تعیین شرایط بهینه اصلاح سطحی چوب نوئل با روزین‌مالئیک

اصلاح سطحی با ترکیبات اصلاح‌کننده طبیعی دارای عامل اتصال شیمیایی مانند روزین مالئیک می تواند با کاهش تعداد گروه های هیدروکسیل، به بهبود خواص فیزیکی چوب منتهی شود. این احتمال وجود دارد که افزایش دما یا حضور کاتالیزور، با بهبود جانشینی گروه های هیدروکسیل دیواره سلولی چوب، اثر مطلوب تری بر فرآیند واکنش و خواص فیزیکی چوب داشته باشد. تحقیق حاضر با هدف بررسی اثر سطوح مختلف دما و حضور کاتالیزور کلریدآلومینیوم برای اعمال اصلاح سطحی با روزین مالئیک و ارزیابی کارایی این اصلاح بر خواص فیزیکی چوب نوئل انجام شد. نمونه ها به مدت 24 ساعت در محلول روزین مالئیک به غلظت 40 درصد وزنی/حجمی (در حلال تولوئن/ زایلن) غوطه ور شدند. گرمادهی نمونه ها، برای تعیین اثر دما، کاتالیزور و آبشویی کوتاه مدت، تحت دو سطح دمایی 60 درجه سانتی گراد، با و بدون کاتالیزور نمکی و 140 درجه سانتی‌گراد، در زمان 4 ساعت اعمال گشت. بر اساس نتایج طیف سنجی مادون قرمز تبدیل فوریه، اعمال اصلاح با کاهش گروه های هیدروکسیل موجب بهبود آب‌گریزی و ثبات ابعاد نمونه های تیمارشده گردید. در خاتمه بازه غوطه وری در آب، دمای بالاتر واکنش با تشکیل ساختار پایدارتر در برابر هیدرولیز، به حفظ افزایش وزن ناشی از تیمار منتهی گردید. افزایش دمای واکنش اصلاح از 60 به 140 درجه سانتی‌گراد، تفاوت معنی داری در صفات اندازه گیری شده ایجاد کرد، ولیکن حضور کاتالیزور در اصلاح تحت دمای 60 درجه سانتی‌گراد، به تشکیل ساختارهای پایدارتر منتهی شد. در یک نتیجه گیری کلی می توان اظهار داشت که بکارگیری کاتالیزور نمکی کلرید آلومینیوم در واکنش تیمار با روزین مالئیک، با تشکیل ساختار پایدارتر در برابر هیدرولیز، امکان اعمال اصلاح سطحی در دمای محیط را میسر می سازد.

Determination the optimal condition for surface modification of spruce wood with Rosin Maleic

Surface modification with natural modifiers containing chemical bonding agents including rosin maleic can improve the physical properties of wood by reducing the number of hydroxyl groups. It is likely that an increase of temperature or the presence of a catalyst will have a more desirable effect on the physical properties of the wood by improving the hydroxyl group’s substitution of the wood cell wall. This study was conducted to investigate the effect of different temperature levels and the presence of aluminum chloride catalyst for applying surface modification with Rosin Maleic, and evaluating the efficiency of the modification on the physical properties of Spruce wood. The samples were immersed in a rosin maleic solution with a concentration of 40% by weight/ volume (in toluene/xylene solvent) for 24 hours, and were heated for determine the effect of temperature, catalyst and leaching, under two temperature levels of 60°C, with and without catalyst, and 140°C, for 4 hours. According to the results, modification by reducing the hydroxyl groups (based on the infrared spectrums), improved hydrophobicity and dimensional stability of the treated samples. At the end of water immersion period, the higher temperature of reaction with formation a more stable structure against hydrolysis, led to maintenance the weight percent gain of modification. Increasing the modification reaction temperature from 60°C to 140°C create a significant difference in the measured properties, but the presence of the catalyst in the modification at 60°C reduced this difference and formed more stable structures. In a general conclusion, it can be claimed that the use of aluminum chloride as a catalyst in modification with rosin maleic, makes possible applying surface modification at ambient temperature, by forming a more stable structure against hydrolysis.