اثر سنتز درون‌بافتی نانو‌ذرات اکسید‌روی بر خواص‌مکانیکی و زیستی فرآورده چوب‌پلیمر

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه مهندسی چوب و کاغذ، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری

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

3 استادیار، گروه علوم پایه، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری

چکیده

در این پژوهش امکان سنتز نانو‌ذرات‌اکسید‌روی به روش هیدروترمال و اثر آن بر خواص‌مکانیکی و زیستی فرآورده چوب‌پلیمر صنوبر (Populous deltoides) مورد ارزیابی قرارگرفت. تحقیق به پنج تیمار شاهد، استایرن (St)، نانواکسیدروی (N)، نانوکامپوزیت (NC) و نانواکسیدروی/ استایرن (NSt) گروه‌بندی شد. نمونه‌های آزمون مکانیکی و زیستی تهیه شده براساس استانداردهای ASTM-D143 و EN113، در سیلندر اشباع، به روش خلاء- فشار، اشباع شدند. در آزمون مکانیکی، برای هر تیمار 5 تکرار و در آزمون زیستی، برای هر تیمار 10 تکرار در نظر گرفته شد. تصاویر میکروسکوپ الکترونی حضور نانوذرات-اکسیدروی در دیواره‌ سلولی و استایرن در حفرات سلولی را تاییدنمود. نتایج نشان‌داد که مقاومت‌خمشی، مدول‌خمشی، سختی و فشار موازی‌الیاف در تیمار NSt با بالاترین بهبود نسبت به نمونه شاهد، به ترتیب 74/36، 23/40، 58/60 و07/25 درصد افزایش یافت. مقاومت به پوسیدگی نمونه‌های تیمار شده نیز نسبت به نمونه‌های شاهد افزایش یافت، به طوری‌که بیشترین کاهش وزن در نمونه‌های شاهد، 81/25 درصد و کمترین کاهش وزن در تیمار NSt، 37/3 درصد مشاهده شد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


- Akhtari, M., Taghiyari, H.R., Ghorbani Kokandeh, M., 2013. Effect of some metal nanoparticles on the spectroscopy   

   analysis of Paulownia wood exposed to white-rot fungus, European Journal of wood and wood products. 71 (2):283-

   285.

- Atalla, R., Beecher, J., Caron, R., Catchmark, J., Deng, Y., Glasser, W., Gray, D., Haigler, C., Jones, P., Joyce, M.,

    Kohlman, J., Koukoulas, A., Lancaster, P., Perine, L., Rodriguez, A., Ragauskas, A., Wegner, T. and Zhu, J., 2006.

    Nanotechnology for the forest products industry. Vision and technology roadmap. Agenda 2020 Technology

    Alliance.

- Clausen, C.A., 2007. Nanotechnology: Implications for the Wood Preservation Industry. International Research Group on Wood Protection. Stockholm, Sweden, IRG/WP/07-30415, 15.

- Devi, R.R. and Maji, T.K., 2007. Effect of Glycidyl Methacrylate on the Physical Properties of Wood–Polymer Composites. Journal of Polymer composite. DOI 10.1002/pc. 20265.

- Freeman, M., and Mcintyre, C., 2008. Comprehensive review of copper-based wood preservatives. Forest Products Journal, (11): 6-27.

- Ghorbani Kookandeh, M., Siahposht, H., Taghiyari, H. R., 2014. Effects of heat treatment and impregnation with zinc oxide nanoparticles on physical, mechanical, and biological properties of beech wood, Wood Science and Technology.    48:727–736.

- Ghorbani Kookandeh, M., Akhtari, M., Taghiyari, H.R., 2013. Effect of nano zinc-oxide on the physical and mechanical properties of Paulownia wood (Paulownia fortunei), Iranian Journal Wood and paper industries. 4(1):75-82.

- Hill, C.A.S., Hale, M.D., Ormondroyd, G.A., Kwon, J.H. and Forster, S.C., 2006. Decay resistance of anhydride-modified Corsican pine sapwood exposed to the brown rot fungus Coniophora puteana. Holzforschung, 60: 625-629.

- Jani, M., Rozman, D. and Rahim, S., 2007. Rubber wood-polymer Composites: The Effect of Chemical Impregnation on the Mechanical and Physical Properties. Malaysian Polymer Journal. 2(2): 1-11.

- Kartal, S., Green, F. and Clausen, C., 2009. Do The Unique Properties Of Nanometals Affect Leachability Or Efficacy Against Fungi And Termites? International Biodeterioration and Biodegradation, 63: 490-495.

- Lee, S.D., Kim, J.S. and Seo J.H., 2012. Synthesis and Photocatalytic Property of Zno Nanoparticles Prepared By Spray- Pyrolysis Method, Physics Procedia, 32: 320- 326.

 - Lowniczak, V.M., 1994. Method of production of the composite Bamboo polystyrene elaborated in Poland. Paper presented on international bamboo festivaland national Bamboo convention 1, Bandung, Indonasia.

- Marzbani, P., Mohammadnia Afrouzi, Y., Omidvar, A., 2015. The effect of nano-zinc oxide on particleboard decay resistance, Maderas Ciencia y Technologia. 17(1): 63-68.

- Matsunaga, H., Kigushi, M. and Evans, P., 2007. Micro-distribution of metals in wood treated with a nano-copper wood preservative. International Research Group on Wood Protection, Stockholm, Sweden, IRG/WP/07-40360, 7.

- Mousavi Hosseini, M.J., Faezipour, M. and Yousefi, H., 2011. Effect of nanoclay on the properties of medium density fiber board (MDF). Iranian Journal of Wood and Paper Science Research, 26(4): 699-707.

- Omidvar, A., 2009. Wood polymer composite. Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources press, Gorgan.

- Ramimoghadam, D., Hussein, M. and Taufiq-Yap, Y., 2012. The Effect of Sodium Dodecyl Sulfate (SDS) and Cetyltrimethylammonium Bromide (CTAB) On the Properties of Zno Synthesized By Hydrothermal Method. International Journal of Molecular Sciences, 13: 13275-13293.

- Ramimoghadam, D., Hussein, M. and Taufiq-Yap, Y., 2012. The Effect of Sodium Dodecyl Sulfate (SDS) and Cetyltrimethylammonium Bromide (CTAB) On the Properties of Zno Synthesized By Hydrothermal Method. International Journal of Molecular Sciences, 13: 13275-13293.

- Saiful Islam, Md., Hamdan, S., Rezaur Rahman, Md., Jusoh, I. and Ahmed, A.S., 2011. The effect of crosslinker on mechanical and morphological properties of tropical wood material composites. Materials and Design, 32(4): 2221- 2227.

- Sharma, D. and Arun, N., 2011. Synthesis of Zno Nanoparticles Using Surfactant Free In-Air and Microwave Method. Applied Surface Science,257: 9661-9672.

- Sharifnia, H. and Mohebby, B., 2010. Enhanced Mechanical Properties of Poplar Wood by a Combined-Hydro-Thermo- Mechanical (CHTM) Modification. Iranian Journal Wood and paper industries, 1(1): 57-66.

- Stolf, D.O. and Roco Lahr, F.A., 2004. Wood- polymer composites: Physical and Mechanical properties of some wood species impregnated with styrene and methyl methacrylate. Materials Research, 7(4): 611- 617.

- Yang, Z.L., 2004. Zinc Oxide Nanostructures: Growth, Properties and Applications. Journal of Physics, Condensed Matter, 16: 829-R858.

- Zhang, Y., Qian, W. and Zhang, j., 2009. Preparation of Zno Nanoparticles by a Surfactant-Assisted Complex Sol–Gel Method Using Zinc Nitrate. Journal of Sol-Gel Science and Technology, 51: 198-203.