به جمع مشترکان مگیران بپیوندید!

تنها با پرداخت 70 هزارتومان حق اشتراک سالانه به متن مقالات دسترسی داشته باشید و 100 مقاله را بدون هزینه دیگری دریافت کنید.

برای پرداخت حق اشتراک اگر عضو هستید وارد شوید در غیر این صورت حساب کاربری جدید ایجاد کنید

عضویت

فهرست مطالب جان جرارد

  • پیمان احمدی، داود افهامی سیسی*، ماری، فرانس تونون، حمید زارع حسین آبادی، رضا اولادی، جان جرارد
    سابقه و هدف

    تانن یک بسپار طبیعی است که اخیرا برای حفاظت چوب پیشنهادشده است، اما این پلیمر به تنهایی در برابر آب مقاومت چندانی نداشته و به آسانی هیدرولیز می شود. استفاده از آلدهیدهای مختلف برای ساخت رزین های بر پایه تانن برای بهبود خواص این رزین بارها مورد مطالعه قرارگرفته است. فورفورال یک آلدهید طبیعی است که از هیدرولیز اسیدی ضایعات کشاورزی ازجمله تفاله نیشکر تولید می شود. در این تحقیق ابتدا اثر افزودن فورفورال به عنوان یک آلدهید طبیعی بر روی ویژگی های شبکه تانن بررسی شد. سپس قابلیت رزین طبیعی تانن/فورفورال برای اصلاح آغشتگی چوب صنوبر به منظور بهبود خواص فیزیکی آن ارزیابی شد.

    مواد و روش ها: 

    محلول های آبی تانن با غلظت 20 درصد و نسبت های مختلف فورفورال (5/2، 5، 10، 15، 20، 25، 40 و 50 درصد وزن خشک تانن) در pH های متفاوت متفاوت (2، 5/4، 7 و 9) ساخته شدند. سپس ویژگی های مختلف رزین ها ازجمله مقاومت به آبشویی، ویسکوزیته، دانسیته و زمان ژله ای شدن ارزیابی شده و در ادامه با روش فاکتوریل کامل به وسیله نرم افزار مینی تب در سطح اطمینان 95 درصد شرایط بهینه برای ساخت رزین مناسب اشباع چوب انتخاب شد. رزین ساخته شده در شرایط بهینه برای اشباع چوب صنوبر با استفاده از روش خلا/فشار مورداستفاده قرار گرفت. برای پخت رزین و تبدیل آنها به بسپار در داخل چوب از حرارت دهی استفاده شد. سپس ویژگی های فیزیکی چوب طبق استانداردهای سری (2020) ISO 13061 اندازه گیری شد.

    یافته ها: 

    نتایج نشان داد که با افزایش نسبت فورفورال دانسیته رزین ها افزایش پیدا کرد. زمان ژله ای شدن و گرانروی رزین ها با افزایش نسبت فورفورال روند افزایشی داشت. رزین ساخته شده با نسبت فورفورال 50 درصد بالاترین مقاومت به آبشویی را داشت. بررسی میکروسکوپی نشان داد که رزین های حاوی فورفورال دارای ساختار متخلخل تری بودند. مطالعات وزن-سنجی حرارتی نشان داد که تا دمای 580 درجه سانتی گراد پلیمر تانن/فوفورال اصلاح شده دارای ثبات حرارتی ببشتری بود. بر اساس روش فاکتوریل کامل، شرایط بهینه برای ساخت رزین، نسبت فورفورال 50 درصد در اسیدیته 5/4 بود. نمونه های چوب صنوبر اشباع شده با رزین منتخب دارای جذب آب واکشیدگی حجمی کمتری نسبت به نمونه تیمار نشده بودند. با افزایش غلظت رزین، میزان جذب آب واکشیدگی ابعاد نمونه های تیمار شده کاهش قابل ملاحظه ای داشت.

    نتیجه گیری

    مطالعات وسیعی در سطح جهانی برای استفاده از پلیمرهای طبیعی به منظور حفاظت و اصلاح چوب در حال اجرا است. نتایج این تحقیق نشان داد که استفاده از رزین طبیعی تانن/فورفورال دورنمای نویدبخشی برای اصلاح ویژگی های فیزیکی چوب را دارد. با تنظیم درست شرایط ساخت رزین و پیش تیمار تانن-فورفورال می توان به رزینی با گرانروی مناسب و مقاوم به آبشویی برای استفاده در صنعت اشباع چوب دست یافت.

    کلید واژگان: تانن, فورفورال, ثبات ابعاد, آبشویی, چوب صنوبر}
    Peyman Ahmadi, Davood Efhamisisi *, Marie-France Thevenon, Hamid Zarea Hossainabadi, Reza Oladi, Jean Gerard
    Background and objectives

    Tannin is a natural polymer that has recently been proposed for wood protection, but the structure of this polymer is not resistant to water and can be easily hydrolyzed or leached out from the wood. The use of various aldehydes to synthesize tannin-based resins and therefore improving the properties of these resins has already been studied. Furfural is a natural aldehyde and is the raw material for the production of furfuryl alcohol that is produced from the acidic hydrolysis of agricultural wastes, such as sugarcane. In this study, first, the effect of adding furfural on the tannin network features was investigated. Then, the ability of tannin/furfural natural resin was evaluated to impregnate and modify poplar wood to improve its physical properties and hygroscopic behavior.

    Materials and methods

    Tannin-based resins were made with 20% m/m tannin and different ratios of furfural (2.5, 5, 10, 15, 20, 25, 40, and 50% of tannin dry weight) in different acidic conditions (pH 2, 4.5, 7, 9). For all formulations, the properties of resins were evaluated, including impregnation abilities, leaching resistance, viscosity, density and gel time. Optimal condition for making suitable resin to impregnate wood was selected by the complete factorial method using mini-tab software at a 95% confidence level. Then, the resin made under optimal condition was used to impregnate the poplar wood using the vacuum/pressure method. Heating was used to cure the resin and turn it into a polymer inside the wood. The physical properties of modified wood were measured according to ISO 13061 standard.

    Results

    Examination of resin properties showed that with an increase in furfural ratio, the resin density increases. Moreover, the resin gel time and viscosity increased, with increasing furfural ratio and acidity respectively. The highest leaching resistance of resin was obtained with a resin made with 50% of furfural. Microscopic studies showed that resins containing furfural had a more porous structure. Thermogravimetric analysis showed that up to 580 °C, tannin / furfural modified polymer had higher thermal stability. According to the complete factorial method used, the optimal condition of resin manufacturing was adding 50% of furfural to tannin with an acidity of 4.5. Samples impregnated with the selected resins had less water absorption and swelling than the untreated ones. The volumetric swelling and water absorption of treated samples showed a considerable decrease with increasing resin concentration.

    Conclusion

    Extensive studies are underway worldwide to use natural polymers as wood preservatives or modifiers. The results of this study showed that the use of natural tannin / furfural resin has a promising prospect for improving the physical properties of wood. By accurately ‎adjusting the resin manufacturing conditions and the tannin-furfural pretreatment, a resin with suitable viscosity and leaching resistance can be achieved to be used in the wood impregnation industry. It is suggested that future studies investigate the conferred durability and mechanical properties of woods treated and modified with tannin / furfural polymer.

    Keywords: Tannin, furfural, Dimensional stability, Leaching, Poplar wood}
بدانید!
  • در این صفحه نام مورد نظر در اسامی نویسندگان مقالات جستجو می‌شود. ممکن است نتایج شامل مطالب نویسندگان هم نام و حتی در رشته‌های مختلف باشد.
  • همه مقالات ترجمه فارسی یا انگلیسی ندارند پس ممکن است مقالاتی باشند که نام نویسنده مورد نظر شما به صورت معادل فارسی یا انگلیسی آن درج شده باشد. در صفحه جستجوی پیشرفته می‌توانید همزمان نام فارسی و انگلیسی نویسنده را درج نمایید.
  • در صورتی که می‌خواهید جستجو را با شرایط متفاوت تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مطالب نشریات مراجعه کنید.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال