فهرست مطالب

تحقیقات علوم چوب و کاغذ ایران - سال سی و نهم شماره 2 (پیاپی 87، تابستان 1403)

مجله تحقیقات علوم چوب و کاغذ ایران
سال سی و نهم شماره 2 (پیاپی 87، تابستان 1403)

  • تاریخ انتشار: 1403/04/01
  • تعداد عناوین: 6
|
  • امیرمحمد نهفته استرآبادی، داود رسولی*، تقی طبرسا، ابوالقاسم خزاعیان صفحات 84-94
    سابقه و هدف

    چوب بعنوان یک ماده ای آلی توسط عوامل مخربی همچون قارچ ها و حشرات دچار تخریب می گردد. یکی از راه های حفاظت در برابر این عوامل، تیمار چوب آلات با مواد حفاظتی می باشد. استفاده از مواد حفاظتی محلول در آب به دلیل مزایایی زیادی که دارد بسیار متداول می باشد. استفاده از چوب آلات تیمار شده با این مواد حفاظتی در محیط های بیرونی، آنها را در معرض آبشویی و هوازدگی قرار می دهد. استفاده از پوشش ها می تواند روشی کارآمد در این زمینه باشد. در این تحقیق، کارایی دو پوشش شفاف آکریلیکی و آلکیدی جهت افزایش مقاومت به هوازدگی نمونه های چوبی تیمار شده با مواد حفاظتی محلول در آب مورد بررسی قرار گرفته است.

    مواد و روش ها

    در این تحقیق از نمونه های چوبی سالم و بدون عیب از چوب صنوبر دلتوئیدس با ابعاد 12×10×2 سانتی متر (L،T،R) تهیه و با مواد حفاظتی ACC (اسید مس-کروم)، CCB (مس- کروم-برون) وACQ-C (آلکالاین مش-کوات) به روش خلا/فشار اشباع شدند و در ادامه از رنگ ای شفاف آلکیدی و آکریلیکی برای پوشش دهی سطح نمونه ها استفاده شد .و در نهایت پس از اعمال رنگ بر روی آن ها به مدت یکسال در معرض هوازدگی طبیعی قرار داده شدند.

    یافته ها

    نتایج نشان داد نوع پوشش تاثیر معنی داری بر رنگ و مقاومت به چسبندگی نمونه های تیمار شده با مواد حفاظتی داشته است. همچنین نتایج این تحقیق نشان داد که کلیه نمونه ها در اثر هوازدگی دچار تغییرات رنگی و کاهش مقاومت چسبندگی پوشش مورد استفاده شده اند که در این بین شدت تغییر رنگ و تخریب نمونه های دارای پوشش آکریلیکی بیشتر از نمونه های آلکیدی بوده است

    نتیجه گیری

    به طور کلی می توان گفت رنگ آلکیدی عملکرد حفاطتی بهتری برای چوب های تیمار شده در برابر هوازدگی از خود نشان داد.

    کلیدواژگان: پوشش آلکیدی، پوشش آکریلیکی، مواد حفاظتی، هوازدگی طبیعی
  • حانیه شوروزی*، محمد شمسیان، علی بیات کشکولی، محمد دهمرده قلعه نو صفحات 95-110
    سابقه و هدف

    این مطالعه با هدف بررسی الوار تراشه موازی (PSL) ساخته شده از ضایعات نی و الوار روکش لایه ای (LVL) حاصل از چوب صنوبر با پلیمر تقویت شده با الیاف شیشه (FRP) و رزین اپوکسی انجام شده است.

    مواد و روش ها

    متغیرمستقل الیاف GFRP در LVL و PSL و مقایسه آنها با حالت عدم استفاده از GFRP بود. ویژگی های مکانیکی تخته های ساخته شده شامل مقاومت خمشی (MOR) و مدول الاستیسیته (MOE) در پهنا و لبه نمونه آزمونی، مقاومت برشی، مقاومت فشاری موازی با الیاف، مقاومت فشاری عمود بر الیاف، چسبندگی داخلی و مقاومت نگهداری پیچ به عنوان متغیرهای وابسته بررسی شدند. نتایج به دست آمده در قالب طرح کاملا تصادفی توسط نرم افزار SPSS)) مورد تجزیه وتحلیل قرار گرفت.

    نتایج

    نشان داد در همه ویژگی های مکانیکی مورد مطالعه، استفاده از GFRP موجب تقویت ویژگی های مکانیکی در پانل های PSL و LVL گردید. برای LVL اثر تقویت نمونه ها با GFRP برای مدول گسیختگی در سطح یک درصد معنی دارشد و MOR برای پهنا و لبه نمونه های آزمونی به ترتیب افزایش 93% و 59% را نشان داد. مقدار MOE در هنگام تقویت با GFRP برای پهنا و لبه نمونه های آزمونی PSL به ترتیب افزایش 6/89 و 132 درصدی را نشان داد. برای LVL، مقدار MOE پهنا و لبه نمونه آزمونی پس از تقویت افزایش 54 و 5/95 درصدی داشته است. تقویت نمونه های آزمونی PSL موجب بهبود مقاومت برشی آنها به میزان 31 درصد شده است حال آنکه این مقدار برای LVL تنها 5/2 درصداست. در آزمون چسبندگی داخلی تقویت با GFRP موجب بهبودی 92 درصدی مقاومت چسبندگی داخلی نمونه ها شد. مقاومت نگهداری پیچ در اثر تقویت نمونه های آزمونی با GFRP تا 27 درصد بهبود یافت.

    نتیجه گیری

    با توجه به نتایج به دست آمده می توان اظهار داشت که استفاده از الیاف شیشه و رزین اپوکسی به نحو چشم گیری بر مقاومت های مکانیکی تخته تراشه ساخته شده از نی و تخته الوار لایه ای تاثیر مثبت داشته و امکان بهره گیری از مواد اولیه نه چندان مرغوب نظیر نی و ضایعات لایه های چوبی صنوبر را فراهم آورده است.

    کلیدواژگان: الوار تراشه موازی (PSL)، الوار روکش لایه (LVL)، پلیمر تقویت شده با الیاف شیشه و رزین اپوکسی (FRP) ویژگی های مکانیکی
  • محمد نجفیان اشرفی*، علی حیدری، حامد جعفرزاده صفحات 111-120
    سابقه و هدف

    چوب گردو((Juglans regia L. در بسیاری از کشورها در آسیا، اروپا و آمریکا کشت می شود. دارای چوبی با مقاومت بالا و نقش زیبا می باشد از این چوب در صنایع مبلمان، پانل های ساختمانی ، صنایع روکش و کف پوش استفاده زیادی میشود. با توجه به اینکه ایران بعد از کشورهای چین و آمریکا در رتبه سوم دنیا در تولید میوه گردو می باشد. با توجه به فراوانی این گونه در ایران و کاربرد متنوع آن نیاز به تحقیق جامعی درباره خصوصیات فیزیکی و مکانیکی چوب این گونه در مناطق مختلف ایران ضروری به نظر می رسد.

    مواد و روش ها

    نمونه برداری از دو مکان در ایران یکی از شمال شرقی کشور (مشهد) و دیگری در شمال غربی کشور (ماکو) صورت پذیرفت. سه درخت از هر منطقه به طور تصادفی برای انجام آزمایشات فیزیکی و مکانیکی با قطر تقریبا یکسان انتخاب و قطع شدند و تهیه تمام نمونه ها در ارتفاع بین 2 تا 4 متر از سطح زمین انتخاب شدند و آزمایشات فیزیکی بر اساس استاندارد ISO(3129) و آزمایشات مکانیکی نمونه ها بر اساس استاندارد ASTM(D143-14) در رطوبت 12درصد انجام پذیرفت. تجزیه تحلیل داده ها بااستفاده از نرم افزار Graphpad Prism ورژن8 انجام شد.برای اختلاف معنی داربودن داده ها از ازمون (T test) استفاده شد.

    نتایج

    در بررسی خصوصیات فیزیکی گردو در دو منطقه مشهد و ماکو دانسیته خشک گونه مشهد و ماکو به ترتیب برابر625/0 و 59/0 گرم بر سانتی متر مکعب وهم کشیدگی مماسی به ترتیب77/9و78/8 و هم کشیدگی حجمی به ترتیب 26/16و42/15 بدست امد که تفاوت معنای داری بین انها وجود دارد ولی مورد هم کشیدگی طولی و شعاعی تفاوت معناداری بین چوب گردو دو منطقه مشاهده نشد.در تمامی خصوصیات فیزیکی و مکانیکی چوب گردو مشهد بیشتر از گردو ماکو بود. نتایج خصوصیات مکانیکی گردو دو منطقه به ترتیب مقاومت خمشی 54/100 و 61/87 نیوتن بر میلی متر مربع و مدول الاستیسیته 59/10049و 21/7504 نیوتن بر میلی متر مربع بدست امد تفاوت معنی داری بین چوب گردو دو منطقه وجود دارد. دربقیه مقاومتهای به ترتیب مقاومت فشارموازی به الیاف 91/37و88/33 نیوتن بر میلی متر مربع، مقاومت برش موازی الیاف 15/9 و 95/8 نیوتن بر میلی متر مربع، کشش موازی الیاف 97/127و 83/125نیوتن بر میلی متر مربع قدرت پیچ خوردگی در دو جهت مماسی 01/4031 و 97/3685 نیوتن و در جهت شعاعی 63/4218 و 03/3915 نیوتن و مقاومت به ضربه 81/27 و 24/25 کیلوژول بر متر مربع برای چوب گردو مشهد و ماکو بدست امد که تفاوت معناداری به ترتیب بین مقاومتهای قید شده دو منطقه وجود ندارد.با توجه به نتایج بدست امده در مورد دانستیه گردو دو منطقه ایران مقدار ان با نتایج بدست امده از گردو ایتالیا و شرق اروپا بسیار نزدیک است در مورد خواص مکانیکی نیز چوب گردو مشهد از لحاظ مقاومت خمش و مدول الاستیسیته با چوب گردو ترکیه بسیار نزدیک است.

    نتیجه گیری

    نتایج نشان داد که مقاومت های فیزیکی و مکانیکی چوب گردو واقع در مشهد بالاتر گردو منطقه ماکو کشور است که ما دلیل انرا به دانسیته خشک بالاتر و تفاوت شرایط اب و هوایی نسبت دادیم با توجه به مقاومت مکانیکی مناسب بدست آمده از گردو هر دو منطقه می توان از چوب این گونه در ایران و درصنایع روکش و مبلمان ، پانل ساختمانی و کف پوش استفاده کرد.

    کلیدواژگان: خصوصیات فیزیکی، خصوصیات مکانیکی، درخت گردو
  • رامین ویسی* صفحات 121-132
    سابقه و هدف

    امروزه با افزایش جمعیت، افزایش تقاضای مصرف کاغذ و فرآوردهای چوبی و همچنین محدودیت بیشتر مواد اولیه مصرفی، زراعت چوب با گونه های تند رشد مانند صنوبر و تبریزی جایگاه ویژه و طرفداران خاص خود را پیدا کرده است. این تحقیق با هدف شناسایی و مقایسه ترکیبات فنولی و اجزاء شیمیایی مواد استخراجی موجود در چوب تبریزی و صنوبر انجام شد.

    مواد و روش ها

    در این تحقیق تعداد سه اصله درخت صنوبر و تبریزی دست کاشت بصورت تصادفی از منطقه نوشهر انتخاب و قطع گردید. از هر درخت سه دیسک تهیه شد، طبق آزمون های استاندارد TAPPI ابتدا آرد چوب و درصد مواد استخراجی آنها اندازه گیری شد. سپس مواد استخراجی توسط حلال استن از آرد چوب جدا سازی و باقیمانده مواد استخراجی به داخل یک ویال شیشه ای منتقل و به آن واکنش گر BSTFA اضافه گردید. برای شناسایی مواد استخراجی حدود 1 میلی گرم مواد استخراجی انتخاب و در یک لوله آزمایشگاهی با 30 میکرولیتر BSTFA مخلوط شد و حدود 15 میکرولیتر پیریدین خشک به آنها اضافه گردید. نمونه ها به مدت 1 ساعت در حمام بن ماری و دمای 70 درجه سانتیگراد قرار گرفته و برای آنالیز به دستگاه GC-MSتزریق شدند. نمونه ها در دستگاه GC-MS، با گروماتوگرافی گازی(GC) مدل 6890 Hp و طیف سنجی جرمی (MS) مدل 5973 آنالیز شدند. نوع ستون: HP - 5 MS به طول 30 متر و قطر 25/. میلیمتر، نوع گاز حامل : هلیوم با سرعت mm 1 در دقیقه و برنامه دمایی آن بین oc260-60 به ازاء هر دقیقهoc 6 افزایش دما بود. برای محاسبه زمان بازداری ترکیبات فرار از جدول آلکان های نرمال C9 الی C19 استفاده شد. برای شناسایی ترکیبات نیز از دیاگرام زمان بازداری ، محاسبه ضریب کواتز و جدول آدامز ااستفاده شد. جهت ثبت کروماتوگرام و طیف جرمی مدت 30 دقیقه وقت مورد نیاز است. جهت محاسبه ضریب کواتز از جدول زمان بندی بازداری آلکان های نرمال و فرمول محاسبه ان استفاده شد.I = 100n+100 (trx-trn) / (trn+1-trn) I- = ضریب کواتز Tr n -= زمان بازداری آلکان نرمال -n = تعداد کربن های آلکان نرمال Trx - ، = زمان بازداری ماده مجهول.

    یافته های تحقیق: 

    نتایج این تحقیق نشان داد که در مواد استخراجی چوب صنوبر 68 ترکیب قابل شناسایی می باشد، به طوری که دی- لیمونن (26/30 %) ، بیس (2- اتیل هگزیل) فتالات (07/10 %)، گاما- سیتوسترول (06/1 %)، هگزادکانوئیک اسید (00/2 %)، گاما- ترپن (02/4 %)، بنزن متانول(94/0 %)، آگارواسپی رول(91/ %)، تترادکانوئیک اسید(19/0%) و 4-هیدروکسی-بنزوئیک اسید (68/3%) مهمترین ترکیبات هستند. درچوب تبریزی نیز 105 ترکیب شناسایی شد، به طوری که لیمونن (62/25 %) ، آنیمول(29/5%)، گاما- ترپینن (38/3%)،1و2-بنزن دی کربوکسیلیک اسید(00/2 %)، بتا-میرسن(58/0 %)، 5-متیل-3-هپتانول(35/1%) و یس (2- اتیل هگزیل) فتالات (86/0 %) مهمترین ترکیبات هستند.

    نتیجه گیری

    به طور کلی، مقایسه کروماتوگرام ها نیز نشان داد که 7 ترکیب لیمونن، بنزن متانول، گاما- ترپینن، آلفا ترپینول، بتا- بیس آبولن، هگزا دکانوئیک اسید و بیس(2-اتیل هگزیل) فتالات در چوب صنوبر و تبریزی بصورت مشترک وجود دارند. این ترکیبات می تواند نقش زیادی دردوام و مصارف این چوب ها داشته باشند.به عنوان مهمترین ترکیبات شناسایی شدند.

    کلیدواژگان: تبریزی، صنوبر، زمان ماندگاری، BSTFA، کروماتوگرافی گازی، طیف سنجی جرمی
  • ابراهیم خسروی، امیر لشگری*، مهران روح نیا، احمد جهان لتیباری، آژنگ تاج دینی صفحات 133-145
    سابقه و هدف

    از محدودیت های تشخیص میزان عمر مفید باقی مانده در اجزای سازه های در شرایط مصرف با روش های صوتی، عدم امکان محاسبه مدول الاستیسیته به دلیل امکان نداشتن خروج قطعه از سازه می باشد. بنابراین اکثر درجه بندی های در حین مصرف در اجزای سازه هایی از قبیل بناهای تاریخی براساس سنجش سرعت صوت می باشد. در این تحقیق به محاسبه دانسیته کلی و ناحیه ای با روش میزان نفوذ میخ در تراورس های چوبی به منظور محاسبات مربوط به تشخیص میزان عمر مفید باقی مانده ی آن ها با تلفیق روش های موج تنش، ارتعاش طولی آزاد پرداخته شده است.

    مواد و روش ها

    تعداد سه تراورس اشباع شده از شرکت راه آهن ایران و با ابعاد 15×25×260 سانتی متر که جنس آن ها از گونه راش (Fagus orientalis) تهیه گردید و دانسیته به روش میزان نفوذ میخ در 5 نقطه از هر تراورس صورت پذیرفت (فاصله 50 سانتی متری بین هر نقطه) و میانگین نتایج حاصل از 5 نقطه با نتایج حاصل از روش استاندارد ایزو 13910 مقایسه شد. آزمون موج تنش در همان نقاط 5 گانه تعیین دانسیته به روش میزان نفوذ برای تعیین مدول الاستیسیته ناحیه ای صورت پذیرفت و نتایج حاصل از هر نقطه، با مدول الاستیسیته کلی تیر مقایسه گردید. آزمون ارتعاش طولی در تیر دوسرآزاد نیز جهت محاسبه میرایی ارتعاش بر روی نمونه ها اجرا شد.

    نتایج

      نتایج نشان داد بین مقادیر محاسبه شده با هر دو روش استاندارد ایزو 13910 و روش میزان نفوذ میخ در برآورد دانسیته اختلاف معنی داری در سطح 95% وجود نداشته و همبستگی مطلوب خطی بین نتایج حاصل از دو روش برقرار است. مطابق با نتایج سرعت صوت کلی تیر با سرعت صوت ناحیه ای آن ها در هیچ یک از نقاط پنج گانه اندازه گیری شده تفاوت معنی داری در سطح 95% نداشت و بین مقادیر سرعت صوت کلی با هر یک از نقاط پنج گانه ناحیه ای همبستگی خطی برقرار بود. بین مقادیر مدول الاستیسیته کلی با مقادیر مدول الاستیسیته ناحیه ای محاسبه شده در هر یک از نقاط پنج گانه تفاوت معنی داری در سطح 95% وجود نداشت. همچنین بین مقادیر مدول الاستیسیته کلی با نتایج مدول الاستیسیته ناحیه ای در هر یک از نقاط پنج گانه نیز همبستگی خطی برقرار بود. بین مقادیر حاصل از مدول الاستیسیته کلی و میرایی ارتعاش هر یک از تراورس ها، همبستگی نمایی وجود داشت.

    نتیجه گیری

    برابری دانسیته به روش استاندارد ایزو 13910 و روش میزان نفوذ میخ، و همچنین برابری مدول الاستیسیته ی مححاسبه شده به روش موج تنش و روش ارتعاش طولی آزاد، این امکان را فراهم می آورد که بدون خروج قطعه از سازه کلیه ی دیتاهای مورد نیاز جهت محاسبات میزان مقاومت باقی مانده ی اجزای چوبی براساس استاندارد EN338 فراهم گردد.

    کلیدواژگان: تراورس، موج تنش، مدول الاستیسیته ناحیه ای، دانسیته، سازه
  • امیر نوربخش*، ابوالفضل گلبابائی، علی نوربخش، فرداد گلبابائی، رضا حاجی حسنی، کامیار صالحی صفحات 146-162
    سابقه و هدف

    استفاده از پسماندهای لیگنوسلولزیک کشاورزی به عنوان مواد خام تکمیلی برای تولید محصولات کمپوزیت چوب می تواند توجیه اقتصادی مناسبی داشته باشد. این امر امکان پذیر خواهد بود اگر محصول تولیدی دارای کیفیت مطلوب و استاندارد باشد. بااین حال، با توجه به اینکه نوع مواد چوبی می تواند تاثیر تعیین کننده ای بر خواص فیزیکی و مکانیکی محصول نهایی داشته باشد، بنابراین انجام مطالعات آزمایشگاهی و تحقیقات به منظور توصیه مواد خام برای مصرف در صنعت ضروری است. استفاده از پسماندهای لیگنوسلولزیک کشاورزی در صنایع محصولات کمپوزیت چوبی موضوع فعالیت های تحقیقی مختلف در مناطق مختلف جهان در سال های اخیر بوده است. در این تحقیق، به منظور بهبود خواص مکانیکی و فیزیکی چوب-پلاستیک، ذرات نانوکلی به عنوان تقویت کننده و پسماندهای کلونی ذرت با چوب صنوبر استفاده شده اند.

    مواد و روش ها

    در این تحقیق از ماده لیگنوسلولزی کوب ذرت به همراه چوب صنوبر به عنوان تقویت کننده و همچنین اثر نانو رس در چندسازه پلی پروپیلن / چوب پلاستیک مورد بررسی قرار گرفته است. مقدار مواد سلولزی و کوب ذرت در 4 سطح ترکیب مواد (صفر، 25، 50 و 75  درصد کوب ذرت/ و ترکیب ذرات چوب صنوبر) به نسبت 40 مواد لیگنوسلولزی به 60 مواد پلیمری و سه سطح نانو رس (صفر، 2 و 4 درصد) در نظر گرفته شده است.ویژگی های مقاومت کششی، خمشی و ضربه مطابق با آیین نامه استاندارد ASTM اندازه گیری شدند. با استفاده از آزمون فاکتوریل دو عامله در قالب بلوک های کامل تصادفی تجزیه وتحلیل آماری انجام شد و مقایسه میانگین ها با استفاده از آزمون چند دامنه ای دانکن (DMRT) مورد بررسی قرارگرفت. مقدار پلی پروپیلن و ترکیب مواد به ترتیب 60 درصد و 40 درصد بود. نانوکلی در سه سطح 0، 2 و 4 درصد اضافه شد و مقدار عامل جفت کننده برای همه تیتراسیون ها ثابت و تنظیم شده به 2 درصد بود. نمونه های کنترل با استفاده از مواد پلی پروپیلن تهیه شدند.

    نتایج

    نتایج خواص مکانیکی شامل مقاومت کششی، مدول کششی و مقاومت خمشی نشان داده است که استفاده از ترکیب (75 درصد صنوبر و 25 درصد کوب ذرت) سبب افزایش مقاومت های چندسازه نسبت به سایر تیمارها  شده است. مقاومت به ضربه فاقدار در ترکیب (50 درصد صنوبر و 50 درصد کوب ذرت) خواص چندسازه نسبت به سایر تیمارها افزایش داشته است. همچنین استفاده از 2 درصد ذرات نانو رس نسبت به 4 درصد و تیمار شاهد سبب افزایش مقاومت ها شده است.

    نتیجه گیری

    با توجه به خواص مکانیکی و فیزیکی تمامی تیمار ها، نمونه هایی که از 25 درصد ضایعات ذرت و 75 درصد چوب صنوبر با 2 درصد نانوکلی تهیه شده بودند، نتایج بهتری نسبت به سایر تیمار ها داشتند.

    کلیدواژگان: کوب ذرت، چند سازه، پلی پروپیلن، چوب پلاستیک، نانو رس
|
  • Amirmohamad Nahofteh Estarabadi, Davood Rasouli *, Taghi Tabarsa, Abolghasem Khazaeian Pages 84-94
    Background and Objectives

    Wood, as an organic material, is susceptible to deterioration by destructive factors such as fungi and insects. One approach to protect against these factors is the treatment of wood with preservatives. The use of waterborne preservatives is common due to the numerous advantages. However, when preservative-treated wood is exposed to outdoor environments, it becomes susceptible to weathering and leaching. The use of coatings can be an effective method in this regard. This research investigates the effectiveness of two transparent coatings, acrylic and alkyd, in enhancing the weathering resistance of wood specimens treated with waterborne preservatives. .

    Methodology

    defect-free poplar wood specimens with dimensions of 12×10×2 cm3 (L, T, R) were prepared and then they were treated with preservatives ACC, CCB, and ACQ-C using the full-cell/pressure impregnation method. Subsequently, acrylic and alkyd transparent coatings were applied to the surface of the specimens. After applying the coatings, the specimens were exposed to natural weathering for one year.

    Results

    The results indicated that the type of coating significantly influenced the color and adhesion resistance of specimens. Furthermore, the research findings demonstrated that all specimens experienced color changes and a decrease in coating adhesion resistance due to weathering. Among the coatings, the intensity of color changes and deterioration in specimens with acrylic coatings was higher compared to those with alkyd coatings.

    Conclusion

    In general, it can be concluded that alkyd coatings exhibited better preservative performance against weathering for preservative-treated wood.

    Keywords: Alkyd Coating, Acrylic Coating, Preservatives, Natural Weathering
  • Haniye Shurvazi *, Mohammad Shamsian, Ali Bayatkashkoli, Mohammad Dahmardeh Ghaleno Pages 95-110
    Background and purpose

    This study was conducted with the aim of investigating parallel strand lumber (PSL) made from reed waste and laminated veneer lumber (LVL) obtained from poplar wood that reinforced with glass fiber reinforced polymer (FRP) and epoxy resin.

    Materials and methods

    The independent variable was LVL and PSL with FRP and their comparison control sample without FRP. The mechanical properties of the manufactured boards including bending strength (MOR) and modulus of elasticity (MOE) in the width and edge of the test sample, shear strength, compression strength parallel to the grain, internal bonding and Screw Withdrawal Strengths were investigated as dependent variables. The obtained results were analyzed in the form of completely randomized design by SPSS software.

    Results

    Results showed that of all of the studied mechanical properties, the use of FRP strengthened the PSL and LVL panels. For LVL, the effect of strengthening the samples with FRP was significant at the level of 1% and also for the modulus of rupture of the width and edge samples showed an increase of 93% and 59%, respectively. The value of MOE during reinforcement with FRP showed an increase of 89.6 and 132% for the width and length of the PSL samples, respectively. For LVL, the MOE value of the width and edge of the samples increased by 54 and 95.5% with reinforcement. Reinforced PSL samples have improved their shear strength by 31%, while this value is only 2.5% for LVL. in the internal bonding test, strengthening with FRP improved the internal bonding strength of the samples by 92%. Screw Withdrawal Strengths improved by 27% due to the strengthening of the test samples with FRP.

    Conclusion

    According to the obtained results, it can be stated that the use of glass fibers and epoxy resin has a significant positive effect on the mechanical resistance of PSL made of reed and LVL and it is possible to use low quality raw materials such as reed and waste poplar wood layers.

    Keywords: Parallel Strand Lumber (PSL), Laminated Veneer Lumber (LVL), Polymer Reinforced With Glass Fibers, Epoxy Resin (FRP), MECHANICAL PROPERTIES
  • Mohammad Najafianashrafi *, Ali Heidari, Hamed Jafarzadeh Pages 111-120

    Background and goal: 

    walnut tree (Juglans regia L.) are cultivated in many countries in Asia, Europe and United States. This tree has high resistance with beautiful pattern and are used in furniture industry, building panels, flooring and covering. Iran are ranked third in the world in the production of walnut fruit after China and US. Thus, with considering high production of this tree in Iran and its diverse application in different industries, a comprehensive studding for physical and mechanical properties of this species in different regions of Iran seems necessary.

    Materials and methods

    Walnut tree (Juglands regia L.) from two different regions, one from northeast (Mashhad) and the other from northwest (Mako) of Iran was selected for this study. Three trees from each region were selected randomly and cut with almost with the same diameter for physical and mechanical experiments. Samples also were cut from 2-4 meter from the ground. ISO 3129 and ASTM (D143-14) were used for doing physical and mechanical experiments respectively and at the humidity of 12%. Statistical analysis of data was performed using Graphpad prism version 8 and t-Test was performed for significant difference of data.

    Results

    The average dry density of both Mashhad and Mako walnut wood was 0.625 and 0.579 g/cm3 respectively. There were a significant difference for both tangential shrinkage with values of 9.77 and 8.78 and volumetric shrinkage with measurement of 16.26 and 15.42 in Mashhad and Mako respectively. However, there was no significant difference for longitudinal and radial shrinkage in both walnut wood of the two regions. Walnut wood cut from Mashhad region showed higher physical and mechanical properties. The results of the mechanical characteristics of walnuts from two regions showed bending strength 100.54 and 87.61N/mm2 and elasticity modulus 10049.59 and 7504.21 N/ mm2for Mashhad and Mako regions respectively which were significant. Results also showed not significant difference for compression parallel to the grain with values of 37.91 and 33.88N/mm2, for shear parallel to the grain with values of 9.15 and 8.95N/mm2, for Tensile strength parallel to the grain with 127.97 and 125.83 N/mm2, for Screw withdrawal strength in tangential values of 4031.01 and 3685.97N and Screw withdrawal strength in radial values of 4218.63 and 3915.03N and impact strength with the values of 27.81 and 25.24KJ/m2 for Mashhad and Mako regions respectively. Results also showed that the density of walnut wood in the two regions of Iran was similar to the those in Italy and eastern Europe but the mechanical properties of walnut tree such as bending strength and elasticity modules measured from Mashhad region was similar to the wone in turkey.

    Conclusion

    The results showed that the physical and mechanical resistance of walnut wood located in Mashhad is higher than Mako wood, which was attributed to the higher dry density and the difference in weather conditions. Considering the appropriate mechanical resistance of walnut wood from both regions of Iran, this wood can be used in coating and furniture industries, building panels and flooring.

    Keywords: Physical Properties, MECHANICAL PROPERTIES, Wood Walnut
  • Ramin Vaysi * Pages 121-132
    Background and aim

    As a result of population growth, increase in paper and wood products consumption, and restrictions on using raw materials, producing ligni-culture with black poplar and poplar as fast-growing spices have found their own special status and proponents. The aim of this study was accomplished on identification and comparison of the phenolic chemical components in wood of black poplar (populous nigra) and poplar (populous deltoides) tree.

    Materials and methods

    In this study, three trees from species of planted black poplar and poplar tree were randomly cut down in planted forest region of Nowshar city. Then from each tree were separated three disks, at first wood flour and then extractive measured by TAPPI standards. The wood flour was washed by acetone and extractives residue was added BSTFA reactor. In order to identification of extract, about 1mg solid extracts obtained, mixed with 30 micro liter BSTFA reagent and about 15 micro liter pyridine inside tube test. The samples kept in Ben Marry Bath in 70 oC for an hour and they were analyzed by GC/MS. Then the samples analyzed by using GC/MS on an HP 6890 Gas Chromatograph, equipped with a split/split less injector and a 5973 Mass Selective Detector (MSD). The column oven was programmed as follows: Chromatography was performed on a HP-5MS capillary column (SGE, 30 m, 0.25 mm), kind of carrier gas, Helium with 1ml/min speed and temperature program between 60 – 260 °C, increase temperature 6 °C/min. For the identification of compounds were used GC diagram which shows abundance and retention time of each compound, calculation of quartz index and Adams table. The retention indices were calculated for all volatile constituents using a homologous series of C9 to C19 n-alkanes. For the Identification of compounds were used GC diagram which shows abundance and retention time of each compound, and calculation of quartz index and Adams table. The retention indices were calculated for all volatile constituents using a homologous series of C9 to C19 n-alkanes. I=100n+100(trx-trn)/(trn+1-trn) Where: I: quartz index, n: Carbon number of normal alcan, trn+1: Retention time of unknown compound, trn: Retention time of normal alcan.

    Results

    The result of GC-MS showed that there were 68 and 105 compounds in wood of black poplar and poplar tree, respectively. That di-Limonene (30.26%), bis (2-ethylhexyl) phthalate (10.07%), Gamma-Sitosterol (1.06%), Hexadecanoic acid (2.0 %), gamma-Terpinene (4.02%), beta-Myrcene (0.58%), 5-methyl-3-Heptanol (1.35%) and 4-Hydroxy-Benzoic acid (3.62%) were the most important ‎ compounds in wood of poplar tree. There were the Limonene (25.62%), Anymol (5.29%), gamma-Terpinene (3.38%), 1,2-Benzandicarboxylic acid(2.00%), Benzen methanol (0.94%), Agarospirol(0.91%), Tetradecanoic acid(0.19%) and bis (2-ethylhexyl) phthalate (0.68%) as the most important ‎ compounds in wood of black poplar tree.

    Conclusion

    So that, the gas chromatographs showed that Limonene, Benzene methanol, alpha-Terpineol, beta-Bisabolene, Hexadecanoic acid and bis (2-ethylhexyl) phthalate were the 7 common compounds in the wood of black poplar and poplar tree, too. These compounds can play an important role in the durability and consumption of these woods.

    Keywords: Black Poplar, Poplar, Retention Time, BSTFA, Gas Chromatography, Mass Spectrometry
  • Ebrahim Khosravi, Amir Lashgari *, Mehran Roohnia, Ahmad Jahan Latibari, Ajang Tajdini Pages 133-145
    Background and objectives

    From the limitations of detecting the amount of useful life remaining in the components of the structures in the conditions of use with acoustic methods is the impossibility of calculating the modulus of elasticity due to the impossibility of removing the part from the structure. Therefore, most of the classifications during use in the components of structures such as historical buildings are based on measuring the speed of sound. In this research, to calculate the local and global density with the method of pin penetration rate in wooden tie in order to calculate the amount of their remaining useful life by combining stress wave and free longitudinal vibration methods has been studied. There was no significant difference between the values of global sound velocity and global modulus of elasticity with the local results of these factors at the five tested points in each of the wooden tie.

    Methodology

    The number of three saturated wooden tie from Iran Railway Company and with the dimensions of 15x25x260 cm, which are made of beech species (Fagus orientalis) and the density was measured by pin penetration method at 5 points of each wooden tie (50 cm distance between each point) and the average results of 5 points were compared with the results of ISO 13910 standard method. The stress wave test was carried out at the same 5 points of density determination by pin penetration rate method to determine the local modulus of elasticity and the results of each point were compared with the global modulus of elasticity of the beam. Longitudinal vibration test was also performed to calculate the damping factor values of the samples.

    Results

    The results showed that there was no significant difference at the 95% level between the values calculated with both the ISO 13910 standard methods and the pin penetration rate method, and there was a favorable linear correlation between the results of the two methods. According to the results, there was no significant difference between the global sound speed of the beams and their local sound speed in any of the five measured points at the 95% level and there was a linear correlation between the values of the global sound speed and each of the five local points. There was no significant difference at the 95% level between the values of the global modulus of elasticity and the values of the local modulus of elasticity calculated in each of the five points. Also, there was a linear correlation between the values of the global modulus of elasticity and the results of the local modulus of elasticity in each of the five points. There was an exponential correlation between the values obtained from the global modulus of elasticity and the damping factor of each of the wooden tie.

    Conclusion

    The equality of density according to the ISO 13910 standard method and the nail penetration method, as well as the equality of the modulus of elasticity calculated by the stress wave method and the free longitudinal vibration method, make it possible to obtain all the data required for calculations without removing the part from the structure. The remaining strength of wooden components should be provided according to EN338 standard.

    Keywords: Wooden Tie, Stress Wave, Local Modulus Of Elasticity, Density, Structure
  • Amir Nourbakhsh *, Fardad Kargarfard, Ali Nourbakhsh, Fardad Golbabaei, Reza Hajihassani, Kamyar Salehi Pages 146-162
    Background and objectives

    The possibility of using agricultural lignocellulosic waste as a complementary raw material for the production of wood composite products can have a good economic justification. This will be possible if the manufactured product has the desired and standard quality, however, considering that the type of wood material can have a determining effect on the physical and mechanical properties of the final product, therefore, conducting laboratory and research studies in order to recommend A raw material is essential for consumption in industry. The use of agricultural lignocellulosic waste in wood composite products industries has been the subject of various research activities in different parts of the world in recent years. In this research, in order to improve the mechanical and physical properties of wood-plastic, nanoclay particles have been used as reinforcements and corncob wastes have been used with poplar wood.

    Methodology

    The amount of polypropylene and combination of materials were 60 wt% and 40 wt% respectively. The Nano-clay was added in three levels 0, 2 and 4 wt% and the amount of coupling agent was fixed and set to 2 wt% for all treatments. The control samples were made using poly propylene material. 

    Results

    The results showed that the tensile and flexural strengths were increased by the addition 25 corncob and 75 poplar wt% particles. For tensile and flexural modulus, adding 2 wt% of nano-clay led to an increase in strength and modulus but there was a decrease when 4 wt% nano-clay was used. The impact strength increased by adding nano-clay

    Conclusion

    According to the mechanical and physical properties of all the treatments, the samples which were made of 25 corncob and 75 poplar wt% particle with 2 wt% of Nano-clay had better results compared to other samples.

    Keywords: Corncob, Composites, Polypropylene, Wood Plastics, Nanoclay