چوب‌ها هم کامپوزیتی میشوند

در عصر حاضر پیشرفت فناوری به پیشرفت هایی که در زمینه مواد حاصل شده است، بستگی دارد.مواد کامپوزیت، نشانه گامهای بزرگی است که در راه تکامل مواد مهندسی برداشته شده است.
با ترکیب فیزیکی دو یا چند ماده نه تنها مواد سبکتر و محکم تری به دست می آید که جایگزین مصالح سنتی از قبیل فلزات، سرامیک، چوبها و پلیمرهای معمولی می شوند بلکه می توان با توجه به کاربرد مورد نظر، خواص مشخصی را در این مواد ایجاد کرد.
در ترکیب فیزیکی اجزای تشکیل دهنده ماهیت خود را کاملاً حفظ می کنند اما در برخی از مواد کامپوزیت پیشرفته برای بهبود خواص، اصلاحات جزئی سطحی در مورد مواد تشکیل دهنده اعمال میشود.
با توجه به اهمبت و نقش مواد کامپوزیت در توسعه فناوری های نوین محققان دانشگاه تربیت مدرس برای نخستین بار در کشور، امکان ساخت تخته های چوب پلاستیک را با استفاده از دو روش مورد بررسی قرار داده اند و موفق به ساخت چوب پلاستیک از ضایعات خرده چوب و پلی اتیلن سنگین شده اند.
ماده کامپوزیت که از ترکیب دو یا چند ماده به دست می آید معمولاً از یک یا چند فاز ناپیوسته و یک فاز ضعیف پیوسته که همان ماده زمینه است تشکیل شده است. فاز ناپیوسته معمولاً سخت تر و قوی تر از فاز پیوسته استو به همین دلیل به آن فاز تقویت کننده نیز می گویند. فاز ناپیوسته میتواند نقش پرکنندگی را در ترکیب ایفا کند. پرکننده ها موادی بی اثر هستند که به پلیمرها اضافه میشوند تا هزینه ساخت مواد کامپوزیت را کاهش و برخی از خواص فیزیکی مانند سفتی و سختی آنها را افزایش دهند. پلیمرهای تقویت شده با الیاف و پرکننده های معدنی، مصنوعی و آلی از مهمترین مواد کامپوزیت هستند که سالانه مقادیر بسیار زیادی از آنها در سراسر دنیا تولید میشود. مواد کامپوزیت چوب پلاستیک که به اختصار wpc نامیده میشوند، مخلوطی از مواد لیگنوسلولزی و پلاستیک هستند که ظاهری شبیه چوب دارند اما به وسیله فرآیندهای تولید پلاستیک شکل می گیرند و تا تجهیزات صنایع چوب قابل برش، متر و سمباده زنی و ... هستند.
اگر درصد مواد لیگنوسلولزی از ۵۰% کمتر باشد خواص محصول بیشتر به پلاستیک نزدیک است اما اگر درصد مواد لیگنوسلولزی از ۵۰% بیشتر باشد خواص محصول تولیدی به چوب نزدیک تر است.
کامپوزیت های با ترکیب های چوب پلاستیک در بسیاری از کشورهای پیشرفته بسرعت در حال تولید و گسترش هستند. در ساخت این مواد کامپوزیت محدوده وسیعی از پلیمرها مانند پروپیلن، پلی اتیلن، پلی وینیل کلراید، پلی استر و... همراه پرکننده های سلولزی شامل آرد و الیاف چوب، کتان، کنف، بامبو، کاه، کلش و... مورد استفاده قرار می گیرند. به دنبال افزایش نسبی قیمت پلاستیک در سالهای گذشته، افزودن پرکننده های طبیعی به منظور کاهش هزینه ها در صنعت پلاستیک و در برخی موارد افزایش تولید، مورد توجه قرار گرفت.
کاهش قیمت، افزایش قابلیت پرکنندگی و دسترسی به انواع گوناگونی از الیاف از مهمترین مزایای استفاده از این مواد در مقایسه با پرکننده های معدنی مانند رس، تالک، آهن و الیاف مصنوعی مانند شیشه و کربن است.
قابلیت تخریب بیولوژیکی در طبیعت، تجدیدپذیری و عدم تولید مواد سمی پس از سوختن نیز از دیگر ویژگی های مواد کامپوزیت چوب پلاستیک است.
● بازیافت ضایعات
به گفته مهندس مجید چهارمحالی، دانش آموخته علوم و صنایع چوب و کاغذ از دانشگاه تربیت مدرس و مجری این طرح در مواد کامپوزیت چوب پلاستیک دامنه وسیعی از پرکننده ها و تقویت کننده های سلولزی شامل پودر و الیاف حاصل از مواد چربی و بقایای محصولات کشاورزی و همچنین ضایعات حاصل از انواع کاغذ قابل استفاده است.
ویژگی های مواد چوب پلاستیک با ساختار آنها ارتباط مستقیم دارد. در این مواد پلاستیک به صورت لایه نازکی ذرات چوب را می پوشاند. این مواد مرکب، ویژگی های هر دو ماده اصلی تشکیل دهنده آنها یعنی چوب و پلاستیک را با هم دارند. سختی و مقاومت این مواد بین سختی چوب و پلاستیک است اما چگالی آن به طور کلی بالاتر از هردوی آنها خواهد بود. این مواد در برابر قارچ زدگی و حمله حشرات مقاوم و در شکل های پیچیده نیز قابل تولید هستند. گفتنی است این ماده شکل ظاهری بسیار زیبایی دارد و در ساختار، ابعاد و اشکال مختلف قابل عرضه است.
مواد کامپوزیت چوب پلاستیک ضایعات بسیار کمی تولید می کنند و ضایعات تولید شده نیز قابل مصرف مجدد هستند و جالب اینکه میتوان از ضایعات چوبی و پسماندهای کشاورزی و حتی ضایعات پلاستیکی درون زباله ها به عنوان مواد اولیه در تولید این ماده استفاده کرد. به گفته چهارمحالی، یکی از عمده ترین مشکلاتی که بر اثر برداشت از طبیعت برای ج.امع انسانی به وجود آمده مواد زاید است که به عنوان محصول مصرف و توسعه روی دست انسان مانده و رفع آنها تلاش و هزینه های گزافی را طلب می کند. بازیافت مواد مؤثرترین راه برای جلوگیری از انباشته شدن مواد زاید است که دامنه و ابعاد آن در زندگی امروز انسان ها افزایش یافته است.
گستردگی کاربرد مواد پلاستیکی در زندگی کنونی انسان ها و مصرف روزافزون آنها سبب شده است حجم زیادی از یان مواد پس از استفاده به صورت ضایعات دور ریخته شوند.در ایران نیز ضایعات پلاستیکی حجم زیادی از زباله های شهری، روستایی و صنعتی کشور را تشکیل می دهند. این ترکیبات قابل تجزیه بیولوژیکی نیستندو زمانی که در محیط پراکنده شوند مشکلات زیادی را برای محیط زیست ایجاد خواهند کردبنابراین بازیافت این مواد از نظر زیست محیطی و اقتصادی بسیار حائز اهمیت است و بازیابی ضایعات پلاستیک از مدتها پیش بعنوان مسأله ای مهم توجه کارشناسان را به خود معطوف داشته است.
مناسب ترین راه افزایش، چرخه زندگی مواد است.با توجه به حجم قابل توجه ضایعات پلاستیک و ضایعات مواد لیگنوسلولزی (چوبی) بازیابی و مصرف مجدد این مواد ضروری خواهد بود.

منبع : انجمن کامپوزیت ایران