
تعداد نشریات | 13 |
تعداد شمارهها | 626 |
تعداد مقالات | 6,517 |
تعداد مشاهده مقاله | 8,746,429 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 8,317,276 |
مطالعه رفتار حرارتی و زاویه تماس قطره در چوبپلیمر فورفوریله شده صنوبر | ||
پژوهشهای علوم و فناوری چوب و جنگل | ||
مقاله 2، دوره 27، شماره 4، اسفند 1399، صفحه 19-23 اصل مقاله (977.7 K) | ||
نوع مقاله: مقاله کامل علمی پژوهشی | ||
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22069/jwfst.2021.18191.1879 | ||
نویسندگان | ||
آیسونا طلائی* 1؛ توحید محمودی2؛ حمیده عبدل زاده3 | ||
1استادیار، گروه صنایع چوب، دانشکده مهندسی مواد و فناورهای نوین، دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی، تهران، ایران، | ||
2دانشجوی کارشناسیارشد، گروه صنایع چوب، دانشکده مهندسی مواد و فناورهای نوین، دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی، تهران، ایران، | ||
3دکتری علوم صنایع چوب و کاغذ، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه تهران، کرج، ایران | ||
چکیده | ||
چکیده سابقه و هدف: چوب پلیمرهای مختلف، ویژگیهای متفاوتی را در مقایسه با چوب ماسیو دارند، تحقیقات انجام شده تا کنون بیشتر به بررسی تغییرات فیزیکی و مکانیکی ایجاد شده در این فراورده ها پرداخته است از این رو این پژوهش به منظور بررسی رفتار حرارتی و زاویه تماس قطره در چوب پلیمر فورفوریله شده صنوبر انجام گرفت. مواد و روش ها: نمونههای چوب پلیمر با اشباع تحت فشار و پلیمریزاسیون منومر فورفوریل الکل با کاتالیزور حرارت ساخته شدند. نمونههای چوبی در دو سطح فورفوریلاسیون کم و زیاد با افزایش درصد وزنی به ترتیب 08/25% و 83/58% آماده و ساخته شدند. ثبات ابعاد نمونه ها با غوطه وری طولانی مدت در آب طبق استاندارد ASTM D-4442، زاویه تماس قطره با روش قطره گذاری آب دیونیزه و رفتار حرارتی نمونهها نیز با تکنیکهای TGA (آنالیز وزن سنجی حرارتی) و DTG (مشتق توزین حرارتی) بررسی شدند. یافته ها: نتایج نشان داد که واکشیدگی حجمی و جذب آب نمونههای فورفوریله شده نسبت به نمونههای شاهد کاهش می یابد. زاویه تماس قطره نیزدر نمونه های فورفوریله شده نسبت به نمونههای شاهد افزایش نشان داد و بیشترین زاویه تماس قطره در فورفوریلاسیون سطح زیاد بهدست آمد. با محدود شدن فضاهای جذب رطوبت و نفوذ کمتر آب در داخل خلل و فرج چوب زاویه تماس قطره و خاصیت ترشوندگی چوب پلیمرحاصل کاهش یابد. نتایج آنالیز گرمایی (DTG) نمونه های فورفوریله شده نشان داد در فاز اول مقدار انرژی آزاد شده با توجه به بالا بودن دمای سوختن سلولز و پایداری نمونهها کمتر است. در فاز دوم چوب پلیمر فورفوریله شده پایداری حرارتی بیشتری را نسبت به شاهد از خود نشان داده و با افزایش سطح فورفوریلاسیون این پایداری افزایش یافت. در فاز سوم، ترکیباتی که حاصل از تخریب حرارتی سلولز است، کاهش پیدا کرده و ماده قابل اشتعال کمتری تولید شده و انرژی آزاد شده نیز کاهش یافته است. در فاز سوم انرژی لازم برای شکستن پیوندها فراهم شده و صرف مشتعل کردن گازها و قطران میشود. نتیجه گیری: بر اساس یافته ها، چوب صنوبر فورفوریله شده نسبت به آزمونههای شاهد جذب آب و واکشیدگی حجمی کمتر داشته و دچار تغییرات فیزیکی کمتری میشود و بنابراین میتوان همچنین این فراورده دارای ثبات حرارتی بالاتری نسبت به چوب ماسیو است که کاربرد آن را در مواردی که در معرض دماهای بالاتر هستند ایمن تر می سازد.انتظار داشت در ساخت محصولات چوبی و مبلمان شهری، در ناحیه اتصالات نیز کمتر تحت تاثیر تغییرات شرایط جوی دچار گسیختگی شود. | ||
کلیدواژهها | ||
فورفوریلاسیون؛ TGA؛ DTG؛ خواص فیزیکی؛ زاویه تماس قطره | ||
مراجع | ||
1.Andris, M., Anete, K., Lita, F., and Uldis, S. 2018. Wood modification with furfuryl alcohol and Furfurylated wood durability in water. 17th International Scientific Conference Engineering for Rural Development. Pp: 1445-1451.
2.Buchelt, B., Dietrich, T., and Wagenfu, A. 2012. Macroscopic and microscopic monitoring of swelling of beech wood after impregnation with furfuryl alcohol. European J. of Wood and Wood Product. 70: 6. 865-869.
3.Eseyin, A.H., Steele, P.H., Pittman, C.U., and Ekpenyong, K.I. 2016. TGA torrefaction kinetics of cedar wood. J. of Biofuels. 7: 1. 20-27.
4.Esteves, B., Nunes, L., and Pereira, H. 2011. Properties of Furfurylated wood (Pinus pinaster). European J. of Wood Product. 69: 521-525.
5.Goldstein, I.S., and Dreher, W.A. 1960. Stable furfuryl alcohol impregnation solutions. Industrial & Engineering Chemistry Research. 52: 1. 57-58.
6.Heydari, F., Ghorbani, M., and Zabihzadeh, S.M. 2017. Effect of cell wall modification of styrene wood polymer with maleic anhydride and glycidyl methacrylate on thermal and mechanical behaviors and natural durability of composite. Iranian J. of Wood and Paper Industries. 7: 4. 601-614. (In Persian)
7.Hili, C. 2006. Wood modification chemical, thermal and other processes. Wiley Series in Renewable Resources.5: 99-127.
8.Kartal, S.N., Hwang, W.J., and Imamura, Y. 2007. Water absorption of boron-treated and heat-modified wood. J. of Wood Science. 53: 454-457.
9.Khodabandehloo, H., and Azadfallah, M. 2016. Thermal stability of cyanoethylated cellulose nanofiber. Nashrieh Shimi & Mohandesi Shimi Iran (NSMSI).35: 1. 91-97. (In Persian) 10.Kord, B. 2016. Effect of filler content and compatibilizer on thermal properties of wood flour-HDPE composites. J. of Wood & Forest Science and Technology. 22: 4. 187-204. (In Persian) 11.Lems, E.M., Winklehner, S., Hansmann, C., Gindl-Altmutter, W., and Veigel, S. 2019. Reinforcing effect of poly(furfuryl alcohol) in cellulose-based porous materials. Cellulose. 26: 4431-4444.
12.Lande, S., Westin, M., and schnieder, M. 2004. Properties of Furfurylated wood. Scandinavian J. of Forest Research. 1: 5. 22-30. 13.Lande, S., Westin, M., and Schneider, M. 2004. Chemistry and ecotoxicology of Furfurylated wood. Scandinavian J. of Forest Research. 19: 5. 14-21.14.Mantanis, G.I. 2017. Chemical modification of wood by acetylation or Furfurylation: A review of the present scaled-up technologies. Bioengineering and Resuscitation (BioRes). 12: 2. 4478-4489.
15.Pilgard, A., Treu, A., Vanzeeland, A.N., Gossenlink, R.J., and Westin, M. 2010. Toxic hazard and chemical analysis of leached from Furfurylated wood. Environmental Toxicology and Chemistry (ETC). 29: 9. 1918-1924.
16.Sinha, S., Jhalani, A., Ravi, M.R., and Ray, A. 2000. Modeling of pyrolysis in wood: a review. SESI J. 10: 1. 41-62.
17.Stamm, A.J. 1964. Wood and cellulose science. New York: Ronald Press. 549p.
18.Stamm, A.J. 1977. Dimensional stabilization of wood furfuryl alcohol resin. Wood technology: chemical aspects. American chemical society Washington D.C. 9: 141-149.
19.Talaei, A., and Tavakoliyan, M. 2016. Influence of Furfurylation on practical properties of beech plywood. Iranian J. of Wood and Paper Industries.7: 2. 219-230. (In Persian) 20.Talaei, A., Zare, M.S., and Abdolzadeh, H. 2016. Effect of Furfurylation on physical properties and surface quality of two woody species (Beech and Fir). Iranian J. of Wood and Paper Industries. 7: 3. 400-411. (In Persian)
21.Thygesen, L.G., Barsberg, S., and Venas, T. 2010. The fluorescence characteristics of Furfurylated wood studied by fluorescence spectroscopy and confocal laser scanning microscopy. Wood Science and Technology.44: 51-65.
22.Tomak, E.D., Baysal, E., and Peker, H. 2012. The effect of some wood preservatives on the thermal degradation of scots pine. Thermochimica Acta.547: 76-82. | ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 431 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 343 |