for Dry-Process Hardboards. Forest Product Journal, 43 (7):53–58.
[3] Lykidis, C., Parnavela, C., Goulounis, N., Grigoriou, A., 2012. Potential for Utilizing Waste Corrugated Paper Containers Into Wood Composites Using UF and PMDI Resin Systems. Europian Journal of Wood Product, 70 (4): 781-789.
[4] Nourbakhsh, A., Ashori, A., Jahan-Latibari, A., 2010. Evaluation of the Physical and Mechanical Properties of Medium Density Fiberboard Made from Old Newsprint Fibers. Journal of Reinforced Plastics and Composites, 29 (1): 5-11.
[5] Hunt, J., Vick, CB., 1999. Strength and Processing Properties of Wet-Formed Hardboards from Recycled Corrugated Containers and Commercial Hardboard Fibers. Forest Products Journal, 49 (5): 69-74.
[6] Hunt, JF., Jane O’Dell, J., Turk, C., 2008. Fiberboard bending properties as a function of density, thickness, resin, and moisture content. Holzforschung, 62: 569–576.
[7] Kruse, KV., 1995. Recycling old corrugated containers as furnish for wet process hardboard. Forest Product Journal, 45:82–84.
[8] Suchsland, O., Hiziroglu, S., Sean, T., Iyengar, G., 1998. Laboratory experiments on the use of recycled newsprint in wood composites. Forest Product Journal, 48:55–64.
[9] Hwang, CY., Hse, CR., Shupe, TF., 2005. Effects of recycled fiber on the properties of fiberboard panels. Forest Product Journal, 55(11):61-64.
[10] Ghahri, S., Bari, E., Pizzi, A., 2021. The Challenge of Environment-Friendly Adhesives for Bio-Composites. In: Jawaid M., Khan T.A., Nasir M., Asim M. (eds) Eco-Friendly Adhesives for Wood and Natural Fiber Composites. Composites Science and Technology. Springer, Singapore. https://doi.org/10.1007/978-981-33-4749-6_11
[11] Taghiyari, HR., Hosseini, SB., Ghahri, S., Ghofrani, M., Papadopoulos, AN., 2020. Formaldehyde Emission in Micron-Sized Wollastonite-Treated Plywood Bonded with Soy Flour and Urea-Formaldehyde Resin. Applied Sciences, 10, 6709. https://doi.org/10.3390/app10196709
[12] Ghahri, S., Mohebby, B., Mirshokraie, S., Mansouri, H., 2016. The Effect of Soy-Flour Mesh Size and its Adhesive Acidity Changes on Shear Strength of Plywood. Iranian Journal of Wood and Paper Industries, 7(3): 377-386.
[13] Cheng, E., Sun, X., Karr, GS., 2004. Adhesive Properties of Modified Soybean Flour in Wheat Straw Particleboard. Composites: Part A, 35 (3): 297–302.
[14] Ghahri, S., Mohebby, B., Pizzi, A., Mirshokraie, A., Mansouri, H. 2017. Use of Soy Flour-Tannin Adhesive for Particleboard (Dry Condition). Iranian Journal of Wood and Paper Industries, 8(1): 131-143.
[15] Ghahri, S., Pizzi A., Mohebby, B., Mirshokraie A., Mansouri HM. 2018. Soy-Based, Tannin-Modified Plywood Adhesives. Journal of Adhesion, 94(3): 218–237, DOI:10.1080/00218464.2016.1258310
[16] Ghahri, S., Chen, X., Pizzi, A., Hajihassani, R., Papadopoulos, AN., 2021. Natural Tannins as New Cross-Linking Materials for Soy-Based Adhesives. Polymers, 13(4): 595. https://doi.org/10.3390/polym13040595
[17] Ghahri, S., Mohebby, B., Pizzi A., Mirshokraie A., Mansouri HM., 2018. Improving Water Resistance of Soy-Based Adhesive by Vegetable Tannin. Journal of Polymers and the Environment, 26: 1881-1890, DOI: 10.1007/s10924-017-1090-6
[18] Ghahri, S., Pizzi, A., 2018. Improving Soy-Based Adhesives for Wood Particleboard by Tannins Addition. Wood Science and Technology, 52: 261–279, DOI: 10.1007/s00226-017-0957-y
[19] Fabre, S., Pinaud, N., Fouquet, E., Pianet, I., 2010. Colloidal behavior of wine galloylated tannins. Comptes Rendus Chimie, 13: 561–565.
[20] Li, X., Li, Y., Zhong, Z., Wang, D., Ratto, JA., Sheng, K., Sun, XS., 2009. Mechanical and water soaking properties of medium density fiberboard with wood fiber and soybean protein adhesive. Bioresource Technology, 100 (14): 3556–3562.