تاثير اصلاح بخار گرمايي- مكانيكي بر خواص كاربردي گلولام ساخته شده از چوب صنوبر

The effect of hygro-thermo-mechanical modification on the applied properties of glulam made from poplar

هدف از اين تحقيق، بررسي خواص فيزيكي و مكانيكي گلولام ساخته شده از چوب صنوبر (Populus deltoides) فشرده شده با فرايند تركيبي بخار گرمايي- مكانيكي (تركيبي از دو تكنيك تيمار بخار گرمايي و عمليات فشرده سازي) بود. در اين بررسي تيمار بخار گرمايي چوب صنوبر در دماهاي 130، 150 و 170 درجه سانتي گراد و مدت زمان هاي ماندگاري 20 و 40 دقيقه انجام شد. سپس تيمار فشرده سازي چوب صنوبر در دماي پرس 160 درجه سانتي گراد، زمان پرس 20 دقيقه و با دو ضريب فشردگي 40 و 60 درصد (جهت شعاعي) صورت پذيرفت. براي ساخت گلولام، از اتصال انگشتي و چسب پلي اورتان استفاده گرديد. خواص فيزيكي و مكانيكي گلولام ساخته شده ازجمله جذب آب، واكشيدگي شعاعي و مماسي، جدا شدن لايه ها، مقاومت خمشي، مدول الاستيسيته و مقاومت برشي خط چسب موردبررسي قرار گرفت. نتايج نشان داد كه خواص فيزيكي و مكانيكي گلولام ساخته شده از چوب صنوبر تيمار شده با فرايند بخار گرمايي- مكانيكي افزايش مي يابد. بر اساس نتايج ميزان جذب آب و واكشيدگي شعاعي گلولام ساخته شده از چوب هاي تيمار شده با فرايند تركيبي بخار گرمايي- مكانيكي افزايش مي يابد. همچنين فرايند تركيبي بخار گرمايي- مكانيكي سبب كاهش ميزان جدا شدن لايه هاي گلولام پس از چرخه هاي غوطه وري- خشكاندن مي گردد. ويژگي هاي مكانيكي گلولام هاي ساخته شده ازجمله مقاومت خمشي و مدول الاستيسيته خمشي در اثر تيمار تركيبي بخار گرمايي- مكانيكي افزايش يافته؛ اما مقاومت برشي خط چسب گلولام ها در اثر اين تيمار كاهش مي يابد. لذا نتايج بيانگر بهبود برخي خواص فيزيكي و مكانيكي گلولام در اثر فرايند تركيبي بخار گرمايي مي باشد.

The objective of this study was to investigate the physical and mechanical properties of glulam made from compressed poplar wood (Populus deltoides) by technique of Combined Hygro-Thermo-Mechanical Treatment (CHTMT) which is combination of two techniques of hygrothermal treatment and densification of wood. The poplar wood blocks were initially treated hygrothermally at temperatures of 130, 150, and 170°C for holding times of 20 and 40 minutes. Afterwards, the densification process was carried out under a hot press (at 160°C for 20 minutes) at two levels of compression set, i.e. 40 and 60 percent based on the blocks thickness (radial direction). For production of glulam, the blocks were jointed together by finger joint and polyurethane resin. The produced glulam were physically and mechanically tested for its water absorption, radial and tangential swelling, delamination, bending strength, modulus of elasticity and shear strength. Results revealed that physical and mechanical properties of glulam were enhanced due to the CHTMT treatment. According to the results, water absorption and radial swelling of glulam were increased due to the CHTMT, significantly. Moreover, this treatment reduced the delamination of samples after soaking- drying cycles. It was also found that the CHTMT could significantly enhance mechanical properties of glulam such as bending strength and bending modulus of the elasticity; but decreases shear strength of glue line. Generally, results showed positive effects of CHTMT in glulam production.