تعيين شرايط بهينه اصلاح سطحي چوب نوئل با روزين مالئيك

Determination the optimal condition for surface modification of spruce wood with Rosin Maleic

اصلاح سطحي با تركيبات اصلاح كننده طبيعي داراي عامل اتصال شيميايي مانند روزين مالييك مي تواند با كاهش تعداد گروه هاي هيدروكسيل، به بهبود خواص فيزيكي چوب منتهي شود. اين احتمال وجود دارد كه افزايش دما يا حضور كاتاليزور، با بهبود جانشيني گروه هاي هيدروكسيل ديواره سلولي چوب، اثر مطلوب تري بر فرآيند واكنش و خواص فيزيكي چوب داشته باشد. تحقيق حاضر با هدف بررسي اثر سطوح مختلف دما و حضور كاتاليزور كلريدآلومينيوم براي اعمال اصلاح سطحي با روزين مالييك و ارزيابي كارايي اين اصلاح بر خواص فيزيكي چوب نويل انجام شد. نمونه ها به مدت 24 ساعت در محلول روزين مالييك به غلظت 40 درصد وزني/حجمي (در حلال تولوين/ زايلن) غوطه ور شدند. گرمادهي نمونه ها، براي تعيين اثر دما، كاتاليزور و آبشويي كوتاه مدت، تحت دو سطح دمايي 60 درجه سانتي گراد، با و بدون كاتاليزور نمكي و 140 درجه سانتي گراد، در زمان 4 ساعت اعمال گشت. بر اساس نتايج طيف سنجي مادون قرمز تبديل فوريه، اعمال اصلاح با كاهش گروه هاي هيدروكسيل موجب بهبود آب گريزي و ثبات ابعاد نمونه هاي تيمارشده گرديد. در خاتمه بازه غوطه وري در آب، دماي بالاتر واكنش با تشكيل ساختار پايدارتر در برابر هيدروليز، به حفظ افزايش وزن ناشي از تيمار منتهي گرديد. افزايش دماي واكنش اصلاح از 60 به 140 درجه سانتي گراد، تفاوت معني داري در صفات اندازه گيري شده ايجاد كرد، وليكن حضور كاتاليزور در اصلاح تحت دماي 60 درجه سانتي گراد، به تشكيل ساختارهاي پايدارتر منتهي شد. در يك نتيجه گيري كلي مي توان اظهار داشت كه بكارگيري كاتاليزور نمكي كلريد آلومينيوم در واكنش تيمار با روزين مالييك، با تشكيل ساختار پايدارتر در برابر هيدروليز، امكان اعمال اصلاح سطحي در دماي محيط را ميسر مي سازد.

Surface modification with natural modifiers containing chemical bonding agents including rosin maleic can improve the physical properties of wood by reducing the number of hydroxyl groups. It is likely that an increase of temperature or the presence of a catalyst will have a more desirable effect on the physical properties of the wood by improving the hydroxyl group’s substitution of the wood cell wall. This study was conducted to investigate the effect of different temperature levels and the presence of aluminum chloride catalyst for applying surface modification with Rosin Maleic, and evaluating the efficiency of the modification on the physical properties of Spruce wood. The samples were immersed in a rosin maleic solution with a concentration of 40% by weight/ volume (in toluene/xylene solvent) for 24 hours, and were heated for determine the effect of temperature, catalyst and leaching, under two temperature levels of 60°C, with and without catalyst, and 140°C, for 4 hours. According to the results, modification by reducing the hydroxyl groups (based on the infrared spectrums), improved hydrophobicity and dimensional stability of the treated samples. At the end of water immersion period, the higher temperature of reaction with formation a more stable structure against hydrolysis, led to maintenance the weight percent gain of modification. Increasing the modification reaction temperature from 60°C to 140°C create a significant difference in the measured properties, but the presence of the catalyst in the modification at 60°C reduced this difference and formed more stable structures. In a general conclusion, it can be claimed that the use of aluminum chloride as a catalyst in modification with rosin maleic, makes possible applying surface modification at ambient temperature, by forming a more stable structure against hydrolysis.