| تعداد نشریات | 287 |
| تعداد نشریات سازمان | 85 |
| تعداد شمارهها | 3,159 |
| تعداد مقالات | 35,108 |
| تعداد مشاهده مقاله | 50,527,046 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 90,476,672 |
بررسی مقاومت به آتش و خواص مکانیکی چوب پلیمر صنوبر تیمار شده با نانو ولاستونیت/استایرن | ||
| تحقیقات علوم چوب و کاغذ ایران | ||
| مقاله 33، دوره 35، شماره 1 - شماره پیاپی 70، اردیبهشت 1399، صفحه 46-60 اصل مقاله (911.32 K) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22092/ijwpr.2020.341487.1596 | ||
| نویسندگان | ||
| سهیلا ایزدیار* 1؛ رقیه حمزه زاده2؛ داود افهامی سیسی3 | ||
| 1گروه علوم و صنایع چوب و کاغذ، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه تهران، کرج ، ایران | ||
| 2دانشگاه تهران | ||
| 3عضو هیات علمی | ||
| چکیده | ||
| هدف از این پژوهش، اثر اشباع چوب صنوبر با نانو ولاستونیت و مخلوط نانو ولاستونیت و استایرن بر مقاومت به آتش و خواص مکانیکی چوب پلیمر ساخته شده میباشد. نمونههای چوب صنوبر(Populus deltoides) با نانو ولاستونیت با غلظت 4 درصد و مونومر استایرن محول در متانول با غلظت 75 درصد، با روش خلاء- فشار اشباع شدند. چهار تیمار مختلف چوب با نانو ولاستونیت، استایرن، اشباع مخلوط نانو ولاستونیت و استایرن (تیمار یک مرحلهای) به نسبت یک به یک و در نهایت، اشباع اولیه چوب به وسیله نانو ولاستونیت و سپس استایرن (تیمار دو مرحلهای) مورد بررسی قرار گرفت. در این تحقیق، خواص مقاومت به آتش و خواص مکانیکی نمونهها بررسی شد. نتایج به دست آمده نشان داد که کاهش وزن چوب در برابر آتش در تیمار دو مرحلهای (NW+St)، 38/61 درصد و در تیمار یک مرحلهای (NW/St)، 68/69 درصد نسبت به نمونه شاهد بهبود یافت. دوام شعله تیمار NW/St نیز تقریباً با تیمار NW برابر میباشد و 30 درصد نسبت به نمونه شاهد بهبود نشان داد. کاهش سطح کربونیزه شده درتیمارهای دو مرحلهای (NW+St) و یک مرحلهای (NW/St) به ترتیب برابر 53/28 و 06/29 درصد بود که کاهش قابل توجهای را نشان داد. نتایج آزمونهای مکانیکی نشان داد که در اثر حضور ماده کندسوز کننده مقاومت به فشار موازی الیاف در تیمار NW/St بیشترین مقدار را در بین سایر تیمارها داشت که افزایشی برابر 41/57 درصد را نسبت به نمونه شاهد نشان داد. مدول الاستیسیته و گسیختگی تیمار NW/St به ترتیب 77/26 و 71/35 درصد نسبت به نمونه شاهد افزایش داشتند. به علاوه، مقاومت به سختی تیمار NW/St 09/107 درصد نسبت به نمونه شاهد افزایش نشان داد. در مجموع میتوان نتیجهگیری کرد که مخلوط کردن نانو ولاستونیت با استایرن در عین حال که مقاومت چوب پلیمر را در برابر آتش افزایش داد، باعث بهبود خواص مکانیکی چوب پلیمر هم شد. | ||
| کلیدواژهها | ||
| نانو ولاستونیت؛ چوب پلیمر؛ مقاومت به آتش؛ صنوبر؛ خواص مکانیکی | ||
| عنوان مقاله [English] | ||
| Fire resistance and mechanical properties of nano-wollastonite/styrene-treated poplar wood | ||
| نویسندگان [English] | ||
| soheila izadyar1؛ Roghayeh Hamzezadeh2؛ Davood Efhamisisi3 | ||
| 1Tehran university, Karaj, Iran | ||
| 2University of Tehran | ||
| 3Assistant Professor, Department of wood and paper science and technology, Faculty of Natural resources, University of Tehran. | ||
| چکیده [English] | ||
| The aim of this study was to investigate the effect of poplar wood saturation with nano-wollastonite and nano-wollastonite-styrene mixture on fire resistance and mechanical properties of polymer wood. Populus deltoids with 4% nano-wollastonite and 75% methanolic solution of styrene monomer was saturated by vacuum-pressure method. Four different wood treatments with nano-wollastonite, styrene, simultaneous nano-wollastonite and styrene (one-step) by 1:1 ratio and finally, the initial wood saturation by nano-wollastonite and then styrene (two-stage treatment) were investigated. In this study, the fire resistance and mechanical properties of the specimens were investigated. The results showed that the weight loss of wood against fire in two-stage treatment (NW+St) was 61.38% and in one-stage treatment (NW/St) was 69.68% better than control. NW/St treatment flame durability was approximately equal to NW treatment and improved by 30% compared to control. The reduction of carbonized area in two-stage (NW+St) and one-stage (NW/St) treatments was 28.53% and 29.06%, respectively, which showed a significant decrease. The results of mechanical tests showed that the NW/St treatment had the highest value due to the presence of condensing material in parallel to the NW/St treatment which showed an increase of 57.41% compared to the control sample. The modulus of elasticity and disruption of NW/St treatment increased by 26.77% and 35.71%, respectively. In addition, resistance to hardness of NW/St treatment increased by 10.07% compared to control. Overall, it can be concluded that mixing nano-wollastonite with styrene, while increasing the polymer wood fire resistance, also improved the mechanical properties of the polymer wood. | ||
| کلیدواژهها [English] | ||
| Nano wollastonite, wood-polymer, fire resistance, poplar, mechanical properties | ||
| مراجع | ||
|
-Deka, M. and Saikia, C., 2000. Chemical Modification of Wood with Thermosetting Resin: Effect on Dimensional Stability and Strength Property. Bioresource Technology, 73 (2): 179-181. -Din, R., 1989. Wood Polymer Composites: Their Properties and Applications. Ms. Thesis. Univeristy of Wales, Bangor. 60-63. -Ellis, W., 2000. Wood-Polymer Composites: Review of Processes and Properties. Molecular Crystals and Liquid Crystals, 353: 75-84. -Ghorbani kookandeh, M., Kaki, R. and Omidvar, A., 2015. Effect of Styrene and Methyl Methacrylate Monomers on Mechanical Properties and Decay Resistance of Beech (Fagus Orientalis). Forest and Wood Products, 68(1):195-207. -Haghighi, A., Taghiyari, H.R. and Karimi, A.N., 2013. Study on Fire-Retardant Properties of Nano-Wollastonite in Fir Wood (Abies alba). Iranian Journal of Wood and Paper Science Research, 28 (2): 298-265 (In Persian). -Haque, N., 1997. A Literature Review of Research into Wood-Plastic Composites. Ms. Thesis. University of Wales, Bangor. 1-11. -Hassanpoortichi, A., Bazyar, B., Khademieslam, H., Rangavar, H. and Talaeipour, M., 2016. The Effect of Nano-Wollastonite on Biological, Mechanical, Physical, and Microstructural Properties of the Composite Made of Wood-Cement Fiber. Journal of Fundamental and Applied Sciences, 8: 1466–1479. -Ibach, R. and Ellis, W., 2005. Lumen Modifications, Handbook of Wood Chemistry and Wood Composites, Boca Raton, Fla.: CRC Press, pages 421-446. -Li, Y., Liu, Y., Haipeng, YU. and Qingfeng, S., 2009. Property Improvement of Wood Polymer Composites with Glycidyl Methacrylate, Key Laboratory of Bio-based Material Science and Technology of Ministry of Education, Northeast Forestry University, Harbin 150040, China. -Li, Y., Liu, Y., Wang, X., Wu, Q., Yu, H. and Li, J., 2011. Wood-Polymer Composites Prepared by In-situ Polymerization of Monomers within Wood. Journal of Applied Polymer Science, 119(6): 3207–3216. -Li, Y., Meng, X., Li, J. and Liu, Y., 2010. Performance of Wood-Polymer Composite Prepared by In-situ Polymerization of Styrene, Applied Mechanics and Materials Vols. 26-28: 181-185, Trans Tech Publications, Switzerland. -Mehrabzadeh, M. and Kamal, M. R., 2009. Effects of Different Types of Clays and Maleic Anhydride Modified Polystyrene on Polystyrene/Clay Nanocomposites. Iranian Journal of Polymer Science and Technology, 22(2): 151-157. -Meyer, J., 1981. Wood-Polymer Materials: State of the Art. Wood Science, 14 (2): 49- 54 -Modaberi, A., Adeli, K. and Soosani, J., 2014. Evaluating Populus Nigra Absolute Age of Exploitation with Different Planting Distances in the Central Zagros. Philippine Scientist Journal, 52(1): 56–61. -Omidvar, A., 2009. Wood-Polymer Composite. Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources, Gorgan, 127pp. -Rangavar, H., Khojasteh Khosro, S. and Taghipour Javy, M., 2018. The Effect of Nano Wollastonite on the Fire Resistance and the Adhesion Properties of Water Based Acrylic Coating on Wood Surface. Iranian Journal of Wood and Paper Science Research, 33 (2): 166-178 (In Persian). -Razi, P. and Raman, A., 2000. Studies on Impact Fracture Properties of Wood-Polymer Composites, Journal of Composite Materials, 34 (12): 980-997. -Rozman, H.D., Kumar, R.N., Abusamah, A. and Saad, M.J., 1998. Rubber Wood-Polymer Composites Based on Glycidyl Methacrylate and Diallylphthalate. Journal of Applied Polymer Science, 67: 1221-1226. -Saiful Islama, Md., Sinin Hamdana, Jusohb, I. Rezaur Rahmana, Md. and Saleh Ahmed., Abu., 2012. The Effect of Alkali Pretreatment on Mechanical and Morphological Properties of Tropical Wood Polymer Composites, Materials and Design, 33: 419–424. -Schaudy, R. and Proksch, E., 1982. Wood-Plastic Combinations with High Dimensional Stability. Industrial and Engineering Chemistry Research and Development, 21 (3): 369-375. -Schneider, M.H., Phillips, J.G., Tingley, D.A. and Brebner, K.I., 1990. Mechanical Properties of Polymer-impregnated Sugar Maple. Forest Products Journal, 40(1): 37–41. -Siau, J.F., 1969. The Swelling of Bass Wood Vinyl Monomers. Journal of Wood Science, 1(4): 250-253. -Siau, J.F., Davidson, R.W., Meyer, J.A. and Skaar, C. 1968. A geometrical Model for Wood–Polymer Composites. Wood Science and Technology, 1(2): 116–128. -Stolf, D.O. and Roco Lahr., F.A., 2004. Wood- polymer Composites: Physical and Mechanical Properties of Some Wood Species Impregnated with Styrene and Methyl Methacrylate. Materials Research, 7(4): 611- 617. -Taghiyari H.T., 2012. Fire-Retarding Properties of Nano-Silver in Solid Woods. Wood Science and Technology; 46(5): 939 – 952. -Tzakor-Rezaie, V., Najafi A. and Sinaie, A., 2016. The Effect of Nano-Wollastonite on Bending Properties and Fire Resistance of Wood Flour/Polypropylene Composite. Iranian Journal of Wood and Paper Science Research, 31(3):425-43 (In Persian). -Yalinkilic, M.K., Tsunoda, K., -Takahashi, M., Gezer, E.D., Dwianto, W. and Nemoto, H., 1998. Enhancement of Biological and Physical Properties of Wood by Boric Acid–Vinyl Monomer Combination Treatment. Holzforshung, 52 (6): 667–672. -Zabel, R.A. and Morrell, J.J. 1992. Wood Micro biology: Decay and Its Prevention. Academic Press. 476 pp
| ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 679 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 579 |
||