वुड बेस्ड पैनल की आयामी स्थिरताः कारण और इसके सुधारात्मक उपाय

Tuesday, 07 December 2021

आयाम की स्थिरता वह डिग्री है जहाँ तापमान और आर्द्रता मे ं परिवर्तन के बावज ूद मटेरिअल अपने म ूल आयाम को बनाए रखती है। लकड ़ी जैसे मटेरियल की एक अ ंतर्निहित विशेषता यह होती है कि सापेक्ष आर्द्रता मे ं परिवर्तन के साथ उनके रैखिक आयाम परिवर्तनशील होते है। छत की शीलिंग या क ंस्ट्रक्शन मटेरियल के रूप मे ं, वुड पैनल अक्सर न केवल तापमान परिवर्तन के साथ, बल्कि सापेक्ष आर्द्रता मे ं परिवर्तन के साथ भी एक्सपोज ़ होते है ं; वे सीधे पानी के स ंपर्क मे ं भी आ सकते है ं। यही कारण है कि ऐसे कई अध्ययन है ं जो बोर्ड मे ं पैदा हुई विकृतियो ं की डिग्री और या ंत्रिक] गुणो ं या उत्पादन से स ंब ंधित कारको ं को शामिल करते हुए उनके स ंब ंध की जा ंच करते है ं। जल के अवशोषण और सेलवॉल के घटको ं के विलुप्त होने से स ूजन और स ंकुचन के कारण लकड ़ी मे ं पैदा हुई विकृति अभी भी आयामी रूप से स्थिर बहुपरतीये वुड बेस्ड पैनल की इंजीनियरिंग को चुनौती दे रहा है।

संतृप्त ताजा कटे लॉग से लेकर अच्छी तरह सूखे लकड़ी के इनडोर ढांचे और फर्नीचर तक, लकड़ी के सभी उत्पादों में नमी होती है। लकड़ी में नमी या तो बांडेड वाटर या फ्री वाटर के रूप में जमा हो जाता है। पानी के हाइड्रोजन अणुओं और लकड़ी के सेलुलोज के हाइड्रॉक्सिल अणुओं के बीच बॉनिं्डग फ़ोर्स के सेलवॉल के भीतर बोंडेड वाटर होता है। फ्री वाटर कोशिका के लुमेन या गुहाओं में समाहित होता है और सरफेस टेंशन द्वारा धारण किया जाता है। प्लाइवुड विनियर लॉग को घुमाकर और लॉग से पतले विनियर को छीलकर बनाए जाते हैं, तो विनियर में पतले आयामों की दिशा में नमी का स्थानांतरण लॉग की रेडियल दिशा में नमी हस्तांतरण के बराबर होता है। जब इन विनियर को इकट्ठा किया जाता है और इमारतों और फर्नीचर में उपयोग किया जाता है, तो एक्सपोज्ड सरफेस के माध्यम से प्लाईवुड में नमी का स्थानांतरण मूल लॉग की रेडियल दिशा में नमी हस्तांतरण के बराबर होता है।

उदाहरण के तौर पर रोटरी पीलिंग विनियर के कारण, प्लाईवुड में कच्ची लकड़ी की तुलना में अधिक समान रूप से नमी के हस्तांतरण जैसी विशेषताएँ होंगी, जिसमें वुड ग्रेन के रेडियल और क्षैतिज दोनों दिशाओं में नमी का स्थानांतरण होगा।

वुड बेस्ड पैनल हाईड्रोस्कोपिक होते हैं और चूंकि उनका सरफेस से वॉल्यूम का अनुपात बहुत अधिक होता है, इसलिए फिजिकल डेफोर्मेशन और दरारें भी संभव हैं। प्लाईवुड के मामले में ग्लू लाइन का ताकत नमी बदलने से प्रभावित होते हैं, जिसके परिणामस्वरूप डीलैमीनेशन और पैनल की विफलता का भी खतरा होता है।

हीड्रोस्कोपिक मटेरियल का प्रभाव कई कारकों पर निर्भर करता हैः - किसी दिए गए स्थान में मटेरियल की मात्रा और प्रकार, बाहरी जलवायु, बाहरी वेंटिलेशन रेट और नमीउत्पादन की दर, जो इनडोर के ापमान और आरएच फैक्टर पर भी निर्भर करती है।

आयामी स्थिरता लकड़ी और लकड़ी पर आधारित पैनल की अधिकतर जांच की गई विशेषताओं में से एक रही है। लकड़ी के मटेरियल की हाईड्रोस्कोपिक प्रकृति सेल वाल पॉलिमर के हाइड्रॉक्सिल समूहों से आती है। वुड बेस्ड पैनल की आयामी स्थिरता लकड़ी की प्रजातियों, पैनल के घनत्व, प्रकार और एडहेसिव की एकाग्रता, आकार देने की दक्षता और दबाव की स्थिति जैसे कई फैक्टर से प्रभावित होती है। 

लकड़ी की प्रजातियों का वुड बेस्ड पैनल की मोटाई में स्वेलिंग पर प्रभाव पड़ता है, जब घनत्व और एडहेसिव के पोलीमराइजेशन को प्रभावित करने वाले रासायनिक गुणों पर विचार किया जाता है, तो कुछ अध्ययनों का दावा है कि लकड़ी के हाइड्रोस्कोपिक विस्तार सेल वाल के घनत्व पर निर्भर करता है। इन अध्ययनों से पता चला है कि स्वेलिंग लकड़ी के घनत्व के समानुपाती होती है।

लकड़ी की अम्लता और इसकी रासायनिक विशेषताएं जैसे पीएच और बफर कैपेसिटी भी आयामी स्थिरता में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है क्योंकि ये गुण कुछ एडहेसिव के पॉलीमेराइजेशन को प्रभावित करते हैं। उदाहरण के लिए, यूरिया-फॉर्मेल्डिहाइड एडहेसिव को पॉलीमेराइजेशऩ करने के लिए अम्लीय परिस्थितियों की आवश्यकता होती है और अधूरा पॉलीमेराइज़ेशन अधिक स्वेलिंग पैदा करेगा। बफर क्षमता पीएच को बदले बिना अधिक अम्लीय या मूल पदार्थ के संपर्क में रहने की क्षमता है। यह एडहेसिव के बहुलकीकरण को प्रभावित करेगा। एडहेसिव के प्रकार, वितरण और एकाग्रता का वुड बेस्ड पैनल के विकास और प्लाईवुड के भौतिक विरूपण की आयामी स्थिरता और यांत्रिक गुणों पर महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ता है।

चूंकि सापेक्ष आर्द्रता में भिन्नता पैनल के मॉइस्चर कंटेंट को प्रभावित करती हैं और इसके आयाम में परिवर्तन केपरिणामस्वरूप, परीक्षण के दौरान परीक्षण के टुकड़ों को सापेक्ष आर्द्रता के विभिन्न स्तरों पर कंडीशनिंग के बाद मापा जाता है। पैनल उत्पादों की संतुलन मॉइस्चर कंटेंट, मॉइस्चर में बदलाव पर निर्भर करता है। सोखने की तुलना में किसी सापेक्ष आर्द्रता के लिए उच्च संतुलनात्मक मॉइस्चर कंटेंट डिसॉर्प्शन में प्राप्त की जाती है। वास्तविक आयामी परिवर्तन प्राप्त करने के लिए, इसे डिसॉर्प्शन में 65 फिसदी सापेक्ष आर्द्रता और 85 फीसदी सापेक्ष आर्द्रता तथा डिसॉर्प्शन में 65 फीसदी सापेक्ष आर्द्रता और 30 फीसदी सापेक्ष आर्द्रता के बीच मापा जाता है।

विशेष रूप से वुड बेस्ड पैनल के लिए, आयामी स्थिरता में सुधार के लिए उपचार के कई तरीके हैं जिन्हें एप्लिकेशन के तीन अलग-अलग तरीकों में विभाजित किया जा सकता हैः - प्री ट्रीटमेंट, पोस्ट ट्रीटमेंट और प्रोडक्शन टेक्नोलॉजी। प्रोडक्शन टेक्नोलॉजी के तरीकों में वे शामिल हैं जो रेजिन कंटेंट में सुधार और पानी के विकर्षक के अनुप्रयोग से संबंधित हैं। जबकि पोस्ट-ट्रीटमेंट को समेकित पैनल पर लागू किया जाता है और थर्मल ट्रीटमेंट सबसे सामान्य है। लकड़ी के थर्मल मोडिफिकेशन को लंबे समय से लकड़ी के आयामी स्थिरीकरण में सुधार और इसके क्षय प्रतिरोधm को बढ़ाने के लिए संभावित उपयोगी विधि के रूप में मान्यता प्राप्त है।

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