استفاده از ضایعات گیاهی در صنایع چوب، دستاورد برتر دوره دوم دبیرستان تزکیه در بخش غرفه
دوازدهمین دوره از پروژه های دانش آموزی تبیان نیز با یاری خداوند و حضور پر شور شما دوستان و علاقمندان به پایان رسید.
در این دوره از جشنواره تعداد 126 گروه در بخش های سمینار های علمی، غرفه های نمایشگاهی و مسابقات به عنوان گروه های برتر، برگزیده و معرفی شدند.
بر آن شدیم تا با معرفی پروژه های گروه های برتر علاوه بر قدردانی از این دوستان نوآور، زمینه ای را برای ایده پروری سایر پژوهشگران علاقمند فراهم آوریم.
مقطع: دوره دوم متوسطه
موضوع: استفاده از ضایعات گیاهی در صنایع چوب
نام مدرسه: دبیرستان تزکیه
نام استاد: خانم منصوره وزیرپور
دانش آموزان: الهه تقوی، آتنا رجبی، الهه جعفری
چکیده:
چوب ماده ای است آلی، طبیعی و سلولزی دارای بافت های تار و پود مانند و ترکیبی از 50% کربن، 6% هیدروژن، 40% اکسیژن و 1% ازت و سایر کانی ها که از تنه و شاخه و ریشه گیاهان تولید می شود.
چوب ساختاری متخلخل و فیبری دارد که از نظر تحمل بار، ساختاری نا یکسان و نا همگن دارد.
معمولا از چوب خام کمتر استفاده می شود و باید با استفاده از مود شیمیایی آن را ضد عفونی کرد تا موجودات زنده به آن حمله نکنند. اثر آتش در آن کند شود و جذب رطوبت آن کم شود و برای افزایش وزن ویژه و بالا رفتن مقاومت آن را زیر فشار قرار می دهند و متراکم می سازند.
با اینکه لیگنین بخش عمده چوب نیست ولی 15 تا 36 درصد وزن چوب را تشکیل می دهد و یکی از ترکیبات اصلی همه گیاهان آوندی است و علاوه بر استحکام، یکی از عوامل اصلی دوام طبیعی چوب در برابر میکرو ارگانیسم های مخرب چوب است.
فرآورده های چوبی:
روکش، تخته چند لا، تخته فیبری، نئوپان، پارکتMDF،HDF،کانتکس، آندولین، کفپوش های الواری و نواری و چوب پنبه ای نمونه هایی از فرآورده های چوبی مهم هستند که همگی از چوب خام همراه با ترکیباتی نظیر قیر، ساقه های نیشکر و... تهیه می گردند.
تمامی فرآورده های چوبی به نوعی از چوب خام تهیه می گردند و یا بقایای ناشی از قطع و بریدن درختان و با توجه به آمار ها و ارقام یاد شده بشر سالانه 105 میلیارد درخت را قطع می کند در حالی که شاید حدود پنج میلیارد درخت تازه کاشته شود.
با توجه به اینکه امروزه در صنایع چوب و کاغذ کشور نیز با کمبود سه میلیون متر مکعب فرآورده های چوبی روبه رو هستیم، مشکلات و تقاضای رو به افزایش ما را وادار می کند به شدت به دنبال راهکار های افزایش و تولید چوب 189404 باشیم.
در این پژوهش هدف اصلی کمک به محیط زیست و استفاده از ضایعات بی ارزش و دور ریز گیاهان چوبی است. بر آن شدیم تا با ساخت نوعی ترکیب چوبی به این ضایعات ارزش اقتصادی ببخشیم.
مواد و روش ها:
ابتدا پوست دانه های چوبی مثل گردو و فندق و بادام زمینی و پسته و حتی پوست نارگیل و ضایعاتی مانند پوست تخمه آفتاب گردان و تخمه هندوانه را جمع آوری کرده و سپس به صورت جداگانه خرد و ریز و تا حدودی پودر کردیم.
مرحله بعدی ساخت نوعی ترکیب چوبی از این ضایعات با فرمولی شبیه ساخت MDF ولی به صورت پیشنهادی و آزمایشگاهی بود.
در آزمایش های مختلف با کمک پودر های چوبی با ذرات متفاوت و یا یکسان، نمونه چوب هایی با کمک پارافین و چسب چوب و... تهیه گردید.
ابتدا پارافین توسط هیتر ذوب شده و سپس پوسته های خرد شده را بعد از الک کردن با کمک چسب چوب بی رنگ و پارافین مخلوط کرده تا خمیری یکنواخت به دست آید.
سپس کف قالب مورد نظر را با پارافین ذوب شده پوشاندیم و سپس خمیر به دست آمده را بر روی آن پهن کردیم و با کمک فشار با یک وسیله چوبی مانند قطعه MDF آن را یکنواخت و صاف کردیم گذاشتیم تا در دمای آزمایشگاه خشک شود.
چوب های تهیه شده از پوست بادام زمینی، پسته، پوست تخمه و... با یکدیگر از نظر مقاومت و نوع بافت و شکیل بودن مقایسه شدند.
حتی بررسی مقاومت در برابر خوردگی با اسید یا باز در مورد چوب ها انجام شد.
بررسی مقاومت در برابر خوردگی با اسید یا باز:
یک محلول اسیدی از اسید نیتریک با خاصیت اسیدی متوسط و یک محلول بازی از آب ژاول (Naocl) با خاصیت بازی متوسط مورد بررسی قرار گرفت. در این آزمایش ها مشخص شد که درجه خوردگی در چوب های مربوط به بادام زمینی و پسته بسیار ضعیف بود و بر روی چوب گردو، چسب و پارافین به کار رفته در ساختار چوب به علت عدم فشردگی لازم دچار خوردگی اسیدی گردید ولی قطعات چوبی آسیبی ندید.
نوع چوب خوردگی اسیدی خوردگی بازی وضعیت ظاهری
چوب بادام زمینی ندارد ندارد مطلوب
چوب پسته ندارد ندارد مطلوب
چوب پوست تخمه ندارد ندارد مطلوب
چوب گردو مقداری ندارد تا حدی نامطلوب
بررسی مقاومت در برابر خراشیدگی:
بررسی های انجام شده در برابر خراشیدگی با کمک چاقو نشان داد که نمونه ها بسیار مقاوم بوده و نمونه های بسیار نازک تهیه شده، اندکی اثر خراش را نشان می دادند.
نوع چوب مقاومت در برابر خراشیدگی وضعیت ظاهری
چوب بادام زمینی ندارد مطلوب
چوب پسته ندارد مطلوب
چوب پوست تخمه ندارد مطلوب
چوب گردو ندارد مطلوب
بخش پژوهش های دانش آموزی تبیان
تهیه: نگار تجملیان- تنظیم: نسرین صادقی
