تأثیر افزودنی عصاره گیاه گندمی (Chlorophytum comosum) بر ویژگی‌های فیزیکی- شیمیایی، ساختاری و مقاومتی چسب اوره فرمالدهید

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری، گروه علوم و صنایع چوب و کاغذ، دانشکده منابع طبیعی دانشگاه زابل

2 استادیار گروه علوم و صنایع چوب و کاغذ، دانشکده منابع طبیعی دانشگاه زابل، زابل، ایران.

3 هیئت علمی گروه شیمی، دانشکده علوم پایه دانشگاه زابل

4 دانشگاه زابل

5 استاد، گروه شیمی صنعتی، دانشگاه لورین فرانسه

10.22034/ijwp.2022.700828

چکیده

در تحقیق حاضر اثر افزودنی عصاره گیاه گندمی (Chlorophytum comosum) بر ویژگی‌های فیزیکی- شیمیایی، ساختاری و مقاومت برشی چسب اوره فرمالدهید بررسی شد. عصاره‌گیری از برگ گیاه گندمی طبق روش Bondareva و همکاران (2017) انجام شد و در دو سطح 5 و 10 درصد (نسبت به وزن خشک چسب) به چسب اوره فرمالدهید اضافه گردید. خصوصیات چسب مانند درصد مواد جامد، زمان ژله‌ای شدن، pH، دانسیته و مقدار فرمالدهید آزاد آن قبل و بعد از افزودن عصاره اندازه‌گیری شدند. برای شناسایی ساختارهای شیمیایی محتمل از واکنش بین اجزای تشکیل‌دهنده چسب و عصاره و بررسی پیوندها و میزان شدت واکنش‌ها به ترتیب آنالیز واجذب و یونش لیزری با ماتریکس (MALDI ToF) و طیف‌سنجی زیر قرمز تبدیل فوریه (FTIR) انجام شد. به منظور ارزیابی ویژگی مقاومتی چسب حاوی عصاره از آزمون مقاومت برشی تخته لایه طبق استاندارد EN 314-2 استفاده شد. بر اساس نتایج ویژگی‌های فیزیکی- شیمیایی، تشکیل پیوند هیدروژنی متعدد بین گروه‌های عاملی فعال چسب و عصاره منجر به افزایش نیروهای بین مولکولی و افزایش مقاومت چسبندگی چسب گردید، در نتیجه مقدار فرمالدهید آزاد چسب با بیشترین مقدار افزودنی عصاره 67/16 درصد کاهش یافت. ساختارهای شیمیایی محتمل از واکنش برخی از گروه‌های عاملی فعال عصاره با چسب اوره فرمالدهید توسط طیف جرمی MALDI TOF تایید شد. افزودنی عصاره گندمی شدت جذب پیک‌های چسب اوره فرمالدهید را تضعیف کرد که نشان‌دهنده این است که گروه‌های فعال موجود در عصاره، تشکیل پیوندهای شیمیایی از جمله پیوندهای متیلن و اتری در چسب را کاهش دادند. بهبود معنی‌دار مقاومت برشی تخته‌لایه حاصل از چسب‌های حاوی عصاره را می‌توان به کیفیت اتصالات عرضی و افزایش دانسیته چسب نسبت داد به طوریکه بیشترین مقاومت برشی مربوط به تخته لایه‌های حاوی چسب 10 درصد عصاره (07/2 مگاپاسکال) بود.

کلیدواژه‌ها


[1] Osemeahon, S.A, Nkafamiya, I.I., Maitera O.N. and Akinterinwa, A., 2015. Synthesis and Characterization of Emulsion Paint Binder from a Copolymer Composite of Dimethylol Urea/Polystyrene. Journal of Polymer & Composites, 3(2):11-21.
[2] Kanwal, S., Ali, N.Z., Hussain, R., Shah, F.U. and Akhter, Z., 2020. Poly-thiourea formaldehyde based anticorrosion marine coatings on Type 304 stainless steel. Journal of Materials Research and Technology, 9(2): 2146-2153.
[3] Nishat, N., Ahmad, S. and Tansir Ahamad, R., 2006. Synthesis and characterization of antibacterial polychelates of urea–formaldehyde resin with Cr (III), Mn (II), Fe (III), Co (II), Ni (II), Cu (II), and Zn (II) metal ions. Journal of Applied Polymer Science, 100(2):928-936.
[4] Khanjanzadeh, H., Behrooz, R., Bahramifar, N. and Gindl-Altmutter, W., 2016. Investigation of physical and mechanical properties and formaldehyde emission of medium densiity fiiberboard manufactured from urea formaldehyde resin reinforced with nanocrystalline cellulose. Iranian Journal of Wood and Paper Industries, 8(2):197- 209. (In Persian)
[5] Qu, P., Huang, H.Y., Wu, G.F., Sun, E.H., and Chang, Z.Z., 2015. The effect of hydrolyzed soy protein isolate on the structure and biodegradability of urea-formaldehyde adhesives. Journal of Adhesion Science and Technology, 29:502-517.
[6] Zhang, J.Z., Chen, H., Pizzi, A., Li, Y.H., Gao, Q. and Li, J.Z., 2014. Characterization and application of urea-formaldehyde-furfural cocondensed resins as wood adhesives. Bioresources, 9:6267-6276.
[7] Xian, D., Semple, K.E., Haghdan, S. and Smith, G.D., 2013. Properties and wood bonding capacity of nanoclay-modified urea and melamine formaldehyde resins. Wood Fiber Science, 45:383-395.
[8] Molaahmad Nalousi, A., Azadi, P. and Bagheri, H., 2016. Reduction of air pollution in homes and workplaces using ornamental plants. Flower and Ornamental Plants, 1(1):45-59. (In Persian)
[9] Areshidze, D.A., Timchenko, L.D., Klimenko, A.I., Gulyukin, M.I. and Kozlova, M.A., 2013. Influence of an enzymatic hydrolyzate of Chlorophytum comosum (L.) on morphofunctional integrity of a liver of white rats at experimentaltoxic damage during various periods of ontogenesis. Global Veterinaria, 11(6):794-802.
[10] Bondareva, N.I., Timchenko, L.D., Dobrynya, Y.M., Avanesyan, S.S., Piskov, S.I., Rzhepakovsky, I.V., Kozlova, M.A., Areshidze, D.A. and Lyhvar, A.V. 2017. Influence of the Chlorophytum Comosum Leaves Hydroalcoholic Extract on Some Representatives of Intestinal Microflora of Rats, Journal of Pharmaceutical Sciences and Research, 9(6):874-877.
[11] Standards German for Testing of resins, hardeners and accelerators, and catalyzed resins. DIN German Standards, DIN 16945- 89-03, 1989.
[12] Standard Test Methods for Density of Adhesives in Fluid Form, Annual Book of ASTM Standard, D 1875-03, 2013.
[13] Ghani, A., Ashaari, Z., Bawon, P. and Lee, S.H., 2018. Reducing formaldehyde emission of urea formaldehyde-bonded particleboard by addition of amines as formaldehyde scavenger. Building and Environment, 142:188–194.
[14] European Norm Standard Test Methods for Plywood- bonding quality- Part1: Test Method. European Standardization Committee, European Commission: Brussels, Belgium, EN 314-1, 1994.
[15] Despres, A., Pizzi, A., Pasch, H. and Kandelbauer, A., 2007. Comparative 13C-NMR and Matrix-Assisted Laser Desorption/Ionization Time-of-Flight Analyses of Species Variation and Structure Maintenance during Melamine–Urea–Formaldehyde Resin Preparation. Journal of Applied Polymer Science, 106:1106-1128.
[16] Wang, H., Liang, J., Zhang, J., Zhou, X. and Du, G., 2017. Performance of urea-formaldehyde adhesive with oxidized cassava starch. BioResources, 12(4):7590-7600.
[17] Luo, J., Zhang, J., Luo, J., Li, J. and Gao, Q., 2015. Effect of melamine allocation proportion on chemical structures and properties of melamine-urea-formaldehyde resins. BioResources, 10(2):3265-3276.
[18] Liu, Y., Yuan, J., Zhao, X. and Ye, L., 2018. Reactive toughening of urea-formaldehyde resin with poly (vinyl alcohol) by formation of interpenetrating networks. Polymer Engineering & Science. 58(11):2031-2038.
[19] Zorba, T., Papadopoulou, E., Hatjiissaak, A., Paraskevopoulos, K.M. and Chrissafis. K., 2008. Urea-formaldehyde resins characterized by thermal analysis and FTIR method. Journal of Thermal Analysis and Calorimetry, 92(1):29-33.
[20] Liu, K., Su, C., Ma, W., Li, H., Zeng, Z. and Li, L., 2020. Free Formaldehyde Reduction in Urea-formaldehyde Resin Adhesive: Modifier Addition Effect and Physicochemical Property Characterization. BioResources, 15(2):2339-2355.
[21] Younesi-Kordkheili, H., Naghdi, R. and Amiri, M., 2015. The effect off nanoclay on physicochemical, mechanical and thermal properties of new urea- glyoxal resin. Iranian Journal of Wood and Paper Industries, 6(1):133-143. (In Persian)
[22] Andrews, E.H. and Kinloch, A.J., 2003. Elastomeric Adhesives: Effect of Cross Link Density on Joint Strength. Journal of Polymer Science Polymer Physics, 11(2):269–273.