| تعداد نشریات | 282 |
| تعداد نشریات سازمان | 80 |
| تعداد شمارهها | 3,208 |
| تعداد مقالات | 35,560 |
| تعداد مشاهده مقاله | 53,001,257 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 92,287,482 |
تاثیر اصلاح گرمایی بر مقاومت بیولوژیکی و خواص کاربردی چوب | ||
| تحقیقات علوم چوب و کاغذ ایران | ||
| مقاله 8، دوره 41، شماره 2 - شماره پیاپی 95، تیر 1405، صفحه 185-197 اصل مقاله (746.66 K) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22092/ijwpr.2026.372631.1835 | ||
| نویسندگان | ||
| رضا حاجی حسنی* 1؛ سیده معصومه زمانی2؛ فرداد گلبابائی3 | ||
| 1دانشیار، بخش تحقیقات علوم چوب و فرآوردههای آن، موسسه تحقیقات جنگلها و مراتع کشور، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، تهران،ایران | ||
| 2دانشیار، مؤسسه تحقیقات جنگلها و مراتع کشور، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، تهران، ایران | ||
| 3بخش تحقیقات علوم چوب و فراورده های آن، مؤسسه تحقیقات جنگل ها و مراتع کشور، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، تهران، ایران | ||
| چکیده | ||
| سابقه و هدف: هدف از این تحقیق بررسی تأثیر اصلاح گرمایی بر دوام بیولوژیکی و برخی خواص فیزیکی و مکانیکی دو گونه چوبی زبانگنجشک (Fraxinus Sp.) و نوئل (Picea Sp.) است. بدین منظور از دو گونه چوبی موردنظر نمونههای ترمووود براساس فرایند ترمو-D تهیه گردید. از قارچ عامل پوسیدگی سفید (Trametes versicolor) بهمنظور ارزیابی دوام بیولوژیکی نمونههای چوبی شاهد و تیمار شده با فرایند گرمایی استفاده شد. میزان لاکاز تولید شده توسط قارچ عامل پوسیدگی سفید و نیز تأثیر این قارچ بر کاهش وزن و تغییرات دانسیته نمونهها پس از 16 هفته مجاورت نمونهها با قارچ مورد بررسی قرار گرفت. برخی خواص مکانیکی ازجمله مقاومت به ضربه و مقاومت به فشار موازی الیاف نمونهها قبل و بعد از مجاورت با قارچ عامل پوسیدگی سفید ارزیابی شدند. نتایج نشان داد که تیمار گرمایی سبب افزایش دوام بیولوژیکی هر دو گونه چوبی گردید. همچنین نتایج بیانگر کاهش مقاومت به ضربه و افزایش مقاومت فشاری موازی الیاف نمونهها در اثر تیمار گرمایی بودند. مواد و روشها: در این بررسی نمونههایی از دو گونه چوبی زبانگنجشک و نوئل تهیه گردید. سپس تیمار گرمایی نمونههای موردنظر با توجه به نوع فرایند گرمایی (ترمو-D) انجام شد. برای بررسی دوام بیولوژیکی و نیز خواص فیزیکی و مکانیکی، از چوبهای تیمار شده و شاهد نمونههای آزمونی استفاده گردید. بهمنظور بررسی دوام بیولوژیک نمونههای چوبی نیز از قارچ عامل پوسیدگی سفید (Trametes versicolor) استفاده شد. همچنین از مالت اکستراکت آگار بهعنوان محیط کشت قارچ استفاده شد. پس از تهیه قارچ موردنظر، اقدام به انتقال آنها روی محیط کشت در شیشههای kolle گردید و بعد در داخل ژرمیناتور قرار داده شدند تا سطح محیط کشت توسط قارچ پوشانده شود. سپس مجاورت نمونههای چوبی با قارچ موردنظر انجام شد و درنهایت شیشههای kolle حاوی نمونههای چوبی و قارچ به ژرمیناتور منتقل شدند. پس از 16 هفته کلیه نمونهها از داخل ژرمیناتور خارج شده و مورد آزمونهای فیزیکی، مکانیکی و نیز بررسی مقاومت بیولوژیکی قرار گرفتند. آزمونهای موردنظر شامل بررسی میزان لاکاز، اندازهگیری کاهش وزن، دانسیته، مقاومت به ضربه و مقاومت به فشار موازی الیاف بودند. استانداردهای مورد استفاده برای آزمونهای موردنظر شامل EN113، D143-09 ASTM و256 ASTM بودند. نتایج بهدستآمده جمعآوری و با استفاده از نرمافزار SPSS مورد تجزیهوتحلیل آماری قرار گرفتند. از آزمون تجزیه واریانس ANOVA نیز برای مقایسه بین گروهها استفاده شد. یافتهها: نتایج بهدستآمده نشان دادند که فعالیت و اثرگذاری قارچ عامل پوسیدگی سفید در نمونههای شاهد بیشتر از نمونههای تیمار شده با فرایند گرمایی در هر دو گونه چوبی بوده است. ازاینرو، حرارتدهی میتواند سبب بهبود و افزایش مقاومت بیولوژیکی گردد. از سویی، تیمار گرمایی با فرایند ترمو-D میتواند سبب بروز برخی تغییرات در خواص فیزیکی و مکانیکی گردد. اصلاح حرارتی ضمن آنکه سبب کاهش دانسیته میگردد همچنین میتواند عاملی بازدارنده در کاهش دانسیته ناشی از فعالیت قارچ عامل پوسیدگی سفید نیز باشد. همچنین این تیمار سبب بهبود مقاومت فشاری موازی الیاف میگردد، مضاف بر اینکه اثرگذاری قارچ عامل پوسیدگی سفید بر این ویژگی در نمونههای تیمار شده با فرایند گرمایی کمتر از نمونههای شاهد گردید. ویژگی مکانیکی مقاومت به ضربه نیز در اثر تیمار گرمایی کاهش مییابد و میزان این کاهش در نمونههای تیمار شده بیشتر از نمونههای شاهد است. نتیجهگیری: براساس نتایج بهدستآمده میتوان گفت که تیمار گرمایی میتواند سبب بهبود مقاومت بیولوژیکی، کاهش برخی خواص فیزیکی و مکانیکی و نیز پایداری بیشتر این ویژگیها در مقابل اثرگذاری قارچ عامل پوسیدگی سفید در دو گونه چوبی زبانگنجشک و نوئل گردد. | ||
| کلیدواژهها | ||
| اصلاح گرمایی؛ ویژگیهای کاربردی؛ قارچ پوسیدگی سفید؛ مقاومت بیولوژیکی | ||
| عنوان مقاله [English] | ||
| Influence of thermally modification on biological resistance and applied properties of wood | ||
| نویسندگان [English] | ||
| Reza Hajihassani1؛ Sead Masoumeh Zamani2؛ Fardad Golbabaei3 | ||
| 1Associate Prof. Wood and Forest Products Science Research Division, Research Institute of Forests and Rangelands, Agricultural Research Education and Extension Organization (AREEO) P.O. Box 13185-116, Tehran, Iran | ||
| 2Assistant Prof., Research Institute of Forests and Rangelands, Agricultural Research Education and Extension Organization (AREEO), Tehran, Iran | ||
| 3Wood and forest products division, Research Institute of Forests and Rangelands, Agricultural Research Education and Extension Organization (AREEO), Tehran, Iran | ||
| چکیده [English] | ||
| Background and objectives: The purpose of this study was to investigate the effect of heat treatment on bio-durability and some physical and mechanical properties of two wood species (Fraxinus Sp. and Picea Sp.). So, thermo-wood samples were prepared from Fraxinus Sp. and Picea Sp. based on thermo-D process. Heat-treated and untreated wood specimens were evaluated after exposing to white rot fungus for 16 weeks. The laccase activity and its effect on mass loss and wood density were also investigated. Moreover, some mechanical properties include impact strength and compression parallel to grain of both wood specimens was measured before and after exposing to fungus. The results showed that thermally modification improves the bio-durability of both wood species. The results also revealed reduction of mechanical properties due to heat treatment except compression parallel to grain. Materials and methods: In current study, the wood specimens were prepared from Ash and spruce woods. First, the prepared specimens were heat treated based on thermo-D process. Then, to investigate the biological resistance as well as physical and mechanical properties measurements, several specimens were prepared from heat treated and untreated wood. White rot fungus (Trametes versicolor) was used to evaluate the biological resistance of wood samples. Malt extract agar was also used as a culture medium. After preparing the white rot fungus, they were initially transferred on the culture medium in kolle dishes and then were placed inside the germinator to cover the surface of culture medium. Afterwards, the heat treated and untreated wood samples were exposed to the fungus and finally kolle dishes containing wood and fungus samples were transferred to the germinator. After 16 weeks, all specimens were taken from the germinator out and evaluated their physical and mechanical properties as well as biological resistance. The experiments included measurement of laccase activity, mass loss, density, impact strength and compression parallel to grain. The applied standards for physical, mechanical, and biological resistance experiments included EN113, ASTM D143-09, and ASTM D256. Eventually, the obtained results were statistically analyzed based on ANOVA method by SPSS software. Results: The results showed that the white rot fungus has been more efficiency on untreated specimens compared to thermo-wood in both wood species (Fraxinus Sp. and Picea Sp.). Therefor heat treatment improved the biological resistance, and also causes some changes in physical and mechanical properties of Ash and Spruce wood. The results also showed that thermal modification at high temperatures not only reduces the density of both woods, but also inhibited the reduction effect on density due to white rot fungus activity. Moreover, the results revealed that the compression parallel to grain of specimens was increased by heat treatment. On the other hand, reduction of this mechanical property due to the white rot fungus activity in thermo-wood samples was less than the controls. Evaluation of impact strength of specimens showed negative effect of heat treatment on this mechanical property. In addition, reduction of impact strength after exposure to the white rot fungus in heat treated specimens was higher than untreated. Conclusion: Based on the results, thermal modification can generally causes improvement of biological resistance, reduction of some physical and mechanical properties as well as more stability of applied properties of Ash and Spruce wood which is exposed to the white rot fungus. | ||
| کلیدواژهها [English] | ||
| Thermally modification, Applied properties, white rot fungus, Biological resistance | ||
| مراجع | ||
|
-American society for testing of materials. ASTM D 143-09. 2014. Standard methods of testing small clear specimens of timber.
-American society for testing of materials. ASTM D256. 2018. Standard test methods for determining the Izod pendulum impact strength of plastics.
-Ayata, U., Akcay, C. and Esteves, B., 2017. Determination of decay resistance against Pleurotus ostreatus and Coniophora puteana fungus of heat-treated scotch pine, oak and beech wood species. Maderas, Ciencia y tecnología. 19: 3. 309-316. https://doi.org/10.4067/s0718-221x2017005000026
-Delucis, R., Machado, S. F., Missio, A.L. and Gatto, D.A., 2019. Decay resistance of two-step freezing–heat-treated fast-growing eucalyptus wood. J. of the Indian Academy of Wood Science, 16: 2. 139-143. https://doi.org/10.1007/s13196-019-00237-w
-Ferraz, A., Córdova, A. M. and Machuca, A., 2003. Wood biodegradation and enzyme production by Ceriporiopsis subvermispora. Enzyme and Microbial Technology. 32: 1. 59-65. https://doi.org/10.1016/ s0141-0229(02)00267-3
-Field, J.A., Jong, E., Feijoo-Costa, G. and Bont, J.A.M., 1993. Screening for ligninolytic fungi applicable to the biodegradation of xenobiotics. Trends Biotechnol. 11: 44-49. https://doi.org/10.1016/0167-7799(93)90121-o
-Gaff, M., Babiak, M., Kačík, F., Sandberg, D., Turčani, M., Hanzlík, P. and Vondrová, V., 2019. Plasticity properties of thermally modified timber in bending–the effect of chemical changes during modification of European oak and Norway spruce. Composites Part B: Engineering. 165: 5. 613-625. https://doi.org/ 10.1016/j.compositesb.2019.02.019
-Ghorbani, M., Nikkhah Shahmirzadi, A. and Toopa, A., 2020. Effect of densification on the practical properties of chemical and thermal modified poplar wood. Iranian J. of Wood and Paper Industries, 11: 2. 185-197.
-Hajihassani, H., Zamani, S.M., Salehi, K. and Ghahri, S., 2022. Evaluation of engineering characteristics of decayed thermo-wood by brown rot fungus. Iranian Journal of Wood and Paper Science Research. 37: 4. 306-317.
-Icel, B., Guler, G., Isleyen, O., Beram, A. and Mutlubas, M., 2015. Effects of industrial heat treatment on the properties of spruce and pine woods. BioResources. 10: 3. 5159-5173. https://doi.org/10.15376/biores. 10.3.5159-5173
-Kamperidou, V., 2019. The biological durability of thermally-and chemically modified black pine and poplar wood against basidiomycetes and mold action. Forests. 10: 12. 1111-1128. https://doi.org/10.3390 /f10121111
-Kaygin, B., Gunduz, G. and Aydemir, D., 2009. The effect of mass loss on mechanical properties of heat treated Paulownia wood. Wood Research. 54: 2. 101-108. https://doi.org/10.1080/07373930802565921
-Mburu, F., Dumarc, S., Huber, F., Petrissans, M. and Gérardin, P., 2007. Evaluation of thermally modified Grevillea Robusta heartwood as an alternative to shortage of wood resource in Kenya. Characterisation of physicochemical properties and improvement of bio-resistance. Bioresource Technology. 98: 18. 3478–3486. https://doi.org/10.1016/j.biortech.2006. 11.006
-Militz, H., 2002. Thermal treatment of wood. European processes and their background, IRG/WP 02-40241. 33rd Annual Meeting, 12-17 May, Cardiff-Wales, 4: 1-17.
-The European Standard EN 113. 1997. Wood preservatives. Test method for determining the protective effectiveness against wood destroying basidiomycetes. https://doi.org/10.3403/2604290u
-Wentzel, M., Fleckenstein, M., Hofmann, T. and Militz, H., 2019. Relation of chemical and mechanical properties of Eucalyptus nitens wood thermally modified in open and closed systems. Wood Material Science & Engineering. 14: 3. 165-173. https:// doi.org/10.1080/17480272.2018.1450783
-Zamani, S.M., Hajihassani, R., Farzi, M., Mojerlou, S. and Ghahri, S., 2022. Effect of brown rot fungus on the functional characteristics of heat treated wood. Iranian Journal of Wood and Paper Industries. 13: 2. 161-170.
-Zarey, H.R., Hajihassani, H., Zamani, S.M. and Salehi, K., 2024. Effect of thermo-oil process on biological, physical and mechanical performance of produced thermo wood. Iranian Journal of Wood and Paper Science Research. 39: 3. 236-252. https://doi.org/10.22092/ijwpr.2024.366260.1776
| ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 149 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 122 |
||