ساخت چوب پلاستیک بسیار منعطف به همت دانشجوی دکتری دانشگاه آزاد واحد علوم و تحقیقات

نسترن صائبی، گروه علم و فناوری آنا- علی کاظمی تبریزی موفق به ساخت یک کامپوزیت چوب پلاستیک انعطاف‌پذیر شده است. وی در این‌باره می‌گوید: «پلاستیک در سال 1970 در ایتالیا اختراع شد که یک محصول جدید در صنایع چوب و کاغذ به شمار می‌رفت و از اضافات چوب درست می‌شد. اما در محصولی که ما آن را ساخته‌ایم، کامپوزیت (مواد مرکبی) از ترکیب و اختلاط چند ماده درست شده است. با ترکیب کردن فیزیکی دو یا چند ماده، علاوه بر اینکه موادی سبک‌تر و محکم‌تر از مصالح سنتی از قبیل فلزات، سرامیک­‌ها، چوب­‌ها و پلیمر­های معمولی به دست می­‌آید، می­توان برای هر کاربرد مشخصی، خواص مورد نظر را نیز اضافه کرد».

در اختلاط فیزیکی، اجزای تشکیل دهنده ماهیت شیمیایی و طبیعی خود را کاملا حفظ می­کنند، اگر چه در برخی از مواد مرکب پیشرفته برای بهبود خواص، اصلاحات جزیی سطحی در مورد مواد تشکیل دهنده الزامی است.

به گفته وی، کامپوزیت چوب پلاستیک (Wood Plastic Composites) که به اختصار«WPC» نامیده می‌شود، مانند مواد مرکب، دارای دو بخش اصلی است و گروه جدیدی از مواد است که در بسیاری از کشورهای پیشرفته در حال تولید و گسترش است. از مهم‌ترین و پرمصرف‌ترین موادی که به عنوان ماده زمینه مورد استفاده قرار می‌گیرند، می‏توان به پلی‌اتیلن سبک و سنگین، پلی‌پروپیلن، پلی‌استر و پلی‌وینیل کلراید (PVC) اشاره کرد. از مهم‌ترین موادی که در ساخت مواد مرکب WPC مورد استفاده قرار می‌گیرند می‌توان به مواد لیگنوسلولزی مثل الیاف چوب، آرد چوب، الیاف محصولات‌کشاورزی (پسماند محصولات کشاورزی، علف‌ها، گیاهان آبی و سایر مواد گیاهی)، لینتر پنبه، کنف، کتان، بامبو، کاه و باگاس اشاره کرد.

کاظمی گفت: «این ماده خواص مقاومتی بسیار بالاتری نسبت به موادی که قبلا در صنایع چوب مثل MDF ساخته شده بود، دارد. این خواص مقاومتی شامل خواص مکانیکی و جذب آب خیلی کمتری نسبت به MDF دارد و مقاومت خمشی بسیار بالایی دارد. یعنی با وارد شدن نیرو و ضربه مکانیکی از محور خنثی خارج نمی‌شود و نمی‌شکند».

وی افزود: «در این طرح که با کمک دکتر سفیدروح ابداع شده، ماده‌ای را درست کنیم که از ضایعات چوب و پلاستیک باشد و بعد ماده‌ای را به آن اضافه کردیم که مقاومت خمش بسیاری دارد».

وی همچنین گفت: «در شکل استاندارد، زمانی که می‌خواهید مقاومت خمشی جسمی را اندازه بگیرید، ماده‌ای را در درون یک دستگاه قرار می‌دهیم تا دستگاه نیرویی را به آن وارد کند. این نیرو زمانی که به حدی می‌رسد، می‌شکند. معمولا استاندارد پلاستیک به گونه‌ای است که تا زمانی که 5 سانت به سمت پایین می‌رود، در مقابل نیرو مقاومت می‌کند. این در حالی است که ماده‌ای که ما ساختیم حتی زمانی که 5 سانت هم پایین آمده بود، نشکست و محصول ما از آزمایش مقاومت خمشی پیروز بیرون آمد».

وی افزود: «در مورد مقاومت ضربه نیز دستگاهی وجود دارد که حالت چکشی دارد و به محصول ضربه وارد می‌کند. محصول ما مقاومت ضربه را نیز رد کرد. یعنی مقاومت ضربه نیز نتوانست این نوع پلاستیک را بشکند».

کاربردها

به گفته وی، این ماده محصولی است که به راحتی تولید می‌شود و این نخستین بار است که چنین محصولی در دنیا تولید می‌شود و کاربردهای بسیار زیادی هم دارد.

وی گفت: «از این ماده برای ساخت مبلمان شهری، پارکت زمین‌های ورزشی، سپر ماشین، دیوارهای ضدزلزله به دلیل مقاومت خمش بالایی که دارد و میز و صندلی شهری که شبیه به چوب است و هم نسبت به ضربه مقاومت بالایی دارد، می‌توان استفاده کرد».

به گفته کاطمی، پروسه ساخت آن بسیار ساده است و از مواد دیگر راحت‌تر ساخته می‌شود و با یک دستگاه پرس و بلندر (مخلوط‌کن) این ماده را می‌توان ساخت و بعد از آن هم قابل مصرف و کاربرد است.

از دیگر کاربردهای این کامپوزیت می‌توان به استفاده از آن در سقف کاذب، پوشش دیوار، پارتیشن‌بندی فضا، پوشش ستون‌های استوانه‌ای یا دیوارهای به فرم Arc، کفپوش زمین‌های بازی کودکان، استفاده در سالن‌های ورزشی به عنوان کف‌پوش و دیوار کوب، ساخت مبلمان صفحه‌ای فرم‌دار، ساخت مبلمان شهری، گلدان‌های استوانه‌ای شکل، نمای ایستگاه‌های اتوبوس اشاره کرد.

مزایای اختراع

کاظمی درباره مزیت‌های این اختراع گفت: «با این کامپوزیت می‌توان محصولات انعطاف پذیر ساخت یا محصولی با ارزش افزوده بالا به دلیل استفاده از ضایعات چوبی. فرآیند تولید این کامپوزیت بسیار ساده و ارزان است و به دلیل انعطاف پذیری، در دکوراسیون به عنوان پارتیشن مدولار قابلیت استفاده دارد».

وی افزود: «با این کامپوزیت می‌توان محصولاتی دوستدار محیط زیست ساخت و میزان آلودگی زیست محیطی ناشی از سوزاندن ضایعات چوبی یا دفن آنها را کاهش داد. از این محصول می‌توان در شرایط مرطوب و فضای باز و در محل‌هائی که مقاومت به ضربه بالا مورد نیاز است، بهره برد».

وی خاطر نشان کرد: «این محصول به دلیل پروسه آسان ساخت، در هر کارگاهی امکان تولید این محصول وجود دارد و قابلیت بازیافت و استفاده مجدد را نیز دارد».

ثبت اختراع

کاظمی گفت: «این اختراع را امسال ثبت کرده‌ام و قصد دارم که آن را ثبت جهانی کنم. اما برای این کار نیاز به 4000 یورو دارم. سعی کردم که از دانشگاه آزاد یا باشگاه نخبگان کمک بگیرم اما این باشگاه بودجه سالانه‌شان آن قدر کم است که نمی‌توانند این مبلغ را به من کمک کنند».