رفتار مکانیکی و مقاومت زیستی چوب- پلیمرآکریلونیتریل اصلاح‌شده با آلکوکسی سیلان

Abstract

سابقه و هدف: اصلاح چوب با استفاده از مواد و روش‌های دوستدار طبیعت، خواص چوب را برای بسیاری از کاربردها بهبود می‌بخشد. پلیمرهای مصنوعی به طور گسترده‌ای برای اصلاح چوب مورد استفاده قرار گرفتند که در آن چوب به وسیله مونومرها اشباع و تبدیل مونومر به پلیمر منجر به تولید چوب‌-‌‌پلیمر گردید. در اصلاح با مونومر وینیلی آکریلونیتریل، گروه‌های هیدروکسیل دیواره همچنان آزاد بوده و قادر به جذب رطوبت هستند. بنابراین حضور ماده‌ای برای اصلاح با اثر جفت‌کنندگی دیواره که بتواند بین مونومر و دیواره ارتباط برقرار کند می‌تواند باعث افزایش عمر مفید چوب گردد. در این تحقیق اثر ترکیب 3- تری‌متوکسی‌سیلیل‌پروپیل‌متاکریلات بر خواص مکانیکی و زیستی چوب‌پلیمر حاوی آکریلونیتریل بررسی‌گردید.<br /> مواد و روش‌ها: الوار راست‌تار و فاقد عیب صنوبر، پس از خشک شدن به نمونه‌های آزمون مکانیکی و زیستی به‌ترتیب بر اساس استانداردهای ASTM-D143 و EN113 تبدیل شدند. نمونه‌های آزمونی در 7سطح شاهد، اصلاح‌شده با ترکیب سیلانی در زیرگروه‌های حاوی اتانول اسیدی تحت دمای 110 و 150 درجه‌سانتی‌گراد، اتانول حاوی آغازگر بنزوییل‌پراکساید و بدون آغازگر در دمای 150درجه‌سانتی‌گراد، آکریلونیتریل و سطح تلفیقی سیلان/آکریلو‌نیتریل گروه‌بندی‌گردیدند. اشباع نمونه‌ها به روش خلاء- فشار در سیلندر آزمایشگاهی انجام شد. در پژوهش حاضر برای تجزیه و تحلیل داده‌ها از آزمون آنالیز واریانس در قالب طرح کاملاً تصادفی استفاده شد. همچنین گروه‌بندی میانگین‌ها نیز با آزمون چنددامنه‌ای دانکن انجام گردید. <br /> یافته‌ها: بر اساس نتایج طیف‌سنجی زیرقرمز، اصلاح سیلان و حضور مونومر آکریلونیتریل در چندسازه تائیدشد. نمونه‌های سطح تلفیقی سیلان/ آکریلونیتریل بیشترین مقاومت خمشی، فشار موازی الیاف و سختی را نشان‌دادند. حضور آکریلونیتریل در حفره باعث افزایش خواص مکانیکی شد. در واکنش سیلان با چوب، افزایش دما به‌دلیل تشدید واکنش، به افزایش مقاومت‌ها منتهی‌گردید. حضور آغازگر در اصلاح، باعث پلیمر شدن بخشی از ترکیب سیلانی در حفرات سلولی چوب، علاوه بر اصلاح دیواره، و بهبود محسوس‌تر خواص مکانیکی نسبت به سطح سیلانی فاقد آغازگر شد. اصلاح سیلان/ آکریلونیتریل در معرض قارچ پوسیدگی سفید Trametes versicolor بهبود معنی‌دار مقاومت به پوسیدگی را نشان‌داد.<br /> نتیجه‌گیری کلی: استفاده از ترکیب سیلانی باعث بهبود خواص مکانیکی و زیستی فرآورده چوب‌پلیمر حاصل از آکریلونیتریل گردید. بیشترین بهبود خواص مکانیکی در اصلاح ترکیبی سیلان/ آکریلونیتریل، به علت برهمکنش بیشتر سیلانول‌های ترکیب سیلانی با گروه‌های هیدروکسیل چوب و همچنین حضور آکریلونیتریل در حفره سلول چوبی تعیین شد. اصلاح ترکیبی سیلان/ آکریلونیتریل افزایش محسوسی در مقاومت زیستی در معرض قارچ پوسیدگی سفید ایجاد کرد که علت آن را می‌توان به پر شدن حفره و منافذ دیواره، رطوبت کمتر و در نهایت کاهش توانایی رشد، انتقال آنزیم و دسترسی ریسه‌های قارچ به دیواره نسبت داد.