بهبود انتقال حرارت مرحله پرس در فرآیند تولید تخته فیبر با دانسیته متوسط با استفاده از ذرات نانواکسید روی

در سالهای اخیر مصرف تخته فیبر با دانسیته متوسط (mdf) درایران بشدت رشد پیدا کرده است و تا کنون بخش عمده ورق خام و یا روکش شده این محصول از واردات تامین شده است. همچنین رونق استفاده از این فرآورده موجب سرمایه گذاری بیشتر برای تولید این محصول در داخل ایران شده است تا جاییکه هم اکنون 3 کارخانه جهت ساخت این محصول، مشغول به کار می باشند. در خط تولید تخته فیبر، مقدار قابل توجهی از اوراق تولیدی بعلت ضعف لایه مغزی، پایین بودن مدول گسیختگی و الاستیسیته، چسبندگی کم داخلی، لایه لایه شدن و تاب برداشتن برگشت خورده و قابلیت ارایه به بازارمصرف را دارا نمی باشند. یکی از مهمترین علل این قبیل معایب، عملکرد ضعیف حرارت در انتقال بین لایه های تخته در هنگام پرس داغ و نتیجتا تعامل ناقص آن با عوامل مهم و تأثیرگذار دیگر بر خصوصیات تخته همانند رطوبت موجود در الیاف، مدت زمان پرس و رزین بکار رفته می باشد. تحقیقات در استفاده از تکنولوژیها و موادجدید جهت کنترل هر چه بیشتر بر این مرحله حساس از تولید اوراق فشرده چوبی ضروری به نظر می رسد. در این میان نانوذرات فلزی بعلت خصوصیت خوب انتقال حرارت موردتوجه قرار گرفته است. از آن جمله نانو ذره اکسید روی است که با هدف انتقال بهتر و سریعتر حرارت در پروفیل کیک و در نتیجه استفاده از سطوح دمایی پایین تر و مدت زمان کمتر پرس به بافت تخته اضافه شد. این پژوهش که در دو مرحله انجام گرفته است، ابتدا تأثیر درصد نانوذرات اکسید روی بر سرعت انتقال حرارت در مرحله پرس گرم مورد ارزیابی قرارداده و در مرحله دوم تأثیر درصدنانو، سرعت بسته شدن دهانه پرس و درصد رطوبت کیک بر روی خواص فیزیکی و مکانیکی تخته ها را بررسی کرده است. نتایج حاصله نشان داد که استفاده از نانو ذرات بر روی سرعت انتقال حرارت در ضخامت کیک تأثیر مثبتی داشته و هرچه درصد نانو افزایش می یابد این خاصیت نیز بهبود می یابد، به طوریکه بیشترین سرعت انتقال حرارت مربوط به تخته های ساخته شده با بالاترین درصد نانو در این پژوهش می باشد. همچنین در یک مدت زمان مشابه، دمای مغز کیک در زمان کمتری به حد نمونه های شاهد می رسد. نتایج این بررسی نشان می دهد که بالاترین مقاومت خمشی و مدول الاستیسیته مربوط به تخته هایی بود که با بیشترین درصدنانو، درصدرطوبت کیک و مدت زمان بسته شدن دهانه پرس ساخته شده اند. بیشترین مقدار چسبندگی داخلی مربوط به تخته های ساخته شده با بالاترین درصد نانو، درصد رطوبت کیک و مدت زمان بسته شدن دهانه پرس می باشد. مقاومت به جذب آب تخته ها بطور معنی داری تحت تأثیر میزان تغییرات درصدنانو قرارگرفت به طوریکه کمترین جذب آب متعلق به تخته هایی با بیشترین درصدنانو اختصاص یافت. همچنین کمترین میزان واکشیدگی ضخامت متعلق به تخته هایی بود که بیشترین درصدنانو، درصد رطوبت کیک و مدت زمان بسته شدن دهانه پرس را داشتند. کاهش مدت زمان بسته شدن دهانه پرس و درصدرطوبت کیک باعث افزایش جذب آب و واکشیدگی ضخامت تخته ها شد.