ارزیابی تخته فیبرهای سبک وزن با استفاده از پلی استایرن بازیافتی به عنوان بخشی از چسب

امروزه تولید و کاربرد تخته‌ فیبرهای سبک وزن با دانسیته کمتر از kg/m3 500 برای مصارف غیر سازه‌ای و همچنین به‌عنوان عایق حرارتی در ساختمان موردتوجه است. دوستدار محیط زیست بودن، قیمت پایین‌تر، قابلیت بازیافت، خواص گرمایی عالی، قابلیت جذب بالای صدا و ویژگی‌های مکانیکی مطلوب‌ از جمله مزایای عمده پانل‌های فیبری نسبت به سایر پانل‌های عایق پلیمری (فوم‌های پلی-استایرن و پلی یورتان) و عایق‌های معدنی (پشم شیشه و پشم سنگ) است. امروزه، جایگزینی چسب ایزوسیانات و بهبود انعطاف‌پذیری تخته فیبرهای سبک موردتوجه تولیدکنندگان این پانل‌ها قرار گرفته است. ازاین‌روی، هدف از تحقیق حاضر ارزیابی قابلیت ساخت پانل‌های فیبری سبک از طریق جایگزینی بخشی از چسب ایزوسیانات با چسب گرمانرم حاصل از انحلال فوم‌های پلی‌استایرن در حلال دی کلرومتان می-باشد. برای این منظور، تاثیر درجه حرارت پرس، نسبت وزنی حلال به فوم، درصدهای مختلف جایگزینی ایزوسیانات با چسب پلی‌استایرن و دانسیته تخته بر ویژگی‌های فیزیکی و مکانیکی تخته فیبرهای سبک وزن بررسی شد.

تخته فیبر سبک وزن با ضخامت 10 میلی‌متر و دانسیته در محدود 300 – 200 کیلوگرم بر مترمکعب با الیاف چوبی و ترکیب ایزوسیانات و چسب گرمانرم حاصل از انحلال فوم‌های پلی‌استایرن در حلال متیلن کلراید، ساخته شد. در این تحقیق، ویژگی‌های مکانیکی (مقاومت خمشی، مدول الاستیسیته، مقاومت فشاری و مقاومت کششی عمود بر سطح تخته (چسبندگی داخلی)) و فیزیکی (درصد واکشیدگی ضخامت و جذب آب) نمونه‌های آزمونی مورد بررسی قرار گرفت.

 بهترین مدول الاستیسیته، مقاومت کششی و فشاری در تخته‌های ساخته شده در دمای پرس 160 درجه سانتی‌گراد مشاهده شد. افزایش نسبت وزنی حلال (متیلن کلراید) به فوم پلی‌استایرن تاثیر منفی بر ویژگی‌های ذکر شده داشت. همچنین این تغییر نسبت حلال به فوم تاثیر مشخصی بر ویژگی‌های فیزیکی (واکشیدگی ضخامت و جذب آب) تخته فیبرهای سبک ایجاد نکرد. افزایش درصدهای جایگزینی ایزوسیانات با چسب پلی‌استایرن از 15 تا 45 درصد (بر مبنای میزان ایزوسیانات مصرفی) باعث بهبود ویژگی‌های خمشی و فیزیکی (واکشیدگی ضخامت و جذب آب) و تضعیف مقاومت‌های فشاری و کششی عمود بر سطح نمونه‌ها شد. با افزایش دانسیته تخته‌ها، ویژگی-های مکانیکی (مقاومت خمشی، مدول الاستیسیته، مقاومت فشاری و کششی) و همچنین درصد واکشیدگی ضخامت نمونه‌ها به‌طور معنی‌داری افزایش یافت.

در این تحقیق تخته فیبرهای سبک وزن با استفاده از جایگزینی بخشی از ایزوسیانات به‌عنوان چسبی بسیار گران و سمی با چسب حاصل از فوم‌های پلی‌استایرن بازیافتی ساخته شد. نتایج بیانگر عملکرد مناسب تخته‌های ساخته شده با 45 درصد چسب پلی‌استایرن جایگزین شده با ایزوسیانات بود. به‌طور کلی در تحقیق حاضر ضمن ارایه قابلیت جدیدی برای بازیافت فوم‌های پلی استایرن (به‌عنوان چسب در صنایع اوراق فشرده چوبی)، تخته فیبرهای سبک برای کاربردهای غیر سازه‌ای و عایق با میزان مصرف کمتر ایزوسیانات ساخته شد.