فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

بیان مساله و اهداف: چوب از دیرباز به عنوان مصالح ساختمانی به کار می‌رود. در سال‌های اخیر، محصولات چوبی مختلف با تأکید بر خواص زیبایی‌شناختی آن، توجه بسیاری از محققان را به خود جلب کرده‌ است. کامپوزیت چوبی شفاف که در صنعت با عنوان چوب شفاف شناخته می‌شود یکی از این محصولات است. چوب شفاف ماده نوری نوظهوری است که خواصی مانند کدری و عبور نور بالا را با کاربردهای ساختمانی ترکیب می‌کند. کامپوزیت‌های چوبی شفاف، با لیگنین‌زدایی‌ یا غیرفعال‌سازی رنگساز‌های لیگنین چوب و نفوذ دادن پلیمری با ضریب شکست برابر یا مشابه سلولز درون چوب تولید می‌شوند. این محصول، عملکرد مکانیکی را با قابلیت‌های نوری ترکیب می‌کند و کاندیدای جدید برای مصارفی نظیر ساختمان‌های هوشمند، ابزارهای نوری و فوتونیکی است. این تحقیق، روش‌های آماده‌سازی چوب شفاف و عملکرد نوری را بررسی می‌کند و کاربردهای بالقوه آن را مورد بحث قرار می‌دهد. مواد و روش‌ها: در تحقیق حاضر دو گونه راش و افرا پس از لیگنین‌زدایی برای ساخت کامپوزیت چوبی شفاف استفاده شدند. لیگنین‌زدایی روکش‌های چوبی با کمک کلریت سدیم (2NaClO) در pH 6/4 انجام شد. نمونه‌های لیگنین‌زدایی شده تحت شرایط خلا با رزین‌های اپوکسی (E) و پلی‌وینیل الکل (PVA) اشباع شدند. پلیمریزاسیون رزین PVA در دمای C˚40 درون آون و رزین اپوکسی در دمای محیط انجام شد. کامپوزیت چوبی شفاف برای بررسی خواص نوری بر اساس استاندارد 21-1003 ASTMمورد بررسی و آزمون قرار گرفتند. روکش‌های چوبی، روکش‌های لیگنین‌زدایی شده و پلیمرهای شفاف از رزین‌های اپوکسی و پلی وینیل الکل برای مقایسه به عنوان نمونه‌های شاهد در نظر گرفته شدند. در این تحقیق مقادیر عبور نور به عنوان فاکتور تعیین کننده شفافیت و کدری کامپوزیت‌های چوبی شفاف مورد بررسی قرار گرفتند. سه تکرار برای هر نمونه اندازه‌گیری شده و میانگین مقادیر به دست آمده با هم مقایسه شدند. نتایج: آزمون‌های نوری انجام شده بر روی آزمونه‌های شاهد نشان داد روکش‌های چوبی نور را از خود عبور نداده و فاقد خاصیت کدری نوری هستند. آزمونه‌های لیگنین‌زدایی شده‌ی هر دوگونه‌ نیز با وجود تغییر رنگ بارز فاقد ویژگی‌های شفافیت نوری بودند. از این رو به دلیل عدم شفافیت کامل از آزمونه‌های مذکور هیچ مقدار قابل گزارشی به دست نیامد. نتایج نشان داد بر خلاف چوب ماسیو و روکش‌های لیگنین‌زدایی شده‌ی آن، کامپوزیت شفاف تولید شده دارای شفافیت نوری مناسب بوده و نور را از خود عبور می‌دهند. آزمون‌های نوری نشان داد کامپوزیت چوبی شفاف علاوه بر عبور نور دارای کدری بالاتری نسبت به پلیمرهای شفاف بودند. عبور نور در چوب شفاف حاصل از گونه راش با رزین اپوکسی و پلی وینیل الکل به ترتیب 43/17% و 85/7% کاهش یافت. کدری چوب شفاف حاصل از گونه چوبی راش مناسب‌تر بود و تا 671% افزایش یافت. مقادیر عبور نور در دوگونه تفاوت چشمگیری نداشت. آزمونه‌های ساخته شده با رزین اپوکسی شفافیت بیشتری نسبت به رزین PVA داشتند. تصاویر حاصل از میکروسکوپ الکترونی روبشی پر شدن حفرات و تغییرات دیواره سلولی را پس از لیگنین‎‌زدایی تایید کرد.نتیجه‌گیری: نتایج نشان داد امکان تولید کامپوزیت چوبی شفاف فراهم است. کدری بالاتر این فرآورده امکان استفاده از آن در فضاهای قابل تفکیک یا در پنجره‌ها، ضمن فراهم ساختن امکان استفاده از نور خورشید شرایط مناسب برای حفظ حریم خصوصی را هم ایجاد می‌کند. نتایج به دست آمده از هر دو گونه مناسب است و کامپوزیت ساخته شده از رزین اپوکسی ویژگی‌های بهتری نشان داد.