| تعداد نشریات | 286 |
| تعداد نشریات سازمان | 84 |
| تعداد شماره‌ها | 2,909 |
| تعداد مقالات | 32,812 |
| تعداد مشاهده مقاله | 43,140,651 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 19,712,801 |
تاثیر پیش تیمار تخمیر و حذف مواد استخراجی بر ویژگیهای آکوستیک چوب گونه ون (Fraxinus excelsior) | ||
| تحقیقات علوم چوب و کاغذ ایران | ||
| مقاله 5، دوره 39، شماره 1 - شماره پیاپی 86، فروردین 1403، صفحه 27-40 اصل مقاله (1.3 M) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22092/ijwpr.2023.361567.1750 | ||
| نویسندگان | ||
| زهرا دائی پور1؛ امیر لشگری* 2؛ مهران روح نیا3؛ احمد جهان لتیباری3؛ وحیدرضا صفدری2 | ||
| 1دانشجوی دکترای تخصصی، گروه علوم و صنایع چوب و کاغذ، واحد کرج، دانشگاه آزاد اسلامی، کرج، ایران | ||
| 2دانشیار، گروه علوم و صنایع چوب و کاغذ، واحد کرج، دانشگاه آزاد اسلامی، کرج، ایران | ||
| 3استاد، گروه علوم و صنایع چوب و کاغذ، واحد کرج، دانشگاه آزاد اسلامی، کرج، ایران. | ||
| چکیده | ||
| سابقه و هدف: امروزه اهمیت تیمارهایی مانند آبشویی و اتانول-استنشویی برای بهبود ویژگیهای آکوستیک چوب مورد توجه سازندگان سازآلات موسیقی قرار گرفته است. مواد استخراجی چوب در فهرست آن دسته از موادی هستند که بیشتر نقش ساختمانی ندارد و تخلیه هدفمند و صحیح آنها میتواند بدون کاهش سفتی، چوب را سبک کند. انجام پیش‌تیمارهایی از قبیل تخمیر با مخمر نان (قبل از فرایند آبشویی و اتانول-استنشویی) میتواند موجب خروج بیشتر مواد استخراجی از چوب گردد. در این مطالعه به بررسی اثر تیمارهای آبشویی و اتانول-استنشویی و پیشتیمار تخمیر بر خواص آکوستیک گونه ون (Fraxinus excelsior) پرداخته شده است. مواد و روش ها: چوب ون (Fraxinus excelsior) مورد نیاز از درون چوب یک الوار تجاری تهیه شده و تعداد 38 عدد تیر کوچک شعاعی با ابعاد اسمی 150×12×2 میلیمتر (طولی، شعاعی، مماسی) از قسمت درون چوب آن استخراج گردید. آزمونههای منتخب پس از رسیدن به رطوبت تعادل 12 درصد در شرایط کلیماتیزه، به‌منظور اندازهگیری ویژگیهای اولیه فیزیکی و آکوستیکی مورد آزمون ارتعاش اجباری در تیر دو سر آزاد قرار گرفتند. پس‌ازآن، آزمونههای اولیه به‌صورت تصادفی به دو گروه 19 آزمونهای تقسیم شدند. دسته اول بدون پیشتیمار و دسته دوم با پیشتیمار تخمیر در فرایند حذف مواد استخراجی توسط آب و بعد توسط ترکیب اتانول- استن قرار گرفتند. پس از هریک از مراحل آبشویی و حذف مواد استخراجی محلول در اتانول- استن، آزمون ارتعاش اجباری در تیر دو سر آزاد بر روی آزمونهها انجام گردید و خواص آکوستیکی آزمونهها اندازهگیری شد. نتایج: آبشویی بدون پیشتیمار با مخمر نان باعث کاهش جزئی و با پیشتیمار، باعث کاهش معنیدار مقادیر دانسیته شد (به ترتیب: 1/75 و 7/39 درصد). در حالی که فرایند حذف مواد استخراجی (با پیشتیمار و بدون پیشتیمار) توسط الکل-استن باعث کاهش معنیدار مقادیر دانسیته گردید (به ترتیب: 2/27 و 8/71 درصد). مقادیر مدولالاستیسیته در اثر آبشویی بدون پیشتیمار و با پیشتیمار، کاهش معنیدار از خود نشان دادند (به ترتیب: 11/37 و 16/47 درصد). فرایند حذف مواد استخراجی توسط اتانول- استن نیز در آزمونههای پیشتیمار نشده و پیشتیمار شده کاهش معنیدار مقادیر مدولالاستیسیته را در پی داشتند (به ترتیب: 13/87 و 20/93 درصد). آبشویی بدون پیشتیمار با مخمر نان و با پیشتیمار، باعث کاهش معنیدار مقادیر میرایی ارتعاش شده است که در این بین آزمونههای پیشتیمار شده درصد افت بیشتری در مقادیر حاصل از میرایی ارتعاش داشتهاند (به ترتیب: 13/87 و 20/93 درصد). فرایند حذف مواد استخراجی توسط الکل-استن مانند آبشویی باعث کاهش معنیدار مقادیر میرایی ارتعاش شده است که در این بین آزمونههای پیشتیمار شده، درصد افت بیشتری در مقادیر حاصل از این ویژگی را از خود نشان دادند (به ترتیب: 3/03 و 18/01 درصد). در این فاکتور نیز فرایند حذف مواد استخراجی محلول در اتانول- استن (با پیشتیمار و بدون پیشتیمار) نسبت به آبشویی، افت بیشتری را در مقادیر میرایی ارتعاش در پی داشته است (به ترتیب: 6/67 و 20/85 درصد). کارایی تبدیل آکوستیک در اثر آبشویی بدون پیشتیمار با مخمر نان باعث افزایش جزئی شد، در حالی که پیشتیمار سبب افزایش معنیدار مقادیر کارایی تبدیل آکوستیک گردید (به ترتیب: 0/44 و 25/24 درصد). فرایند حذف مواد استخراجی توسط الکل-استن نیز باعث افزایش معنیدار مقادیر کارایی تبدیل آکوستیک شد که در این بین آزمونههای پیشتیمار شده، درصد رشد بیشتری را در مقادیر حاصل از این ویژگی از خود نشان دادند (به ترتیب: 3/41 و 28/90 درصد). نتیجه گیری: هر دو شیوه آبشویی و اتانول-استنشویی در بهبود ویژگیهای فیزیکی (دانسیته) و آکوستیک (مدولالاستیسیته، میرایی ارتعاش و کارایی تبدیل آکوستیک) مفید بودند. در این بین اثر اتانول-استنشویی بیش از اثر آبشویی بود. پیشتیمار تخمیر با مخمر نان باعث بهبود عملکرد تیمارهای آبشویی و اتانول-استن شویی شد. | ||
| کلیدواژه‌ها | ||
| آکوستیک؛ آبشویی؛ موسیقی؛ ون؛ مواد استخراجی | ||
| عنوان مقاله [English] | ||
| Effect of fermentation pretreatment and extraction on the acoustic properties of Ash wood (Fraxinus excelsior) | ||
| نویسندگان [English] | ||
| Zahra Daeepour1؛ amir lashgari2؛ Mehran Roohnia3؛ Ahmad Jahan latibari3؛ Vahid Safdari2 | ||
| 1Ph.D. Student, Department of Wood and Paper Science and Technology, Karaj Branch, Islamic Azad University, Karaj, Iran | ||
| 2Associate Professor, Department of Wood and Paper Science and Technology, Karaj Branch, Islamic Azad University, Karaj, Iran | ||
| 3Professor, Department of Wood and Paper Science and Technology, Karaj Branch, Islamic Azad University, Karaj. | ||
| چکیده [English] | ||
| Background and objectives: Nowadays, the importance of treatments such as water washing and ethanol-acetone washing to improve the acoustic properties of wood has been noticed by the makers of musical instruments. Wood extractives are in the list of those materials that often do not have a construction role, and their purposeful and correct evacuation can lighten the wood without reducing the stiffness. Carrying out pre-treatments such as fermentation with bread yeast (before water washing and ethanol-acetone washing processes) can lead to the extraction of more extractable substances from wood. In this study, the effect of water washing and ethanol-acetone washing treatments as well as fermentation pre-treatment on the acoustic properties of Ash wood (Fraxinus excelsior) has been investigated. Methodology: Ash wood species (Fraxinus excelsior) was prepared from the wood of a commercial timber and 38 small radial beams with nominal dimensions of 150×12×2 mm (longitudinal×radial×tangential) were extracted from the hardwood. After reaching the equilibrium humidity of 12% in air-conditioned conditions, the selected samples were subjected to the forced vibration test in the free-free beam in order to measure the basic physical and acoustic characteristics. After that, the initial tests were randomly divided into two groups of 19 tests. The first group without pretreatment and the second group with fermentation pretreatment were placed in the process of removing the extractives by water and then by ethanol-acetone mixture. After each step of water washing and removing the extractive substances soluble in ethanol-acetone mixture, the forced vibration test in the free-free beam was performed on the samples and the acoustic properties of the samples were measured. Results: Water washing without pretreatment with bread yeast caused a slight decrease and with pretreatment, it caused a significant decrease in density values (respectively: 1.75 and 7.39%). While the process of removing extractives (with and without pretreatment) by ethanol-acetone mixture caused a significant decrease in density values (Respectively: 2.27 and 8.71%). The modulus of elasticity values showed a significant decrease due to water washing without pretreatment and with pretreatment. (Respectively: 11.37 and 16.47%). The process of removing the extractives by ethanol-acetone mixture also resulted in a significant decrease in the modulus of elasticity values in untreated and pretreated samples (Respectively: 13.87 and 20.93%). Water washing without pre-treatment with bread yeast and with pre-treatment has caused a significant decrease in the values of damping factor, among which the pre-treated samples had a greater percentage of drop in the values of damping factor (Respectively: 13/87 and 20.93%). The process of removing the extractive materials by ethanol-acetone mixture as washing has caused a significant decrease in the damping factor values, which among the pre-treated samples showed a greater percentage drop in the values resulting from this property (Respectively: 3.03 and 18.01%). In this factor, the process of removing the extractive substances soluble in ethanol-acetone mixture (with and without pretreatment) has resulted in a greater drop in damping values (respectively: 6.67% and 20.85%). Acoustic conversion efficiency due to water washing process without pretreatment with baker's yeast caused a slight increase, while pretreatment caused a significant increase in acoustic conversion efficiency values (Respectively: 0.44 and 25.24%). The process of removing extractive materials by ethanol-acetone mixture also caused a significant increase in the acoustic conversion efficiency values, which among the pre-treated samples showed a higher growth percentage in the values of this characteristic (Respectively: 3.41 and 28.90%). Both water washing methods and ethanol-acetone mixture washing were effective in improving the physical (density) and acoustic properties (modulus-elasticity, damping and acoustic conversion efficiency). Meanwhile, the effect of ethanol-acetone mixture washing was more than the effect of water washing. Fermentation pretreatment with bread yeast improved the performance of water washing and ethanol-acetone mixture washing treatments. | ||
| کلیدواژه‌ها [English] | ||
| Acoustics, Soaking, music, Ash wood, extractive | ||
| مراجع | ||
|
-Alves, ES., Eduardo, L.L. and Erika, A., 2008. Pernambuco Wood (Caesalpinia Echinata) used in the Manufacture of Bows for String Instruments. IAWA Journal, 29 (3): 323–335.
-Bodig, J. and Jayne, B.A., 1993. Mechanics of Wood and Wood Composites. Krieger Pub Co, USA, 736PP.
-Brémaud, I., 2012. What do we know on" resonance wood" properties? Selective review and ongoing research. Proc. Acoustics 2012, Nantes Conf, 23–27 April 2012, Nantes France: 2759–2764.
-Farvardin, F., Roohnia, M. and Lashgari, A., 2015. The effect of extractives on acoustical properties of persian silk wood (Albizia julibrissin). Maderas Ciencia y tecnología, 17(4): 749-758.
-Gan. W., Chen, C. and Kim, HT., 2019a. Single-digit-micrometer thickness wood speaker. Nat Commun,10 (1):1–8.
-Gan, W., Chen, C. and Wang, Z., 2019b. Dense, Self-Formed Char Layer Enables a Fire - Retardant Wood Structural Material. Adv Funct Mater, 29(14):1807444.
-Harris, C.M. and Piersol, A.G., 2002. Harris’ Shock and Vibration Handbook. McGraw-Hill, New York, NY, USA, 1456pp.
-Matsunaga, M., Obataya, E., Minamoto, K. and Nakatsubo, F., 2000.Working mechanism of adsorbed water on the vibrational properties of wood impregnated with extractives of pernambuco (Guilandina echinata Spreng). Journal of Wood Science, 46: 122–129.
-Minato, K., Konka, Y., Bremaud, I., Suzuki, S. and Obataya, E., 2010. Extractives of Muirapiranga (Brosimun sp.) and its effects on the vibrational properties of wood. J Wood Sci, 56:41–46.
-Mollaeikandelousi, M., Roohnia, M. and Naimian, N., 2016. A preliminary study of acoustic properties of acer velutinum wood. J For Wood Prod, 68(4):959–970.
-Obataya, E., Ono, T. and Norimoto, M., 2000. Vibrational properties of wood along the grain. Mater Sci, 35: 2993-3000.
-Roohnia, M., 2007. NDT-LAB; System to evaluate the mechanical properties of wood, Iranian Patent No. 44032/22-08-1386.
-Roohnia. M., Kohantorabi, M. and Tajdini, A., 2015. Maple wood extraction for a better acoustical performance. Eur J Wood Wood Prod, 73(1):139–142.
-Roohnia, M., Hashemi-dizaji, SF., Brancheriau, L., Tajdini, A., Hemmasi, AH. and Manouchehri, N., 2011. Effect of soaking process in water on the acoustical quality of wood for traditional musical instruments. BioResources, 6(2):2055–2065.
-Roohnia, M., 2019. Wood: Vibration and acoustic properties, in: Reference Module in Materials Science and Materials Engineering, 19th Ed, Elsevier Inc, Amsterdam, Netherlands, Available online,1-13.
-Segolpayegani, A., Brémaud, I., Gril, J., Thevenon, M.F. and Pourtahmasi, K., 2012. Effect of extractions on dynamic mechanical properties of white mulberry (Morus alba). Journal of Wood Science, 58(2):153-162.
-Wegst, U.K.G., 2006. Wood for sound. American Journal of Botany, 93(10): 1439-1448.
-Xu, W., Wu, Z. and Zhang, J., 2014. Effects of species and growth ring angles on acoustic performance of wood as resonance boards. Wood Fiber Sci, 46(3):412–420.
-Yuanyuan, Y., Rui, L., Xiaodong, Q., Yuxue, Y., Yang, Y., Xianglong, J., Bin, L., Yixing, L. and Zhenbo L., 2021. Effect of extraction on the acoustic vibrational properties of Picea jezoensis var. microsperma (Lindl.), W.C.Cheng & L.K.Fu, 78:24:1-13. | ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 309 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 177 |
||