مقایسه اثر اصلاح دیواره ای با گلیسیدیل متاکریلات و انیدریدمالئیک بر خواص فیزیکی، مکانیکی و زیستی چوب پلیمر استایرن

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشیار دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، دانشکده منابع طبیعی، گروه مهندسی چوب و کاغذ

2 دانشگاه تربیت مدرس

چکیده

اصلاح چوب با اصلاح‌کننده‌های دیواره‌ای مانند اپوکسیدها و انیدریدها می‌تواند به تغییر خواص کاربردی چوب منتهی ‌شود. این احتمال وجود دارد که تغییر شرایط واکنش در اصلاح با ترکیبات شیمیایی دارای واکنش‌پذیری متفاوت، اثر مطلوب‌تری بر خواص چوب داشته-باشد. این پژوهش با هدف بررسی اثر اصلاح دیواره‌ای با گلیسیدیل‌متاکریلات و انیدریدمالئیک بر خواص کاربردی چوب‌پلیمر صنوبر-استایرن انجام شد. نمونه‌های آزمونی به 10 گروه شاهد، اشباع با مونومر استایرن، و اصلاح تلفیقی دیواره‌ای (گلیسیدیل‌متاکریلات یا انیدریدمالئیک) در 4 غلظت 10، 20، 30 و 40 درصد/ اشباع با مونومر استایرن تفکیک شدند. اصلاح‌ دیواره‌ای با افزایش معنی‌دار ‌وزن و نرخ تبدیل مونومر به پلیمر، موجب بهبود آب‌گریزی و ثبات ابعاد نمونه‌های چوب‌پلیمر گردید که برای گلیسیدیل‌متاکریلات بیش از -انیدریدمالئیک بود. با افزایش غلظت گلیسیدیل‌متاکریلات از 30 به 40 درصد و حجیم‌شدگی دیواره‌سلولی، احتمالاً ترک‌هایی در دیواره ایجاد ‌شد که به افزایش جذب آب و تغییرات ابعاد انجامید. وجود مونومر در کنار اصلاح دیواره‌ای با کاهش قطبیت چوب، توزیع مناسب مونومر در ساختار چوب، و بهبود اتصال پلیمر و چوب، سبب افزایش خواص مکانیکی فرآورده چوب‌پلیمر شد که در نمونه‌های اصلاح شده با گلیسیدیل‌متاکریلات/استایرن، بیشترین بهبود را نشان داد. اصلاح دیواره با انیدریدمالئیک و گلیسیدیل‌متاکریلات از طریق کاهش گروه‌های هیدروکسیل، تغییر ساختار هلوسلولز، و حضور پلیمر به‌عنوان یک مانع فیزیکی سخت در چوب، از توسعه میسیلیوم‌های قارچ جلوگیری نمود. اثر گلیسیدیل‌متاکریلات تا غلظت 20 درصد در تلفیق با مونومر بر بهبود مقاومت زیستی محسوس‌تر بود و با افزایش غلظت به 40 درصد، اختلاف آماری معنی‌داری با انیدریدمالئیک مشاهده‌نشد. بهبود خواص مکانیکی نمونه‌های اصلاح شده را می‌توان به تشکیل پلیمرها با کارایی عالی و اثر خوب کمپلکس پلیمر با دیواره‌های سلولی نسبت داد. اثر گلیسیدیل‌متاکریلات تا غلظت 20 درصد در اغلب خواص محسوس‌تر از انیدریدمالئیک بود، ولی با افزایش غلظت و احتمالاً ظهور ترک‌هایی در دیواره سلولی، کارآمدی اصلاح انیدریدمالئیک بیشتر از گلیسیدیل‌متاکریلات شد.

کلیدواژه‌ها