ارزیابی امکان جایگزینی مغزی غیرچوبی در ساخت پانل ساندویچی چوبی با هدف کاهش مصرف منابع چوبی، حفظ محیط‌زیست و سلامت انسان

نویسندگان

1 گروه مهندسی صنایع چوب، دانشکده مهندسی مواد و علوم میان رشته‌ای، دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی، تهران، ایران

2 گروه مهندسی صنایع چوب، دانشکده مهندسی مواد و علوم میان رشته‌ای، دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی، تهران، ایران

3 گروه مهندسی صنایع چوب، دانشکده مهندسی مواد و علوم میان رشته‌ای، دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی، تهران، ایران

doi
10.22034/envj.2025.501413.1460
چکیده

مقدمه: با توجه به افزایش جمعیت جهان و به دنبال آن افزایش تقاضای چوب و فراورده‌های چوبی، هزینه بالای چوب، محدودیت منابع جنگلی، آسیب‌های وارده به جنگل‌ها، محیطزیست و سلامت انسان‌ها، امروزه ایجاد راهکارهایی برای تأمین نیازهای جوامع بشری با هدف ایجاد توسعه پایدار، کاهش مصرف منابع جنگلی و حفظ محیط‌زیست برای سلامت انسان‌ها، بسیار مهم است. بنابراین در این پژوهش، امکان جایگزینی و استفاده از فوم پلی‌اتیلن شبکه‌ای سازگار با محیط‌زیست، عاری از گازهای مضر و نیز قابل بازیافت، در ساخت پانل ساندویچی چوبی (فراورده مرکب چوبی پرکاربرد در صنایع مختلف مانند چوب و مبلمان، ساختمان و غیره) مورد بررسی قرار گرفت.مواد و روش‌ها: این مطالعه، از نوع تجربی و در مقیاس آزمایشگاهی انجام شد. پانل‌های ساندویچی آزمونی از سه نوع تخته فیبر با جرم مخصوص متوسط و ضخامت 3 میلی‌متر (با روکش طبیعی راش، روکش مصنوعی ملامینه و بدون روکش) به‌عنوان رویه و از فوم پلی‌اتیلن شبکه‌ای با ضخامت 30 میلی‌متر و جرم مخصوص‌ 30 کیلوگرم بر متر مربع، به‌عنوان مغزی ساخته شدند (با استفاده از چسب پلی‌ونیل استات). سپس ویژگی‌های مقاومت خمشی، مدول الاستیسیته، مقاومت فشاری، مقاومت به ضربه و نیز جذب آب 2 و 24 ساعت نمونه‌ها اندازه‌گیری شدند. نتایج با آزمون ANOVA تحلیل شد.نتایج: نتایج تجزیه واریانس نشان داد اثر نوع روکش رویه بر ویژگی‌های مکانیکی (مقاومت خمشی، مدول الاستیسیته، مقاومت فشاری عمود بر سطح) و ویژگی‌های فیزیکی (جذب آب 2 و 24 ساعت بعد از غوطه‌وری در آب) پانل‌های ساندویچی ساخته‌شده در سطح احتمال 5 درصد معنی‌دار است، ولی اثر نوع روکش رویه بر مقاومت به ضربه معنی‌دار نیست. نتایج نشان داد استفاده از تخته فیبر با روکش طبیعی در رویه پانل ساندویچی، بیشترین مقاومت‌های مکانیکی را ایجاد کرده است. همچنین نتایج نشان داد کاربرد تخته فیبر دارای روکش مصنوعی ملامینه، درصد جذب آب 2 و 24 ساعت پانل ساندویچی ساخته‌شده را کاهش می‌دهد.بحث: نتایج نشان داد ساخت پانل ساندویچی با فوم پلی‌اتیلن شبکه‌ای امکان‌پذیر است. این فوم، سازگار با محیط‌زیست و عاری از گازهای مضر است. بنابراین امکان ساخت پانل ساندویچی با ویژگی دوستدار محیط‌زیست را فراهم می‌کند. ساخت پانل‌های ساندویچی با مغزی‌های غیرچوبی مانند فوم پلی‌اتیلن شبکه‌ای، با کاهش نیاز به منابع چوبی یا جنگلی که در کشور ایران و جهان کم هستند، سبب ایجاد توسعه پایدار، حفظ منابع جنگلی، حفظ محیط‌زیست و سلامت انسان‌ها و نیز کاهش مشکلات تأمین مواد اولیه صنایع چوب و مبلمان و فراورده‌های مرکب چوبی شده است. همچنین ازلحاظ اقتصادی مقرون‌به‌صرفه است. ازطرف دیگر با توجه به خواص فیزیکی و مکانیکی بسیار زیاد فوم پلی‌اتیلن شبکه‌ای، استفاده از آن در مغزی پانل ساندویچی چوبی، کارایی‌های بسیار متنوعی برای پانل‌های ساندویچی ساخته‌شده ایجاد می‌کند. خواص مختلف فوم پلی‌اتیلن شبکه‌ای مانند: مقاومت حرارتی (در مقابل گرما و سرما)، مقاومت شیمیایی، مقاومت در برابر رشد قارچ‌ها و حشرات، سمی نبودن، پایداری ابعادی مناسب، عایق رطوبت و صوت، سازگاری با محیط‌زیست و عاری بودن از گازهای مضر، نصب سریع و آسان و سهولت در حمل‌ و ‌نقل باعث کاربردهای بسیار آن در صنایع مختلف شده است؛ این کاربردها عبارت‌اند از: صنایع ساختمان (عایق کف، دیوار، سقف سوله، درزبندی پنجره‌ها و غیره)، خودرو، لوازم خانگی، بسته‌بندی، مبلمان (مبل‌ها و سرویس اتاق خواب) و غیره. فوم پلی‌اتیلن شبکه‌ای علاوه‌بر کاربردهای مذکور می‌تواند در ساخت پانل‌های ساندویچی مورد استفاده به‌عنوان دیوارجداکننده فضاهای داخلی، درهای داخلی ساختمان، درهای کمد دیواری، پوشش دیوارهای مشترک داخلی و غیره استفاده شود.