اثر کاربرد الیاف معدنی بر هیدراتاسیون و خواص تخته فیبر-گچ حاصل از الیاف کنف و باگاس

Abstract

سابقه تحقیق: با توجه به مزایای خاص مواد لیگنوسلولزی، جایگزینی تقویت کننده‌های معدنی (الیاف شیشه و یا الیاف آزبست) توسط الیاف آلی مانند سیسال ، خمیر کرافت یا فیبرهای سلولزی می‌تواند صورت گیرد. اما استفاده از الیاف طبیعی دارای معایبی می-باشد که می‌تواند باعث کاهش سرعت گیرایی گچ که در نتیجه انحلال ترکیبات محلول در آب الیاف می‌باشد شود. این در حالی است که کمبود مواد چوبی در کشور، ارزان بودن و فراوانی منابع لیگنوسلولزی در طی فصول سال چند نمونه از دلایل عمده استفاده از ضایعات کشاورزی می‌باشد. از اینرو، در این مطالعه امکان ساخت تخته فیبر-گچ از الیاف باگاس (Saccharum officinarum L.)، الیاف کنف (Hibiscus cannabinus L.) و الیاف شیشه صنعتی مورد بررسی قرار گرفت. <br /> مواد و روش‌ها: نسبت الیاف باگاس و کنف هر کدام در سه سطح 0، 5/7 و 15 درصد و الیاف شیشه نیز در سه سطح 0، 3 و 6 درصد به عنوان متغیرهای تاثیر گذار بر خواص مکانیکی و فیزیکی تخته فیبر-گچ با دانسیته اسمی g/cm310/1 مورد بررسی قرار گرفت. فرآیند ساخت مورد استفاده فرآیند نیمه خشک بود. ابتدا آب حاوی اسید سیتریک (5/99 درصد آب + 05/0 اسید سیتریک 100 درصد) بر روی الیاف خشک اسپری شد. پس از هم زدن ذرات ماده لیگنوسلولزی در یک همزن آزمایشگاهی به مدت 5 دقیقه، گچ بر روی آن پاشیده و مجداد در هم‌زن با دور گردش زیاد کاملأ با هم مخلوط شدند. سپس مخلوط در قالب چوبی با ابعاد 30×30 سانتی متر ریخته شد و زیر پرس سرد با فشار حدود MPa 3 به مدت 48 ساعت قرار گرفت. پس از خارج نمودن تخته‌ها به مدت 5 روز به منظور متعادل سازی رطوبت در هوای آزاد نگهداری ‌شدند. تخته‌ها برای تکمیل سخت سازی و رسیدن به مقاومت حداکثر در آون با درجه حرارت 50 درجه سانتی‌گراد به مدت 4 ساعت خشک شدند. خشک کردن تخته‌ها تا رطوبت 5 الی 7 درصد ادامه یافت. پس از اتمام فرایند ساخت، خواص فیزیکی و مکانیکی تخته‌ها آزمون و نتایج در قالب روش سطح پاسخ و بر اساس مدل رگرسیونی چند مرحله ایی درجه دوم تحلیل گردید. <br />یافته‌ها: نتایج نشان داد که یک تطابق ایده‌آل بین مقادیر پیش‌بینی شده و داده‌های مشاهده‌شده وجود دارد، بطوریکه با افزایش الیاف باگاس و کنف مدول گسیختگی، مدول الاستیسیته و چسبندگی داخلی افزایش و واکشیدگی ضخامت و جذب آب بهبود یافت. <br />نتیجه گیری: نتایج آزمون تعیین میزان حرارت و نیز زمان هیدراتاسیون خمیر گچی نشان داد که با افزایش مواد استخراجی موجود در مواد لیگنوسلولزی میزان حرارت و زمان گیرایی مخلوط به ترتیب کاهش و افزایش یافت.