چوب کامپوزیت؛ راه حل جایگزین و پایدار برای چوب
چوب از دیرباز به عنوان یک مصالح ساختمانی مورد استفاده قرار گرفته و به دلیل استحکام و زیبایی شناسی طبیعی آن مورد احترام است. اما با توجه به اینکه جنگلها در سراسر جهان قطع میشوند تا خواستههای سیری ناپذیر ما را برآورده کنند، وقت آن است که به دنبال راه حل جایگزین باشیم و کامپوزیت چوب ممکن است جواب باشد.
کامپوزیت چوب چیست؟
کامپوزیتهای چوبی طیف وسیعی از محصولات چوبی مشتق مختلف را شامل میشوند که همه آنها با اتصال رشتهها، الیاف یا تختههای چوب به یکدیگر ساخته میشوند. همچنین با استفاده از الیاف چوبی و ترموپلاستیک، به عنوان چوب ساخته دست بشر، تختههای ساخته شده یا چوب مهندسی شده و همچنین کامپوزیتهای پلاستیکی چوبی (دبلیو پی سی) شناخته میشود. محصولات کامپوزیت مشابهی را میتوان از الیاف گیاهی و نیز با استفاده از مواد لیگنین مانند ساقه کنف، مانده نیشکر، چاودار و کاه گندم تهیه کرد، با افزودنیهای شیمیایی امکان ادغام پلیمر و آرد چوب بوجود میآید، در عین حالی که به تسهیل شرایط بهینه پردازش کمک میکند. آنها با استفاده از چسب ثابت شدهاند و با مشخصات خاصی مهندسی میشوند، در نتیجه موادی تولید میشوند که میتوانند کاربردهای متنوعی داشته باشند. اما بهترین بخش در مورد کامپوزیتهای چوب این است که میتوان آنها را با استفاده از مواد زائد چوب و درختان کوچکتر ایجاد کرد و باعث کاهش نیاز به جنگلهای با کهن میشود.
کامپوزیت چوب چگونه ساخته میشود؟
کامپوزیت چوب معمولاً از همان چوبهای سخت و چوب نرم الوار ساخته میشود، بجز استفاده از قراضه کارخانه چوب بری و زبالههای چوبی، با مخلوط کردن ذرات خاک اره با رزین ترموپلاستیک گرم شده ایجاد میشود. برخی مواد را به صورت گلولههایی که دوباره ذوب شده و به شکل نهایی شکل میگیرند، ترکیب و پردازش میکنند، در حالی که برخی دیگر در فرآیند اختلاط و اکستروژن یک مرحلهای محصول نهایی را ایجاد میکنند.
هر دو ترموپلاستیک نو و بازیافت شده مورد استفاده قرار میگیرند که محصولات مبتنی بر پلی اتیلن رایجترین آنها هستند. تثبیت کنندههای ماوراء بنفش، رنگها، مواد اتصال دهنده و روانکنندهها نیز میتوانند برای ایجاد محصولی که بطور خاص برای آن کاربری ایجاد شده است، اضافه شوند و در هر دو شکل تو پر و توخالی شکل بگیرند.
استفاده از محصولات کامپوزیت چوب
از محصولات چوبی کامپوزیت میتوان به روشهای مختلفی از جمله ساخت و سازهای منازل و صنعتی استفاده کرد و اغلب در پروژههای ساختمانی جایگزین فولاد برای تیرچهها و تیرها میشود. با این حال گستردهترین کاربرد آنها در کفپوشهای عرشهای در فضای باز است، اما همچنین برای نردهها، فنسها، نیمکتها، قابهای پنجره و درها، روکشهای فلزی و محوطه سازی از محبوبیت خاصی برخوردار هستند.
در حالی که چوب کامپوزیت میتواند در اکثر برنامههای کاربردی به طور سنتی با استفاده از چوب جامد مورد استفاده قرار گیرد، به دلیل کم بودن هزینه تولید و خاصیت وزن سبک، در ساخت مبلمان با روکش تخت نیز محبوبیت زیادی دارد.
انواع محصولات کامپوزیت چوب
اگر از فروشگاه سختافزار خود بازدید میکنید ، ممکن است چه مواد چوب کامپوزیتی پیدا کنید؟ تخته سه لا محصول اصلی چوب کامپوزیت، ساخته شده از ورقهای روکش ورقهای متقاطع است که با چسبهای مقاوم در برابر رطوبت در زیر گرما پیوند میخورند. تخته فیبر مورد دیگری است که با ترکیب الیاف چوب با موم و چسب رزین تحت دما و فشار زیاد ساخته میشود ، در حالی که تخته نؤپان از تراشههای چوبی یا تراشههای کارخانه چوب بری ساخته شده، فشرده شده با رزین مصنوعی تولید میشود. تخته رشتهای جهت دار از رشتههای چوبی ساخته شده در لایهها ساخته شده و با استفاده از چسبهای مقاوم در برابر رطوبت به یکدیگر پیوند میخورند. سپس اینها به صورت متقاطع قرار میگیرند تا استحکام و سختی تخته را ایجاد کنند. چوب چند لایه با استفاده از چوب باریک چسبیده به هم در ستونهای ساختاری یا تیرها ایجاد میشود، در حالی که روکشهای چند لایه، روکشهای چوبی نازک را به یک ورقه بزرگ میچسبانند که میتواند برای نورد، تیر، ستون اتصالات مورد استفاده قرار گیرد.
مزایای استفاده از کامپوزیت چوب
یکی از مهمترین مزیتهای کامپوزیت چوب این است که چون ساخته شده توسط انسان است، میتواند برای کیفیتهای خاص یا نیازهای عملکردی طراحی شود. میتوان آن را به ضخامتهای مختلف، درجات، اندازه و دوام در برابر نور و همچنین برای استفاده از ویژگیهای مقاومت طبیعی چوب ساخته شده است (و گاهی اوقات منجر به استحکام و پایداری ساختاری بیشتر از چوب معمولی میشود).
در نتیجه، میتوان آن را در مجموعه متنوعی از برنامهها، از مقیاس صنعتی گرفته تا پروژههای کوچک در منزل مورد استفاده قرار داد و گزینههای طراحی بیشتر را بدون آسیب رساندن به الزامات ساختاری فعال کرد.
استفاده از چوب کامپوزیت نیز با استفاده از ابزارهای معمولی کار سادهای است و با استفاده از مهارتهای اساسی میتوان برش، چفت و سوراخ کاری مؤثر آن را انجام داد. این ماده به راحتی قابل انعطاف است و تقریباً در هر شکل دلخواه قابل قالبریزی است. به عنوان مثال تخته سه لا، بدون نیاز به قدرت میتواند به راحتی آن را خم کرد تا سطح خمیدهای ایجاد کند. همچنین میتواند در اندازههای بزرگ در پنل ساخته شود به این معنی که سازندگان مجبور نیستند تعداد بیشتری قطعه کوچکتر را نصب کنند. چوب کامپوزیت نیز به احتمال زیاد با گذشت زمان محو یا پیچیده میشود و نسبت به چوب جامد نسبت به پوسیدگی، خرابی و حمله موریانهها بسیار مقاومتر است. این بدان معناست که شما در کل مجبور نیستید در مصرف انرژی و پول کاهش ایجاد کنید و هزینههای کلی مواد را کاهش دهید. کامپوزیتهای چوبی نیز به دلیل قیمت مناسب مواد زاید چوب و فرایند تولید، ارزان تر از چوب جامد با کیفیت بالا هستند.
این ماده در رنگهای متنوعی تولید میشود و نیاز به رنگ را از بین میبرد و از نظر ظاهری و حسی با چوب قابل مقایسه است. شما میتوانید سبک خاصی را انتخاب کنید که متناسب با آنچه میخواهید باشد، غالباً با خاصیت مقاومت در برابر باد و اشعه ماوراء بنفش.
اما یکی از مهمترین مزایای چوب کامپوزیت تأثیر محیطی آن است، زیرا میتوان آن از درختان کوچکتر در مقایسه با چوب جامد تولید کرد و نیازی به قطع جنگلهای بزرگ و قدیمی ندارد. همچنین میتوان از چوبهایی که دارای نقایصی هستند و در غیر این صورت دور ریخته میشود و همچنین گونههایی که به طور سنتی برای چوب جامد استفاده نشدهاند، ساخته شده است.
اما تأثیر زیست محیطی آن تا حد زیادی به نسبت تجدیدپذیری مواد غیر قابل تجدید مورد استفاده در ساخت آن بستگی دارد، در حالی که پلیمرهای نفتی به دلیل اتکا به مواد اولیه غیر قابل تجدید، در آن تأثیر منفی دارند.
مضرات کامپوزیت چوب
با وجود مزایای زیست محیطی، برخی از کامپوزیتهای چوبی در مقایسه با الوار جامد به تولید انرژی اولیه بیشتری احتیاج دارند. برخی از چوبهای کامپوزیت نؤپان و فیبر نیز برای استفاده در فضای باز مناسب نیستند، زیرا میتوانند آب را جذب کنند و نسبت به چوبهای جامد مستعد ابتلا به پیچ و تاب ناشی از رطوبت باشند.
نگرانی دیگر در مورد کامپوزیتهای چوبی، چسبهایی است که در طراحی آنها مورد استفاده قرار میگیرد و برخی از رزینها، فرمالدئید سمی را در محصول نهایی رها میکنند (خصوصاً موارد ساخته شده با محصولات پیوند اوره-فرمالدهید که یکی از ارزانترین و رایجترین چسبها است). مواد پلاستیکی که اغلب در ساخت کامپوزیتهای چوبی مورد استفاده قرار میگیرند، به دلیل داشتن گرمای شیمیایی بالاتر و خاصیت ذوب، در مقایسه با محصولات چوب جامد، خطر آتشسوزی بالاتری دارند.مصرفکنندگان باید در نظر داشته باشند که همه کامپوزیتهای چوبی برابر نیستند (با مواد و نسبتهای مختلف) و شما آنچه را بابتش پول میپردازید دریافت میکنید. بهتر است روی یک ماده کامپوزیت با کیفیت بالا سرمایهگذاری کنید که به مرور زمان این المانها را تحمل کرده و گرمای طبیعی چوب جامد را از یک گزینه جایگزین ارزان بازآفرینی کند.
آینده کامپوزیتهای چوب
توانایی کامپوزیتهای چوبی متناسب با مصارف خاص، همراه با خاصیت استحکام و قیمت مناسب آنها، آنها را به یک راه حل مناسب برای کاهش نیاز به چوب جامد تبدیل میکند. آنها با موفقیت در همه اشکال ساختمان، از پروژههای کوچک منزل گرفته تا کارهای ساخت و سازهای صنعتی استفاده شدهاند، و با توجه به اینکه فناوری پیرامون ساخت آنها است فقط پیشرفت میکنند، آینده روشن به نظر میرسد.
منبع: buildabroad