مقایسه لیگنین حاصل از مایع پخت سیاه فرآیندهای سولفیت قلیایی – آنتراکینون، سودا-آنتراکینون و کرافت به عنوان فیلر-اکستندردر ساخت تخته لایه صنوبر

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشیار گروه علوم و صنایع چوب و کاغذ، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه تهران، کرج، ایران

2 کارشناس ارشد گروه علوم و صنایع چوب و کاغذ، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه تهران، کرج، ایران

3 استاد گروه علوم و صنایع چوب و کاغذ، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه تهران، کرج، ایران

4 استادیار گروه علوم و صنایع چوب و کاغذ، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه گنبدکاووس، گنبد، ایران

چکیده

با توجه به اهمیت پرکننده رزین اوره فرمالدهید در صنعت تخته‌لایه و با هدف جایگزینی یک پرکننده مناسب برای این نوع چسب با آرد گندم (پرکننده متداول)، لیگنین حاصل از سه مایع پخت سیاه فرآیندهای سولفیت قلیایی-آنتراکینون، سودا-آنتراکینون و کرافت به عنوان فیلر-اکستندر رزین اوره فرمالدهید در ساخت تخته‌لایه مورد بررسی قرار گرفت. برای این منظور از هر یک از انواع لیگنین‌ها، در چهار سطح 0، 10، 20 و 30 درصد بر اساس وزن خشک رزین استفاده شد. سپس خواص فیزیکی و مکانیکی نمونه‌های آزمونی شامل واکشیدگی ضخامت بعد از 2 و 24 ساعت غوطه‌وری در آب، مقاومت خمشی و مدول الاستیسیته موازی و عمود بر الیاف لایه سطحی و مقاومت برشی اندازه‌گیری شد. نتایج حاصل از این بررسی نشان دادند که به ترتیب با افزایش مصرف لیگنین سولفیت قلیایی-آنتراکینون و لیگنین کرافت، مقاومت خمشی و مدول الاستیسیته موازی با الیاف لایه سطحی افزایش یافت. همچنین مقاومت برشی در سطح اتصال نمونه‌ها در صورت استفاده از هر سه نوع لیگنین نیز افزایش نشان داد. از سوی دیگر استفاده از این سه نوع لیگنین، باعث بهبود پایداری ابعادی تخته‌ها شد. نتایج حاکی از برتری لیگنین حاصل از فرآیند سولفیت قلیائی- آنتراکینون در مقایسه با سایر لیگنین‌ها در بهبود ویژگی‌های مکانیکی تخته لایه می باشد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


[1] Veigel, S., Müller, U., Keekes, J., Oberstriebnig, M. and Gindl-Altmutter, W., 2011. Cellulose nanofibrils as filler for adhesives: effect on specific fracture energy of solid wood-adhesive bonds. Cellulose, 18:1227-1237.

[2] Barzali, S., Jamalirad, L., Faraji, F.and Hedjazi, S., 2015. Using cellulose nanofiber as filler and reinforcing agent of urea formaldehyde resin in plywood manufacture. Iranian Journal of Wood and Paper Industries, 6 (2): 227-237. (In Persian).

[3] Barzali, S., Jamalirad, L., Faraji, F.and Hedjazi, S., 2016. Urea-formaldehyde resin reinforced silk coccon. Iranian Journal of Wood and Paper Science Research, 31 (3): 500-5009. (In Persian).

[4] Nasri Nobandegani, M., Jamalirad, L., Faraji, F. and Yousefi, H., 2017. Using hybrid of fish glue-phenol formaldehyde in plywood manufacturing. Forest and Wood Products, 69 (4): 809-819. (In Persian).

[5] Kim, S., 2009. Environment-friendly adhesives for surface bonding of wood-based flooring using natural tannin to reduce formaldehyde and TVOC emission. Bioresource Technology, 100: 744-748.

[6] Ahmad, Z., Ansell, M.P. and Smedley, D., 2010. Epoxy adhesives modified with nano- and micro particles for in situ timberbonding: effect of microstructure on bond integrity. International Journal of Mechanical and Material Engineering, 5(1):59–67.

[7] May, M., Wang, H.M. andAkid, R., 2010. Effects of the addition of inorganic nanoparticles on the adhesive strength of ahybrid solgel epoxy system. International Journal of Adhesion and Adhesives, 30(6):505–512.

[8] Khoee, S. and Hassani, N., 2010. Adhesion strength improvement of epoxy resin reinforced with nanoelastomeric copolymer. Material Science and Engineering A: Structural Materials, 527(24–25):6562–6567.

[9] Prolongo, S.G., Gude, M.R. and Urena, A., 2010. Rheological behavior of nanoreinforced epoxy adhesives of low electricalresistivity for joining carbon fiber/epoxy laminates. Journal of Adhesion Science and Technology, 24(6):1097–1112.

[10] Yoon, S.H., Kim, B.C., Lee, K.H. and Lee, D.G., 2010. Improvement of the adhesive fracture toughness of bonded aluminum joints using e-glass fibers at cryogenic temperature. Journal of Adhesion Science and Technology, 24(2):429–444.

[11] Muttil, N., Ravichandra, G.h., W. Bigger, S., R. Thorpe, G., Shailaja, D. and Kumar Singh, S., 2014. Comparative Study of Bond Strength of Formaldehyde and Soya based Adhesive in Wood Fibre Plywood. Procedia Materials Science, 6: 2-9.

[12] Gothwal, R. K., Mohan, M. K. and Ghosh, P., 2010. Synthesis of low cost adhesives from pulp & paper industry waste. Journal of Scientific & Industrial Research, 69: 390-395.

[13] Jamalirad, L., Doosthoseini, K. and Mirshokraie, S. A., 2007. Using kraft lignin with metal ions catalyst as filler-extender of urea formaldehyde in plywood manufacture. Forest and Wood Products, 60 (3): 981-988. (In Persian).