بررسی زاویة تماس و مقاومت به آبشویی چوب راش تیمارشده با نانو اکسید روی

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 کارشناس ارشد گروه علوم و صنایع چوب و کاغذ، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد چالوس، چالوس، ایران

2 مربی، عضو هیئت‌علمی گروه علوم و صنایع چوب و کاغذ، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد چالوس، چالوس، ایران

چکیده

در این تحقیق تأثیر نانو اکسید روی (ZnO) در بهبود مقاومت به آبشویی و افزایش زاویة تماس چوب ارزیابی شد. نمونه‌هایی از چوب راش (Fagusorientalis,Lipsky) در ابعاد استاندارد برای اجرای این آزمون‌ها تهیه شدند و با استفاده از روش تیمار غوطه‌وری اصلاح‌شده در سه سطح تیمار نانو (0، ppm20000 ، ppm 40000) و دو سطح تیمار حرارتی (60 و 120 درجة سانتی‌گراد) اصلاح شدند. پس از متعادل‌سازی نمونه‌های آزمونی، میزان آبشویی و میزان زاویة تماس آن‌ها در ثانیة اول و دهم اندازه‌گیری شد. نتایج نشان داد که با افزایش شدت تیمار مادة نانو و افزایش حرارت، زاویة تماس افزایش یافته است، به‌طوری که در ثانیة دهم از کمترین مقدار (º30/53) در نمونة شاهد، به بیشترین مقدار (º 07/90) در غلظت ppm 40000 ، حرارت 120 درجة سانتی‌گراد تغییر یافته که این موضوع نشان‌دهندة کاهش چشمگیر خاصیت ترشوندگی سطح در چوب تیمارشده است. در بررسی‌های مربوط به آبشویی، افزایش غلظت مادة نانو اکسید روی با سطح اعتماد 95 درصد معنی‏دار نبوده است، اما افزایش دما تثبیت بهتر مادة نانو اکسید روی را در پی داشته است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Evaluation of Contact Angle and Leach Resistance of Beech Wood Treated with Nano-Zinc Oxide

نویسندگان [English]

  • samane yousefian 1
  • mojtaba soltani 2
1 M.Sc. Student, Wood and Paper Science and Technology, Islamic Azad University, Chalous Branch, Chalous, I.R. Iran
2 Instructor, Wood and Paper Science and Technology, Islamic Azad University, Chalous branch, Chalous, I.R. Iran
چکیده [English]

The objective of this research is characterizing the effect of Nano-Zinc oxide (nano-ZnO) dispersions on leach resistance and contact angle of beech wood (Fagus orientalis Lipsky). The Beech wood was cut into standard dimension, and oven dried after treating with nano-Zno solution, based on immersion method. Three treating nano-Zno solution levels: (o, 20000 and 40000 ppm), and two thermal treating levels: (60 and 120ºC) were selected. After conditioning, leaching tests were performed and contact angle of samples after 1 and 10 seconds were measured. The results showed that by increasing of the nano material concentration and the temperature, the contact angle increased. In tenth second, the minimum and maximum angles were 53.30º and 90.07º which observed for untreated sample and for 40000 ppm concentration and 120ºC temperatures, respectively. Improving on contact angle represents the significant reduction in wettability property of surface in treated wood. Results of leaching test implied that effect of increment of nano-zno concentration was negligible, while the temperature increasing resulted in nano-ZnO stabilization

کلیدواژه‌ها [English]

  • Beech wood
  • contact angle
  • Leaching
  • Nano-Zinc oxide
  • treating
[1]. Freeman, H., and Mclntyre, R. (2008). Comprehensive review of copper-based wood preservatives. Forest Products Journal, (11): 6–27.

[2]. Heidman, G., Noordermeer, J.W.M., Datta, R.N. and Baarle, B.V. (2007). Various ways to reduce zinc oxide levels in S-SBR rubber compounds. World Polymer Congress, 245-246(1):657-667

[3]. Azadfar, D., Ali Ahmad Korori, S., Haddadchi, G., Akbarynia, and S.M., Galali, G.A. (2005 .(Study of peroxidase and alpha-amylase activities in different growth stages of beech (Fagus orientalis Lipsky). Pajouhesh & Sazandgi, 62: 25-31.

[4]. Clausen, C.A. (2007). Nanotechnology: implications for the wood preservation industry. International Research Group on Wood Protection, Stockholm, Sweden, IRG/WP/07-30415.15p.

[5]. Gholamiyan, H., Tarmian, A., DoostHosseini, K., and Azadfallah, M. )2011(. The effect of clear paints, nanozycofil and nanozycosil on water absorption and contact angle of poplar wood. Iranian Journal of Wood and Paper Industries, 2(1): 18-22.

[6]. Khranovsky, V. , Ekblad, T., Yakimova, R., and Hultman, L. (2012). Surface morphology effects on the light-controlled wettability of ZnO nanostructures, Applied Surface Science, 258(20): 8146-8152.

[7]. Clausen, C.A., Yang, V.W., Arango, R.A., and Green, III F. (2010). Feasibility of Nanozinc Oxide as a Wood Preservative. Proceeding American Wood Protection Assocciation, 105, 255–260.

[8]. Kartal, S.N, Green, lll F., and Clausen, C.A. (2009). Do the unique properties of nanometals affect leachability or efficacy against fungi and termites International Biodeterioration & Biodegradation, 63:490-495.

[9]. Clausen, C.A., Green, F., and Kartal, N. (2010). Weatherability and leach resistance of wood impregnated with Nano-Zinc oxide. Nanoscale Research Letter, 5:1464–1467.

[10]. Cooper, A., and Ung, Y. (2008). Comparison of laboratory and natural exposure leaching of copper from wood treated with three wood preservatives. International Research Groupon Wood Protection, Stockholm, Sweden, IRG/WP/08-50258.14p.

[11]. Matsunaga, H., Kiguchi, M., and Evans, P. (2007). Micro-distribution of metals in wood treated with a nano-copper wood preservative. International Research Group on Wood Protection. Document No. IRG/WP/07-40360. 10p.

[12]. Leach, R.M., and Zhang, J. )2005(. Micronized Wood Preservative Formulation. World Patent, 2005104841, 26.

[13]. Chen, R., Chen, D., and Li, H. )2006(. Wood preservative containing copper and ammonium compounds. Chinese Patent, 1883899, 10.

[14]. Hosseini, H. (2011). Evaluation of natural durability and dimensional stability of beech wood treated with Nano-Zinc oxide against white rot. M Sc. Thesis, Azad University of Chaloos branch, 120 pp.

[15]. Goss, K.,andSchwarzenbach, R. (2003). Rules of thumb for assessing equilibrium partitioning of organic compounds: successes and pitfalls. Journal of Chemical Education, 80(4): 450-455.

[16]. Xu, S., and Wang, Z.L. (2011). One-dimensional ZnO nanostructures: solution growth and functional properties. Nano Research, 4(11): 1013-1098.