
تعداد نشریات | 13 |
تعداد شمارهها | 623 |
تعداد مقالات | 6,502 |
تعداد مشاهده مقاله | 8,645,542 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 8,242,833 |
رفتار مکانیکی و مقاومت زیستی چوب- پلیمرآکریلونیتریل اصلاحشده با آلکوکسی سیلان | ||
پژوهشهای علوم و فناوری چوب و جنگل | ||
مقاله 8، دوره 24، شماره 1، خرداد 1396، صفحه 103-116 اصل مقاله (796.09 K) | ||
نوع مقاله: مقاله کامل علمی پژوهشی | ||
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22069/jwfst.2017.10679.1556 | ||
نویسندگان | ||
فروهل سبحانی1؛ مریم قربانی کوکنده* 2؛ سید مجتبی امینی نسب3 | ||
1دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری | ||
2دانشگاه منابع طبیعی ساری | ||
3دانشگاه کردستان | ||
چکیده | ||
سابقه و هدف: اصلاح چوب با استفاده از مواد و روشهای دوستدار طبیعت، خواص چوب را برای بسیاری از کاربردها بهبود میبخشد. پلیمرهای مصنوعی به طور گستردهای برای اصلاح چوب مورد استفاده قرار گرفتند که در آن چوب به وسیله مونومرها اشباع و تبدیل مونومر به پلیمر منجر به تولید چوب-پلیمر گردید. در اصلاح با مونومر وینیلی آکریلونیتریل، گروههای هیدروکسیل دیواره همچنان آزاد بوده و قادر به جذب رطوبت هستند. بنابراین حضور مادهای برای اصلاح با اثر جفتکنندگی دیواره که بتواند بین مونومر و دیواره ارتباط برقرار کند میتواند باعث افزایش عمر مفید چوب گردد. در این تحقیق اثر ترکیب 3- تریمتوکسیسیلیلپروپیلمتاکریلات بر خواص مکانیکی و زیستی چوبپلیمر حاوی آکریلونیتریل بررسیگردید. مواد و روشها: الوار راستتار و فاقد عیب صنوبر، پس از خشک شدن به نمونههای آزمون مکانیکی و زیستی بهترتیب بر اساس استانداردهای ASTM-D143 و EN113 تبدیل شدند. نمونههای آزمونی در 7سطح شاهد، اصلاحشده با ترکیب سیلانی در زیرگروههای حاوی اتانول اسیدی تحت دمای 110 و 150 درجهسانتیگراد، اتانول حاوی آغازگر بنزوییلپراکساید و بدون آغازگر در دمای 150درجهسانتیگراد، آکریلونیتریل و سطح تلفیقی سیلان/آکریلونیتریل گروهبندیگردیدند. اشباع نمونهها به روش خلاء- فشار در سیلندر آزمایشگاهی انجام شد. در پژوهش حاضر برای تجزیه و تحلیل دادهها از آزمون آنالیز واریانس در قالب طرح کاملاً تصادفی استفاده شد. همچنین گروهبندی میانگینها نیز با آزمون چنددامنهای دانکن انجام گردید. یافتهها: بر اساس نتایج طیفسنجی زیرقرمز، اصلاح سیلان و حضور مونومر آکریلونیتریل در چندسازه تائیدشد. نمونههای سطح تلفیقی سیلان/ آکریلونیتریل بیشترین مقاومت خمشی، فشار موازی الیاف و سختی را نشاندادند. حضور آکریلونیتریل در حفره باعث افزایش خواص مکانیکی شد. در واکنش سیلان با چوب، افزایش دما بهدلیل تشدید واکنش، به افزایش مقاومتها منتهیگردید. حضور آغازگر در اصلاح، باعث پلیمر شدن بخشی از ترکیب سیلانی در حفرات سلولی چوب، علاوه بر اصلاح دیواره، و بهبود محسوستر خواص مکانیکی نسبت به سطح سیلانی فاقد آغازگر شد. اصلاح سیلان/ آکریلونیتریل در معرض قارچ پوسیدگی سفید Trametes versicolor بهبود معنیدار مقاومت به پوسیدگی را نشانداد. نتیجهگیری کلی: استفاده از ترکیب سیلانی باعث بهبود خواص مکانیکی و زیستی فرآورده چوبپلیمر حاصل از آکریلونیتریل گردید. بیشترین بهبود خواص مکانیکی در اصلاح ترکیبی سیلان/ آکریلونیتریل، به علت برهمکنش بیشتر سیلانولهای ترکیب سیلانی با گروههای هیدروکسیل چوب و همچنین حضور آکریلونیتریل در حفره سلول چوبی تعیین شد. اصلاح ترکیبی سیلان/ آکریلونیتریل افزایش محسوسی در مقاومت زیستی در معرض قارچ پوسیدگی سفید ایجاد کرد که علت آن را میتوان به پر شدن حفره و منافذ دیواره، رطوبت کمتر و در نهایت کاهش توانایی رشد، انتقال آنزیم و دسترسی ریسههای قارچ به دیواره نسبت داد. | ||
کلیدواژهها | ||
آکریلونیتریل؛ 3-تریمتوکسیسیلیلپروپیلمتاکریلات؛ چوبپلیمر؛ خواصزیستی؛ رفتار مکانیکی | ||
مراجع | ||
1.Bader, M., and Wrbitzky, R. 2006. Follow-up biomonitoring after accidental exposure to acrylonitrile- Implications for protein adducts as a does monitor for short –term exposure. Toxicology Letters. 162: 2.125-131. 2.Bengtsson, M., and Oksman, K. 2006. Silan cross-linked wood plastic composites: Processing and properties. Composites Science and Technology. 66: 2177-2186. 3.Bodirlau, R., Teaca, C.A., and Spiridon, I. 2009. Preparation and characterization of composites comprising modified hard wood and wood polymers/poly (vinyl chloride). Bioresources. 4: 4.1285-1304. 4.Das, O., Sarmah, A.K., and Bhattacharyya, D. 2015. A sustainable and resilient approach through biochar addition in wood polymer composites. Science of Total Environment. 15: 326-336. 5.Devi, R.R., and Maji, T.K. 2002. Studies of properties of rubber wood with impregnation of polymer. Bulletin of Materials Science. 25: 6.527-531. 6.Devi, R.R., and Maji, T.K. 2011. Preparation and Characterization of Wood/Styrene- Acrylonitrile Copolymer/MMT Nanocomposite. Journal of Applied Polymer Science. 122: 2099–2109. 7.Devi, R., and Maji, T. 2013. In-Situ Polymerized Wood Polymer Composite: effect of additives and nanoclay on the thermal, mechanical properties. Material Research. 16: 04.954-963. 8.Donath, S., Militz, H., and Mai, C. 2004. Wood modification with Alkoxysilanes. Wood Science Technology. 38: 555-566. 9.Ellis, D.W. 2000. Wood-Polymer Composites: Review of processes and properties, Molecular Crystals and Liquid Crystals Science and Technology. Section A. Molecular Crystals and Liquid Crystals. 353: 1.75-84. 10.Elvy, Sh.B., Dennis, G.R., and NG, L.T. 1995. Effects of coupling agent on the physical properties of wood-polymer composites. Journal of Materials Processing Technology. 48: 365-371. 11.Habibzadeh, D., Omidvar, A., Mastery Farahani, M., and Mashkoor, M. 2013. Introduction of wood-polymer composite and its use as an eco-friendly product. In: The Second National Conference of Sustainable Development of Agriculture and Healthy Environment. Sept. 12 Hamedan, Iran. 10p. 12.Hill, C.A.S., Mastery Farahani, M.R., and Hale, M.D.C. 2004. The use of organo alkoxysilane coupling agents for wood preservation. Holzforschung. 58: 316-325. 13.Jahantigh, H., Omidvar, A., and Khazaian, A. 2013. Distribution of Polymer in environmentally friendly modified wood. In: The first national conference of protection and planning of environment. Feb. 21 Hamedan, Iran. Pp: 1-6. 14.Kaki, R., and Ghorbani, M. 2013. Investigation of Water Absorption and Dimensional Stability of Beech Impregnated with Methylmethacrylate. Iranian Journal of Natural Resources. 66: 3.329-338. (In Persian) 15.Li, Y., Meng, X., Li, J., and Liu, Y. 2010. Performance of Wood-Polymer Composite Prepared by In-situ Polymerization of Styrene. Applied Mechanics and Materials. 26-28: 181-185. 16.Meyer, J. 1981. Wood-Polymer Materials: State of the Art. Wood Science Technology. 14: 2.49-54. 17.Militz, H., Donath, S., and Mai, C. 2006. Creating water-repellent effects on wood by treatment with silanes. Holzforschung. 60: 40-46. 18.Militz, H., and Mai, C. 2004. Modification of wood with silicon compounds. Treatment systems based on organic silicon compounds– a review. Wood Science and Technology. 37: 453-461. 19.Militz, H., Xie, Y., Hill, C.A.S., Zefang, X., and Mai, C. 2010. Silane coupling agents used for natural fiber/ polymer composites. Composites: Part A. 41: 806-819. 20.Nikkhah, A., Ghorbani, M., and Amininasab, S.M. 2015. Investigation on the mechanical and decay resistance properties of wood modified with maleic anhydride and methyl metacrylate. Iranian Journal of Wood and Paper Science Research. 30: 3.491-502. (In Persian) 21.Nikkhah, A., Ghorbani, M., and Amininasab, S.M. 2015. Determination the optimal conditions of poplar wood treatment with maleic anhydride and physical characteristics of the product. Accepted in Journal of Wood and Forest Science and Technology. (In Persian) 22.Omidvar, A., and Talaeepour, S. 2007. Investigation of physical properties of wood-polymer composites from palownia, aspen, maple, and hornbeam species. Pajouhesh and Sazandegi. 77: 85-91. (In Persian) 23.Pavia, D.L., Lampman, G.M., Kriz, G.S., and Vyvyan, J.A. 2008. Introduction to spectroscopy. Brooks Cole, USA, 745p. 24.Rowell, R.M. 2006. Advances and Challenges of Wood Polymer Composites. In 8th Pacific Rim Bio-Based Composites Symposium. November 20 -23. Kuala Lumpur, Malaysia. 25.Saiful Islam, Md., Hamdan, S., Jusoh, I., Rahman, Md.R., and Talib, Z.A. 2011. Dimensional Stability and Dynamic Young’s Modulus of Tropical Light Hardwood Chemically Treated with Methyl Methacrylate in Combination with Hexamethylene Diisocyanate Cross-Linke. Industrial and Engineering Chemistry Research. 50: 3900–3906. 26.Schneider, M.H., and Brebner, K.I. 1985. Wood-polymer combinations: Bonding of alkoxysilane coupling agents to wood. Wood Science and Technology. 19: 1.75-81. 27.Solpan, D., and Guven, O. 1998. Comparison of the dimensional stabilities of oak and cedar wood preserved by in situ copolymerization of allylglycidyl ether with acrylonitrile and methyl methacrylate. DieAngew Makromol Chem. 259: 33-37. 28.Standard test method for small clear specimens of timber. Designation, West Conshohocken, American Society for Testing and Materials, ASTM- D143 Standard, 1994. 29.Terziev, N., and Panov, D. 2009. Study on some alkoxysilanes used for hydrophobation and protection of wood against decay. International Biodeterioration and Biodegradation. 63: 456-461. 30.Wood preservatives. Method of test for determining the protective effectiveness against wood destroying basidiomycetes- Determination of the toxic values. Beuth Verlag GmbH, Berlin, European standards, EN 113, 1996. | ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 638 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 599 |