استفاده از مدل‏های رگرسیونی برای پیش‏بینی اثر دانسیتة گونة چوبی و دانسیتة تخته بر ویژگی‏های تختة‏ خرده‏چوب همسان

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استاد گروه علوم و صنایع چوب و کاغذ، دانشکدة منابع طبیعی دانشگاه تهران، کرج، ایران

2 دانشجوی دکتری تخصصی، گروه علوم و صنایع چوب و کاغذ، دانشکدة منابع طبیعی دانشگاه تهران، کرج، ایران

3 کارشناس ارشد رشتة صنایع چوب و کاغذ، دانشکدة منابع طبیعی دانشگاه تهران، کرج، ایران

چکیده

به‏‏منظور پیش‏بینی اثر دانسیتة گونة چوبی و دانسیتة تخته بر ویژگی‏های تختة خرده‏چوب همسان از طریق به‏کارگیری معادلات رگرسیونی، با در نظر گرفتن دو متغیر دانسیتة خشک گونة چوبی در سه سطح 460،630، و 790 کیلوگرم بر متر مکعب و دانسیتة تختة 520، 620، و 720 کیلوگرم بر متر مکعب، تختة خرده‏چوب همسان (یک‌لایه) ساخته شد. خواص تخته‏ها شامل مقاومت، مدول خمشی، مقاومت برشی، جذب آب، و واکشیدگی ضخامت، بعد از 24 ساعت غوطه‏وری، اندازه‏گیری شد. با استفاده از مدل‏های رگرسیونی چندگانة خطی به‏روش گام‏به‏گام، نتایج تحلیل و ارزیابی شد. متغیرهای دانسیتة گونه و دانسیتة تخته بر‌اساس میزان اثرگذاری در مدل‏های مقاومت خمشی، مقاومت برشی، جذب آب، و واکشیدگی ضخامت وارد شدند. اثر این دو عامل بر مدول الاستیسیتة تخته‏ها معنی‏دار نبود. با توجه به مقدار کم ضرایب تبیین مدل‏های مقاومت برشی و جذب آب، این مدل‏ها برای پیش‏بینی ویژگی‏های اشاره‌شده دقت کافی نداشتند. نتایج حاصل از نقشه‏های اثرگذاری متقابل با استفاده از نرم‏‏افزار Minitab نشان داد که هر‌چند با افزایش دانسیتة تختة خرده‏چوب همسان عموماً خواص مکانیکی تخته‏ها افزایش می‏یابد، تخته‏های با دانسیتة 520ـ620 کیلوگرم بر متر مکعب نیز دارای حد نصاب مقادیر تعیین‌شده توسط استاندارد مربوط به این گونه تخته‏ها هستند. در این میان، واکشیدگی ضخامت تخته‏ها بیشتر از مقدار تعیین‌شده در استاندارد است که برای بهبود آن می‏توان از تیمارهای اضافی مانند به‏کارگیری مواد مقاوم به آب استفاده کرد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

The Usage of Regression Models for Prediction of the Effects of Wood Species Density and Board Density on One Layered Particleboard Properties

نویسندگان [English]

  • Ali Enayati 1
  • Farnaz Eslah 2
  • Elham Farhid 3
1 Professor, Department of Wood and Paper Science and Technology, Faculty of Natural Resources, University of Tehran, Karaj, I.R. Iran
2 Ph.D. Student, Department of Wood and Paper Science and Technology, Faculty of Natural Resources, University of Tehran, Karaj, I.R. Iran
3 Graduated MSc., Department of Wood and Paper Science and Technology, Faculty of Natural Resources, University of Tehran, Karaj, I.R. Iran
چکیده [English]

board density by regression models, this study was carried out. Regarding two variables: wood dry
density (460, 630 and 790 Kg/m3) and board density (520, 620 and 720 Kg/m3) one layer
particleboards were made. Board properties such as MOR, MOE, shear strength, water absorption and
thickness swelling (after 24h immersion) were measured. Stepwise multivariate regression models
were used to evaluate the effect of the above variables on board properties and to determine the most
effective parameter. Equations indicated that both two factors affected the models of MOR, shear
strength, WA and TS based on the degree of their importance. The effect of the variables on MOE was
not significant. Results from minitab contour plots revealed that increase in board density caused to
improvement mechanical properties. Regarding the shortage of initial wood resources, it is possible to
making particleboards with density of 520 - 620 kg/m3 with mechanical properties within those
required by corresponding EN standard. TS values were higher than requirements. Panels required
additional treatments such as using amount of water resistant materials.

کلیدواژه‌ها [English]

  • board density
  • counter plots
  • one layered particleboard
  • Regression model
  • wood species density
[1]. Doosthoseini, K. (2008). Wood Composite Materials, Manufacturing, Applications, Vol 1, Tehran University Press, Iran, 647 pp.

[2]. Dias, F. M., Nascimento, M. F., Martinez-Espinosa, M., Lahr, F. A. R., and Domenico Valarelli, I. (2005). Relation between the compaction rate and physical and mechanical properties of particleboard. Materials Research, 8(3):329-333.

[3]. Eslah, F., Enayati, A. A., Faezipour, M., and Tajvidi, M. (2011). Investigation the effect of increasing board density and amount of UF resin on particleboard properties. Iranian Journal of Wood and Paper Industries, 2(1): 103-113.

[4]. Eslah, F., Enayaty A.A, Tajvidi, M., and Faezipour, M.M. (2012). Regression models for the prediction of poplar particleboard properties based on urea formaldehyde resin content and board density. Journal of Agricultural Science and Technology, 14(6): 1321-1329

[5]. Arabi, M., Faezipour, M., Layeghi, M., and Enayati, A.A. (2011). Interaction analysis between slenderness ratio and resin content on mechanical properties of particleboard. Journal of Forestry Research, 22(3):461–464.

[6]. Dai, C., Yu, C., and Jin, J. (2008). Theoretical modeling of bonding characteristics and performance of wood composites. Part IV. Internal bond strength. Wood and Fiber Science, 40(2): 146–160.

[7]. Hiziroglu, S., Jarusombuti, S., and Fuengvivat, V. (2005). Surface characteristics of wood composites manufactured in Thailand. Journal of Building and Environment, 39:1359-64.

[8]. Barboutis, J. A., and Philippou, J. L. (2007). Evergreen mediterranean hardwoods as particleboard raw material. Journal of Building and Environment, 42:1183-1187.

[9]. Lin, C. J., Hiziroglu, S., Kan, S. M., and Lai, H. U. (2008). Manufacturing particleboard panels from Betel Palm (Area catechulinn). Journal of Materials Processing, 97:445-448.

[10]. Hayashi, K., Ohmi, M., Tominaga, H., and Fukada, K. (2003). Effect of board density on bending properties and dimensional stabilities of MDF-reinforced corrugated particleboard. Wood Science and Technology, 49:398-404.

[11]. EN 326. (1993). Wood Based Panels. Sampling, Cutting and Inspection. Sampling and cutting of test pieces and expression of test results. European Committee for Standardization. Brussels, Belgium.

[12]. EN 317. (1993), Particleboard and fiberboards. Determination of swelling in thickness after immersion in water. European Committee for Standardization. Brussels, Belgium.

[13]. EN 310. (1993). Wood Based Panel. Department of modulus of elasticity in bending and bending strength. European Committee for Standardization, Brussels. Belgium.

[14]. American Society for Testing Materials (ASTM). (1999). Standard test methods for evaluating properties of wood-based fiber and particle panel materials static tests of timbers. D 1037-93, ASTM, Philadelphia, PA.

[15]. EN 312. (2003). Particleboards-Specifications. European Committee for Standardization, Brussels, Belgium.

[16]. Cai, Z., Wu, Q., Lee, J. N., and Hiziroglu, S. (2004). Influence of Board density, Mat construction, and chip type on performance of particleboard made from eastern redcedar. Forest Products Journal and Index, 54(12), 226-232.

[17]. Wang, S.Y., Chen, T.Y., and Fann, J.D., (1999). Comparison of internal bond strength and compression shear strength of wood-based materials. Journal of Wood Science, 45: 396–401.

[18]. Zhou, D. 1990. A Study of oriented strand board made from hybrid poplar. Holz als Roh-und werk stoff, 48:293-296.

[19]. Kalaycioglu, H., Deniz, I., and Hiziroglu, S. (2005). Some of properties of particleboard from paulownia. Journal of Wood Science, 51(4):410-414.

[20]. Nemli, G. (2002). Factors Affecting the Production of E 1 type Particleboard. Turkish journal of Agriculture and. Forestry, 6 (1): 31-36.