تاثیر قارچ عامل پوسیدگی قهوه‌ای بر خواص کاربردی چوب تیمار شده با فرایند حرارتی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

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

2 استادیار، موسسه تحقیقات جنگل‌ها و مراتع کشور، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، تهران، ایران

3 کارشناس ارشد، گروه علوم و صنایع چوب و کاغذ، دانشکده منابع طبیعی دانشگاه تهران

4 استادیار، گروه باغبانی و گیاهپزشکی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه صنعتی شاهرود، شاهرود، ایران

5 استادیار، بخش تحقیقات علوم چوب و فرآورده‌های آن، موسسه تحقیقات جنگلها و مراتع کشور، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، تهران، ایران

چکیده

هدف از این تحقیق ارزیابی تأثیر تیمار حرارتی بر دوام بیولوژیکی و برخی خواص فیزیکی و مکانیکی چوب پالونیا می‌باشد. بدین منظور از چوب پالونیا (Paulownia fortunei) نمونه‌های ترمووود بر اساس فرایند ترمو-D تهیه گردید. نمونه‌های چوبی شاهد و تیمار شده با فرایند حرارتی تحت تأثیر قارچ عامل پوسیدگی قهوه‌ای برای مدت‌زمان 16 هفته قرارگرفته و سپس مورد ارزیابی واقع شدند. میزان لاکاز تولیدشده توسط قارچ و نیز تأثیر قارچ بر کاهش وزن و تغییرات دانسیته نمونه‌ها موردبررسی قرار گرفت. همچنین مقاومت به ضربه و مقاومت به فشار موازی الیاف ازجمله آزمون‌های مکانیکی هستند که بر روی نمونه‌ها انجام گرفت. نتایج بررسی میزان لاکاز در نمونه‌های چوبی نشان داد که فعالیت و اثرگذاری این آنزیم در نمونه‌های شاهد بیشتر از نمونه‌های تیمار شده با فرایند حرارتی بوده است و کاهش وزن بیشتری را به همراه داشته است. لذا تیمار حرارتی می‌تواند سبب افزایش دوام بیولوژیکی گردد. همچنین نتایج نشان دادند که تیمار حرارتی سبب کاهش دانسیته و مقاومت به ضربه گونه چوبی پالونیا می‌گردد، اما بهبود مقاومت فشاری موازی الیاف را به همراه دارد. بررسی ویژگی‌های فیزیکی و مکانیکی نمونه‌های قرارگرفته در معرض قارچ عامل پوسیدگی قهوه‌ای نیز نشان دادند که تیمار حرارتی سبب کاهش اثرگذاری قارچ موردنظر بر چوب پالونیا بوده است، به‌طوری‌که میزان کاهش وزن، دانسیته و مقاومت فشاری موازی الیاف در نمونه‌های شاهد بیشتر از نمونه‌های ترمووود بوده است. اما میزان کاهش مقاومت به ضربه در نمونه‌های ترمووود بیشتر از نمونه‌های شاهد بودند.

کلیدواژه‌ها


[1]   Militz, H., 2002. Thermal treatment of wood. European Processes and Their Background, IRG/WP 02-40241. 33rd Annual Meeting, 12-17 May, Cardiff-Wales, 4: 1-17.
[2]   González-Peña, M.M., Breese, M.C. and Hill, C.A.S., 2004. Hygroscopicity in Heat Treated Wood: Effect of Extractives. In: Proceedings 1st International Conference on Environmentally- Compatible Forest Products. Pp: 105–119.
[3]   Obataya, E. and Tomita, B., 2002. Hygroscopicity of Heat-Treated Wood II, Reversible and Irreversible Reductions in the Hygroscopicity of Wood Due to Heating. Mokuzai Gakkaishi. 48: 4. 288–95.
[4]   Farahani, M.R.M., Hill, C.A.S. and Hale, M.D.C., 2001. The Effect of Heat Treatment on the Decay Resistance of Corsican Pine Sapwood. In: Proceedings 5th European Panel Products Symposiumm. Pp: 303–308.
[5]   Welzbacher, C.R. and Rapp, A.O., 2004. Determination of the Water Sorption Properties and Preliminary Results from Field Tests Above Ground of Thermally Modified Material from Industrial Scale Processes. In: 35th Annual Meeting, International Research Group on Wood Protection, IRG/WP 04–40279.
[6]   Militz, H. and Tjeerdsma, B., 2001. Heat Treatment of Wood by the PLATO Process. In: Rapp AO, Editor, Review on Heat Treatments of Wood. COST ACTION E22: Environmental Optimization of Wood Protection. Pp: 27–38.
[7]   González-Peña, M.M. and Hale, M.D.C., 2007. The Relationship Between Mechanical Performance and Chemical Changes in Thermally Modified Wood. In: Proceedings 3rd European Conference on Wood Modification. Pp: 169–172.
[8]   Gaff, M., Babiak, M., Kačík, F., Sandberg, D., Turčani, M., Hanzlík, P. and Vondrová, V., 2019. Plasticity Properties of Thermally Modified Timber in Bending–The Effect of Chemical Changes During Modification of European Oak and Norway Spruce. Composites Part B: Engineering. 165: 5. 613-625.
[9]   Wentzel, M., Fleckenstein, M., Hofmann, T. and Militz, H., 2019. Relation of Chemical and Mechanical Properties of Eucalyptus Nitens Wood Thermally Modified in Open and Closed Systems. Wood Material Science & Engineering. 14: 3. 165-173.
[10] Kozakiewicz, P., Drożdżek, M., Laskowska, A., Grześkiewicz, M., Bytner, O., Radomski, A. and Zawadzki, J., 2020. Chemical Composition as Factor Affecting the Mechanical Properties of Thermally Modified Black Poplar (Populus nigra L.). BioResources, 15(2), 3915-3929.
[11] Lengowski, E. C., Bonfatti Júnior, E. A., Nisgoski, S., Bolzon de Muñiz, G. I. and Klock, U., 2021. Properties of thermally modified teakwood. Maderas. Ciencia y tecnología, 23(10), 1-16.
[12] Mburu, F., Dumarc, S., Huber, F., Petrissans, M. and Gérardin, P., 2007. Evaluation of Thermally Modified Grevillea Robusta Heartwood as an Alternative to Shortage of Wood Resource in Kenya. Characterisation of Physicochemical Properties and Improvement of Bio-Resistance. Bioresource Technology. 98: 18. 3478–3486.
[13] Kamperidou, V., 2019. The Biological Durability of Thermally-and Chemically Modified Black Pine and Poplar Wood Against Basidiomycetes and Mold Action. Forests. 10: 12. 1111-1128.
[14] Kaygin, B., Gunduz, G. and Aydemir, D., 2009. The Effect of Mass Loss on Mechanical Properties of Heat Treated Paulownia Wood. Wood Research. 54: 2. 101-108.
[15] Icel, B., Guler, G., Isleyen, O., Beram, A. and Mutlubas, M., 2015. Effects of Industrial Heat Treatment on the Properties of Spruce and Pine Woods. Bioresources. 10: 3. 5159-5173.
[16] Ayata, U., Akcay, C. and Esteves, B., 2017. Determination of Decay Resistance Against Pleurotus Ostreatus and Coniophora Puteana Fungus of Heat-Treated Scotch Pine, Oak and Beech Wood Species. Maderas, Ciencia Y Tecnología. 19: 3. 309-316.
[17] The European Standard EN 113. 1997. Wood Preservatives. Test Method for Determining the Protective Effectiveness Against Wood Destroying Basidiomycetes.
[18] American Society for Testing of Materials. ASTM D 143-09. 2014. Standard Methods of Testing Small Clear Specimens of Timber.
[19] American Society for Testing of Materials. ASTM D256. 2018. Standard Test Methods for Determining the Izod Pendulum Impact Strength of Plastics.
[20] Field, J.A., Jong, E., Feijoo-Costa, G. and Bont, J.A.M., 1993. Screening for Ligninolytic Fungi Applicable to the Biodegradation of Xenobiotics. Trends Biotechnol. 11: 44-49.
[21] Ferraz, A., Córdova, A. M. and Machuca, A., 2003. Wood Biodegradation and Enzyme Production by Ceriporiopsis Subvermispora. Enzyme and Microbial Technology. 32: 1. 59-65.