| تعداد نشریات | 282 |
| تعداد نشریات سازمان | 80 |
| تعداد شماره‌ها | 3,272 |
| تعداد مقالات | 36,149 |
| تعداد مشاهده مقاله | 55,713,236 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 94,492,142 |
بررسی خواص مکانیکی و مقاومت در برابر پوسیدگی چوب اصلاح‌شده با مالئیک‌انیدرید و متیل‌متاکریلات | ||
| تحقیقات علوم چوب و کاغذ ایران | ||
| مقاله 13، دوره 30، شماره 3 - شماره پیاپی 52، مهر 1394، صفحه 490-503 اصل مقاله (1.42 M) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22092/ijwpr.2015.13002 | ||
| نویسندگان | ||
| آزاده نیکخواه شهمیرزادی1؛ مریم قربانی* 2؛ سید مجتبی امینی نسب3 | ||
| 1دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه مهندسی چوب و کاغذ، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری | ||
| 2دانشیار گروه مهندسی چوب و کاغذ، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری | ||
| 3استادیار گروه شیمی، دانشکده علوم، دانشگاه کردستان | ||
| چکیده | ||
| این تحقیق با هدف بررسی اثر تیمار اصلاح با مالئیک‌انیدرید و متیل‌متاکریلات بر خواص مکانیکی و مقاومت در برابر پوسیدگی چوب گونه صنوبر انجام شد. نمونه‌های آزمون مکانیکی و مقاومت در برابر عوامل زیستی به ترتیب بر اساس استانداردهایASTM- D143 و EN113 تهیه گردیدند. سطوح تیمار به چهار گروه شاهد، اصلاح‌شده با متیل‌متاکریلات، مالئیک‌انیدرید و تلفیقی (مالئیک‌انیدرید/ متیل‌متاکریلات) تقسیم‌بندی شدند. نمونه‌ها با مالئیک‌انیدرید و مونومر، به روش خلاء- فشار در سیلندر آزمایشگاهی اشباع شدند. جهت انجام واکنش با مالئیک‌انیدرید، نمونه‌ها به مدت 4 و24 ساعت به‌ترتیب تحت دمای C˚150 و C˚103 قرارداده‌شدند. به منظور پلیمریزاسیون، نمونه‌های اشباع‌شده با مونومر متیل‌متاکریلات نیز به مدت 24 ساعت، تحت دمای C˚90 و متعاقباَ برای همین زمان، تحت دمای C˚103 قرار داده‌شدند. پلیمر متیل‌متاکریلات با تشکیل پوشش بر دیواره سلولی، باعث 57/22 درصد بهبود در ثبات جانبی تحت فشار موازی الیاف شد. بالاترین مقادیر مدول‌گسیختگی، الاستیسیته و سختی در سطح تلفیقی، به ترتیب با 13/24 ، 13/47 و 53/45 درصد بهبود نسبت به سطح شاهد، تعیین شد. مالئیک‌انیدرید در حضور متیل‌متاکریلات، با کاهش قطبیت در چوب و ایجاد پراکنش مناسب بین ذرات چوب و سطح پلیمر، سبب تشکیل پیوندعرضی و انتقال یکنواخت‌تر تنش گردید که به بهبود خواص مکانیکی انجامید. همچنین با اعمال تیمار در کلیه سطوح، مقاومت در برابر پوسیدگی بهبود یافت، به‌طوری‌که کاهش‌وزن از 4/80 درصد در سطح شاهد به 29/4 درصد در سطح تلفیقی تقلیل یافت. اصلاح با مالئیک‌انیدرید به‌دلیل تغییر ترکیبات چوب، کاهش قابلیت جذب رطوبت دیواره‌سلولی و اثر حجیم‌کنندگی، و حضور متیل‌متاکریلات در حفرات سلولی به عنوان یک مانع فیزیکی برای حرکت میسیلیوم قارچ و ورود رطوبت، به بهبود مقاومت در برابر پوسیدگی منتهی شدند. | ||
| کلیدواژه‌ها | ||
| واژگان کلیدی: چوب‌پلیمر؛ خواص مکانیکی؛ مالئیک‌انیدرید؛ متیل‌متاکریلات؛ مقاومت در برابر پوسیدگی | ||
| عنوان مقاله [English] | ||
| Investigation on the mechanical and decay resistance properties of wood modified with maleic anhydride and methyl metacrylate | ||
| نویسندگان [English] | ||
| Azadeh Nikkhah Shahmirzadi1؛ Maryam Ghorbani2؛ Seyed Mojtaba Amininsab3 | ||
| 1M.Sc., Student, Department of Wood and paper, Natural Resources Faculty, Sari Agricultural Sciences and Natural Resources University, Sari, I.R. Iran. | ||
| 2Associate Professor, Faculty of Natural Resources, Sari Agricultural Sciences and Natural Resources University, Sari, I.R. Iran | ||
| 3Chemistry department, Sciences faculty, Koordestan University | ||
| چکیده [English] | ||
| This research was conducted to investigate the effect of modification with maleic anhydride and methyl methacrylate on mechanical properties and decay resistance of poplar wood. Samples of mechanical and biological resistance tests were prepared according to ASTM D143-94 and EN113 standards. Treatment levels were divided into 4 groups; control, methyl methacrylate, maleic anhydride and combined of maleic anhydride/ methyl methacrylate. Samples were impregnated with maleic anhydride and monomer using vacuum- pressure method with experimental cylinder. Maleic anhydride treated samples were heated in oven for 4 and 24 hours at 150 and 103ºC. For polymerization, methyl methacrylate monomer treated samples were heated in oven at 90ºC for 24 hours, consequently at 103ºC for the same time. Methyl methacrylate polymer coating formed on the cell wall, causing 22.57% improvement in the lateral stability under pressure parallel to grain. Highest value in modules of rupture, elasticity and hardness were measured in combined level with 24.13, 47.13 and 45.53% improvement compared with the control, respectively. Maleic anhydride in the presence of methyl methacrylate, with decreasing polarity of the wood and create a good distribution of the particle and the polymer, resulting in the cross linking formation and transmission of uniform tension that would lead to improved mechanical properties. Also, decay resistance was improved in all levels of modification, so that weight loss declined from 80.4% in control to 4.29% in combined level. Modified with maleic anhydride because of the wood composition change, reduction in moisture absorption ability of cell wall and bulking effect, and the presence of methyl methacrylate in the cell cavities as a physical barrier to the movement of fungi mycelium and moisture, were leading to improved decay resistance. | ||
| کلیدواژه‌ها [English] | ||
| Keywords: Wood–polymer composite, MECHANICAL PROPERTIES, maleic anhydride, methyl methacrylate, decay resistance | ||
| مراجع | ||
|
- ASTM- D143 Standard., 1994. Standard test method for small clear specimens of timber. Designation, West Conshohocken, 31p. - Baysal, E., Yalinkilic, M.K., Altinok, M., Sonmez, A., Peker, H. and Colak, M., 2007. Some physical, biological, mechanical, and fire sproperties of wood polymer composite (WPC) pretreated with boric acid and borax mixture. Construction and Building Materials, 21(9): 1879-1885. - Devi, R.R. and Maji, T.K., 2006. Effect of chemical modification with styrene and glycidyl methacrylate on the properties of pinewood. India Journal of Engineering & Materials Sciences, (13): 149-154. - EN 113., 1996. wood preservatives. Method of test for determining the protective effectiveness against wood destroying basidiomycetes – Determination of the toxic values. Beuth Verlag GmbH, Berlin, 25p. - Feist, W.C., Rowell, R.M. and Ellis, W.D., 1991. Moisture sorption and accelerated weathering of acetylated and methacrylated aspen. Wood and Fiber Science, 23(1): 128-136. - Hill, C.A.S. and Hale, M.D., Ormondroyd, G.A., Kwon, J.H., Forster, S.C., 2006. Decay resistance of anhydride-modified Corsican pine sapwood exposed to the brown rot fungus Coniophora puteana. Holzforschung, 60: 625-629. - Iwamoto, Y., Itoh, T., and Minato, K., 2005. Vapor phase reaction of wood maleic anhydride (II): mechanism of dimensional stabilization. Journal Wood Science, 51: 601-606. .Li, Y., Liu, Y., Xiang, X.M., and Xiang, F.H., 2010. Improvement of durability of wood by maleic anhydride. World Academy of Science, Engineering and Technology, 41p. - Li, Y., Liu, Z., Dong, X., Fu, Y. and Liu, Y., 2012. Comparison of decay resistance of wood and wood polymer composite prepared by in- suit polymerization of monomers. International Biodeterioration & Biodegradation: 1-6. - Lu, J.Z., Wu, Q., and McNabb, Jr., H.S., 2000. Chemical coupling in wood fiber and polymer composites: A review of coupling agents and treatments, Wood and Fiber Science, 32 (1): 88-104. - Mohebby, B., 2003. Biological attack of acetylated wood. Ph. D. thesis, Göttingen University, Göttingen, 147p. - Omidvar, A., 2009. Wood polymer composite, (1th Ed). Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources press, Gorgan. - Rowell. R.M., 2005.Chemical modification of wood. (In): Rowell. RM., (Ed). Handbook of Wood Chemistry & Wood Composites. Washington, Taylor and Francis, CRC Press. - Rowell, R.M., Ibach, R.E., McSweeny, R.E. and Nilsson, T., 2009. Understanding decay resistance, dimensional stability and strength changes in heat treated and acetylated wood. In: Englund, F., Hill, C.A.S., Militz, H., Segerholm, B.K., (Eds.). Proceedings of the 4th European Conference on Wood Modification, 27-29 April 2009, Sweden, Stockholm: 489-502. - Schneider, M.H. and Phillips, J.G., Tingley, D.A., and Brebner, K.I., 1990. Mechanical properties of polymer impregnated maple. Forest Products Journal, 40(1): 37–41. - Schneider, M.H. and Philips, J.G., 2000. Physical properties of wood- polymer composites. Journal of Forest Engineering, 11(1): 83-89. - Saiful Islam, Md., Hamdan, S., Rahman, R.Md., Jusoh, I. & Ahmed, A.S., 2011. The effect of crosslinker on mechanical and morphological properties of tropical wood polymer composites. Materials and Design, 32: 2221-2227. - Yildiz, ÜC., Yildiz, S. & Gezer, E.D., 2005. Mechanical properties and decay resistance of wood-polymer composites prepared from fast growing species in Turkey. Bioresource Technology, 96 (9): 1003-1011. | ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 1,936 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 1,329 |
||