بررسی اثر ترکیبی تیمار نانونقره و تیمارحرارتی بخار گرمایی بر خواص چوب

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 عضو هیئت علمی، گروه صنایع چوب، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی

2 کارشناس‌ارشد صنایع چوب دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی، مربی فنی وحرفه ای شهرستان کامیاران

چکیده

در این تحقیق اثر ترکیبی اشباع چوب با محلول نانونقره و تیمارحرارتی با بخارآب (بخار گرمایی) بر برخی خواص فیزیکی و مکانیکی چوب‏های راش (Fagus orientalis Lipsky) و نوئل (Picea abies) مورد ارزیابی قرارگرفت. نمونه‌های چوب ابتدا به مدت 20 دقیقه درفشار 25/0مگاپاسکال در سیلندر اشباع، توسط محلول نانو نقره اشباع شده و متعاقباً تحت تیمار بخار گرمایی دردماهای 120، 150 و 180 درجه سلسیوس و زمان1، 3 و 5 ساعت قرارگرفتند. نمونه‌های شاهد، بدون مرحله اشباع، فقط تحت تیمار بخار آب قرارگرفتند. واکشیدگی حجمی بعد از 2و 24 ساعت غوطه‌وری درآب، مقاومت خمشی، مقاومت به ضربه ومقاومت فشاری موازی با الیاف مطابق با ASTM D143  اندازه‌گیری شده و کلیه داده‌ها مورد تحلیل آماری قرار‌گرفت. نتایج به‌دست آمده حاکی از کاهش واکشیدگی و مقاومت‌های مکانیکی در نتیجه افزایش دما و زمان بخاردهی بود. همچنین، در نمونه‌های اشباع شده با محلول نانونقره و تیمارشده با افزایش زمان و دمای تیمار، مقدار واکشیدگی حجمی بعد از2و24 ساعت کاهش پیدا می‌کند. تیمار با نانو مقاومت‌ها را کاهش داده و زمان 5 ساعت و دمای 180 درجه‌سلسیوس نیز کم‌ترین مقاومت‌های مکانیکی را ایجاد می‌کند. به‌طورکلی نتایج نشان داد که با عمل اشباع چوب توسط محلول نانو‌نقره می‌توان تیمار بخارگرمایی را در دمای بالاتری (180 درجه‌سلسیوس) انجام داد تا ضمن رسیدن به ثبات ابعاد بهتر، مقاومت‌های مکانیکی چوبِ تیمار و اشباع‌شده کم‌تر کاهش یابد.

کلیدواژه‌ها


[1]     Boonstra, M., and Tjeerdsma, B., 2006.Chemical analysis of heat treated softwoods. HolzRoh- Werkst, 64: 204-211.
[2]     Stamm, A.J., 1956. Thermal degradation of wood and cellulose. Industrial and Engineering Chemistry 48(3): 413-417.
[3]     Talaei, A., and Yaghoobi, K., 2009. Physical and mechanical properties of hydrothermally modified mulberry wood.The International Research Group on Wood Preservation, IRG Document No.IRG/WP 09-40425.
[4]     SevimKorkut, D., Korkut, S., Bekar, I., Budakci, M., Dilik, T., and Cakicier, N., 2008. The effects of heat treatment on physical properties and surface roughness of Turkish Hazel (Corylus colurna L.) wood. International Journal of Molecular Sciences 9(9):1772-1783.
[5]     Viitaniemi, P., and Jamsa, S., 2001. Modification of wood with heat treatment. lispon 1996, VTT Juskaisuja- Publikationer, 814p.
[6]     Heger F., Girardet F., and Navi P., 2003. Proceeding Second International Conference of the European Society for Wood Mechanics, printed by STFi (European Society for Wood Mechanics, Stockholm, Sweden, May2003 p.193.
[7]     Homan, W., Tjeerdsma, B., Beckers, E., and Jorissen, A., 2004. Structural and other properties of modified wood, Stitching Research Haut (SHR) Report.
[8]     Heger, F., Groux, M., Girardet, F., Welzbacher, C., Rapp, A.O., and Navi, P., 2004. Mechanical and durability performance of THM-densified wood. Final Workshop COST Action E22 ‘Environmental Optimisation of Wood Protection’ Lisbon – Portugal.
[9]     Heger F., Girardet, F., and Navi, P., 2003. Proc. First European Conference on Wood Modification, edited by J Van Acker and C. Hill (European Thematic Network for Wood Modification, Ghent, Belgium, April 2003 p.33.
[10] Habibi, S., and Mohamadi shadpor M., and Tavakoli, M., 2006. Nanotechnology and The emergence of new application, Tehran publisher of diamonds, 96p.
[11] Rassam, G., Thaghiyari, H.R., Jamnani, B., and Khajeh, M.A., 2010. Effect of Nano-Silver Treatment on Densified Wood Properties, Part one. International Research Group of Wood Protection, Biarritz France. Doc.No.:IRG/WP 10-40533.
[12] Taghiyari. H.R., 2010. Study on the effect of nano-silver impregnation on mechanical properties of heat-treated Populusnigra. Wood Science and Technology 45: 399–404.
[13] Rassam G., Thaghiyari H.R., Jamnani B., and Khajeh, M.A., 2011. Effect of Nano-Silver Treatment on Densified Poplar Wood properties. Part two: Spring back, Compression set, Impact Load Resistance and Hardness. International Research Group of Wood Protection, Queenstown, New Zealand. Doc. No. : IRG/WP 11-40568.
[14] Rassam G., Ghofrani, M., Thaghiyari, H.R., Jamnani, B., and Khajeh, M.A., 2011. Mechanical performance and dimensional stability of nano-silver impregnated densified spruce wood. European Journal of Wood and Wood Products 70(5): 595-600.
[15] Schwarz, F., and Navi, P., 2004. Investigation of factors that enhance the resistance of thermo- hydro-mechanically (THM) densified wood to colonization and degradation by wood decay fungi, Cost Action E37: Sustainability through new Technologies for enhanced wood durability, Switzerland.
[16] Navi, P., Huguenin, P.H., and Girardet, F., 1997. Development of synthetic-free plasticized wood by thermohygromechanical treatment, Use of recycled wood and paper in building applications, Forest Products Society, Madison, WI., 168-171.
[17] American society for testing and materials, 2007. Standard Test Methods for Small Clear Specimens of Timber, ASTM D 143-94.