صفحه نخست / مقالات / منابع لیگنو سلولزی تولید MDF

منابع لیگنو سلولزی تولید MDF

منابع لیگنو سلولزی تولید MDF

تولید ام دی اف از منابع لیگنوسلولزی

مزایا استفاده از پسماندهاي کشاورزي

استفاده از پسماندهاي کشاورزي داراي مزایا یی می باشد که به طور خلاصه میتوان به موارد زیر اشاره نمود:

-  ایجاد توسعه پایدار در بخش کشاورزي و صنعت چوب و کاغذ

- ایجاد مشاغل روستایی و اثرات مثبت آن براقتصاد محلی و ملی

- مصرف انرژي کمتر نسبت به چوب

-  قیمت پائین تر نسبت به چوب خام و در نتیجه صرفه جویی در هزینه مواد اولیه

-  سرمایه گذاري کمتر به خاطر عدم نیاز پسماندهاي کشاورزي به ماشین هاي مجهز و پیشرفته

-  جلوگیري از آلودگی محیط زیست

-  ایجاد ارزش افزوده بیشتر در بخش کشاورزي

تولید ام دی اف از منابع لیگنوسلولزی

تولید MDF ازمحصولات کشاورزی

به دلیل افزایش جمعیت کره زمین و در پی آن افزایش روزافزون تقاضا ی مصرف کنندگان چوب و کاغذ ، صنعت MDF نیز هم پای صنایع دیگر در جهان گسترش پیدا کرده است از آنجائیکه منبع اولیه تأمین کارخانجات MDF  جنگلها، سرشاخه های جنگلی و چوبهای نرم می باشد، با افزایش تقاضا و رشد جمعیت و فقر پوشش های گیاهی طبیعی لزوم توجه به سایر منابع لیگنوسلولزی ضرورت پیدا کرده است.

اگر چه MDF تولید شده از چوب داراي كيفيت بهتري از ساير انواع MDF است ولی استفاده از پسماند های کشاورزی و جایگزین کردن گیاهان خود عرصه جدیدی از پیشرفت این صنعت است.

باگاس، کلزا، گندم و جو، ساقه ذرت، ساقه پنبه، الیاف راش، ضايعات نخل خرما، برنج، ني و کاغذ های غیر قابل مصرف امروزه همگی از منابع تولید MDF  بشمار می روند.

تولید ام دی اف از باگاس نیشکر

باگاس چیست؟

باگاس، (الیاف تفاله نیشکر) حدود 30-20 درصد از وزن نیشکر را تشكیل می دهد. بعد از عصاره گیری از شكر، باقیماندۀ فیبری به جا مانده از آن باگاس نامیده می شود كه به صورت قطعات ریز تراشۀ چوب و به رنگ زرد كاهی می باشد. باگاس دارای فیبر بالا و نیتروژن، و قابلیت هضم پایین است كه میزان عناصر تشكیل دهنده آن با توجه گونه های مختلف نیشكر، رشد سنی و نحوه ی برداشت آن و  میزان بازیابی و راندمان عصاره گیری در آسیابها، كمی با هم تفاوت دارند. از استحصال شربت از نیشكر حدود 32 تن باگاس با رطوبت حدود 50 درصد از هر هكتار به دست می آید. باگاس مصارف زیادی در صنعت تولید نئوپان، الكل سازی، تخته نیمه فشرده (MDC)، كاغذ، تولید اسید سیتریك و غیره دارد.

تولید ام دی اف از پسماندهای کشاورزی

كلزا چست؟

 کلزا دانه روغني خوراكي است دارای 25 تا 55 درصد روغن، 18 تا 24 درصد پروتئین و 12 تا 20 درصد پوست است. کلزاهایی که از آنها روغن استخراج میشود را کانولا مینامند روغن کلزا به دلیل حضور اسیدهای چرب اشباع نشده و فاقد کلسترول از کیفیت تغذیه ای بالایی برخوردار است. برخی از انواع کلزا که در گروه کانولا قرار دارند دارای کمتر از 30 میکرومول گلوکوزینولات در هر گرم کنجاله بوده و روغن دانه آنها دارای مقدار زیادی اسیدهای چرب غیر اشباع و حدود 2 درصد یا کمتر دارای اسید اروسیک می باشند و روغن آنها به صورت خوراکی مصرف می شود

درگذشته، بوته هاي كلزاي معمولي و شلغم روغني به عنوان سبزي، دارو و ادويه مورد استفاده بوده اند. همچنين از روغن آنها جهت طباخي و سوخت روشنائي استفاده مي شده است و با پيدايش ماشين هاي بخار، به عنوان روغن ماشين كاربرد داشته اند. امروزه كلزاي معمولي و شلغم روغني با هدف توليد روغن جهت مصارف صنعتي و تغذيه اي مورد كشت وكار قرار مي گيرند

تولید ام دی اف از ساقه کلزا

تولید MDF ازساقه کلزا

امروزه از الياف ساقه كلزا MDF  تولید می کنند. با در نظر گرفتن سه سطح زماني بخارزني 2، 5 و 8 دقيقه و9 و 11 درصد چسب. نتايج حاصل از اندازه گيري ويژگي‌هاي فيزيكي و مكانيكي MDFنشان مي‌دهد كه بهترین شرایط براي ساخت MDF از ساقه كلزا مربوط به زمان بخارزني 8 دقيقه و مقدار چسب 11 درصد مي‌باشد. با افزايش زمان بخارزني و افزايش چسب  خصوصيات مكانيكي و واكشيدگي ضخامت و پایداری ابعاد  بهبود می یابد. جذب آب و واكشيدگي ضخامت MDFرا نیز با استفاده از پارافين و مغززدايي ساقه‌ها ارتقاء می دهند.

تولید ام دی اف از ساقه گندم

تولید MDF ازگندم

با استفاده از کاه و پسماندهای گندم MDF مقاوم در برابرآتش و بلوک های ساختمانی سبک و عایق در برابرسرما و گرما می سازند. 85 درصد از این نوع  MDF را کاه گندم و ضایعات آن و 15 درصد بقیه را مواد افزودنی از جمله چسب مخصوص تشکیل می دهد. در ساخت این نوع MDF مراحل خرد کردن ، دانه بند کردن و خشک کردن حذف می شود.

یکی از ویژگیهای مهم MDF بدست آمده از پسماندهای  گندم  وزن بسیار کمتر آن به نسبت  MDF های تولید شده از مواد دیگر است. از دیگر ویژگیهای این محصول مقاومت آن در برابر آتش است. این نوع MDF به دلیل سیلیس بالای موجود در کاه و فشردگی آن به هیچ عنوان نمی سوزد.

تولید ام دی اف از ذرت

بررسی پتانسیل MDF تولیدی از ساقه ذرت و پنبه

به ‌منظور بررسی پتانسیل استفاده از دو نوع پسماند کشاورزی (ساقه ذرت و ساقه پنبه)، MDF آزمایشگاهی با استفاده از الیافی که تحت دمای 175 درجه سانتی‌گراد و زمان 10 دقیقه بخارزنی و سپس پالایش گردیده بودند، با استفاده از یک پرس آزمایشگاهی در سه دمای (170، 180 و 190 درجه سانتی‌گراد) ساخته شدند. بعد از مشروط ‌سازیMDF ها در محیط کلیماتیزه، تمام آزمایش‌ها براساس روش استاندارد EN انجام شد و مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. نتایج نشان داد که مقاومت خمشی و مدول الاستیسیته MDF ساخته شده از ساقه ذرت در حدود 25 درصد از MDF ساخته شده از ساقه پنبه بالاتر است. اگرچه اختلاف معنی‌داری بین چسبندگی داخلی MDF ساخته شده از ساقه ذرت و ساقه پنبه مشاهده نگردید. نتایج همچنین نشان داد که واکشیدگی ضخامتMDF ساخته شده از ساقه ذرت کم‌تر ازMDF ساخته شده از ساقه پنبه بود. مقایسه خواص MDF های ساخته شده از الیاف لیگنوسلولزی با MDF های ساخته شده از الیاف چوب راش بیانگر نزدیکی مقاومت‌های مکانیکی MDF های ساخته شده از ساقه ذرت با MDF های الیاف راش می‌باشد. اما مقاومت MDF های ساخته شده از ساقه پنبه کم‌تر ازMDF های الیاف راش بود.

تولید ام دی اف از پنبه

MDF تولید شده از ساقه ذرت، ساقه پنبه، الیاف راش و ویژگیهای فیزیکی و مکانیکی

طی بررسي انجام شده جهت ويژگيهاي كاربردي ساقه ذرت دانه اي، پراكندگي اندازه طول، قطر و قطر حفره سلولي الياف ساقه ذرت دانه اي رقم 704 اندازه گيري شده است. پنج ساقه به طور اتفاقي از مزرعه تهيه شده و بعد از جدا كردن برگها، بندها و بين بندها جدا شده و پس از آن جداسازي مغز نمونه ها انجام گرفته است. طول، قطر و قطر حفره سلولي الياف نمونه هاي بدون مغز به تفكيك بين بندها و بندها توسط ميكروسكوپ پروژكتور دار اندازه گيري شده است. هر ساقه داراي 10 بند بوده است. نتايج اندازه گيري بر روي 3000 رشته الياف به شرح زير است:

ميانگين طول الياف بين بندها و بندها بترتيب 004/1 ميلي متر و 802/0 ميلي متر اندازه گيري شده است. بعلاوه بين ميانگين طول الياف در ارتفاع هاي مختلف ساقه، بين ساقه ها و بندها و بين بندها اختلاف معني داري در سطح 99% مشاهده شده است. منحني هاي پراكندگي اندازه طول الياف بين بندها، بندها و كل الياف به شكل سهمي بوده و نقطه حداكثر منحني ها در يك مقدار يكسان قرار دارد.

ميانگين قطر الياف بين بندها و بندها بترتيب 8/16 ميكرون و 1/20 ميكرون تعيين شده است. بين ميانگين هاي قطر الياف در ارتفاع هاي مختلف، ساقه ها و بند و بين بند نيز اختلاف معني داري در سطح 99% مشاهده شده است. ميانگين قطر حفره سلولي حفره الياف بين بندها و بندها نيز بترتيب 42/9 ميكرون و 7/12 محاسبه شده است كه بين اين مقادير اختلاف معني داري در سطح 99% وجود دارد. منحني هاي پراكندگي اندازه قطر و قطر حفره الياف نيز به شكل سهمي و قرينه بوده، اما نقطه حداكثر منحني هاي پراكنش در يك مقدار يكسان نبوده، بلكه نقطه حداكثر الياف بندها در مقدار بزرگتري قرار دارد. نتايج نشان مي دهد كه ساقه ذرت از نظر ويژگيهاي الياف در حد قابل رقابت با چوب پهن برگان و ساير پسماندهاي كشاورزي قرار دارد، اما فقط قابل استفاده در توليد خمير كاغذ با كيفيت پايين تر، نظير كاغذ فلوتينگ مي باشد.