بررسی مقاومت به آتش و خواص مکانیکی چوب پلیمر صنوبر تیمار شده با نانو ولاستونیت/استایرن

Abstract

هدف از این پژوهش، اثر اشباع چوب صنوبر با نانو ولاستونیت و مخلوط نانو ولاستونیت و استایرن بر مقاومت به آتش و خواص مکانیکی چوب پلیمر ساخته شده می‌باشد. نمونه‌های چوب صنوبر(Populus deltoides) با نانو‌ ولاستونیت با غلظت 4 درصد و مونومر استایرن محول در متانول با غلظت 75 درصد، با روش خلاء- فشار اشباع شدند. چهار تیمار مختلف چوب با نانو ولاستونیت، استایرن، اشباع مخلوط نانو ولاستونیت و استایرن (تیمار یک مرحله‌ای) به نسبت یک به یک و در نهایت، اشباع اولیه چوب به وسیله نانو ولاستونیت و سپس استایرن (تیمار دو مرحله‌ای) مورد بررسی قرار گرفت. در این تحقیق، خواص مقاومت به آتش و خواص مکانیکی نمونه‌ها بررسی شد. نتایج به دست آمده نشان داد که کاهش وزن چوب در برابر آتش در تیمار دو مرحله‌ای (NW+St)، 38/61 درصد و در تیمار یک مرحله‌ای (NW/St)، 68/69 درصد نسبت به نمونه شاهد بهبود یافت. دوام شعله تیمار NW/St نیز تقریباً با تیمار NW برابر می‌باشد و 30 درصد نسبت به نمونه شاهد بهبود نشان داد. کاهش سطح کربونیزه شده درتیمارهای دو مرحله‌ای (NW+St) و یک مرحله‌ای (NW/St) به ترتیب برابر 53/28 و 06/29 درصد بود که کاهش قابل توجه‌ای را نشان داد. نتایج آزمون‌های مکانیکی نشان داد که در اثر حضور ماده کندسوز کننده مقاومت به فشار موازی الیاف در تیمار NW/St بیشترین مقدار را در بین سایر تیمارها داشت که افزایشی برابر 41/57 درصد را نسبت به نمونه شاهد نشان داد. مدول الاستیسیته و گسیختگی تیمار NW/St به ترتیب 77/26 و 71/35 درصد نسبت به نمونه شاهد افزایش داشتند. به علاوه، مقاومت به سختی تیمار NW/St 09/107 درصد نسبت به نمونه شاهد افزایش نشان داد. در مجموع می‌توان نتیجه‌گیری کرد که مخلوط کردن نانو ولاستونیت با استایرن در عین حال که مقاومت چوب پلیمر را در برابر آتش افزایش داد، باعث بهبود خواص مکانیکی چوب پلیمر هم شد.

Keywords

• نانو ولاستونیت
• چوب پلیمر
• مقاومت به آتش
• صنوبر
• خواص مکانیکی