فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

بیان مساله و اهداف: چوب به عنوان یک ماده طبیعی و پرکاربرد در صنایع مختلف، دارای ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی متنوعی است که بر کاربردهای آن در صنایع مختلف تأثیر می‌گذارد. یکی از ویژگی‌های مهم فیزیکی چوب، ضریب هدایت حرارتی آن است که تحت تأثیر عوامل متعددی قرار دارد که شناخت این عوامل اهمیت ویژه‌ای دارد. در این پژوهش، به بررسی تأثیر میزان مواد استخراجی، خاکستر و دانسیته بر ضریب هدایت حرارتی پنج گونه چوبی شامل نراد (Abies alba)، توسکا (Alnus glutinosa)، گل‌ابریشم (Albizia julibrissin)، چنار (Platanus orientalis) و گردو (Juglans regia) پرداخته شده است. هدف اصلی این مطالعه، بررسی ارتباط بین ترکیبات شیمیایی، فیزیکی و ساختاری چوب با ضریب هدایت حرارتی آن جهت بهبود کاربردهای صنعتی است.مواد و روشها: برای این منظور، از هر گونه 3 نمونه سالم و بدون گره با ابعاد 2×20×20 سانتی‌متر در جهت بینابینی از درختان روییده در جنگل‌های نوشهر تهیه شد. نمونه‌ها به مدت دو هفته در اتاق کلیما با رطوبت نسبی 60 درصد و دمای 20 درجه سانتی‌گراد قرار گرفتند تا به رطوبت تعادل 12 درصد برسند. اندازه‌گیری ضریب هدایت حرارتی با استفاده از دستگاهی مطابق با استاندارد ASTM C177 انجام شد. همچنین، اندازه‌گیری دانسیته بر اساس استاندارد ISO 3131 و تعیین مواد استخراجی و خاکستر طبق استانداردهای T280 و T211 آیین‌نامه TAPPI صورت گرفت.نتایج: نتایج نشان داد که گردو با دانسیته66/0 گرم بر سانتی‌متر مکعب بیشترین و نراد با 42/0 گرم بر سانتی‌متر مکعب کمترین دانسیته را دارند. چنار با 09/3 درصد بیشترین و گردو با 33/1 درصد کمترین میزان خاکستر را دارا بودند. در مورد مواد استخراجی، گل‌ابریشم با 98/3 درصد بیشترین و توسکا با 77/0 درصد کمترین مقدار را نشان دادند. تحلیل آماری نشان داد که اختلاف معناداری در دانسیته، خاکستر و مواد استخراجی بین گونه‌ها در سطح اطمینان 95 درصد وجود دارد. همچنین، نتایج نشان داد که گونه‌هایی با دانسیته بالاتر و میزان مواد استخراجی بیشتر، ضریب هدایت حرارتی بالاتری نیز دارند. به عنوان مثال، گل‌ابریشم دارای بالاترین ضریب هدایت حرارتی (253/0 w/m.°c) و نراد دارای کمترین مقدار (129/0 w/m.°c) بود. این امر می‌تواند به دلیل کاهش تخلخل و جایگزینی هوای موجود در خلل و فرج چوب با مواد استخراجی باشد که منجر به افزایش انتقال حرارت می‌شود. خاکستر موجود در چوب نیز می‌تواند بر ضریب هدایت حرارتی تأثیرگذار باشد، اما به تنهایی عامل تعیین‌کننده‌ای نیست. همبستگی بین مواد استخراجی و دانسیته با ضریب هدایت حرارتی مثبت و قوی و همبستگی خاکستر و ضریب هدایت حرارتی منفی و ضعیف است.نتیجه­ گیری: نتایج این پژوهش نشان‌دهنده اهمیت ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی چوب در تعیین ضریب هدایت حرارتی آن است. این اطلاعات می‌تواند در صنایع مختلف مانند ساختمان‌سازی، طراحی داخلی، تولید محصولات چوبی و برنامه‌ریزی‌های چوب خشک‌کنی مورد استفاده قرار گیرد. شناخت دقیق‌تر از این ویژگی‌ها، کمک می‌کند تا گونه‌های چوبی برای کاربردهای مناسب انتخاب شوند و بهره‌وری و کارایی محصولات را افزایش دهند. به طور کلی، این تحقیق نشان می‌دهد که علاوه بر دانسیته، مواد استخراجی نقش مهمی در ضریب هدایت حرارتی چوب ایفا می‌کند؛ بنابراین، در نظر گرفتن ترکیبات شیمیایی چوب در کنار خواص فیزیکی آن، برای بهبود فرآیندهای صنعتی و توسعه کاربردهای نوین از اهمیت بالایی برخوردار است.