اثر سرعت بسته شدن پرس بر افت تنش و بازگشت فشردگی چوب فشرده توسکا

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار، گروه مهندسی چوب و فرآورده‌های سلولزی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری

2 دانشجوی کارشناسی، گروه مهندسی چوب و فرآورده‌های سلولزی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری

3 دانشجوی کارشناسی گروه مهندسی چوب و فرآورده‌های سلولزی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ساری ، ایران

4 دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه مهندسی چوب و فرآورده‌های سلولزی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ساری ، ایران

چکیده

در تحقیق حاضر اثر سرعت بسته شدن پرس (در سه سطح 2/0، 4/0 و 6/0 میلی‌متر بر دقیقه) در سطح فشردگی ثابت 45 درصد، بر رفتار افت تنش و بازگشت فشردگی چوب توسکا موردبررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد با افزایش سرعت بسته شدن پرس، مقدار تنش ایجادشده در چوب‌ها افزایش یافت و علت این امر به شکست پیوندهای کووالانسی هیدروژنی و آزادسازی تنش در سرعت پرس پایین‌تر نسبت داده شد. دو مرحله آزادسازی تنش در منحنی‌های افت تنش مشاهده گردید. در مرحله اول ، نرخ آزادسازی تنش بالا بود که به لغزش بین مولکول‌های چوبی و شکست پیوندهای هیدروژنی بین‌مولکولی نسبت داده شد. در مرحله دوم، منحنی افت تنش تقریباً مسطح گردید. نتایج برهم‌نهی زمان-سرعت بسته شدن پرس، نشان داد که منحنی مرجع قادر به پیش‌بینی رفتار افت تنش تا تقریباً 380 ساعت (380 برابر زمان اصلی آزمون) می‌باشد. ازآنجایی‌که تنها با انتقال به‌صورت افقی، منحنی مرجع صافی حاصل نگردید و به انتقال در جهت عمودی نیز نیاز بود، می‌توان اظهار داشت با توجه به دما و رطوبت بالای چوب‌ها حین فشردگی، ماده دارای رفتار ترمورئولوژیکی پیچیده می‌باشد. با افزایش سرعت بسته شدن پرس از 2/0 تا 6/0 میلی‌متر بر دقیقه، مقدار بازگشت ضخامت تا 20 درصد افزایش یافت. همچنین یک رابطه خطی بین تنش باقیمانده پس از افت تنش یک‌ساعته و میزان بازگشت فشردگی حاصل گردید.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


[1] Morsing, N. and Hoffmeyer, P., 1998. Densification of wood: the influence of hygrothermal treatment on compression of beech perpendicular to grain. Dissertation, Technical university of Denmark.

[2] Rautkari, L., Properzi, M., Pichelin, F. and Hughes, M., 2008a. An innovative thermo densification method for wooden surfaces. Proceedings of the 10th World Conference on Timber Engineering (WCTE), Miyazaki, Japan

[3] Rautkari, L., Properzi, M., Pichelin, F. and Hughes, M., 2008b. Surface modification of wood using friction. Wood Science and Technology, 43:291-308.

[4] Navi, P. and Sandberg, D., 2012. Thermo-hydro-mechanical wood processing, 280p. EPFL Press, Lausanne, Switzerland

[5] Navi, P., Girardet, F., Vulliemin, P., Spycher, M. and Heger, F., 2007. Effect of post treatment parameters on densified wood set recovery. In:proceedings of the 3rd international symposium on wood machining, Lausanne, Switzerland.

[6] Inoue, M., Aoki, T. and Egawa, G., 1992. Permanent fixation of compressive deformation of wood. Mechanism of permanent fixation, proceeding from chemical modification of lignocellulosics, Rotorura, New Zeland.

[7] Stamm, J.A. and Seborg, M.R., 1941. Resin treated laminated, compressed wood. Technical report, Report No. 1981, Forest product laboratory, Madison, Wisconsin, 11p.

[8] Higashihara, T., Morooka, T. and Norimoto, M., 2001 Permanent fixation of transversely compressed wood by heating and its mechanism, Mokuzai Gakkaisi/Journal of the japan wood research society, 47:205-211.

[9] Hill, C. A. S., 2006. Wood modification- chemical, thermal and other processes, John Wiley and Sons Ltd., Chichester, UK.

[10] Heger, F., Groux, M., Girardet, F., Welzbacher, C., Rapp, A.O. and Navi, P., 2004. Mechanical and durability performance of THM-densified wood. In: proceeding of final workshop cost Action E22, Environmental optimization of wood protection, 22-23 March 2004, Lisbon, Portugal.

[11] Navi, P. and Heger, F., 2004. Combined densification and thermos-hydro mechanical processing of wood, MRS Bull, 29:332-336.

[12] Cao, J., Xie, M. and Zhao, G., 2006. Tensile stress relaxation of copper-ethanolamine treated wood, Wood Science Technology, 40(5):417-426.

[13] Alkonis, J. and MacKnight, W. J., 1983. Introduction to polymer viscoelstisity, Wiley interscience, John Wiley and sons: New York.

[14] Rautkari, L., Laine, K., Laflin, N. and Hughes, M., 2011. Surface modification of Scot pine: the effect of process parameters on the through thickness density profile. Journal of material Science, 46(4): 4780-4786.

[15] Laine, K., Rautkari, L. and Hughes M., 2013. The effect of process parameters on the hardness of surface densified Scot pine solid wood, European Journal of wood products, 71:13-16.

[16] Mirzaei, B., Tajvidi, M., Falk, R.H. and Felton C., 2011. Stress relaxation behavior of lignocellulosic high density polyethylene composites, Journal of reinforced plastic and composites, 30(10): 875-881.

[17] Zhang, Y. and Ben Jar, P.Y., 2016. Time-strain rate superposition for relaxation behavior of polyethylene pressure pipes, Polymer testing, 50: 292-296

[18] Dastoorian, F., Tajvidi, M. and Ebrahimi, Gh., 2010. Evaluation of Time Dependent Behavior of a Wood Flour/High Density Polyethylene Composite, Journal of reinforced plastic and composites, 30(10): 875-881.

[19] Alwis, K.G.N.C. and Burgoyne, C.J., 2006. Time temperature superposition to determine stress rupture of Aramid fibers, Applied Composite materials: 13:249-264