%46تخفیف

ساخت تخته سبک مقاوم به آتش از روزنامه باطله و تعيين برخي از ويژگي­هاي فيزيکي و مکانيکي

تعداد103 صفحه در فایل word

كارشناسي ارشد علوم و صنايع چوب و كاغذ

 ساخت تخته سبک مقاوم به آتش از روزنامه باطله و تعيين برخي از ويژگي­هاي فيزيکي و مکانيکي

چکيده:

هدف از انجام اين پژوهش، بررسي امکان ساخت تخته فيبر سبک از الياف بازيافتي روزنامه باطله، کندسوز کردن تخته ساخته شده با ماده ارزان قيمت TSP و تعيين برخي از ويژگي­هاي فيزيکي و مکانيکي آن بود. كاغذ روزنامه در محلول سوپر فسفات تريپل با غلظت هاي 5، 10 و 15 درصد و به مدت 30 دقيقه خيسانده شدند. سپس روزنامه­ها با استفاده از همزن، به حالت خمير در آورده شد و با اضافه کردن آب، به صورت سوسپانسيوني از الياف در آمدند. سوسپانسيون به وسيله توري زه کشي شد و کيک باقيمانده روي توري، زير پرس سرد قرار گرفت تا آب­گيري شود. تخته مرطوب سپس در آون قرار گرفت تا خشک شود. تخته­ها بر اساس استاندارد به ابعاد نمونه­هاي آزموني بريده شدند. مدت زمان شعله­وري و افروختگي در نمونه­ها بر اساس استاندارد 5660 ISO تعيين شدند. آناليز حرارتي نمونه­هاي تيمار شده با STA انجام شد. مدول الاستيسيته و خمشي تخته­ها بر اساس استاندارد 1037 ASTM D تعيين گرديدند. مقاومت به ضربه تخته­هاي تيمار شده بر اساس استاندارد 3348 ISO تعيين شد. نمونه­هاي كوچك بر اساس استاندارد 3202 ASTM  در آب غوطه­ور شدند تا ميزان جذب آب و واكشيدگي ضخامت اندازه­گيري شوند. هم چنين نمونه­هاي ديگري در معرض رطوبت نسبي متغيري قرار داده شدند تا ميزان جذب رطوبت و واكشيدگي ضخامت تخته­ها تعيين گردند.

نتايج نشان دادند كه ماده TSP اثر کندسوز کنندگي خوبي بر تخته داشت. شعله وري تقريبا به طور کامل از بين رفت و افروختگي نيز کم­تر شد. TSP سبب کاهش تخريب حرارتي تخته و گرماي آزاد شده گرديد. مدول الاستيسيته به طور معني داري تحت تأثير TSP قرار نگرفت؛ اما مدول خمشي و مقاومت به ضربه با افزايش غلظت TSP کاهش نشان داد. نمونه­هاي تيمار نشده جذب آب و رطوبت بالايي از خود نشان دادند؛ در حالي كه TSP اثر بازدارندگي بالايي بر روي هر دو داشت. TSP سبب كاهش واكشيدگي ضخامت شد و ثبات ابعاد تخته­ها را به همراه داشت.

    واژه هاي کليدي: تخته فيبر سبک، TSP (سوپرفسفات تريپل)، شعله وري، افروختگي، تخريب حرارتي، مدول خمشي، مدول الاستيسيته، مقاومت به ضربه، جذب آب، جذب رطوبت

 

 

      عنوان

   صفحه

 

فصل اول: مقدمه و کليات

1-1- مقدمه

1

1-2- کليات

2

1-2-1- بازيافت

2

1-2-2- فرآورده هاي فيبري بازيافت

3

1-2-2-1- خمير مکانيکي بازيافتي

3

1-2-2-2- تخته فيبر

4

1-2-2-3- تخته فيبر سبک (عايقي) از الياف روزنامه باطله

4

1-2-3- سوختن چوب

6

1-2-4- پيروليز چوب

7

1-2-5- اشتعال

10

1-2-6- تجزيه گرمايي چوب

11

1-2-7- کندسوز کننده ها

16

1-2-8- کندسوز کننده هاي فسفري

18

1-2-9- سوپرفسفات تريپل (TSP) به عنوان کندسوز کننده

20

1-2-10- واکنش بين سوپرفسفات تريپل و الياف سلولزي

21

 

 

 

فصل دوم: پيشينه تحقيق

2-1- سابقه تحقيق در بازيافت الياف کاغذ

23

2-2- سابقه تحقيق در زمينه کندسوز کردن

26

2-3- اهداف و ضرورت تحقيق

31

2-4- فرضيه ها

31

 

فصل سوم: مواد و روش­ها

3-1- آماده سازي نمونه ها و تيمار

32

3-2- تعيين دانسيته

33

3-3- آزمون ها

33

3-3-1- آزمون شعله و افروختگي

33

3-3-2- آزمون آناليز حرارتي (TG و DTA)

34

3-3-3- آزمون جذب آب و واکشيدگي

34

3-3-4- آزمون جذب رطوبت و واکشيدگي

37

3-3-5- آزمون خمش

38

3-2-6- آزمون ضربه

39

3-4- طرح آماري

40

 

 

فصل چهارم: نتايج و بحث

 

4-1- دانسيته

41

4-2- دوام شعله و افروختگي

42

4-3- آناليز حرارتي وزن سنجي (TG)

51

4-4- آناليز حرارتي ديفرانسيلي (DTA)

53

4-5- مدول خمشي و مدول الاستيسيته

55

4-6- شکست

58

4-7- مقاومت به ضربه

60

4-8- جذب آب و واکشيدگي در بلند مدت

63

4-9- آب شويي در دراز مدت

67

4-10- انتشار آب

69

4-11-  جذب رطوبت و واکشيدگي

72

 

 

فصل پنجم : نتيجه­گيري

5-1- نتيجه­گيري

77

5-2- پيشنهاد ها

78

منابع مورد استفاده

79

 

 

 

 

 

 

فهرست جداول

1-1

ترکيبات حاصل از تجزيه گرمايي چوب هنگام پيروليز

10

1-2

جدول کندسوز کننده ها

17

4-1

آناليز حرارتي تخته فيبر سبک تيمار شده با TSP

52

4-2

ضريب انتشار، حداکثر جذب آب و ضرايب n و k  به تناسب غلظت سوپرفسفات تريپل

70

فهرست اشکال

1-1

ميزان زباله هاي شهري مربوط به سال 2007 در آمريکا

3

1-2

نماي کلي سوختن چوب

7

1-3

پيروليز اوليه و ثانويه هنگام سوختن چوب

9

1-4

پيروليز و اشتعال سلولز

11

1-5

ترکيبات اصلي سازنده چوب

13

1-6

شماتيکي از ترکيبات حاصلاز پيروليز در دماي بالاتر از C  ˚300

14

1-7

تشکيل اسيد استيک از تجزيه همي سلولز

15

1-8

افت مقاومت خمشي در اثر تيمار کندسوز کننده تحت دماي ˚C66

18

1-9

فرآيند آب گيري در مولکول هاي سلولز

19

1-10

استري شدن در مولکول هاي سلولز

19

1-11

واکنش هاي کلي اسيد فسفريک با سلولز

19

1-12

واکنش شيميايي تشکيل سوپرفسفات

20

1-13

واکنش شيميايي تشکيل سوپرفسفات تريپل

20

1-14

واکنش کلي حل شدن سوپرفسفات تريپل در آب

21

4-1

دانسيته نمونه هاي تخته سبک به تناسب غلطت سوپرفسفات تريپل

41

4-2

زمان شعله وري نمونه هاي تخته سبک به تناسب غلظت سوپرفسفات تريپل

42

4-3

زمان افروختگي نمونه هاي تخته سبک به تناسب غلظت سوپرفسفات تريپل

43

4-4

يون مثبت هيدروژن (اسيدي) به دنبال الکترون

44

4-5

شکسته شدن پيوند گليکوزيدي

45

4-6

تشکيل مولکول آب و کربونيوم در اثر شکسته شدن پيوند گليکوزيدي

45

4-7

پايدار شدن سر آزاد زنجيره سلولزي شکسته شده

46

4-8

واکنش کلي اسيد فسفريک با سلولز

46

4-9

نمونه هاي استفاده شده در آزمون دوام شعله و فروختگي به ترتيب غلظت (از چپ به راست)

49

4-10

سوختن نمونه هاي تيمار شده به تناسب غلظت سوپرفسفات تريپل

50

4-11

آناايز حرارتي در نمونه هاي تخته سبک به تناسب غلظت سوپرفسفات تريپل

52

4-12

آناايز حرارتي ديفرانسيلي در نمونه هاي تخته سبک به تناسب غلظت سوپرفسفات تريپل

54

4-13

مقاومت خمشي نمونه هاي تخته سبک به تناسب غلطت سوپرفسفات تريپل

56

4-14

مدول الاسيسيته نمونه هاي تخته سبک به تناسب غلطت سوپرفسفات تريپل

56

4-15

شکست در نمونه تيمار شده با غلظت 15% سوپرفسفات تريپل بعد از آزمون خمش

58

4-16

شکست در نمونه بدون تيمار بعد از آزمون خمش

59

4-17

مد هاي شکست چوب در خمش

60

4-18

مقاومت به ضربه نمونه هاي تخته سبک به تناسب غلطت سوپرفسفات تريپل

61

4-19

مد هاي ترک

62

4-20

چهار نمونه پس از آزمون ضربه

63

4-21

جذب آب نمونه هاي تخته سبک به تناسب غلطت سوپرفسفات تريپل پس از 168 ساعت غوطه وري درآب

64

4-22

اثر بازدارندگي جذب آب  نمونه هاي تخته سبک  به تناسب غلظت سوپرفسفات تريپل پس از 168 ساعت غوطه وري در آب

65

4-23

واکشيدگي ضخامت حاصل از جذب آب در  نمونه هاي تخته سبک به تناسب غلطت سوپرفسفات تريپل  پس از 168 ساعت غوطه وري درآب

66

4-24

واکشيدگي ضخامت حاصل از جذب آب پس از 168 ساعت غوطه وري در آب براي نمونه تيمار شده با 15% سوپرفسفات تريپل (از راست به چپ)

66

4-25

واکشيدگي ضخامت حاصل از جذب آب پس از 168 ساعت غوطه وري در آب براي نمونه تيمار شده با 5% سوپرفسفات تريپل

67

4-26

اثر ضد واکشيدگي حاصل از جذب آب به تناسب غلطت سوپرفسفات تريپل

67

4-27

آب شويي نمونه هاي تخته سبک  به تناسب غلظت سوپرفسفات تريپل پس از 168 ساعت غوطه وري درآب

68

4-28

ضريب k  در نمونه هاي تخته سبک به تناسب غلظت سوپرفسفات تريپل

70

4-29

حد اکثر جذب آب نمونه هاي تخته سبک به تناسب غلظت سوپرفسفات تريپل پس از 168 ساعت غوطه وري درآب

71

4-30

ضريب انتشار آب در نمونه هاي تخته سبک  به تناسب غلظت سوپرفسفات تريپل

72

4-31

جذب رطوبت در نمونه هاي تخته سبک به تناسب غلظت سوپرفسفات تريپل

73

4-32

واکشيدگي ضخامت در اثر جذب رطوبت در نمونه هاي تخته سبک به تناسب غلظت سوپرفسفات تريپل

73

4-33

اثر بازدارندگي جذب رطوبت در نمونه هاي تخته سبک به تناسب غلظت سوپرفسفات تريپل

75

فهرست روابط

3-1

تعيين دانسيته

33

3-2

درصد جذب آب

35

3-3

اثر بازدارندگي جذب آب

35

3-4

درصد واکشيدگي ضخامت حاصل از جذب آب

35

3-5

اثر ضدواکشيدگي ضخامت حاصل از جذب آب

35

3-6

شيب منحني جذب آب

36

3-7

آناليز مكانيسم انتشار بر اساس تئوري انتشار فيك

36

3-8

تعيين ضريب انتشار آب

36

3-9

درصد جذب رطوبت

37

3-10

اثر بازدارندگي جذب رطوبت

37

3-11

درصد واکشيدگي ضخامت حاصل از جذب رطوبت

38

3-12

اثر ضد واکشيدگي ضخامت حاصل از جذب رطوبت

38

3-13

آب شويي

38

3-14

محاسبه مقاومت خمشي (MOR)

39

3-14

محاسبه مدول الاستيسيته (MOE)

39

3-15

تعيين مقاومت به ضربه

39

4-1

تشکيل اسيد فسفريک در اثر حل شدن سوپر فسفات تريپل

43

4-2

انحلال اسيد فسفريک در آب

44

4-3

تشکيل متا فسفات در اثر تجزيه اسيد فسفريک

48

4-4

تشکيل پنتوکسيد فسفر در اثر تجزيه متا فسفات

48

 

قبلا حساب کاربری ایجاد کرده اید؟
گذرواژه خود را فراموش کرده اید؟
Loading...
enemad-logo