بررسی اثر تیمار‌گرمایی بر ویژگی های فیزیکی صنوبر(Populus nigra) و راش ایرانی(Fagus orientalis) اشباع شده با نانونقره و نانومس

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانش آموخته کارشناسی ارشد صنایع چوب و کاغذ، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری

2 استادیار گروه صنایع چوب و کاغذ، دانشکده منابع طبیعی دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری

3 استادیارگروه صنایع چوب و کاغذ، دانشکده‌ مهندسی عمران،‌ دانشگاه تربیت دبیر شهید رجائی

چکیده

هدف اصلی این پژوهش بررسی اثر تیمار گرمایی بر کاهش ‌وزن، جذب آب و واکشیدگی ضخامت صنوبر و راش اشباع‌شده با نانونقره و نانومس می‌باشد. نمونه‌ها با محلول نانونقره و نانومس با غلظت  ppm400 و تحت فشار 5/2 بار در مخزن فشار و به روش سلول تهی اشباع شدند. نمونه‌های اشباع‌شده با نانونقره و نانومس و شاهد، به مدت 24‌ ساعت در دمایC°‌145  تحت تیمار گرمایی قرار گرفتند. جذب آب و واکشیدگی ضخامت در نمونه‌های گرمایی‌شده و نمونه‌های گرمایی اشباع‌شده با نانوذرات فلزی، نسبت به نمونه‌های شاهد کاهش یافت که این کاهش در نمونه‌های گرمایی اشباع‌شده با نانونقره و نانومس نسبت به نمونه‌های تیمار گرمایی شاهد محسوس تر بود و بین این دو نانوی فلزی تفاوت آماری معنی‌داری دیده نشد. علت این نتیجه، تخریب زنجیره‌ی سلولزی در بخش بلورین (کریستالی) و تغییر ماهوی پلیمرهای چوب می‌باشد. از سوی دیگر، مقایسه بین نمونه‌های تیمار گرمایی و نمونه‌های گرمایی اشباع‌شده با نانوذرات فلزی، کاهش وزن بیشتری را در نمونه‌های گرمایی اشباع‌شده با نانوذرات فلزی، نشان داد که در بین نمونه‌های گرمایی اشباع‌شده با نانوذرات فلزی، کمترین کاهش وزن در نمونه‌های گرمایی اشباع‌شده با نانومس گونه راش دیده شد. این نتیجه ناشی از انتقال پر شتاب تر گرما در نمونه‌های اشباع شده با  نانونقره و نانومس نسبت به نمونه های شاهد می‌باشد که به افزایش فرایند تخریب و پیرولیز ساختار چوب در قسمت‌های درونی نمونه‌ها منتهی شده‌است

کلیدواژه‌ها


1- امین زاده لیافویی، فرهاد؛ 1389، بررسی تاثیر اشباع نانوسیلور بر میزان نفوذپذیری گازی چوب راش و صنوبر تیمارشده با یخ‌خشک (Dry Ice)، پایان‌‌نامه‌ی کارشناسی‌ ارشد،‌ ‌دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی، 98 صفحه.

2- پارساپژوه، داود، 1373، تکنولوژی چوب، انتشارات دانشگاه تهران، 404 صفحه.

3- Choi, S. U. S., YU, W., Lockwood, F. E., and grulk, E. A. (2001). Anomalous thermal conductivity enhancement in nanotube suspension, “ Appl. Physlett. 79, 2252-2254pp.

4- Colom X, Carrillo F, Nogue´ s F, Garriga P. (2003) Structural analysis of  photodegraded wood by means of FTIR spectroscopy. Polym Degrad Stab;80:543–9 pp.

5- Eastman, J. A. Choi, S. U. S., Li, W., and Thompson, W. (2001) Anomalously increased conductivity of ethylene glycol-based nano flluids contianing copper nanoparticle Appl. Physlett 78. 718-720 pp.

6- Garrote, G; Dominguez, H; and Parajo, J.C. (1999) Hydrothermal Processing of Lignocellulosic Materials; Holz als Roh-und Werkstof, 57 (3), 191 – 202pp.

7- Hakkou, M ; Pe trissans, M ; Zoulalian, A ; Gerardin, P. (2004). Investigation of wood wettability changes during heat treatment on the basis of chemical analysis. Polymer Degradation and Stability 91: 393-397pp.

8- Hakkou M, Pe´trissans M, Ge´rardin P, Zoulalian A. (2005) Investigation of wood wettability changes during heat treatment on the basis ofchemical analysis. Polymer Degradation and Stability; 89:1-5pp.

9- Hill, C. (2006) Wood Modification Chemical, Thermal and Other Processes; John Wiley & Sons, Ltd., ISBN: 0-470-02172-1; 239P.

10- Jana, S., Salehi-Khojin, and Zhong, W. H. (2007). Eenhancement of fluid thermal conductivety by the adition of single and hybrid nano additives, Thermchim. Acta 462, 45-55 pp.

11- Korkut, S. (2007). The effects of heat treatment on some technological properties in Uludag˘fir (Abies bornmuellerinana Mattf.) wood. Materials and Design 30 (2007) 1853–1858pp.

12- Kung, H. U., Kim, S. H., and Oh, J. M. (2006). Estimation of thermal conductivity of nanofluid using experimental effective particle volume, Exp. Heat Transfer 19, 181-191pp.

13- Latif, M. (2009). Heat Conduction, third edition, springer, 412-416 pp.

Pétrissans, M., Géradin, P., El-Bakali, I. and Seraj, M. (2003). Wettability of heat-treated wood.Holzforschung, 57(3), 301–307pp.

14- Li, Q, and Xuan, Y. (2006). Enhanced heat transfer behaviors of new heat carrier for spacecraft thermal managemant, J. Spacecraft rockets 43, 687-690pp.

15- Patel, H. E, Das, S. K,. Sundarjan, T., Nair, A. S., George, B., and Pradeep, T. (2003). Thermal conductivity naked and monolayer protected metal nanoparticles based nanofluid ; manifestation of anamolous enhancement and chemical effect. Appl. Phys lett 83, 2931-2933 pp.

16- Pétrissans, M., Géradin, P., El-Bakali, I. and Seraj, M. (2003). Wettability of heat-treated wood.Holzforschung, 57(3), 301–307pp.

17- Repellin, V. and Guyonnet, R. (2005). Evaluation of heat-treated wood swelling by differential scanning calorimetry in relation to chemical composition. Holzforschung, 59(1), 28–34pp.

18- Stamm, A.J. and Hansen, L.A. (1937). Minimizing wood shrinkage and swelling. Effect of heating in various gases. Industrial and Engineering Chemistry, 29(7), 831–833pp.

19- Taghiyari, H.R. (2011a). Study on the Effect of Nano-Silver Impregnation on Mechanical Properties of Heat-Treated Populus nigra, Wood Sci. and Tech., Springer-Verlag, 45: 399 – 404 pp. 

20- Taghiyari, H.R. (2011b) Effects of nano-silver on gas and liquid permeability of particleboard. Digest Journal of Nanomaterials and Bioresources, Vol. 6, No 4, October-December, 1517 – 1525pp.

21- Taghiyari HR, Rangavar H, Farajpour Bibalan, O. (2011). Nano-Silver in Particleboard. BioResources, 6(4): 4067 – 4075pp.

22- Taghiyari, H.R., Rassam, G., Lotfinejad Sani, Y., Karimi, A. ( 2012). Effects of nano-silver impregnation on some mechanical properties of ice-blasted specimens prepared from two native species. Journal of Tropical Forest Science, Accepted to be published on Jan.

23- Taghiyari, H.R. (2012). Correlation between Gas and Liquid Permeabilities in some Nano-Silver-Impregnated and Untreated Hardwoods. Journal of Tropical Forest Science, Accepted: JTFS 24(2): in press on April.

24- Tiemann, H.D. (1915). The Effect of Different Methods of Drying on the strength of Wood; Lumber World Review; 28 (7), 19-20PP.

25-Yu, W., Xie, H., Chen, L., and Li, Y. (2010). Investigation of the thermal transport properties of ethylene glycol-based nano flluids contianing copper nanoparticle Powder Technol. 197, 218-221PP.

26- Warrier, P., Teja, A. (2011). Effect of particle size on the thermal conductivity of nanofluids containing metallic nanoparticles, Vol 6:247.