بهینه‌سازی فرآیند گرمادهی رادیو فرکانس در ساخت تخته‌لایه با استفاده از رزین اصلاح شده با نانو مواد مغناطیسی

نویسندگان

1 گروه تکنولوژی و مهندسی چوب، دانشکدة مهندسی چوب و کاغذ، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی، گرگان، ایران.

2 گروه تکنولوژی و مهندسی چوب، دانشکدة مهندسی چوب و کاغذ، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی، گرگان، ایران.

3 گروه تکنولوژی و مهندسی چوب، دانشکدة مهندسی چوب و کاغذ، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی، گرگان، ایران.

doi
10.22059/jfwp.2025.400560.1364
چکیده

یکی از زمینه‌های مورد توجه در حوزه ارتقاء کیفیت محصولات، استفاده از نانوفناوری در بهینه‌سازی فرآیندهای تولید می­باشد. در این تحقیق، به مدل­سازی و بهینه‌سازی فرآیند انعقاد رزین در تخته‌لایه‌های تولید شده به‌وسیلة گرمادهی رادیوفرکانس با استفاده از نانومواد مغناطیسی به روش سطح پاسخ (RSM) پرداخته شده است. برای این منظور، نانومواد سوپرپارامغناطیس اکسید آهن پوشش­دار شده در مقادیر مختلف (2، 11 و 20 درصد) به ماتریس چسب اوره فرمالدهید اضافه گردید. تخته‌لایه­های این تحقیق توسط پرس صنعتی مجهز به گرمادهی رادیوفرکانس در ابعاد 500 × 500 میلی­متر، ضخامت 12 میلی­متر به‌صورت هفت‌لایه ساخته شدند. متغیرهای مربوط به پرس رادیوفرکانس شامل جریان الکترودها (0/3، 0/45 و 0/6 آمپر) و زمان پرس (40، 80 و 120 ثانیه) بود. نتایج نشان داد که استفاده از نانومواد سوپرپارامغناطیس، منجر به بهبود ویژگی‌های فیزیکی و مکانیکی تخته‌لایه می‌شود. افزایش جریان الکترودها موجب افت مقاومت به ضربه و مقاومت خمشی شد، اما در خصوص ویژگی‌های فیزیکی موجب بهبود (کاهش) جذب آب گردید. بررسی نمونه‌های تهیه‌شده از تخته‌ها نشان داد که در تیمارهای با جریان بالا و زمان پرس طولانی، تغییر رنگ و سوختگی نیز رخ می­دهد. به کمک بهینه‌سازی فرآیند و تنظیم جریان الکترودها، زمان پرس و مقدار نانو مواد به‌ترتیب در سطوح 0/4 آمپر، 64 ثانیه و 12/7 درصد می‌توان به کیفیت بالاتر بدون ایجاد سوختگی در لایه‌ها و همچنین مصرف کمتر انرژی با کاهش زمان پرس دست یافت. این سطوح در ساخت تخته­های جدید بکار گرفته شد و نتایج واقعی با مقادیر حاصل از پیش‌بینی مقایسه گردید. خطای مدل در پیش‌بینی مقاومت خمشی و مدول الاستیسیته ظاهری به‌ترتیب 24/88 و 17/99 درصد به‌دست آمد.