Fa- és fenyőtobozok keverékéből készült forgácslap és MDF panelek Ellenáll a bomló gombáknak

Absztrakt

Forgácslemez és közepes sűrűségű farostlemez (MDF) paneleket kő fenyő (Pinus pinea) kúpok felhasználásával állítottak elő, amelyeket vagy fa részecskékkel, vagy fenyő és bükkfa rostjaival kevertek különböző arányban. A panelekből származó mintákat AWPA E10-06 talajblokk-tesztnek vetették alá két barna-rothadó gombával, a Gloeophyllum trabeum és a Postia placentával, valamint két fehér rothadásgombával, a Trametes versicolor és a Pleurotus ostreatus 12 héten keresztül. A mintákat a JIS K 1571 szabványos vizsgálati módszer szerint 3 hétig földalatti termeszeknek (Coptotermes formosanus) is alávetjük. A tűlevelű kúp anyagának nincs jelentős hatása a barna rothadásgombának kitett forgácslap és MDF minták bomlási ellenállására; a fehér rothadásgombáknak kitett minták tömegveszteségei azonban fokozatosan csökkentek, mivel a tűlevelű kúp aránya nőtt. A termeszeknek kitett mintákban nem tapasztaltak megnövekedett ellenállást. Bizonyos esetekben a fenyőtoboz tartalmú minták tömegvesztesége nagyobb volt, mint a kontroll mintáké.

Teljes cikk

FA- ÉS PINEKONOK KEVERÉKÉBŐL SZÁRMAZOTT ADATLAP- ÉS MDF-TÁBLÁK: ELLENÁLLÓSÁG A HALADÓ GOMBAKRA ÉS A LABORATÓRIUMI FELTÉTELEK MEGHATÁROZÁSÁRA

Coşkun Köse, a, * Evren Terzi, a Ümit Büyüksarı, b Erkan Avcı, b Nadir Ayrılmış, S. S. Nami Kartal, a és Yuji Imamura cx

Forgácslemez és közepes sűrűségű farostlemez (MDF) paneleket kő fenyő (Pinus pinea) kúpok felhasználásával állítottak elő, amelyeket vagy fa részecskékkel, vagy fenyő és bükkfa rostjaival kevertek különböző arányban. A panelekből származó mintákat AWPA E10-06 talajblokk-tesztnek vetették alá két barna-rothadó gombával, a Gloeophyllum trabeum és a Postia placentával, valamint két fehér rothadásgombával, a Trametes versicolor és a Pleurotus ostreatus 12 héten keresztül. A mintákat a JIS K 1571 szabványos vizsgálati módszer szerint 3 hétig földalatti termeszeknek (Coptotermes formosanus) is alávetjük. A tűlevelű anyag nem volt jelentős hatással a barna rothadásgombának kitett forgácslap és MDF minták bomlási ellenállására; a fehér rothadásgombáknak kitett minták tömegveszteségei azonban fokozatosan csökkentek, mivel a tűlevelű kúp aránya nőtt. A termeszeknek kitett mintákban nem tapasztaltak megnövekedett ellenállást. Bizonyos esetekben a fenyőtoboz tartalmú minták tömegvesztesége nagyobb volt, mint a kontroll mintáké.

Kulcsszavak: Forgácslemez; MDF; Fenyőtoboz; Bomlási ellenállás; Termesz ellenállás

BEVEZETÉS

A kőfenyőt (Pinus pinea L.) a világ különböző régióiban termesztik, és a török Erdészeti Főigazgatóság erdészeti statisztikája szerint a török kőfenyőerdők kb. 43 000 ha-ot fednek le (Névtelen 2010), és csaknem 6200 tonna kúpot szüreteltek. 2006-ban (Névtelen 2009). A fenyőtobozok nagy mennyiségű glükózt, valamint kisebb mennyiségű mannózt, galaktózt és xilózt, jelentős mennyiségű lignint és fenolos extraktívumokat, fenolt és sűrített tanninokat tartalmaznak (Petterson 1984; Micales et al. 1994). Gonultaş (2008) arról számolt be, hogy a kőfenyő kúpja alacsonyabb holocellulózokat és magasabb extraktív anyagokat tartalmaz, mint a fája. A holocellulózok és a lignin mennyisége a kő fenyőtobozban 67,6% -ot, illetve 37,2% -ot mért a kivont pinecone tömegére vonatkoztatva. A pinecones dietil-éter kivonatai gátolták a reprezentatív penész-, nedvfoltos és fahulló gombák szaporodását (Micales et al. 1994). Ezért a fenyőtoboz ígéretes alternatívának tűnik a természetesen tartós kompozitokkal szemben.

Számos korábbi tanulmány értékelte a különböző lignocellulózok gombáinak és termeszeinek rezisztenciáját a kompozitokban, azonban a pineconesból készült kompozitok rezisztenciájáról nincs információ. Ennek a tanulmánynak a célja tehát a fa és a fenyőtoboz bútorokkal előállított forgácslapok és MDF panelek bomlási és termesz ellenállásának vizsgálata volt.

KÍSÉRLETI

Pinecones elkészítése

Friss tobozokat gyűjtöttek a kő fenyőfákból (Pinus pinea) a törökországi Isztambul belgrádi erdőjében, a Fatih erdőrészletben. A kúpokat szárítás céljából műanyag lapra terítették a napon. Ezután a kúpokban lévő anyákat kivették, és a dió nélküli fenyőtobozokat 4 órán át 90 ° C-on forró vízben áztatták. Úgy gondolják, hogy ez a kezelés részben eltávolítja az ínyt a kúpok felületéről, és javítja a kúpliszt őrlési folyamatát és kötési tulajdonságait (Ayrilmis et al. 2009). A nedves kúpokat ezután 60 ° C-os kemencében 10 órán át szárítottuk, hogy a nedvességtartalom 20-30% -ra csökkenjen.

Forgácslemez panelek gyártása

Asztal 1. A forgácslap és az MDF panelek összetételének kísérleti tervezése

MDF panelek gyártása

Az MDF paneleket a laboratóriumban gyártották az ipari gyártást szimuláló eljárások alkalmazásával. Szárítás után a kúpokat forgó darálóval dolgozták fel víz hozzáadása nélkül. A kúpliszt átmegy az Egyesült Államokban 35 mesh-es szita, amelyet egy USA A 80 mesh-es szitát laboratóriumi kemencében 85 ° C-on 15 órán át szárítottuk 2-3% MC értékig. A fenyő (Pinus nigra) és a bükk (Fagus orientalis) fajokból álló farostokat (50:50 arányú keverék) egy törökországi kereskedelmi MDF-növényből nyertük. A farostokat termomechanikus finomítási eljárással állították elő, vegyszer és gyanta hozzáadása nélkül. A farostok és a kúpliszt összekeverése és az elegy rotációs dobkeverőbe helyezése után folyékony UF-gyantát (10%) viszünk fel a keverékre, levegőben porlasztott fúvókarendszerrel egy forgó keverőben. Az elegyet lemérjük, majd alumínium tömítőlemezen szőnyeggé formáljuk, 600–600 mm-es formázódoboz felhasználásával. A szőnyeg magasságának csökkentése és a szőnyeg tömörítése érdekében a szőnyeget hidegen sajtolták. Ez az eljárás lehetővé tette a szőnyegek könnyű behelyezését a melegprésbe. A 10% MC nyomású szálas szőnyegeket meleg préselésnek vetették alá, kézzel vezérelt, elektromosan fűtött prés alkalmazásával. Az

a maximális présnyomás, a préselési hőmérséklet és a teljes préselési ciklus 3,5 MPa, 180 ° C, illetve 8 perc volt. Az MDF paneleket 10%, 20%, 30%, 40% vagy 50% kúpos lisztet tartalmazzák a rost kemence száraz tömegére vonatkoztatva, majd lehűlés után 500 mm-re, 500 mm-re és 10 mm-re végleges méretre vágják. A kapott paneleket 80 és 120 szemcsés homokpapírral csiszoltuk. Összesen 12 kísérleti panelt gyártottak, mindegyik paneltípushoz kettőt. A folyamat egyéb paraméterei, például az UF-gyanta százalékos aránya, a présparaméterek, minden kísérleti panelen változatlanok voltak. Az előállított MDF panelek sűrűségértékei 0,73-0,76 g/cm3 voltak .

Bomlásállósági tesztek

Bomlási ellenállási tesztet hajtottunk végre, amikor a mintákat (19 mm x 19 mm panelvastagsággal) négy fa lebontó gombának, Gloeophyllum trabeum (Pers.:Fr.) Murrill MAD 617-R, Postia placenta (Fr.) M.J. Larsen & Lombard MAD 698-R, Trametes versicolor (L.:Fr.) PilátCOV 1030 (Coriolus versicolor (L.:Fr.) Quél.), És Pleurotus ostreatus (Jacq.:Fr.) P. Kumm.PLO 9669, talajtömörítési tesztben az AWPA E10-06 standard módszer szerint (AWPA, 2007). A G. trabeum és P. placenta kultúrákat az USDA Forest Service Forest Products Laboratory-ból (Madison, WI, USA) szereztük be, míg a T. versicolor és P. ostreatus kultúrákat a Kiotói Egyetem Fenntartható Humanoszféra Kutatóintézetéből (RISH) szereztük be, Japán. 12 hetes inkubálás után 27 ° C-on és 70% relatív páratartalom mellett a mintákon levő felületi gomba micéliumot eltávolítottuk, a mintákat 60 ° C-on szárítottuk, és a tömegveszteséget a minta teljes tömegének százalékában határoztuk meg. Kilenc mintát teszteltek minden egyes gomba és csoport esetében.

Termesz rezisztencia tesztek

A forgácslap és az MDF mintákat (panel vastagsága 20 x 20 mm) a JIS K 1571 standard módszer (JIS 2004) szerint a Coptotermes formosanus földalatti termesznek tették ki. Tartályként egy akrilhengert (80 mm átmérőjű, 60 mm magas), amelynek alsó végét 5 mm vastag kemény vakolattal (GCNew Plastone, Dental Stone, GC Dental Industrial Corp., Tokió, Japán) lezárták . A próbatestet a teszttartály vakolat aljának közepére helyeztük. Összesen 150, a japán Kiotói Egyetemen, a RISH laboratóriumi kolóniájából gyűjtött munkás termeszet tettünk be minden teszttartályba 15 termesz katonával együtt. Panelcsoportonként három mintát vizsgáltak a termeszekkel szemben. Az összeszerelt edényeket nedves pamutpárnákra helyezték, hogy vizet szolgáltassanak a mintáknak, és három hétig 28 ° C-on és> 85% relatív páratartalom mellett sötétben tartották őket. A próbatestek termesz támadás miatti tömegveszteségeit a minták kezdeti és utolsó kemencében szárított (60 ° C, 3 nap) tömegének különbségei alapján számoltuk ki, miután a termesz támadásából származó törmeléket megtisztítottuk.

Adatelemzés

Statisztikai elemzéshez Duncan Multiple Range Testjét (p0.05) alkalmazták a bomlási és a termesz ellenállási tesztek tömegveszteségei közötti különbségek értékelésére.

Eredmények és vita

A Gloeo-phyllum trabeum, a Postia placenta, a Trametes versicolor és a Pleurotus ostreatus tesztgombáknak kitett MDF és forgácslap minták 12 héten át történő tömegveszteségeit a 2. és a 3. táblázat tartalmazza. az MDF minták barna rothadásgombákkal szemben, de az összes minta tömegvesztesége kevesebb volt, mint 10%. A fenyőtobozból és a kevert előállított MDF minták jobban ellenálltak a barna rothadásgomba támadásának, mint a fehér rothadásgombák. A T. versicolor-nak kitett MDF-minták tömegvesztesége 32% és 48% között mozgott.

2. táblázat. Tömegveszteség (%) az MDF mintákban a bomlási ellenállási tesztekben a

3. táblázat. Tömegveszteség (%) a faforgácslemez mintákban a bomlási ellenállási tesztekben a

Hasonló eredményeket értünk el a forgácslap mintákban is. A pinecone nem volt jelentős hatással a farostlemez minták barna rothadásgombákkal szembeni érzékenységére. A legkisebb tömegveszteség a mintákban a P. placenta esetében volt (0,3–2,5%). A fehér rothadásgombák tömegveszteségi értékei magasabbak voltak, mint a barna rothadásgombáké. A T. versicolor megnövekedett tömegveszteséget okozott a forgácslap mintákban (30,2–42,8%).

A barna-rothadó gombákkal összehasonlítva a fehér-rothadó gombák nagyobb súlyveszteséget okoztak az összes MDF- és forgácslap-mintában. A T. versicolor és a P.ostreatus fehér rothadásgombának kitett minták tömegvesztesége a pinecone mennyiségének növekedésével csökkent. Ezek az eredmények arra engednek következtetni, hogy a farostlemezben és az MDF-ben lévő pinecone részecskék nem nyújtottak védelmet az ebben a kutatásban tesztelt gombákkal szemben.

Szabad szemmel úgy tűnt, hogy a mátrixban lévő fa és a fenyőtoboz részecskéket barna és fehér rothadásgombák lebontották, de ennek megerősítésére nem végeztek mikroszkópos értékeléseket.

Ábra mutatja a Coptotermes formosanus támadásnak kitett forgácslap és MDF minták átlagos tömegveszteségét a 3. héten. 1. és 2. Nem voltak következetes különbségek a kezelőszervek és a tűlevelű kúpot tartalmazó panelek között. Ezek az eredmények arra engedtek következtetni, hogy az összes minta élelmiszer-forrásként elfogadható a vizsgálatban használt termeszek számára.

ÁBRA. 1. Tömegveszteség (%) az MDF mintákban a termeszek ellenállási tesztjein. Az egyes oszlopokban ugyanazok a betűk jelzik, hogy nincs statisztikai különbség a minták között Duncan szorzótávolság-tesztje szerint

2820 Faucette Dr., Campus Box 8001
Raleigh, NC 27695