چوبها هم پلاستيکي مي شوند

چوبها هم پلاستيکي مي شوند

در عصر حاضر پيشرفت فناوري به پيشرفت هايي که در زمينه مواد حاصل شده است ، بستگي دارد. مواد مرکب ، نشانه گامهاي بزرگي است که در راه تکامل مواد مهندسي برداشته شده است.
با ترکيب فيزيکي ۲ يا چند ماده نه تنها مواد سبک تر و محکم تري به دست مي آيد که جايگزين مصالح سنتي از قبيل فلزات ، سراميک ، چوبها و پليمرهاي معمولي مي شوند بلکه مي توان با توجه به کاربرد موردنظر، خواص مشخصي را در اين مواد ايجاد کرد.
در ترکيب فيزيکي اجزاي تشکيل دهنده ماهيت خود را کاملا حفظ مي کنند اما در برخي از مواد مرکب پيشرفته براي بهبود خواص ، اصلاحات جزيي سطحي در مورد مواد تشکيل دهنده اعمال مي شود.
با توجه به اهميت و نقش مواد مرکب در توسعه فناوري هاي نوين محققان دانشگاه تربيت مدرس براي نخستين بار در کشور ، امکان ساخت تخته هاي چوب پلاستيک را با استفاده از ۲ روش مورد بررسي قرار داده اند و موفق به ساخت چوب پلاستيک از ضايعات خرده چوب و پلي اتيلن سنگين شده اند….

ماده مرکب که از ترکيب ۲ يا چند ماده به دست مي آيد معمولا از يک يا چند فاز ناپيوسته و يک فاز ضعيف پيوسته که همان ماده زمينه است تشکيل شده است. فاز ناپيوسته معمولا سخت تر و قوي تر از فاز پيوسته است و به همين دليل به آن فاز تقويت کننده نيز مي گويند. فاز ناپيوسته مي تواند نقش پرکنندگي را در ترکيب ايفا کند. پرکننده ها موادي بي اثر هستند که به پليمرها اضافه مي شوند تا هزينه ساخت مواد مرکب را کاهش و برخي از خواص فيزيکي مانند سفتي و سختي آنها را افزايش دهند. پليمرهاي تقويت شده با الياف و پرکننده هاي معدني ، مصنوعي و آلي از مهمترين مواد مرکب هستند که سالانه مقادير بسيار زيادي از آنها در سراسر دنيا توليد مي شود.مواد مرکب چوب پلاستيک که به اختصار wpc ناميده مي شوند، مخلوطي از مواد ليگنوسلولزي و پلاستيک هستند که ظاهري شبيه چوب دارند اما به وسيله فرآيندهاي توليد پلاستيک شکل مي گيرند و با تجهيزات صنايع چوب قابل برش ، متر و سمباده زني و… هستند.
اگر درصد مواد ليگنوسلولزي از ۵۰درصد کمتر باشد خواص محصول بيشتر به پلاستيک نزديک است اما اگر درصد مواد ليگنوسلولزي از ۵۰درصد بيشتر باشد خواص محصول توليدي به چوب نزديک تر است.
کامپوزيت هاي با ترکيب هاي چوب پلاستيک در بسياري از کشورهاي پيشرفته بسرعت در حال توليد و گسترش هستند. در ساخت اين مواد مرکب محدوده وسيعي از پليمرها مانند پروپيلن ، پلي اتيلن ، پلي وينيل کلرايد ، پلي استرو و… همراه پرکننده هاي سلولزي شامل آرد و الياف چوب ، کتان ، کنف ، بامبو، کاه ، کلش و… مورد استفاده قرار مي گيرند.به دنبال افزايش نسبي قيمت پلاستيک در سالهاي گذشته ، افزودن پرکننده هاي طبيعي به منظور کاهش هزينه ها در صنعت پلاستيک و در برخي موارد افزايش توليد ، مورد توجه قرار گرفت.
کاهش قيمت ، افزايش قابليت پرکنندگي و دسترسي به انواع گوناگوني از الياف از مهمترين مزاياي استفاده از اين مواد در مقايسه با پرکننده هاي معدني مانند رس ، تالک ، آهن و الياف مصنوعي مانند شيشه و کربن است.
قابليت تخريب بيولوژيکي در طبيعت ، تجديدپذيري و عدم توليد مواد سمي پس از سوختن نيز از ديگر ويژگي هاي مواد مرکب چوب پلاستيک است.

بازيافت ضايعات

به گفته مهندس مجيد چهارمحالي ، دانش آموخته علوم و صنايع چوب و کاغذ از دانشگاه تربيت مدرس و مجري اين طرح در مواد مرکب چوب پلاستيک دامنه وسيعي از پرکننده ها و تقويت کننده هاي سلولزي شامل پودر و الياف حاصل از مواد چربي و بقاياي محصولات کشاورزي و همچنين ضايعات حاصل از انواع کاغذ قابل استفاده است.
ويژگي هاي مواد چوب پلاستيک با ساختار آنها ارتباط مستقيم دارد.در اين مواد پلاستک به صورت لايه نازکي ذرات چوب را مي پوشاند. اين مواد مرکب ، ويژگي هاي هر دو ماده اصلي تشکيل دهنده آنها يعني چوب و پلاستيک را با هم دارند. سختي و مقاومت اين مواد بين سختي چوب و پلاستيک است اما چگالي آن به طور کلي بالاتر از هر دوي آنها خواهد بود.اين مواد در برابر قارچ زدگي و حمله حشرات مقاوم و در شکل هاي پيچيده نيز قابل توليد هستند. گفتني است اين ماده شکل ظاهري بسيار زيبايي دارد و در ساختار، ابعاد و اشکال مختلف قابل عرضه است.
مواد مرکب چوب پلاستيک ضايعات بسيار کمي توليد مي کنند و ضايعات توليد شده نيز قابل مصرف مجدد هستند و جالب اين که مي توان از ضايعات چوبي و پسماندهاي کشاورزي و حتي ضايعات پلاستيکي درون زباله ها به عنوان مواد اوليه در توليد اين ماده استفاده کرد. به گفته چهارمحالي ، يکي از عمده ترين مشکلاتي که بر اثر برداشت از طبيعت براي جوامع انساني به وجود آمده مواد زايد است که به عنوان محصول مصرف و توسعه روي دست انسان مانده و رفع آنها تلاش و هزينه هاي گزافي را طلب مي کند. بازيافت مواد موثرترين راه براي جلوگيري از انباشته شدن مواد زايد است که دامنه و ابعاد آن در زندگي امروز انسان ها افزايش يافته است.
گستردگي کاربرد مواد پلاستيکي در زندگي کنوني انسان ها و مصرف روزافزون آنها سبب شده است حجم زيادي از اين مواد پس از استفاده به صورت ضايعات دور ريخته شوند. در ايران نيز ضايعات پلاستيکي حجم زيادي از زباله هاي شهري ، روستايي و صنعتي کشور را تشکيل مي دهند. اين ترکيبات قابل تجزيه بيولوژيکي نيستند و زماني که در محيط پراکنده شوند مشکلات زيادي را براي محيط زيست ايجاد خواهند کرد بنابراين بازيافت اين مواد از نظر زيست محيطي و اقتصادي بسيار حائزاهميت است و بازيابي ضايعات پلاستيک از مدتها پيش به عنوان مساله اي مهم توجه کارشناسان را به خود معطوف داشته است.
مناسب ترين راه افزايش ، چرخه زندگي مواد است. با توجه به حجم قابل توجه ضايعات پلاستيک و ضايعات مواد ليگنوسلولزي (چوبي) بازيابي و مصرف مجدد اين مواد ضروري خواهد بود.

ترکيبي از چوب و پلاستيک

با توجه به ويژگي هاي بسيار خوب مواد مرکب چوب پلاستيک ، اين مواد در زمينه هاي مختلفي مورد استفاده قرار گرفته اند و استفاده از آنها بسرعت رو به افزايش و گسترش است.
تجارت مواد مرکب چوب پلاستيک از سال ۱۹۹۸ رشد ۲۵درصدي داشته است. تقاضا براي توليد اين ماده مرکب در امريکاي شمالي و اروپا از ۵۰ هزار تن در سال ۱۹۹۵ به ۷۰هزار تن در سال ۲۰۰۲ رسيده است.
پيش بيني مي شود WPCها تا سال ۲۰۱۰ از رشد سالانه ۱۴درصدي برخوردار باشند. تجارت اين ماده که ترکيبي از ۲ماده شناخته شده است ، بيشترين رشد را در بخشهاي مختلف صنعت پلاستيک داشته است.

خوشبختانه يکي از مزاياي مهم مواد مرکب چوب پلاستيک اين است که مي توان در توليد آنها از ضايعات پلاستيک و الياف طبيعي بازيافتي استفاده کرد که مي تواند تامين کننده منبع فراوان و ارزاني در ساخت موادي باشد که بدون استفاده از مواد اوليه خام تهيه مي شوند. با استفاده از اين ضايعات و افزايش تقاضا براي آنها اين مواد به نوعي ارزش مادي دست مي يابند که عاملي براي ايجاد انگيزه در جمع آوري اين مواد خواهد بود. از اين ماده در ساخت کفپوش و ديوارپوش بخشهاي داخلي و خارجي ساختمان و پوشش هاي عايق صوتي مي توان استفاده کرد. همچنين از چوب پلاستيک مي توان در ساخت مبلمان شهري و خانگي ، کابينت و قسمتهاي داخلي ساختمان نيز استفاده کرد. با توجه به بررسي هاي انجام شده تجهيزات پارک بازي کودکان و چارچوب در و پنجره ساختمان ها نيز مي توانند از چوب پلاستيک تهيه شوند.

جايگزيني مناسب

به گفته چهارمحالي ، براي توليد مواد مرکب چوب پلاستيک با در نظر گرفتن خلوص و کاربرد متفاوتي که براي محصول توليدي مطرح شده است ، از روشهاي مختلفي استفاده مي شود. با استفاده از روش پرس گرم مي توان تخته هايي با ابعاد بزرگ توليد کرد و همچنين امکان استفاده از حجم بالاي الياف که از قابليت تجزيه بيولوژيکي برخوردارند سازگاري آنها را با محيط افزايش مي دهد. تخته هاي ساخته شده به اين روش رقيب جدي تخته هاي ام دي اف هستند زيرا يکي از مهمترين معايب اين محصولات انتشار گاز فرمالدهيد است که با استفاده از تخته هاي چوب پلاستيک اين مشکل از ميان برداشته خواهد شد. علاوه بر اين ، در ساخت تخته هاي چوب پلاستيک مي توان از ضايعات ليگنوسلولزي مانند ذرات ريز حاصل از سمباده زني که در ساخت تخته هاي ام دي اف قابل استفاده نيستند، استفاده کرد.با توجه به ويژگي هاي ماده مرکب چوب پلاستيک و در نظر گرفتن اين که پرکننده هاي آلي و طبيعي مي توانند تا حدود ۸۰درصد وزني ماده مرکب را تشکيل دهند ، تقاضا براي الياف چوب و ديگر الياف طبيعي به عنوان تقويت کننده و پرکننده در سال ۲۰۰۰ نسبت به سال ۱۹۹۹ از رشد ۱۳۵ درصدي برخوردار بوده و در مقايسه با ۵سال گذشته بيشترين مقدار را داشته است بنابراين با ورود الياف و پرکننده هاي طبيعي به صنعت پلاستيک ، مواد مرکب چوب پلاستيک که ترکيبي از الياف چوب يا ديگر مواد ليگنوسلولزي به عنوان پرکننده يا تقويت کننده است توليد شده است.
در واقع اين ماده مرکب از نوادگان ۲ ماده کاملا متفاوت يعني چوب و پلاستيک محسوب مي شود. چهارمحالي در پايان خاطرنشان کرد اين مواد کاربردهاي زيادي دارند و مي توانند براحتي در بيشتر موارد جايگزين توليدات چوبي و پلاستيکي شوند. ساختمان سازي ، دکوراسيون داخلي و خارجي ساختمان ها و خودروسازي از مهمترين زمينه هاي کاربرد اين مواد هستند. اين در حالي است که بزرگترين و سريع ترين رشد بازار براي ماده مرکب چوب پلاستيک به استفاده از اين ماده در دکوراسيون خارجي و توليد مواد ساختماني اختصاص دارد که حدود ۷۰درصد کل توليد اين ماده را شامل مي شود و جالب اين که تاکنون هيچ يک از مواد ساختماني به چنين بازار تقاضايي نرسيده است

0 پاسخ ها

دیدگاه خود را ثبت کنید

آیا می خواهید به بحث بپیوندید؟
در صورت تمایل از راهنمایی رایگان ما استفاده کنید!!

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *