Influence of rice straw and wood fiber combination on physical and mechanical properties of rice straw pulverized composite board

• Dhanapal, Sujatha ^[1] ; Singh, Mamatha ^[1] ; Nagammanavar, Uday ^[1]
  1. [1] Indian Plywood Industries Research and Training Institute (IPIRTI). Bangalore, India
• Localización: Maderas: Ciencia y tecnología, ISSN 0717-3644, ISSN-e 0718-221X, Vol. 26, Nº. 1, 2024
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Influencia de la combinación de paja de arroz y fibra de madera en las propiedades físicas y mecánicas del tablero compuesto pulverizado de paja de arroz
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• Resumen
  • español

    La producción de tableros de partículas a partir de diversos tipos de materiales lignocelulósicos tiene éxito a escala comercial en diversas partes del país. Sin embargo, no se observa mucho éxito en el uso de residuos de cultivos para tableros de partículas. La paja de arroz y la paja de trigo son uno de esos materiales abundantemente disponibles en la India que pueden usarse para producir tableros de partículas. El presente trabajo investigó el efecto de la combinación de partículas de paja de arroz y fibras de madera sobre las propiedades físicas y mecánicas del tablero compuesto. Los tableros compuestos de paja de arroz pulverizada se produjeron con tres composiciones diferentes de material de paja de arroz (100 %, 70 %, 50 %) y fibras de madera (0 %, 30 %, 50 %). Se sintetizaron melamina urea formaldehído (MUF), fenol cardanol formaldehído (PCF), resina de isocianato bloqueado combinada con PCF (BPCF), isocianato bloqueado combinado con urea melamina formaldehído (BUMF) e isocianato bloqueado combinado con resinas PF (BPF). El sistema de resina (10%, 12%, 14%) con el aditivo requerido se mezcló con paja de arroz y fibras de madera. Según el sistema de resina empleado, se calcularon la temperatura de prensado en caliente, la presión específica y el tiempo de curado para la compresión de los tableros. Los tableros se produjeron con una densidad nominal de 780 - 850 kg/m3 y antes de las pruebas, las muestras de prueba se expusieron a una atmósfera mantenida a una humedad relativa del 65 ± 5 por ciento y a una temperatura de 27 ± 2 °C hasta que sus masas se casi constante. Los tableros fabricados se sometieron a una evaluación de propiedades físicas y mecánicas de acuerdo con la norma IS 3087. Se encontró que las partículas de paja de arroz con fibras de madera de 50-50 combinaciones unidas con PCF y también con adhesivo MUF de 12 % de sólidos de resina confirman el requisito. de propiedades físicas y mecánicas según IS 3087, tableros de partículas de madera y otros materiales lignocelulósicos (densidad media) para fines generales. En comparación con la resina para tableros híbridos de partículas de paja de arroz con fibra de madera, BPCF ha mostrado excelentes propiedades que BPF y BUMF. El estudio indicó que aumentar el porcentaje de reemplazo de fibras de madera con partículas de paja de arroz en más de un 50 % disminuyó la fuerza de la unión interna. Se puede concluir que los tableros de partículas pulverizados de paja de arroz se pueden fabricar con éxito con la combinación de 30 % - 50 % de fibras de madera utilizando resina PCF o resina BPCF.

  • English

    The production of particleboards from various kinds of ligno cellulosic materials are successful on commercial scale in various parts of the country.  However, much success is not seen in use of crop residues for particleboards. Rice straw and wheat straw are one such materials that are abundantly available in India that can be used to produce particleboard.  The present work investigated the effect of Rice straw particles and wood fibers combination on physical and mechanical properties of the composite board. The pulverized rice straw composite boards were produced with three different composition of rice straw material (100 %, 70 %, 50 %) and wood Fibers (0 %, 30 %, 50 %). Melamine Urea Formaldehyde (MUF), Phenol Cardanol Formaldehyde (PCF), Blocked Isocyanate resin combined with PCF (BPCF), Blocked Isocyanate combined with Urea Melamine Formaldehyde (BUMF) and Blocked Isocyanate combined with PF (BPF) resins were synthesized. The resin system (10%,12%,14%) with requisite additive was admixed with rice straw and wood fibers.  According to the resin system employed, the hot press temperature, specific pressure and curing time were worked out for compression of the boards. The boards were produced with 780 - 850 kg/m3 nominal density and prior to testing, the test specimens were exposed to an atmosphere maintained at a relative humidity of 65 ± 5 percent and at a temperature of 27 ± 2 °C until their masses are nearly constant. The boards made were subjected for evaluation of physical and mechanical properties according to IS 3087.  It was found that the Rice Straw particles with Wood Fibers of 50-50 combination bonded with PCF and also with MUF adhesive of 12 % resin solids confirms  to the requirement of  physical and mechanical properties as per IS 3087 particleboards of wood and other lignocellulosic materials (medium density) for general purposes Specification.  Comparison with resin for hybrid boards of rice straw particles with wood fiber, BPCF has shown excellent properties than BPF and BUMF. The study indicated that increasing the percentage replacement of wood fibers with rice straw particles by more than 50 % decreased the internal bond strength.   It can be concluded that rice straw pulverized particleboard can be successfully made with the combination of 30 % - 50 % wood fibers using PCF resin or BPCF resin.