متن كامل خبر
محافظت از چوب در برابر پوسیدگی با نانو ذرات

تاريخ خبر : 2/5/1389امتياز بده :ارسال به دوستتعدادمشاهده : 367

محققان دانشگاه صنعتی میشیگان آمریکا سیستم جدید مبتنی بر فناوری‌نانو ارائه داده‌اند که بر مبنای آن می‌توان پوسیدگی چوب را به تعویق انداخت.

این سیستم می‌تواند در نگهداری الوارها و صنعت چوب تحولی ایجاد کند. طبق نظر آژانس محافظت از محیط زیست آمریکا، آرسنات مس کروماته شده ( CCA) از سال 1940 در صنعت چوب به عنوان نگهدارنده چوب مورد استفاده قرار گرفته است.
 با توجه به این که این ترکیب حاوی آرسنات خطرناک است، در نتیجه استفاده از CCA در ایالات متحده از سال 2003 ممنوع گردیده است. آفت‌کش‌های آلی زنده به عنوان جایگزینی مناسب برای CCA معرفی شدند ولی مشکل این دسته از مواد حلالیت کم آنها در آب نسبت به CCA است. برای حل این مشکل باید سورفکتانت‌ها به این امولسیون، قبل از تزریق به چوب، اضافه شوند. اما استفاده از سورفاکتانت‌ها منجر به کاهش بازده و تضعیف علمکرد آفت‌کش‌ها می‌شود و در نتیجه مشکلات دیگری را پدید می‌آورد. Pat Heiden استادیار دانشکده شیمی دانشگاه میشیگان و Peter Lake استاد دانشکده صنایع چوب و جنگلداری این دانشگاه، راه حل مناسبی برای این مشکل پیشنهاد داده‌اند.
 راه‌حل آنها استفاده از نانوذرات جامد به جای امولسیون مواد آلی در تزریق الوارها می‌باشد. آنها دانه‌های ریزی از ذرات پلی‌وینیل پیریدین و پلی‌وینیل پیریدن همراه استایرن با قطر متوسط 100 نانومتر برای این کار تهیه کردند. Heiden درباره این مواد می‌گوید: آنها به دنبال یافتن مواد جدید با کارایی بالاتر هستند. در این روش ابتدا آفت‌کش‌ها را در غلظت‌های مختلف درون یک فاز پلیمری جامد قرار می‌دهند.
بعد از اینکه چوب‌ها تحت خلأ استاندارد قرار گرفتند و هوا از آنها خارج شد، سوسپانسونی شامل نانوذرات (نانوپلیمر) حاوی آفت‌کش، به آنها تزریق شده و تا حدود 16 اتمسفر تحت فشار قرار می‌گیرند. فشار باعث نفوذ سوسپانسیون به درون خلل و فرج و کانال‌های ساختار چوب می‌شود، سپس آفت‌کش‌ها به آهستگی از درون نانوذرات به درون چوب نفوذ می‌کند. میزان نفوذ می‌تواند با تغییر خواص شیمیایی و مساحت سطح پلیمر و یا آفت‌کش خاص کنترل شود. Laks و Heiden تست‌های خود را در آزمایشگاه انجام دادند و با دوز مصرف کم از آفت‌کش، نتیجه مطلوبی به دست آوردند. استفاده از این روش مشکلات کمی در پی داشت. این گروه دو قارچ‌کش، که یکی برای چوب‌ها و دیگری، chlorothalonil ، برای چمن‌ها استفاده می‌شود، را تست کردند. این آفت‌کش به صورت معمول برای چوب استفاده نمی‌شود، ولی به دلیل عدم وجود مشکل انحلال در این روش توانستند از آن استفاده کنند. کنترل انحلال مواد و میزان آزادسازی آنها به عنوان نقطه قوت این روش، محققان را قادر به استفاده از برخی آفت‌کش‌ها مانند brax کرد. Laks معتقد است که Borates محافظ‌های خوبی برای چوب‌ها هستند، آنها به شدت در آب قابل حل هستند، بنابر این اگر درون چوب قرار داده و فشرده شوند، هنگام باران آمدن شسته شده و از چوب‌ خارج می‌شوند و چوب پوسیده می‌شود. در نتیجه این خیلی مهم است که این آفت‌کش‌های ارزان، کارآمد و خیلی ایمن، طول عمر زیادی داشته باشند. Heiden معتقد است این روش دارای مشکلات خاص مانند مشکلات و هزینه تهیه نانوذرات در مقابل تهیه سهل و ارزان یک محلول یا سوسپانسیون مایع اشاره کرد. حال سئوالی که اینجا مطرح می‌شود این است که آیا مجموع هزینه‌ها دراین روش کاهش خواهد یافت؟ این مسئله‌ای است که آینده آن را مشخص‌تر می‌کند. بر پایه گزارش منتشر شده Cleveland از گروه Freedonia Group میزان تقاضای محافظ‌های چوب با 3/3 درصد افزایش نسبت به سال 2006، در سال 2009 به مبلغ 470 میلیون دلار خواهد رسید. با توجه به روند روبه‌رشد تقاضا در صنعت چوب به خصوص برای ساخت میز، کلبه و. . . انتظار می‌رود، رقم فوق‌الذکر نیز افزایش یابد. در این گزارش آمده است که محافظ‌های چوب مبتنی بر آب تا سال 2009 روند رو به رشدی طی خواهند کرد که دلیل آن سازگاری زیست محیطی این روش اعلام شده است.



منبع:http://esia.blogfa.com


     

بازگشت