اثر لایه های ساخته شده از پوشش‌های شفاف بر روی تغییرات رنگ و کیفیت سطح چوب پس از هوازدگی تسریع شده در مبلمان شهری

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار گروه علوم و صنایع چوب و کاغذ، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه تهران، کرج، ایران

2 دانشیار گروه علوم و صنایع چوب و کاغذ، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه تهران، کرج، ایران

چکیده

در این تحقیق، اثر قرارگیری لایه‌های ساخته شده از پوشش‌های شفاف بر تغییرات رنگی و کیفیت سطح چوب زیر آن با استفاده از دستگاه رنگ سنج (CLE) و میکروسکوپ لیزری هم کانون (CLSM) قبل و بعد از هوازدگی مورد بررسی قرار گرفت. برای ساخت لایه ها از سه پوشش آلکیدی، پلی یورتان پایه حلال و پلی یورتان پایه آب استفاده شد. سپس لایه‌های ساخته شده با استفاده از نوار چسب مخصوص الیاف کربنی و آلومینیومی بر روی سطوح چوبی تثبیت شدند. پس از آن نمونه‌ها به مدت 45 روز در دستگاه هوازدگی تسریع شده (QUV) قرار گرفتند و میزان تغییرات رنگ و زبری پوشش و سطح چوب قبل و بعد از هوازدگی مورد آنالیز قرار گرفت. نتایج نشان داد که در اثر هوازدگی فیلم های پوشش و سطح چوب دچار تغییر رنگ شدند و به ترتیب کمترین میزان تغییر رنگ مربوط به پوشش پلی یورتان پایه حلال، پلی یورتان پایه آب و آلکیدی بود. همچنین، نتایج میکروسکوپ لیزری هم کانون نشان داد الگوهای تغییرات زبری در سطح چوب بستگی زیادی به نوع پوشش رویه دارد و عامل اصلی در تغییرات زبری سطحی وابسته به درصد جذب و مقاومت پوشش رویه نسبت به عبور اشعه فرا بنفش می باشد. به ترتیب کمترین و بیشترین میزان زبری در اثر هوازدگی در سطح چوب زیر لایه مربوط به نمونه پوشش پلی اورتان پایه حلال و آلکیدی بود.

کلیدواژه‌ها


[1] Mazandarani, M., 2014. Color and resin technology. Pishro publications, 750p.

[2] Rasmussen, J.S., Barsberg, S. and Felby, C., 2014. Complex between lignin and a Ti-based coupling agent. Holzforschung, 68(5): 541-548.

[3] Fufa, S., Jelle, B., Hovde, P. and Rørvik, P., 2012. Coated wooden claddings and the influence of nanoparticles on the weathering performance. Progress in organic coatings, 75: 72– 78.

[4] Ghofrani, M. and khojasteh khosro, S., 2013. The Effect of Wood Surface Finishing Quality on the Adhesion Strength of Clear Coat. Journal of Color Science and Technology, 1412-1425.

[5] Gholamiyan, H ., Tarmian, A. and Pourtahmasi, K., 2018. Microscopic investigation on the effects of wood surface modification with sol-gel method on the quality of polyurethane and alkyd coatings. Iranian Journal of Wood and Paper Industries, 8(4):509-520.

[6] Capobianco, G., Calienno, L., Pelosi, C., Scacchi, M., Bonifazi, G., Agresti, G., Picchio, R., Santamaria, U., Serranti, S. and Monaco, A. Lo., 2017. Protective behaviour monitoring on wood photo-degradation by spectroscopic techniques coupled with chemometrics, Spectrochim. Acta A, 172(5). 34–42.

[7] Sonmez, A., Budakci, M. and Bayram, M., 2009. Effect of wood moisture content on adhesion of varnish coatings. Scientific Research and Essay, 4 (12):1432-1437.

[8] Wang, SH., Liu, C., Liu, G., Zhang, M., Li, J. and Wang, C., 2011. Fabrication of superhydrophobic wood surface by a sol–gel process. applied surface science, 258:806– 810.

[9] Pandey, K., 2005. Study of the effect of photo-irradiation on the surface chemistry of wood. Polymer degradation and stability, 90:9-20.

[10] D'Auria, M., Lovaglio, T., Rita, A., Cetera, P., Romani, A., Hiziroglu, S. and Todaro, l., 2018. Integrate measurements allow the surface characterization of thermovacuum treated alder differentially coated. Measurement, 114:372–381.

[11] Hui, B., Li, Y., Huang, Q., Li, G., Li, J., Cai, L. and Yu, H., 2015. Fabrication of smart coatings based on wood substrates with photoresponsive behavior and hydrophobic performance. Materials and Design, 84:277–284.

[12] Custodio, J.E. and Eusebio, M.I., 2006. Waterborne acrylic varnishes durability on wood surfaces for exterior exposure. Progress in Organic Coatings, 56: 59–67.

[13] Bulcke, J.V.D., Acker, J.V., Saveyn, H. and Stevens, M., 2007. Modeling film formation and degradation of semi-transparent exterior wood coatings. Progress in organic coatings, 58:1–12.

[14] Lung Chou, P., Ting Chang, H., Feng Yeh, T. and Tzen Chang, S., 2008. Characterizing the conservation effect of clear coatings on photodegradation of wood. Bioresource Technology, 99: 1073–1079.

[15] Enomae, T. and Yamaguchi, N., 2006. Influence of coating properties on paper-to-paper friction of coated paper. Journal of wood science, 52:509-513.

[16] Fernando, de., Moura, L. and Hernandez, R.E., 2006. Evaluation of varnish coating performance for three surfacing methods on sugar maple wood. Forest products journal, 56:11-12.

[17] Allen, N. S., Edge, M., Ortega, A., Sandoval, G., Liauw, C. M., Verran, J., Stratton, J. and McIntyre, R. B., 2004. Degradation and stabilization of polymers and coatings: Nano versus pigmentary titania particles, Polymer Degradation and Stability, 85, 927-946.

[18] Lowry, M. S., Hubble, D. R., Wressell A. L., Vratsanos, M. S., Pepe, F, R. and Hegedus, C. R,2008. Assessment of UV-permeability in nano-ZnO filled coatings via high throughput experimentation. Journal of Coatings Technology and Research, 5(2):233–239.

[19] Profili, J., Levasseur, O., Koronai, A., Stafford, L. and Gherardi, N., 2017. Deposition of nanocomposite coatings on wood using cold discharges at atmospheric pressure. Surface & Coatings Technology, 309:729–737.

[20] Andrady, AL., Hamid, S. H., Hu, X. and Torikai, A. J., 1998. Effects of increased solar ultraviolet radiation on materials. J. Photochem. Photobiol, B: Biology, 46: 96-103.

[21] Kuo, M. and Hu, N., 1991. Ultrastructural changes of photodegradation of wood surfaces exposed to UV. Holzforschung, 45(5):347–353.

[22] Tzen Chang, S. and Lung Chou, P., 2000. Photodiscoloration inhibition of wood coated with UV-curable acrylic clear coatings and its elucidation. Polymer Degradation and Stability, 69: 355-360.

[23] Ting Chang, H., Feng Yeh, T. and Tzen Chang, S., 2002. Comparisons of chemical characteristic variations for photodegraded softwood and hardwood with/without polyurethane clear coatings. Polymer Degradation and Stability, 77: 129–135.