کاربرد نانوکریستال سلولز استیله شده در چسب بر پایه سویای اصلاح شده برای تخته لایه

Abstract

با هدف ارائه یک چسب بدون فرم‌آلدهید قابل رقابت با چسب‌های مورد استفاده در صنعت چوب، از آرد دانه سویا (SF) که ماده‌ای فراوان، دوست‌دار محیط‌زیست و تجدیدپذیر است و با سدیم هیدروکسید (NaOH)، پلی اتیلن ایمین (PEI) و نانوکریستال سلولز (NCC) استیله شده در دو سطح 1 و 3% درصد وزنی SF/PEI به عنوان مواد اصلاح کننده SF، فرمول‌بندی‌های متفاوتی سنتز شدند. مواد اصلاح کننده چسب‌های سویا با هدف کاهش ضعف‌های سویا مانند مقاومت اتصال و مقاومت به آب پایین و بهبود ویژگی‌های چسب به کار می‌روند. ویژگی‌های فیزیکی چسب‌ها مانند میزان ماده جامد،pH، ژل تایم و ویسکوزیته، مطابق استاندارد اندازه‌گیری شدند. با فرمول‌بندی‌های سنتز شده، تخته لایه‌های راش (Fagus orientalis) ساخته شد و مقاومت به آب و مقاومت برشی نمونه‌ها در حالت تر و خشک مطابق استانداردهای مربوطه اندازه‌گیری و نتایج آن‌ها با نتایج تخته‌های فنول‌فرم‌الدهید (PF) مقایسه شد. تغییرات ساختاری چسب‌ها با طیف‌سنجی FTIR بررسی شد. با بررسی NCC استیله شده، اصلاح گروه‌های هیدروکسیل و جایگزینی آن‌ها با گروه‌های استری با طیف‌سنجی FTIR تایید، درجه استخلاف آن‌ها به روش تیتراسیون 34/0 و آنالیز X-Ray کاهش شاخص بلورینگی را پس از استیلاسیون نشان داد. با افزودن مواد اصلاح کننده به SF ماده جامد و ویسکوزیته افزایش یافت. تخته‌‌لایه‌های با فرمول‌ SF/PEI/NaOH/NCC در دو سطح NCC استیله شده دارای مقاومت برشی و مقاومت به آب مشابه چسب PF بودند. نتایج FTIR نشان داد NaOH، SF را واسرشت و دسترسی به گروه‌های آمینی محصور در ساختار آن را بیشتر کرد. طیف SF/PEI/NaOH در مقایسه با SF/NaOH تغییرمکان‌های کوچکی را در پیک‌های جذبی نشان داد. طیف فرمول-بندی SF/PEI/NaOH/NCC حاکی از حذف یا کاهش شدید آمین‌های نوع اول و دوم بود. با در نظر گرفتن گروه‌های عاملی آرد سویا و گروه‌های آمینی PEI که پتانسیل واکنش با گروه‌های عاملی هیدروکسیل و کربونیلNCC استیله شده را دارند، پیوندهای هیدروژنی بین اجزای چسب ایجادشد