است]۲۲[.
جدول ۱-۱ درصد ضایعات بهره برداری جنگل و تولید مصنوعات در صنایع
ضایعات قطع و استحصال تبدیل در جنگل نگهداری در انبار یا جنگل تبدیل در صنعت روکش و تخته لایه جمع کل
درصد نسبت ۰۸/۸ ۲۱/۵۱ ۶/۶ ۴۰ ۲۵/۶۰ ۱۹/۲۶
به مصرف
درصد نسبت ۶۳/۱۸ ۴۶/۵۵ ۵۵/۱ ۵/۳ ۵/۳ ۱۰۰
به کل ضایعات
سیاست گذاری ها در زمینه استفاده از ضایعات چوب پالونیا برای تولید بلوک های مرکزی پانل ساندویچی به دلیل ابعاد کوچک آنها، با توجه به درصد بالای ضایعات قطعات چوب (ارائه شده در جدول۱-۱) بستر سازی مناسبی برای این صنعت بویژه از جنبه اقتصادی به نظر می‌آید.

از دلائل اصلی انتخاب این چوب برای استفاده در ساخت پانل ساندویچی، امتیاز دانسیته پایین و استحکام در واحد وزن بالای آن بود که به عنوان مبنایی برای ساخت پانل ساندویچی در این پایان نامه مورد نظر قرار گرفت.
همچنین خاصیت عایق حرارتی و رطوبتی این چوب امتیاز بالایی در استفاده آن به عنوان مرکز پانل ساندویچی است ]۳۰[. این چوب علاوه بر دارا بودن این خواص مطلوب، از مزایای هزینه پایین سرمایه گذاری، حجم رویش بالا و قیمت پایین نیز برخوردار است.
۱-۳ اهداف
در این تحقیق دو هدف اساسی مد نظر قرار گرفت که به شرح زیر می باشد:
۱- یافتن شرایط مناسب تولید پانل ساندویچی با مرکزیت چوب و رویه الیاف شیشه
۲- معرفی چوب پالونیا به عنوان یک ماده مناسب در لایه مغزی پانل های ساندویچی با خواص فیزیکی و مکانیکی مطلوب
۱-۴ تاریخچه پیدایش پانل ساندویچی
تاریخ پیدایش ساختارهای ساندویچی در سال ۱۸۲۰ توسط شخصی به نام دلو ^[۹] آغاز شد که استفاده از ساختارهایی با دو رویه و با فاصله ای بین آنها توسط او مرسوم شد. اولین استفاده گسترده از پانل های ساندویچی در زمان جنگ جهانی دوم بود که به دلیل کمبود مصالح در انگلستان در طی جنگ، برای ساخت هواپیما از لایه های نازک چوب به عنوان رویه و از چوب بالزا به عنوان مرکز استفاده شد که تولیدش موفقیت آمیز بود و به اسم Wooden wonder شناخته شد و از آن در نیروی هوایی رویال^[۱۰] (RAF) و تعدادی از نیروهای هواپیمایی اروپایی مورد استفاده قرار گرفت. بعدها وقتی این هواپیما وارد تولید در سال۱۹۴۱ شد، به اسم مسکوئیتو^[۱۱] و به عنوان یکی از سریعترین هواپیماهای موجود در جهان شناخته شد. در طی جنگ جهانی دوم، اولین تئوری‌های‌پانل ساندویچی نوشته شد. به این مضمون که دو رویه پانل ساندویچی برای ایجاد سکون در فاصله ای از هم قرار می گیرند. این رویه ها برای ایجاد مقاومت به یکدیگر وابسته اند و مرکز مورد استفاده نیز باید سفت باشد و موجب نگاه داشتن مسافت بین رویه ها شود و از لغزش رویه ها، کنار هم نیز جلوگیری کند.
در دهه ۵۰ استفاده از شانه عسلی ها به عنوان مصالح مرکزی پانل های ساندویچی، در صنعت هواپیما معمول شد که محدودیت هایی برای استفاده از آنها وجود داشت، به عنوان مثال بزرگترین مشکل آنها خوردگی شان در طول مدت استفاده بود.
در دهه۶۰ نیز فوم های مختلفی مانند پلی اورتان و پلی استیرن تولید شدند که به دلیل خاصیت عایقی شان، به عنوان مصالح مرکزی در این پانل ها مورد استفاده قرار گرفتند.
در این پانل ها، اغلب برای رویه از مصالح سنتی‌ای مانند فولاد و آلومینیوم استفاده می شد. اما امروزه استفاده از پلاستیک های تقویت شده الیاف شیشه به دلایل امتیازات فراوانی مانند خواص مکانیکی بالا، سطوح پرداخت عالی، مقاومت به خوردگی، سهولت کاربرد و هزینه پایین ساخت، به طور وسیع به عنوان رویه این پانل ها مورد استفاده قرار می‌گیرند. بنابراین، این پانل ها به علت خاصیت ضد آب رویه ها و سبکی شان، به طور عمده در بدنه کشتی ها مورد استفاده قرار می‌گیرند..
و امروزه پانل های ساندویچی برای کاربرد های مختلف بسیار مطلوب، انعطاف پذیر و مورد استفاده اند.
۱-۵ کلیات
۱-۵-۱ مفاهیم اولیه
واژه چندسازه Composite از کلمه انگلیسی «to compose» به معانی توأم کردن، ساختن و مخلوط کردن مشتق شده است. چندسازه ها از ترکیب و اختلاط چند ماده حاصل می‌شوند. دراینجا منظور ترکیب و اختلاط فیزیکی است نه شیمیایی، بطوریکه اجزاء تشکیل دهنده ماهیت شیمیایی و طبیعی خود را به طورکامل حفظ می‌کنند. گرچه در برخی از چندسازه های پیشرفته برای بهبود خواص، انجام اصلاحات شیمیایی جزئی سطحی در مورد مواد تشکیل دهنده الزامی‌است. با این تعریف چون تقریبا اکثر مواد طبیعی و مصنوعی را می توان چندسازه به حساب آورد، برای محدود کردن موضوع تعریفی عملی تر و اختصاصی تر از چندسازه ها ارائه می‌شود]۴[.
چندسازه ها موادی هستند:
۱) جامد (ترکیبات مایع از نظر خواص مکانیکی فاقد ارزش اند.)
۲) مصنوعی (مواد طبیعی مانند چوب و استخوان حذف می شوند.)
۳) متشکل از دو یا چند جزء (یا فاز) که از نظر شیمیایی یا فیزیکی کاملا متفاوتند و بصورت منظم یا پراکنده کنار هم قرار گرفته اند و لایه مشترک یا حد واسطی بین آنها وجود دارد و خواص مکانیکی یکی از فازها نسبت به فاز یا فازهای دیگر خیلی بهتر است.
۴) دارای خواص و ویژگی هایی هستند که هیچ یک از فازهای تشکیل دهنده به تنهایی نمی‌توانند آنها را داشته باشند.
۱-۵-۲ انواع چندسازه
به طور کلی مواد چندسازهی به سه دسته تقسیم می شوند که شامل موارد زیر باشد:
۱- چند سازه سرامیکی( (CMC ^[۱۲]
۲- چندسازه زمینه فلزی( (MMC ^[۱۳]
۳- چند سازه زمینه پلیمری (PMC) ^[۱۴] که رایج ترین دسته چند سازه ها هستند و بیش از ۹۰ درصد مصرف جهانی چندسازه را به خود اختصاص می‌دهند]۴[.
انواع چندسازه ها
چندسازه های پلیمری چندسازههای سرامیکی چندسازه های فلزی
(PMC) (CMC) (MMC)
مزایا : مزایا : مزایا (در مقایسه با (PMC :
قیمت پایین دمای کارکردی بسیار بالا استحکام عرضی بیشتر
فراورش ساده استحکام برشی و
مقاومت شیمیایی خوب فشاری بیشتر
وزن مخصوص پایین دمای کارکرد بالاتر
عدم جذب آب و آتش
معایب: معایب: معایب:
استحکام و مدول نسبتا پایین شکننده بودن کار زیادی بر روی شان
دمای کارکرد پایین،مقاومت محیطی صورت نمی‌گیرد.
ضعیف(قابل تخریب بوسیله اشعه ماوراء بنفش و حلال ها)
مثال: مثال: مثال:
پلی استر/ الیاف شیشه سرامیک/الیاف سیلیکون کارباید آلومینیوم/ ذرات
بتون (چندسازه معمولی) سیلیکون کارباید
آلومینا (چندسازه پیشرفته)
شکل۱-۱ طبقه بندی چندسازه ها از نقطه نظر نوع ماده زمینه]۶ [
۱-۵-۳ مهمترین موارد استفاده از چندسازه های زمینه پلیمری