اثر اصلاح تلفیقی روغن سویای اپوکسی‌دار-استایرن بر خواص فیزیکی و مکانیکی چوب صنوبر

نویسندگان

1 استادیار، گروه مهندسی چوب و فرآورده‌های سلولزی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ساری، ایران.

2 استادیار، گروه مهندسی چوب و فرآورده‌های سلولزی، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی، ساری، ایران

3 دانشجوی کارشناسی‌ارشد مهندسی چوب و فرآورده‌های سلولزی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ساری، ایران.

4 استاد، گروه مهندسی چوب و فرآورده‌های سلولزی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ساری، ایران.

doi
10.22069/jwfst.2025.23885.2122
چکیده

چکیدهسابقه و هدف: با اجرای طرح تنفس و توقف بهره‌برداری از منابع جنگلی، برداشت گونه‌های با دوام جنگلی محدود، و بر زراعت و بکارگیری گونه‌های تندرشد تمرکز شد. اصلاح نقاط ضعف گونه‌های چوبی تندرشد مانند صنوبر، راهکاری مناسب برای افزایش کاربرد آنها می‌باشد. در تحقیق حاضر، اثر عامل‌دار کردن روغن سویا و شرایط متفاوت اصلاح تلفیقی با روغن گیاهی عامل‌دار/مونومر استایرن بر خواص چوب صنوبر بررسی شد.مواد و روش‌ها: نمونه‌های چوب صنوبر به 9 گروه شاهد، اصلاح با روغن سویای خام و اپوکسی‌دار، مونومر استایرن، و تلفیق روغن سویای اپوکسی‌دار/استایرن در 3 نسبت (10/90، 20/80 و 30/70)، و فرآیند دو مرحله‌ای اصلاح با روغن سویای خام و عامل‌دار/استایرن تقسیم شدند. کلیه نمونه‌های اصلاح شده با روغن گیاهی در دمای 120 درجه سانتی‌گراد، و نمونه‌های حاوی پلیمر (استایرن، منفرد یا متعاقب اصلاح با روغن)، در دمای 90 درجه سانتی‌گراد گرمادهی شدند.یافته‌ها: بر اساس نتایج طیف زیر‌قرمز تبدیل‌فوریه (FTIR) اصلاح با روغن سویای عامل‌دار به افزایش گروه‌های هیدروکسیل، کربونیل و اتری در نمونه‌های چوب منتهی گردید. فرآیند دو مرحله‌ای، اصلاح چوب با روغن سویای اپوکسی‌دار به کاهش جذب استایرن انجامید و بیشترین جذب و افزایش وزن در نمونه‌های اصلاح دو مرحله‌ای روغن خام/استایرن اندازه‌گیری شد. براساس تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)، اصلاح توسط روغن سویای اپوکسی‌دار، حفره‌ی فیبرها را به طور کامل یا نسبی پر نمود. با افزایش نرخ تبدیل مونومر به پلیمر در اصلاح تلفیقی با روغن سویای عامل‌دار، جذب آب و تغییرات ابعاد کاهش معنی‌داری یافت. اصلاح روغن/مونومر سبب افزایش آبگریزی سطح و زاویه تماس قطره گردید. اصلاح با روغن خام و تلفیق روغن عامل‌دار/استایرن به بهبود مدول خمشی نمونه‌های چوب صنوبر نسبت به شاهد انجامید، اما مقاومت خمشی صرفا در اصلاح یک مرحله‌ای با استایرن افزایش معنا‌دار نشان داد. بهبود سختی نیز در اصلاح با استایرن و روغن سویای اپوکسی‌دار/استایرن به نسبت10/90 درصد معنا‌دار بود. نتیجه‌گیری: به طور کلی نمونه‌های حاوی روغن (خام و اپوکسی) و اصلاح دو مرحله ای روغن/استایرن بهترین خواص فیزیکی را نشان دادند. از نظر خواص مکانیکی، سطح حاوی پلیمر استایرن بالاترین مقاومت خمشی را داشت و در سطوح ترکیبی استایرن با روغن، مقاومت خمشی نسبت به شاهد تغییر معنی‌داری نشان نداد. سختی نمونه‌های اصلاح شده با استایرن و ترکیب 90 درصد استایرن/روغن عامل‌دار به طور معنی‌داری بیشتر از سایر سطوح بود. بین دو روش اصلاح همزمان و دومرحله‌ای به جز مدول‌الاستیسیته و واکشیدگی، اختلاف معنی‌داری در سایر ویژگی‌ها مشاهده نشد، و اصلاح دومرحله‌ای به بیشترین پایداری ابعاد در فرآورده‌ی حاصل انجامید.