اثر نانو ذرات اكسيد مس بر خواص فيزيكي و مقاومت به آبشويي چوب پليمر مونومر استايرين

The effect of nano copper oxide on physical properties and leaching resistance of wood-Polystyrenepolymer

سابقه و هدف: استفاده از مواد پليمري براي حفاظت از چوب آلات در برابر عوامل مخرب بسيار تأثيرگذار مي باشد، اما كاستي هايي نيز در آن مشاهده مي شود. با پيشرفت تكنولوژي، استفاده از نانوذرات در صنعت حفاظت چوب به عنوان يك ماده حفاظتي كارآمد مورد استفاده قرار گرفت. استفاده از مواد پليمري به همراه نانو ذرات، مي تواند بسياري از خواص نامطلوب چوب مانند ثبات ابعادي و كاهش جذب آب در چوب را بهبود بخشد و همچنين باعث افزايش نفوذ اين ذرات در داخل چوب شود. در اين تحقيق از ماده پليمري مونومر استايرين به همراه نانو اكسيد مس جهت بهبود خواص فيزيكي و مقاومت به آبشويي نمونه هاي تيمار شده استفاده شده است. سابقه و هدف: استفاده از مواد پليمري براي حفاظت از چوب آلات در برابر عوامل مخرب بسيار تأثيرگذار ميباشد، اما كاستيهايي نيز در آن مشاهده ميشود. با پيشرفت تكنولوژي، استفاده از نانوذرات در صنعت حفاظت چوب به عنوان يك ماده حفاظتي كارآمد مورد استفاده قرار گرفت. استفاده از مواد پليمري به همراه نانو ذرات، ميتواند بسياري از خواص نامطلوب چوب مانند ثبات ابعادي و كاهش جذب آب در چوب را بهبود بخشد و همچنين باعث افزايش نفوذ اين ذرات در داخل چوب شود. در اين تحقيق از ماده پليمري مونومر استايرين بههمراه نانو اكسيد مس جهت بهبود خواص فيزيكي و مقاومت به آبشويي نمونههاي تيمار شده استفاده شده است. مواد و روشها: در اين تحقيق از نمونههاي چوبي گونه صنوبر دلتوئيدس (cottonwood eastern (به ابعاد 20×20×20 ميليمتر، و از مونومر استايرين در دو غلظت (40 و 80 درصد) به همراه نانو اكسيد مس در سه غلظت (0 ،0/4 و 0/8 درصد) براي تيمار استفاده شد. براي معلق كردن نانوذرات اكسيد مس در مونومر استايرين، از دستگاه التراسونيك استفاده شد. از روش خلاء/ فشار، براي اشباع نمونه ها استفاده شد. پس از تيمار، نمونه ها در داخل 100 ميليليتر آب مقطر غوطه ور گشته و در فواصل مختلف زماني، خواص فيزيكي و مقاومت به آبشويي آنها محاسبه شد. يافته ها: تجزيه و تحليل دادهها نشان داد كه بين نمونه هاي تيمار شده و شاهد اختلاف معنيداري وجود دارد و نمونه هاي تيمار شده از جذب آب و واكشيدگي حجمي كمتري برخوردار بودند. ميانگين ميزان جذب آب و واكشيدگي حجمي نمونه هاي تيمار شده با مونومر استايرين در غلظت 80 درصد به همراه 0/8 درصد نانو اكسيد مس پس از 168 ساعت غوطهوري در آب بهترتيب 33/5 و 4/5 درصد بوده، در حاليكه براي نمونه هاي شاهد اين مقدار به ترتيب 127 و 11/8 درصد بوده است. همچنين ميزان آبشويي اندازهگيري شده براي نانوذرات اكسيد مس در حضور مونومر استايرين در همه تيمارها كمتر از 1 درصد اندازهگيري گرديد

Background and objectives: Nowadays, some attempts are done to use nanoparticles as a preservative for wood. It seems that the using nanoparticles with polymeric materials could improve undesirable properties of wood such as dimensional stability and leaching of nano particles. In this study, physical properties and leach resistance of eastern cottonwood-polymers that treated with copper oxide nanoparticles were studied. Materials and methods: Wood samples with 20×20×20 mm dimensions were papered and then impregnated with polymers and nano copper oxide by full cell method. In this research variable factors were concentration of Polystyrene (40 and 80 percent) and nano copper oxide (0, 0.4 and 0.8 percent). After preparing Samples, they were immersed in 100 ml of DI water and their water absorption, volumetric swelling and leach resistance were calculated. Results: Obtained results showed that treated samples had less volume of water absorption and volumetric swelling. For example, the average water absorption and swelling volume after 168 hours immersion in water were 33.5 and 4.5 percent respectively for samples that treated by Polystyrene at concentration of 80 percent and nano copper oxide at concentration 8.0 percent, while these values were 127 and 11.8 percent respectively for control samples. The rate of leaching copper oxide in the presence of Polystyrene was less than 1% for all the treatments. Conclusion: Treating Wood with nano copper oxide in presence of Polystyrene reduced water absorption and improved dimensional stability. Moreover, these samples had a little rate of copper leaching.