بهبود عملکرد چسب پلی وینیل استات به منظور افزایش استحکام و پایداری اتصالات کام و زبانه در سازه های سنتی گره چینی چوب راش

سابقه و هدف: سازه­های چوبی تاریخی به­وضوح، هویت، معماری، فرهنگ و سبک زندگی مردم یک دوره از تاریخ را به تصویر می­کشد و به­عنوان گنجینه­ای گران­بها در اختیار نسل­های بعد قرار می­گیرد. ازاین رو، از هم­گسیختگی اتصالات سازه­های چوبی تاریخی، مشکل بزرگی برای حفظ این آثار ارزشمند در مدت طولانی است. این پژوهش باهدف اصلاح و تقویت چسب پلی وینیل استات (PVAc) با استفاده از الیاف نانوسلولزی (NFC) و نانوالیاف شیشه (GNF) جهت بهبود اتصالات کام و زبانه در سازه­های سنتی گره­چینی چوب راش انجام شده است. مواد و روش­ها: در این تحقیق، به­منظور مطالعه تاثیرات میزان تقویت­کننده­ها بر خواص چسب PVAc، نانوالیاف سلولزی و نانوالیاف شیشه در سه سطح مختلف شامل ۰، ۳ و ۶ درصد بر مبنای وزن خشک چسب در قالب ۹ تیمار (هر تیمار با ۳ تکرار) مورد بررسی قرار گرفتند. اتصال کام و زبانه با استفاده از چسب پلی وینیل استات بدون نانوالیاف سلولزی و نانوالیاف شیشه به­عنوان نمونه­های شاهد در نظر گرفته شد. پس از آماده­سازی نمونه­ها، آزمون­های کمی و کیفی شامل مقاومت کششی، مقاومت به خمش (مدول گسیختگی و مدول الاستیسیته)، آزمون کهنگی تسریع­شده و طیف­سنجی FTIR انجام گرفت. نتایج: بر طبق نتایج، اختلاف معنی­داری بین تیمارهای موردمطالعه ازنظر میزان مقاومت کششی و مقاومت به خمش (مدول گسیختگی و مدول الاستیسیته) وجود داشت (۰۵/۰>P). در بین تیمارهای موردمطالعه، بیشترین میزان مقاومت کششی (MPa ۹/۱۳)، مدول گسیختگی (MPa ۵/۱۳۰) و مدول الاستیسیته (MPa ۳۶/۱۱۷۸۵) در تیمار PVAc اصلاح­شده حاوی ۳ درصد نانوالیاف سلولز و ۳ درصد نانوالیاف شیشه مشاهده شد. علاوه بر این، نتایج به دست آمده تفاوت معنی­داری بین تیمارهای موردمطالعه ازنظر میزان کهنگی تسریع­شده نشان داد (۰۵/۰>P). کمترین میزان کهنگی تسریع­شده در تیمار PVAc اصلاح­شده با ۳ درصد نانوالیاف سلولز و ۳ درصد نانوالیاف شیشه (۰/۴) مشاهده گردید که نشان داد افزودن نانوالیاف سلولز و نانوالیاف شیشه به چسب PVAc باعث کاهش میزان کهنگی تسریع­شده در محل اتصالات می­شود. طیف­سنجی FTIR نشان داد که با وارد شدن نانوالیاف سلولزی به داخل ماتریس پلی وینیل استات (PVAc)، بین گروه­های هیدروکسیلی (OH) زنجیره­های پلیمری و گروه­های هیدروکسیلی نانوسلولز پیوند هیدروژنی به­وجود می­آید که موجب تشکیل شبکه­های سه­بعدی منسجم و یکپارچه می­شود. نتیجه گیری: این مطالعه نشان داد که با افزودن نانوالیاف سلولزی در سطح ۳ درصد و نانوالیاف شیشه در سطح ۳ درصد به چسب PVAc، خواص مکانیکی اتصالات در سازه­های چوبی راش افزایش می­یابد. با توجه به این موضوع، استفاده ترکیبی از نانوالیاف سلولزی (NFC) و نانوالیاف شیشه (GNF) به­منظور بهبود خواص مقاومتی اتصالات در سازه­های چوبی سنتی توصیه می­شود.

کلیدواژه ها:

نانوالیاف سلولزی ، پلی وینیل استات (PVAc) ، نانوالیاف شیشه ، خواص مکانیکی ، کهنگی تسریع شده