بررسی خصوصیات فیزیکی و مقاومت به هوازدگی چوب اصلاح شده با رزین های بر پایه فرمالدئید حاوی نانواکسید روی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار گروه تکنولوژی و مهندسی چوب، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان

2 دانش آموخته کارشناسی ارشد رشته حفاطت و اصلاح چوب، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان

3 دانشیار گروه تکنولوژی و مهندسی چوب، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان

چکیده

ازآنجایی‌که استفاده از چوب در محیط­های بیرونی سبب بروز مشکلاتی از قبیل تغییر ابعاد، هوازدگی و تخریب بیولوژیکی می­شود، تصمیم گرفته­ شد تا در این پژوهش ساختار چوب صنوبر دلتوئیدس با استفاده از سه نوع رزین ملامین فرمالدئید (MF)،‌ ملامین­-اوره فرمالدئید (MUF) و اوره فرمالدئید (UF) به همراه (0 و 5/0 درصد) نانواکسید­روی اصلاح گردد سپس خصوصیات فیزیکی و مقاومت به هوازدگی نمونه­ها بعد از شش ماه هوازدگی طبیعی موردمطالعه قرار گرفت. نتایج به‌دست‌آمده نشان داد که تیمار چوب با رزین‌های آمینی موجب کاهش جذب آب و بهبود ثبات ابعادی شده است. رزین ملامین فرمالدئید بهترین عملکرد را در ارتباط با این ویژگی‌ها داشت. همچنین حضور نانو اکسید روی در ساختار رزین­ها موجب تقویت عملکرد آن‌ها در بهبود ثبات ابعادی نمونه­ها شد. نتایج حاصل از رنگ­سنجی و تصاویر استریو میکروسکوپی نشان داد که تیمار با رزین ملامین فرمالدئید باعث کاهش تغییرات رنگی و مرفولوژی سطح شده است. استفاده از نانو اکسید روی تأثیر مثبتی در این زمینه از خود نشان نداد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


[1]    Galperin, A., Kuleshov, G., Tarashkevich, V., and Shutov, G., 1995. Manufacturing and properties of modified wood: A review of 25 years work. Holzforschung-International Journal of the Biology, Chemistry, Physics and Technology of Wood, 49(1):45-50.
[2]    Hill, C. A., 2007. Wood modification: chemical, thermal and other processes (Vol. 5), John Wiley and Sons, USA, 260 p..
[3]    Gindl, W., Zargar-Yaghubi, F., and Wimmer, R., 2003. Impregnation of softwood cell walls with melamine-formaldehyde resin. Bioresource technology, 87(3):325-330.
[4]    Hansmann, C., Deka, M., Wimmer, R., and Gindl, W., 2006. Artificial weathering of wood surfaces modified by melamine formaldehyde resins. Holz als Roh-und Werkstoff, 64(3):198.
[5]    Ahmadi, P., Efhamisisi , D., Pourtahmasi , K., and Izadyar, S., 2019. The investigation of physico-mechanical characteristics of poplar wood impregnated with melamine formaldehyde resin. Journal of Forest and Wood Products i, 72(3):249-261. (In Persian).
[6]    Doosthoseini, K., 2008. Wood composite materials, manufacturing, applications, Tehran University Press, Iran, 1:647 p. (In Persian).
[7]    Shi, J., Li, J., Zhou, W., and Zhang, D., 2007. Improvement of wood properties by urea-formaldehyde resin and nano-SiO 2. Frontiers of Forestry in China, 2(1):104.
 [8]   Paiva, NT., Henriques, A., Cruz, P., Ferra, JM., Carvalho, LH and Magalhães, FD., 2012. Production of melamine fortified urea‐formaldehyde resins with low formaldehyde emission. Journal of Applied Polymer Science, 124(3):2311-2317.
 [9]   Cai, X., Riedl, B., Zhang, S., and Wan, H., 2007. Effects of nanofillers on water resistance and dimensional stability of solid wood modified by melamine-urea-formaldehyde resin. Wood and fiber science, 39(2):307-318.
[10] Williams, R. S., 2005. Weathering of wood. Handbook of wood chemistry and wood composites, 7:139-185.
[11] Yu, Y., Jiang, Z., Wang, G., and Song, Y., 2010. Growth of ZnO nanofilms on wood with improved photostability. Holzforschung, 64(3):385-390.
[12] Clausen, C. A., Green, F., and Kartal, S. N., 2010. Weatherability and leach resistance of wood impregnated with nano-zinc oxide. Nanoscale research letters, 5(9):1464-1467.
[13] Wan, H and Kim, MG., 2007. Impregnation of southern pine wood and strands with low molecular weight phenol-formaldehyde resins for stabilization of oriented strandboard. Wood and fiber science, 38(2):314-324.
[14] Adomenas, A., Curran, K and Falconer, M., 1993. Epoxy Resins and Curing Agents.  Surface Coatings, 179-192.
[15] Lukowsky, D., 2002. Influence of the formaldehyde content of waterbased melamine formaldehyde resins on physical properties of Scots pine impregnated therewith. Holz als Roh-und Werkstoff, 60(5):349-355.
 [16] ASTM, H. D2244–Standard Test Method for Calculation of Color Differences from Instrumentally Measured Color Coordinates. Aluminum Sun Shade, 10(70):13-13.
[17] Altun, S., and Tokdemir, V., 2017. Modification with melamine formaldehyde and melamine-urea formaldehyde resin to improve the physical and mechanical properties of wood. BioResources, 12(1):586-596.
[18] Chao, W. Y., and Lee, A. W., 2003. Properties of southern pine wood impregnated with styrene. Holzforschung, 57(3):333-336
[19] Prestifilippo, M., Pizzi, A., Norback, H., and Lavisci, P., 1996. Low addition of melamine salts for improved UF adhesives water resistance. Holz als Roh-und Werkstoff, 6(54) 393-398.
[20] Zhou, Y., Fushitani, M., and Kamdem, D. P., 2007. Bending creep behavior of medium density fiberboard and particleboard during cyclic moisture changes. Wood and fiber science, 33(4):609-617.
[21] Hazarika, A., and Maji, T. K., 2014. Properties of softwood polymer composites impregnated with nanoparticles and melamine formaldehyde furfuryl alcohol copolymer. Polymer Engineering and Science, 54(5):1019-1029.
[22] Terzi, E., Kartal, S. N., Yılgör, N., Rautkari, L., and Yoshimura, T., 2016. Role of various nano-particles in prevention of fungal decay, mold growth and termite attack in wood, and their effect on weathering properties and water repellency. International Biodeterioration and Biodegradation, 107;77-87.
[23] Deka, M., Gindl, W., Wimmer, R., and Christian, H., 2007. Chemical modification of Norway spruce (Picea abies (L) Karst) wood with melamine formaldehyde resin. Indian Journal of Chemical Technology, 14(2): 134-138.
[24] El Mogy, S., Youssef, R. S., and Abd El Megeed, A. A., 2019. Processing of Polyurethane Nanocomposite Reinforced with nanosized Zinc Oxide: Effect on Mechanical and Acoustic Properties. Egyptian Journal of Chemistry, 62(2):333-341.
[25] Gai, G. Q., Dong, X. T., Chen, X. S., and Zheng, C. Y., 2012. Study on nano-particle modified epoxy resin adhesive. Paper presented at the Advanced Materials Research, 415: 35-38.
[26] Stark, N. M., and Matuana, L. M., 2003. Ultraviolet weathering of photostabilized wood‐flour‐filled high‐density polyethylene composites. Journal of applied polymer science, 90(10):2609-2617.
[27] Salla, J., Pandey, K. K., and Srinivas, K., 2012. Improvement of UV resistance of wood surfaces by using ZnO nanoparticles. Polymer degradation and stability, 97(4): 592-596.
[28] Ayadi, N., Lejeune, F., Charrier, F., Charrier, B., and Merlin, A., 2003. Color stability of heat-treated wood during artificial weathering. Holz als Roh-und Werkstoff, 61(3):221-226.
[29] Mitsui, K., Takada, H., Sugiyama, M., and Hasegawa, R., 2001. Changes in the properties of light-irradiated wood with heat treatment. Part 1. Effect of treatment conditions on the change in color. Holzforschung, 55(6) 601-605.
[30] Miesner, M., 2008. Photodegradation of adhesives used in wood composite materials. University of British Columbia. MSc thesis.