ایجاد سطوح چوبی فوق آب گریز و خود تمیزشونده پایدار با پوشش نانوهیبریدی سیلیکا/ موم گیاهی کارنابا بر پایه رزین اپوکسی
سال انتشار: 1402
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: فارسی
مشاهده: 116
فایل این مقاله در 15 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد
- صدور گواهی نمایه سازی
- من نویسنده این مقاله هستم
استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:
شناسه ملی سند علمی:
JR_IJWPR-38-4_003
تاریخ نمایه سازی: 30 بهمن 1402
چکیده مقاله:
سابقه و هدف: اصلاح سطح و پوششدهی یکی از روشهای موثر برای افزایش عملکرد و عمر مفید سازههای چوب محسوب میشود. انواع تکنیکهای فوقآبگریزی با زاویه تماس بالای ۱۵۰ درجه و زاویه لغزش کمتر از ۱۰ درجه، علاوه بر ایجاد آبگریزی بسیار بالا، ماهیت ضد میکروبی و سایر خواص سطحی بستر را نیز بهبود میدهند. مواد فلوره و نانوذرات از رایج ترین مواد در این زمینه هستند. باوجوداین، مقاومت در برابر تخریب مکانیکی، رطوبتی و مسئله زیست محیطی در ارتباط با سطوح فوقآبگریز بسیار حائز اهمیت است. مومهای طبیعی یکی از مواد کارآمد و سالم برای ایجاد پوشش فوق آبگریز بادوام با زیست سازگاری بالا مطرح هستند. در این تحقیق از نانو سیلیکای اصلاح شده با مواد الکیلی غیر فلوئوره در حضور رزین اپوکسی برای ایجاد سطوح فوق آبگریز روی چوب توس (Betula pendula) استفاده شده است. همچنین، از موم گیاهی نخل کارنابا برای افزایش خودتمیزشوندگی و پایداری زاویه تماس در شرایط آسیب مکانیکی، رطوبتی و محیطهای مخرب به طور مقایسهای استفاده شده است.مواد و روشها: از دودسیلتری کلروسیلان در حضور حلال تولوئن برای عامل دار و هیدروفوب کردن نانو سیلیکا استفاده شد. از فرمولاسیون حاوی ۲ درصد نانو سیلیکای اصلاح شده و مقداری رزین اپوکسی به روش اسپره برای پوششدهی و فوقآبگریز کردن چوب توس استفاده گردید. همچنین، از مقدار بهینه موم نخل برزیلی کارنابا (موم گیاهی) به عنوان عامل تقویت کننده و مقاومساز برای ساخت پوشش نانوهیبریدی استفاده شد. دوام و پایداری به تخریب مکانیکی (سایش سمباده، ضربه آب) و شرایط پرمخاطره (اسیدی، قلیایی، اشعه فرابنفش و حلال) بررسی گردید. در نهایت ظرفیت خودتمیزشوندگی سطوح چوبی فراوری شده، به روشهای متفاوت کیفی (سطح شیب دار) و کمی (قطره گذاری) با استفاده از مایعات مصرفی خوراکی ارزیابی شد.یافتهها: هر دو نوع نانو پوشش کامپوزیتی (بدون موم) و هیبریدی (حاوی موم) سبب ایجاد ماهیت فوق آبگریزی روی چوب توس شدند. افزودن مقدار بهینه از موم کارنابا به ساختار نانو پوشش بر پایه اپوکسی، منجر به زاویه تماس ۱۷۰ درجه و زاویه لغزش کمتر از ۳ درجه قطره آب میشود. علاوه بر این، افزودن موم کارنابا سبب پایداری و استحکام سطوح فوق آبگریز در شرایط پرمخاطره آبی و مکانیکی (سایش سمباده) شد. بالاترین میزان پایداری در محیطهای پرمخاطره مربوط به نانو پوشش هیبریدی بود. بالاترین میزان زاویه تماس برای آب انار و کمترین برای شیر مشاهده شد. همچنین، ظرفیت خودتمیزشوندگی با انواع نوشیدنی نوشابه زرد و مشکی بر روی سطح فوق آبگریز موفقیت آمیز بود.نتیجه گیری: استفاده از موم کارنابا سبب افزایش زاویه تماس و کاهش زاویه لغزش شد. استفاده از موم کارنابا سبب بهبود چشمگیر خواص مکانیکی و ضدآبی پوشش فوق آبگریز شد. ماهیت شیمیایی موم درون پوشش نانو هیبریدی دلیل برتری پوشش فوق آبگریز روی چوب است. سطح فوقآبگریز ساخته شده با پوشش نانوهیبریدی در حضور موم کارنابا دارای ظرفیت خودتمیزشوندگی، زیست سازگاری و پایداری در شرایط سرویس بوده و برای حفاظت از انواع سطوح عمومی در زمینه مواد غذایی، به ویژه مواد لیگنوسلولزی مانند چوب و کاغذ می تواند استفاده شود.
کلیدواژه ها:
نویسندگان
اکبر مستوری
دانشجوی دکتری، گروه مهندسی علوم و صنایع چوب و کاغذ، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه تهران، ایران
داود افهامی سیسی
استادیار، گروه مهندسی علوم و صنایع چوب و کاغذ، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه تهران، ایران
اصغر طارمیان
دانشیار، گروه مهندسی علوم و صنایع چوب و کاغذ، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه تهران، ایران
علیرضا قلی نژاد پیربازاری
دکتری معماری و حفاظت ابنیه شهری، مرمت اجزا و تزئینات وابسته به ابنیه تاریخی، پژوهشگاه میراث فرهنگی و گردشگری کشور، تهران، ایران
محمد آزادفلاح
دانشیار، گروه مهندسی علوم و صنایع چوب و کاغذ، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه تهران، ایران
مراجع و منابع این مقاله:
لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :