بررسي ويژگي‌هاي رزين طبيعي تانن- فورفورال براي اصلاح چوب صنوبر

سابقه و هدف: تانن يك بسپار طبيعي است كه اخيراً براي حفاظت چوب پيشنهاد شده است، اما اين پليمر به‌تنهايي در برابر آب مقاومت چنداني نداشته و به‌آساني هيدروليز مي‌شود. استفاده از آلدهيدهاي مختلف براي ساخت رزين هاي بر پايه تانن براي بهبود خواص اين رزين‌ بارها مورد مطالعه قرار گرفته است. فورفورال يك آلدهيد طبيعي است كه از هيدروليز اسيدي ضايعات كشاورزي ازجمله تفاله نيشكر توليد مي‌شود. در اين پژوهش ابتدا اثر افزودن فورفورال به‌عنوان يك آلدهيد طبيعي بر روي ويژگي‌هاي شبكه تانن بررسي شد. سپس قابليت رزين طبيعي تانن/فورفورال براي اصلاح آغشتگي چوب صنوبر به‌منظور بهبود خواص فيزيكي آن ارزيابي شد.مواد و روش‌ها: محلول‌هاي آبي تانن با غلظت 20 درصد و نسبت‌هاي مختلف فورفورال (2.5، 5، 10، 15، 20، 25، 40 و 50 درصد وزن خشك تانن) در pH هاي متفاوت (2، 4.5، 7 و 9) ساخته شدند. سپس ويژگي‌هاي مختلف رزين‌ها ازجمله مقاومت به آبشويي، ويسكوزيته، دانسيته و زمان ژله‌اي شدن ارزيابي شده و در ادامه با روش فاكتوريل كامل به‌وسيله نرم‌افزار ميني تب در سطح اطمينان 95 درصد شرايط بهينه براي ساخت رزين مناسب اشباع چوب انتخاب شد. رزين ساخته‌شده در شرايط بهينه براي اشباع چوب صنوبر با استفاده از روش خلأ/فشار مورداستفاده قرار گرفت. براي پخت رزين و تبديل آن‌ها به بسپار در داخل چوب از حرارت‌دهي استفاده شد. سپس ويژگي هاي فيزيكي چوب طبق استانداردهاي سري (2020) ISO 13061 اندازه‌گيري شد.يافته‌ها: نتايج نشان داد كه با افزايش نسبت فورفورال دانسيته رزين‌ها افزايش پيدا كرد. زمان ژله‌اي شدن و گرانروي رزين‌ها با افزايش نسبت فورفورال روند افزايشي داشت. رزين ساخته‌شده با نسبت فورفورال 50 درصد بالاترين مقاومت به آبشويي را داشت. بررسي ميكروسكوپي نشان داد كه رزين‌هاي حاوي فورفورال داراي ساختار متخلخل‌تري بودند. مطالعات وزن‌سنجي حرارتي نشان داد كه تا دماي 580 درجه سانتي‌گراد پليمر تانن/فوفورال اصلاح‌شده داراي ثبات حرارتي بيش‌تري بود. بر اساس روش فاكتوريل كامل، شرايط بهينه براي ساخت رزين، نسبت فورفورال 50 درصد در اسيديته 4.5 بود. نمونه‌هاي چوب صنوبر اشباع‌شده با رزين منتخب داراي جذب آب واكشيدگي حجمي كم‌تري نسبت به نمونه تيمار نشده بودند. با افزايش غلظت رزين، ميزان جذب آب واكشيدگي ابعاد نمونه‌هاي تيمار شده كاهش قابل‌ملاحظه‌اي داشت.نتيجه‌گيري: مطالعات وسيعي در سطح جهاني براي استفاده از پليمرهاي طبيعي به‌منظور حفاظت و اصلاح چوب در حال اجرا است. نتايج اين پژوهش نشان داد كه استفاده از رزين طبيعي تانن/فورفورال دورنماي نويدبخشي براي اصلاح ويژگي‌هاي فيزيكي چوب را دارد. با تنظيم درست شرايط ساخت رزين و پيش تيمار تانن-فورفورال مي‌توان به رزيني با گرانروي مناسب و مقاوم به آبشويي براي استفاده در صنعت اشباع چوب دست‌يافت.