متن کامل خبر


 
جلسه دفاع از رساله: خانم مهسا برزگر، گروه :صنایع چوب

خلاصه خبر: استفاده از آرد کلزا به عنوان چسب در ساخت تخته لایه وبهبود عملکرد آن ازطریق تیمارهای شیمیایی

  • عنوان: استفاده از آرد کلزا به عنوان چسب در ساخت تخته لایه وبهبود عملکرد آن ازطریق تیمارهای شیمیایی
  • ارائه‌کننده: خانم مهسا برزگر
  • استاد راهنما: دکتر ربیع بهروز
  • استاد ناظر داخلی اول: دکتربهبود محبی
  • استاد ناظر داخلی دوم: دکترعلی شالبافان
  • استاد ناظر خارجی اول: دکتر جواد ترکمن
  • استاد ناظر خارجی دوم: دکترابوالفضل کارگرفرد
  • استاد مشاور اول: دکتر حمید رضا منصوری
  • استاد مشاور دوم: دکتر سعید کاظمی
  • نماینده تحصیلات تکمیلی: دکتر مهدی رحمانی نیا
  • مکان: سالن دفاع(کاخ)دانشکده منابع طبیعی و علوم دریائی
  • تاریخ: 2/10/96
  • ساعت: 30/10 صبح

چکیده هدف از پژوهش حاضر، بررسی قابلیت استفاده از آرد کلزا به عنوان چسب در ساخت تخته لایه و بهبود عملکرد آن با استفاده از تیمارهای اصلاحی بود. به منظور اصلاح چسب آرد کلزا، ابتدا هیدروکسید سدیم و اوره/هیدروکسید سدیم به دوغاب اضافه شد تا pH چسب به 7 برسد. سپس به منظور ایجاد اتصالات عرضی بین مولکول های پروتئین و چوب، سطوح مختلفی از ایزوسیانات (5، 15، 30 درصد)،30 درصد پلی آمیدو آمین اپی کلروهیدرین و ترکیب 30 درصد پلی آمیدو آمین اپی کلروهیدرین/ ایزوسیانات (5، 15، 30 درصد) بر مبنای وزن خشک آرد کلزا به دوغاب اضافه گردید. تاثیر این اصلاح کننده-ها بر روی چسب آرد کلزا با استفاده از آنالیز ATR-FTIR و DSC مورد ارزیابی قرار گرفت. به منظور بررسی اثر اصلاحات بر کارایی چسب ها، ابتدا با کمک دستگاه ABES تخته لایه هایی ساخته شد، سپس بر اساس نتایج آنها بهترین فرمولاسیون چسب ها انتخاب گردید و در ساخت تخته لایه ها (با سه دمای 120، 145 و 170 درجه سانتی گراد) مورد استفاده قرار گرفت. مقاومت برشی خشک و تر بر اساس استاندارد 314-EN و مقاومت به آب بر اساس استاندارد (2000)1 ANSI/HPVA HP-مورد اندازه گیری قرار گرفت. نتایج نشان داد، با افزایش هیدورکسید سدیم و اوره-هیدروکسید سدیم به چسب آرد کلزا، مقاومت برشی خشک نمونهها در مقایسه با چسب کلزا اصلاح نشده افزایش یافت. همچنین چسب های اصلاح شده با هیدروکسید سدیم دارای مقاومت برشی بیش تری نسبت به چسب های اصلاح شده با اوره/هیدروکسید سدیم بودند. با ورود ایزوسیانات، پلی آمیدو آمین اپی کلروهیدرین و ترکیب پلی آمیدو آمین اپی کلروهیدرین/ایزوسیانات به چسب آرد کلزا مقاومت برشی نمونه ها نسبت به نمونه شاهد با افزایش معنی داری همراه بود، به طوری که در چسب آرد کلزا اصلاح شده با هیدروکسید سدیم/30 درصد پلی آمیدو آمین اپی کلروهیدرین/ 30 درصد ایزوسیانات بیش ترین مقاومت برشی خشک (41/3 مگاپاسکال) و تر (83/1 مگاپاسکال) در دمای 170 درجه سانتی گراد مشاهده گردید. نتایج FTIR چسب های آرد کلزا نیز وجود گروه های عاملی جدید در چسب ها و تشکیل اتصالات عرضی بین آن ها را تایید کرد. هم چنین، نتایج DSC نشان داد، اتصالات عرضی بین گروههای عاملی پروتئین و اتصال دهنده ها تشکیل شد. دمای پرس نیز سبب بهبود مقاومت برشی خشک و تر گردید، به طوریکه مقاومت برشی خشک و تر نمونه های ساخته شده با چسب کلزا اصلاح شده با هیدروکسید سدیم/30 درصد پلی آمیدو آمین اپی کلروهیدرین/30 درصد ایزوسیانات با افزایش دمای پرس از 120 به 170 درجه سانتی گراد به ترتیب حدود 19 و 25 درصد بهبود داشت. نتایج مقاومت به آب نیز نشان داد، اصلاح کننده ها سبب بهبود مقاومت چسب ها در آب شدند و نمونه های اصلاح شده با پلی آمیدو آمین اپی کلروهیدرین/ایزوسیانات توالی سه گانه غوطه وری/خشک کردن را با موفقیت سپری کردند. افزایش میزان ایزوسیانات در نمونه های حاصل از پلی آمیدو آمین اپی کلروهیدرین/ایزوسیانات سبب بهبود بیشتر مقاومت به آب گردید. تصاویر میکروسکوپ الکترونی نشان داد، با افزودن هیدروکسید سدیم، اوره و اتصال دهنده های عرضی به چسب کلزا پوشش کاملی در سطح چوب ایجاد شد.

 

Abstract: The objective of this study was to evaluate of canola flour potential as wood adhesive in plywood making and improve its performance by chemical treatment. To modify canola flour adhesive, first sodium hydroxide and urea/ sodium hydroxide was added to slurry to adjust pH 7. Then to create cross-links between protein molecules and wood, different levels of pMDI (5, 15, and 30%), 30 % PAE, and combination of 30% PAE and pMDI (5, 15, and 30%) were added to slurry based on dry weight of canola flour. The effect of these modifications on canola flour adhesives was investigated by ATR-FTIR and DSC analysis. To investigate the effect of modifications on adhesives performance, first ply-woods were made by ABES instrument, then the best formulations were selected based on ABES results and used for making three-ply woods (with three press temperatures 120, 145, 170 oC). Dry and wet shear strength and water resistance of samples were measured based on EN-314 standard and ANSI/HPVA HP-1 (2000), respectively. The results showed that dry shear strength of samples was increased by adding sodium hydroxide and urea/sodium hydroxide compared to unmodified canola flour adhesive. Also, the adhesives modified with sodium hydroxide had more shear strength than urea/ sodium hydroxide. The shear strength of adhesives was significantly improved by adding pMDI, PAE, and combination of PAE/pMDI to canola flour adhesive compared to control so that it was observed that canola flour adhesive that modified with sodium hydroxide/ 30% PAE/30% pMDI had most dry shear strength (3.41 MPa) and wet shear strength (1.83 MPa) at 170 oC. FTIR results confirmed the presence of new functional groups in adhesives and cross-links formation between them. Also, DSC results showed that cross-links formed between protein and cross-linkers functional groups. Increasing of the press temperature improved dry and wet shear strength, so that by increasing the temperature from 120 to 170 oC, the dry and wet shear strength of the canola flour adhesives modified with sodium hydroxide/ 30% PAE/30% pMDI were improved about 19 and 25%, respectively. The water resistance results showed that the modifiers caused the improvement of adhesives resistance in water and samples modified with PAE/pMDI passed three cycles of soaking/drying. As pMDI value increased, the water resistance of PAE/pMDI adhesives improved. SEM images showed that wood surface was entirely coated with adding sodium hydroxide, urea, and cross-linkers to canola adhesive.
کلمات کلیدی چسب آرد کلزا، هیدروکسید سدیم، اتصال دهنده عرضی، مقاومت برشی، مقاومت به آب، تخته لایه


26 آذر 1396 / تعداد نمایش : 2957