فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

بیان مساله و اهداف: تحقیقات جهانی برای یافتن مواد حفاظتی جدید و بی‌خطر برای محیط‌زیست، جهت بهبود خواص نامطلوب چوب و محصولات چوبی در طول چند سال اخیر به طور قابل توجهی افزایش یافته است. سلولز از فراوان­ترین و ارزان­ترین منابع گیاهی زیست­تخریب­پذیر، زیست‌تخریب‌پذیر موجود در طبیعت است. نانو کریستال سلولز (CNC) جزء ساختاری گیاهان است، که به دلیل دانسیته پایین، نسبت بعد بالا، ویژگی­های مکانیکی مطلوب، انبساط حرارتی پایین و توانایی تشکیل شبکه، به عنوان تقویت کننده ماتریکس­های پلیمری مورد توجه قرار گرفته است. به طور کلی، ظرفیت سلولز برای جذب آب تا حد زیادی به دسترسی گروه­های هیدروکسیل آزاد وابسته است. هیدروکسیل­های آزاد سلولز جاذبه قوی با بسیاری از حلال­ها دارند، اما آب جذب شده تنها در نواحی بی­شکل (آمورف) وجود دارد، نه در نواحی کریستالی. لذا این تحقیق با هدف توسعه مواد حفاظتی جدید، بی­ضرر و سازگار با محیط‌زیست، با تأکید بر افزایش مقاومت در برابر جذب آب در سطح چوب انجام شده است. بطور کلی هدف اصلی این تحقیق بررسی زاویه تماس چوب­های اشباع شده با نانو کریستال سلولز و ترکیبات عامل دار شده آن می­باشد.مواد و روشها: در این تحقیق از چوب صنوبر برای تهیه نمونه­های آزمایشی استفاده شد. نانو کریستال سلولز با استفاده از هیدرولیز اسیدی تهیه و سپس با ترکیبات مختلف مانند PDMS، Cu(OH)2، ZnO و AgNO3 عامل دار گردید. اشباع نمونه‌های چوبی با هر یک از ترکیبات فوق در سیلندر اشباع تحت فشار انجام شد. مقاومت به آب با انجام آزمون آبشویی و زاویه تماس در چوب‌های اشباع شده با نانو کریستال سلولز و ترکیبات عامل دار شده به همراه فیلم­های تهیه شده از هر یک از ترکیبات ذکر شده، مورد بررسی قرار گرفت. تحلیل آماری نتایج در قالب طرح کاملاً تصادفی و آزمون فاکتوریل به کمک تجزیه واریانس انجام شد.نتایج: بر اساس نتایج به دست آمده، مقاومت به آبشویی در مقایسه با نمونه شاهد، در تیمارهای CNC/PDMS و CNC به ترتیب 68 و 52 درصد افزایش و در تیمار CNC/Ag، 23 درصد کاهش نشان داد. همچنین بیشترین زاویه تماس آب در فیلم CNC/PDMS به مقدار میانگین 98 درجه مشاهده شد که در مقایسه با فیلم خالص CNC، به میزان 180 درصد افزایش یافت. نتایج حاصل از بررسی زاویه تماس آب در چوب­های تیمار شده با نانو کریستال سلولز و ترکیبات عامل دار شده آن نشان داد که بیشترین زاویه تماس در نمونه­های تیمار شده با ترکیب CNC/PDMS به دست آمد که نشان دهنده افزایش 40 درصدی نسبت به نمونه­های شاهد بود.نتیجه ­گیری: به طور کلی، امکان استفاده از CNC و ترکیب عامل دار شده آن با PDMS به عنوان محافظ سطح چوب در برابر تخریب ناشی از آب، پیشنهاد می‌­شود. در حقیقت، استفاده از CNC به عنوان ماده­ای دوستدار محیط‌زیست و برگرفته از ساختار چوب، نتایج امیدوارکننده­ای را نشان می­دهد. بهبود ویژگی آب‌گریزی و افزایش مقاومت به آبشویی از جمله فاکتورهایی هستند که در حفاظت از چوب و فرآورده­های چوبی ضروری و اساسی بوده و بسیاری از ویژگی­های محصول نهایی را تحت تأثیر قرار می­دهند؛ بنابراین تحقیق حاضر یک روش جامع در رابطه با جداسازی نانو کریستال سلولز بوده و پتانسیل نانو مواد سلولزی را برای استفاده در طیف وسیعی از کاربردهای با تکنولوژی بالا نشان می‌دهد.