اثر نانو ذرات كلوييدي سيليس توليد شده از سبوس برنج بر ثبات ابعاد و جذب آب چوب صنوبر (Populus deltoides )

Effect of colloidal silica nanoparticles produced from rice husk on dimensional stability and water absorption of poplar wood (Populus deltoides)

اين تحقيق با هدف بررسي اثر محلول كلوييدي نانوسيليس با استفاده از منبع گياهي سبوس برنج با تكنيك خاكسترسازي و هضم قليايي بدست آمد، و بر خواص فيزيكي چوب صنوبر انجام شد. نمونه هاي آزموني براساس استاندارد ASTM-D1037 در ابعاد cm3 2×2×2 تهيه گرديدند و در سيلندر اشباع، به روش بتل در پنج سطح 0، 2/1، 7/1، 2/2 و 2/3 درصد با نانوسيليس كلوييدي اشباع شدند. درصد جذب و ماندگاري نانوسيليس، تغييرات دانسيته، جذب آب و كارايي ضدواكشيدگي اندازه گيري شدند. درصد جذب نانو سيليس در سطوح 2/1، 7/1، 2/2 و 2/3 درصد به‌ترتيب 85/119، 58/169، 36/196 و 75/214 درصد اندازه گيري شد. ماندگاري نانوسيليس در پايين‌ترين و بالاترين سطح تيمار نيز 28/1 و 31/9 درصد گزارش گرديد. نتايج نشان داد كه دانسيته چوب از g/cm3 37/0 در نمونه شاهد به g/cm3 41/0 در بالاترين سطح جذب افزايش يافت. با افزايش سطح جذب نانوسيليس، جذب آب نمونه هاي اشباع شده با افزايش غلظت نانو افزايش يافت، اما ثبات ابعاد نمونه هاي تيمار شده افزايش يافت؛ به‌طوري‌كه پس از طولاني ترين زمان غوطه وري، واكشيدگي حجمي نمونه هاي اشباع شده با نانوسيليس در مقايسه با نمونه شاهد كاهش يافتند. بنابراين با افزايش سطح جذب نانوسيليس، اثر ضدواكشيدگي نمونه هاي اشباع شده پس از 168 ساعت غوطه‌وري، در سطوح 2/1، 7/1، 2/2 و 2/3 درصد، به‌ترتيب 5/36، 9/42، 7/34 و 8/26 درصد برآورد شد.

This research was conducted to determine the physical properties of poplar wood treated with silica colloidal nanoparticles prepared from rice husk using ash making and alkaline digestion. Test samples were prepared according to ASTM-D1037 standard with the dimension of 2×2×2 cm and then were impregnated ina cylinder according to Bethell method applying five concentration levels of soluble colloidal silica nanoparticles (0, 1.2, 1.7, 2.2 and 3.2%). Nanoparticle retention and absorption, density changes, water absorption, and anti-swelling efficiency (ASE) were determined. Nano silica absorption was determined as 119.8, 169.5, 196.3 and 214.7 % corresponding to 1.2, 1.7, 2.2 and 3.2 % nanoparticle addition, respectively. Nano-silica retention in the lowest and the highest treatment level were 1.2 and 9.3%. Results showed that the density increased from 0.37g/cm³ in control samples to 0.40 g/cm³ at the highest level of nano-silica absorption. Water absorption increased by increasing nano-silica absorption. However, dimensional stability of impregnated samples increased. After the longest immersion time, average swelling volume of the sample impregnated with nano-silica was decreased in comparison with the control sample. With increasing nano-silica absorption, anti-swelling efficiency of impregnated samples treated at the 1.2, 1.7, 2.2 and 3.2 % level and immersed for 168h was 36.5, 42.9, 34.7 and 26.8 %, respectively.