شهوژپ هیرشن لگنج و بوچ يروانف و مولع ياه دلج مجنپ و تسيب هرامش ، مراهچ ، 1931 http://jwfst.gau.ac.ir DOI: 10.22069/jwfst.2018.15280.1758 بیکرت یسررب لاروفروف یارب هروا دوبهب یگژیو یاه یکیزیف یکیناکم بوچ سوت 1 یسیس یماهفا دواد 1 تافیرش هیضرم ، 2 یرام ، -نارف نونوت س 3 نایمراط رغصا ، 4 و یبونج یدهم 5 1 ذغاک و بوچ عیانص و مولع هورگ رایداتسا ، نارهت هاگشناد ، 2 شناد یسانشراک هتخومآ ذغاک و بوچ عیانص و مولع هتشر دشرا ، نارهت هاگشناد ، 3 هسنارف ،داریس یتاقیقحت هسسوم بوچ تظافح هاگشیامزآ تسرپرس و نوم هاگشناد داتسا هیلپ -ویب هورگ هسنارف ،داریس ،بوو ، 4 هورگ رایشناد ذغاک و بوچ عیانص و مولع ، نارهت هاگشناد ، 5 ذغاک و بوچ عیانص و مولع هورگ رایشناد ، نارهت هاگشناد :تفایرد خیرات 22 / 33 / 1321 ؛ :شریذپ خیرات 11 / 30 / 1321 هديکچ :فده و هقباس اب بوچ عابشا کت عاونا هب نآ لیدبت و راپ کی آ لباقریغ راپسب ییوشب بجوم تسد کی هب یبای بوچ مان هب دیدج لوصحم یم راپسب ابیکرت .دوش هب لیروفروف لکلا دننام یناروف ت و بوچ حلاصا یارب یراجت روط بوچ تخاس یم هدافتسا راپسب وش ن .د ترارح اب سپس و هدش عابشا لیروفروف لکلا اب بوچ یلپ هب لیدبت یهد لکلا یم لیروفروف .دوش دقم ناریا رد یم دیلوت رکشین هقاس تاعیاض زا لاروفروف یدایز را تخاس هیلوا هدام عقاو رد هک دوش هب لیدبت تیلباق ییاهنت هب لیروفروف لکلا دننام لاروفروف .تسا لیروفروف لکلا راپسب درادن ار اما ، هدام نیا کی یم و تسا دیهدلآ ناوت د رد .دهد لیکشت یرمیلپ راتخاس و هداد شنکاو هروا اب نیا شهوژپ ناکما یگژیو دوبهب یاه یکیزیف بوچ یکیناکم سوت ا هدافتسا اب لاروفروف بیکرت ز + یسررب )کیئلام دیردینا( یدیسا روزیلاتاک کی و هروا .دش شور و داوم :اه سوت بوچ ( Betula sp. ) بیکرت .دش هدافتسا تاعلاطم ماجنا یارب هیسور روشک زا یتادراو لاروفروف + /هروا ردینا دی هب کیئلام هلحرم ود رامیت تروص /ءلاخ شور را هدافتسا اب و یا ف ش ،دش قیرزت بوچ هب را و بآ رد هدش قیقر لاروفروف :لوا هلحرم لوناتم /هروا یبآ لولحم :مود هلحرم ، دیردینا .کیئلام هسیاقم یارب نینچمه یراجت لومرف زا جیاتن عابشا یارب زین لیروفروف لکلا هیاپ رب هدش یزاس .دش هدافتسا بوچ رامیت و تخپ یارب و داوم لیدبت اهنآ هب راپسب بوچ ، یترارح هدش عابشا یاه .دندش یهد یگژیو هنومن یکیناکم و یکیزیف یاه شور قبط اه و اه یرس یاهدرادناتسا ISO 13061 هزادنا .دش شرازگ و یریگ هتفای :اه لاروفروف نیب دوجوم تبسن + /هروا دیردینا کیئلام نم هدوب بسا هب و نیگنایم روط 03 -03 دصرد یط تابیکرت هب لیدبت نیزر تخپ دنیآرف راپسب دودح رد بوچ زا داوم ییوشبّآ خرن .دندش 4 لومرف اب هسیاقم لباق هک دوب دصرد هنومن نزو شیازفا ریداقم .تسا لیروفروف لکلا هیاپ رب یراجت اه ( WPG ) زا لاروفروف تظلغ هب هجوت اب 21 ات 51 د میجح رثا دوجو اب .دوب توافتم دصر هنومن یلاگچ ،یگدننک .تشاد سوسحم شیازفا رامیت زا سپ اه جیاتن * لوئسم :هبتاکم efhami@ut.ac.ir
هزادنا هنومن بآ بذج یریگ هطوغ زا سپ اه بآ رد یرو هک داد ناشن رادقم بذج بآ رادقم هب یگتسب WPG دراد و یم شهاک نآ شیازفا اب هنومن داعبا یگدیشکاو .دبای ب هدش رامیت یاه لاروفروف بیکرت ا + هروا / دیردینا زین کیئلام اب شیازفا WPG شهاک تفای ، داعبا یگدیشکاو رادقم نیرتمک اما هب طوبرم لیروفروف لکلا رامیت دوب . یسررب تمواقم لاروفروف بیکرت اب بوچ رامیت هک داد ناشن یکیناکم یاه + هروا / دیردینا کیئلام ببس هب تمواقم شهاک و یتخس ض هب تمواقم هبر یم بوچ دوش ، یلاح رد تمواقم هک لودم ،یگتخیسگ لودم دننام یکیتاتسا یاه و هتیسیتسلاا شهاک بجوم زین لیروفروف لکلا اب رامیت .دنتفای شیازفا فایلا یزاوم راشف هبرض هب تمواقم .دش بوچ هجیتن :یریگ لاروفروف بیکرت اب بوچ رامیت + هروا / دیردینا کیئلام ریداقم رد هژیوب WPG یارب یبوخ لیسناتپ لااب یگژیو بلغا دوبهب بوچ یاه ار لولحم یلااب هتیدیسا .دراد زاین هک تسا یدراوم زا یکی لاروفروف هیاپ رب عابشا یاه زا هدافتسا تروص رد .دراد یلیمکت تاعلاطم هب pH داوم ییوشبآ خرن و هدش للاتخا راچد نیزر یئاریگ ییایلق یم شیازفا یفرط زا .دبای رگید pH .دراد بوچ یور رب یبیرخت رثا زین یدیسا هژاو یدیلک یاه : ( سوت Betula sp. ) ، یگژیو ،هروا ،لیروفروف لکلا ،لاروفروف یکیزیف یاه -یکیناکم همدقم لاس رد شلات ریخا یاه دوبهب یارب یناوارف یاه ربارب رد یرادیاپ دننام بوچ فلتخم تایصوصخ شیازفا ،یتبوطر تارییغت شنت ربارب رد نآ تمواقم هب تمواقم شیازفا ،یتسیز ماود دوبهب ،یکیناکم یاه شور عاونا رب هیکت اب هریغ و یگدزاوه حلاصا یاه شور اب بوچ حلاصا .تسا هتفرگ تروص بوچ یاه و یمیزنآ ،ییایمیش ،یترارح رامیت زا معا یفلتخم یم تروص هریغ نآ همه ساسا و دریگ یشور نتفای اه تسود د یگژیو دوبهب یارب تسیز طیحم را بوچ یاه ( تسا 1 شور زا یکی .) یگتشغآ بوچ حلاصا یاه عاونا اب نآ کت اهراپ مان هب دیدج هدروآرف کی دیلوت و بوچ راپسب .تسا یم روظنم نیدب ناوت عاونا زا کت -یاهراپ فلتخم یاهرمونوم زا هدافتسا .درک هدافتسا ( لینو 2 وفروف ،) لکلا لیر ( 3 یزر ،) ن و ینیمآ یاه ( یلونف 4 ( ینوکلیس تابیکرت ،) 5 دروم اهراب هریغ و ) هتفرگ رارق هدافتسا نآ زا یخرب و دنا هلحرم هب اه یراجت هدیسر یزاس ( دنا 1 بوچ هژاو .) راپسب بوچ( رمیلپ هدروآرف هب ًلاومعم ) یم قلاطا ییاه هدام هک دوش رد یراذگراب زا سپ بوچ حلاصا یارب هدافتسا دروم د شور زا یکی اب نآ لخا ترارح دننام( جیار یاه )هریغ و تاعشعشت ،هدننک تخس ،یهد هتفای شراپسب و یم تخس .دوش بوچ رد هتفای لیکشت راپسب ، بجوم دیشکاو یگ هراوید لولس یبوچ یاه رپ ای و هرفح ندش یلولس یاه یم ب هک دوش ه نآ لابند یرایسب یگژیو زا بوچ یاه یم دوبهب دبای ( 0 .) حلاطصا رد ار لیروفروف لکلا اب بوچ حلاصا یم بوچ نویسلایروفروف دنیآرف کی هک دنمان طیحم رادتسود ( تسا تسیز 1 یم و ) زا یرایسب دناوت یگژیو ار بوچ یتسیز ماود و یکیناکم ،یکیزیف یاه دهد دوبهب ( 0 -13 بوچ .) شور اب هدش حلاصا یاه نونکا مه نویسلایروفروف اب ژورن روشک رد یراجت مان ینوبیک 1 هضرع یناهج یاهرازاب رد و هدش دیلوت یم دنوش ( 2 و 11 زا یفیط یاراد ینوبیک بوچ .) گنر هوهق یاه هوهق ات نشور یا هریت یا تسا هک یراذگراب زا لصاح نزو شیازفا ریداقم هب یگتسب لکلا نیزر اب هدش حلاصا بوچ .دراد بوچ رد نیزر فک یارب بلغا لیروفروف ،شوپ هرجنپ ناملبم ،یزاس 1- Kebony®
،یغاب تعنص یتشک یزاس و هریغ هدافتسا یم زا و دوش نآ تمواقم هب هجوت اب یفرط رد اهدیسا ربارب رد اه و یهاگشیامزآ یاهزیم یور تاحفص تخاس دراد دربراک زین اهرازبا هتسد نینچمه ( 12 و 13 ). رد ،لیروفروف لکلا زا بوچ نویسلایروفروف دنیآرف سا روزیلاتاک هب( لوناتا ای بآ و یرفاب لماع ،یدی یم هدافتسا )للاح ناونع دوش ( 14 ) . ( لیروفروف لکلا C5H6O2 ندرک هنژوردیه زا ) ب لاروفروف ه یم تسد ( لاروفروف .دیآ C5H4O2 کی ) یزرواشک تاعیاض یدیسا زیلوردیه زا و تسا دیهدلآ ترذ هقاس و وج تسوپ ،سلام ،رکشین هلافت لثم هیهت یم دوش ( 13 ) لکش( 1 و گنر عیانص رد لاروفروف .) بسچ ،نیزر ،ییوراد فراصم ،کیتسلاپ ،یزاس ناوارف دربراک یزاسذغاک و نغور دیلوت ،یزرواشک ( دراد 15 -11 .) لکش 1 -هب نآ لیدبت و لاروفروف نویسانژوردیه شنکاو لکلا لیروفروف ( 11 ) .
Figure 1. Hydrogenation reaction of Furfural and its conversation into the Furfuryl alcohol (14).
دودح رد هنلااس ام روشک رد 5333 لاروفروف نت دیلوت رکشین ساگاب زا نارهب تفن یلم تکرش طسوت یم دوش ( 11 ) هب لیروفروف لکلا فلاخ رب لاروفروف . یم اما درادن ندش ینیزر تیلباق ییاهنت دننام دناوت رگشنکاو اب دیهدلامرف ،هروا ،ننات لثم هیوناث یاه هب و هداد شنکاو لنف و نیملام راپسب لیدبت تخس ( دوش 15 حلاصا دروم رد یعیسو تاعلاطم هچرگا .) رد اما تسا هتفرگ تروص لیروفروف لکلا اب بوچ شرازگ لاروفروف اب بوچ حلاصا صوصخ یمک یاه هب لاروفروف اب بوچ حلاصا .دراد دوجو کی هارمه ناث رگشنکاو نیب عارتخا تبث ود رد اهنت )هروا( هیو هرامش هب یللملا یاه US2009/0004495 A1 و US 2009/0005504 A1 لاس رد 2331 هدش حرطم ( تسا 15 و 10 ( سپیلیف و ردیانشا .) a و b 2331 ود ) لاروفروف بیکرت ساسا رب فلتخم لومرف یارب هروا ود نیا توافت .دندرک عادبا بوچ یحلاصا تظافح ف هک دوب داوم تظلغ نینچمه و عابشا شور رد لومر تسد ببس یم توافتم نزو شیازفا ریداقم هب یبای دش ( 15 و 10 ) نیا رثا ناشیا . اهرامیت تابث یور رب ار اما دندرک یسررب داعبا رگید یگژیو تمواقم لیبق زا اه نیزر ییوشبآ هب تخس هدش و بوچ لخاد رد تمواقم نینچمه بوچ یکیناکم یاه هدش رامیت یاه دروم یسررب .تفرگن رارق نیا رد شهوژپ تظلغ اب زا یتوافتم یاه لاروفروف -هروا ، لومرف یدنب یاه یفلتخم یارب رامیت بوچ هیهت دش یگژیو سپس و یکیزیف فلتخم یاه نینچمه و یکیناکم رادقم ییوشبآ بوچ زا داوم یسررب دش وچ . ۀنوگ قیقحت نیا رد هدافتسا دروم ب ت ( ناغ نامه ای سو Betula pendula ) تسا هک کی نهپ هیسور روشک زا یتادراو گرب تسا . نیا دننام هنوگ شرب تیلباق و هدوب دشر دنت ربونص و گنر ،یروخ بسچ نینچمه و ششوپ دراد یبوخ ًاتبسن یروخ ( 12 مک داعبا تابث سوت بوچ .) ی رد نآ ماود و دراد ق ربارب چرا زیچان یگدیسوپ لماع یاه تسا ( 1 و 23 .) لگنج تحارتسا حرط هب هجوت اب هب ،روشک لامش یاه یم رظن دسر لاس رد هدنیآ یاه رتشیب تعنص زاین
ت تادراو شخب زا دیاب بوچ أ .دوش نیم یگزات هب نآ زا هدافتسا و سوت بوچ تادراو هب یدایز لیامت زا سوت رضاح لاح رد .تسا هتفرگ لکش تعنص رد لگنج و هیسور روشک ه یا ردنب و یربیس هیشاح هب ناخاراتسآ هدرگ تروص هنیب تسوپ یاه هدش ینک یم روشک دراو .دوش شور و داوم اه هدافتسا داوم هدش : بوچ زا قیقحت نیا یارجا یارب ( سوت یتادراو Betula sp. هدافتسا هیسور روشک زا ) بوچ .دش یاوه رد هام ود تدم هب هدافتسا زا لبق اه .دندش کشخ دازآ لاروفروف 5 / 20 تکرش زا دصرد ناتسزوخ ناتسا رتشوش رهش رد عقاو نارهب تفن یلم یدیسا زیلوردیه زا لاروفروف تکرش نیا رد .دش هیهت رکشین هقاس تاعیاض ( ساگاب ) یم دیلوت هروا .دوش 5 / 22 کیئلام دیردینا ،دصرد 22 هب دصرد ناونع ید و روزیلاتاک میدس ارتت تاروب 5 / 22 هب دصرد ع ناون تکرش زا هدننک رفاب لماع Chem-Lab کیژلب لیروفروف لکلا .دش یرادیرخ 20 زا زین دصرد تکرش Merck .دش هیهت ناملآ شرب هنومن هیهت و اه : هنومن یبوچ یاه زایندروم اب لودج( دش هیهت هطوبرم یاهدرادناتسا هب هجوت 1 .) هنومن نوآ رد ،عابشا زا لبق اه 133 یتناس هجرد ارگ د کشخ تباث نزو هب ندیسر ات نزو سپس و هدش ( m1 ) مجح و ( v1 ) نآ هزادنا اه هزادنا یارب .دش یریگ یریگ هنومن نزو یوزارت زا اه 31 / 3 هزادنا یارب و مرگ یریگ سیلوک زا داعبا 31 / 3 یلیم .دش هدافتسا رتم لودج 1 -داعبا هنومن اه اب هجوت هب یاهدرادناتسا ISO 13061 .
Table 1. Dimensions of samples according to ISO 13061 standards.
نومزآ Test هنومن داعبا Dimensions of sample mm3 یسامم( × یعاعش × )یلوط
(Longitudinal×Radial×Tangential)
درادناتسا هرامش Standard No. عبنم Reference یگژیو یکیزیف یاه Physical characteristics او و بآ بذج( ،داعبا یگدیشک یلاگچ )
(Water absorption, Swelling, Density) 30×20×20 ISO 13061-13 (2016) ISO 13061-2 (2014) (21) (22) یتخس Hardness 50×50×50 ISO 13061-12 (2014) (23) فایلا یزاوم راشف
Compression parallel to the grain 60×20×20 ISO 13061-17 (2014) (24) اقم هبرض هب تمو Impact bending 300×20×20 ISO 13061-10 (2014) (25) لودم و یگتخیسگ لودم هتیسیتسلاا
Modulus of Rupture and Modulus of Elasticity 300×20×20 ISO 13061-3 (2014) (26) لولحم هیهت و اهرامیت حرش عابشا یاه : رامیت هنومن لاروفروف بیکرت اب اه ود رد هروا ماجنا هلحرم هنومن لوا هلحرم رد .دش اب یلاخ لولس شور هب اه یبآ لولحم -تظلغ رد لاروفروف یلوناتم فلتخم یاه للاحنا لیلد هب .دندش عابشا رد لاروفروف مک یریذپ بآ ( 0 رتیل رد مرگ ) و تخاونکی لولحم نتشاد یارب ناور ، .دش هفاضا عابشا لولحم هب لوناتم زا یتبسن روظنم نیدب تبسن اب لوناتم : بّآ لولحم زا 03 : 43 یارجا یارب .دش هدافتسا لاروفروف ندرک قیقر یارب هنومن ادتبا یلاخ لولس شور رارق ردنلیس لخاد رد اه
راشف سپس و دنتفرگ 4 نآ یور رب راب ،دش لامعا اه راشف زا هدافتسا اب عابشا لولحم هرود نیا زا سپ فعاضم ( 0 راب ) هنومن یور رب اه و هدش هتخیر هب تدم 2 راشف هلحرم نایاپ رد .دش لامعا تعاس سپس و هدش یلاخ عابشا لولحم زا ردنلیس ،فعاضم هب ییاهن ءلاخ رادقم 5 / 3 تدم هب و راب 15 هقیقد هنومن نیزوت و ییاهن ءلاخ لامعا زا سپ .دش ماجنا اه ( m2 ) زا ردنلیس لخاد ، یقاب هدنام لاروفروف لولحم کاپ هدش یزاس هنومن و رارق نآ لخاد ددجم اه لودج رد .دنتفرگ 2 لومرف و فلتخم یاهرامیت یدنب تظلغ نآ زا مادک ره رد داوم اه هدمآ .تسا کیئلام دیردینا و هروا یبآ لولحم مود هلحرم رد تظلغ اب زا هدافتسا اب و هدش هتخاس فلتخم یاه هنومن لخاد هب رپ لولس شور یارب .دش قیرزت اه ماجنا لولس شور هب هیلوا ءلاخ لامعا زا سپ ،رپ رادقم 1 / 3 تدم و راب 33 لولحم ،هقیقد /هروا دیردینا لخاد راشف سپس .دش دراو ردنلیس لخاد هب کیئلام ات ردنلیس 0 هب و هتفای شیازفا راب تدم 2 ظفح تعاس ردنلیس لخاد لولحم ،راشف هلحرم مامتا زا سپ .دش ب ییاهن ءلاخ و هدش هیلخت ه رادقم 5 / 3 تدم و راب 15 سیخ نزو زین هلحرم نیا زا سپ .دش لامعا هقیقد هنومن اه ( m3 ) هزادنا هرابود .دش یریگ نیا جیاتن هسیاقم یارب لیروفروف لکلا اب رامیت .دش ماجنا نآ اب بوچ حلاصا یراجت شور اب قیقحت یبیرقت نزو شیازفا دصرد هب ندیسر یارب 33 دصرد یبآ لولحم زا لیروفروف لکلا 20 .دش هدافتسا دصرد رادقم هب نینچمه 2 کیئلام دیردینا دصرد ( هب ناونع یدیسا روزیلاتاک ) و 4 تاروبارتت میدس ید دصرد هب( نآ هب لولحم لک نزو یانبم رب )رفاب لولحم ناونع هنومن عابشا یارب .دش هفاضا زا لیروفروف لکلا اب اه حرش هک هدش هدافتسا رپ لولس شور لبق شخب رد نآ .تسا هدمآ هنومن ،رامیت ره مامتا زا سپ هب اه تدم 40 تعاس تخپ هلحرم یارب ات دنتفگ رارق هاگشیامزآ یاضف رد هدامآ نیزر .دنوش یزاس لودج 2 -یاهرامیت هدافتسا هدش یارب عابشا هنومن اه اب بیکرت لاروفروف -هروا و لکلا لیروفروف .
Table 2. Different treatments used for impregnation of samples based on the Furfural-urea and Furfural. فیدر No. رامیت حرش Treatment دک Code 1 دهاش Control C 2 لاروفروف 23 + % هروا 13 + % دیردینا کیئلام 13 %
Furfural 20% + Urea 10% + Maleic Anhydride 10% F20+U10/M10 3 وفروف لار 43 + % هروا 12 + % دیردینا کیئلام 12 %
Furfural 40% + Urea 12% + Maleic Anhydride 12% F40+U12/M12 4 لاروفروف 03 + % هروا 12 + % دیردینا کیئلام 12 %
Furfural 60% + Urea 12% + Maleic Anhydride 12% F60+U12/M12 5 لاروفروف 13 + % هروا 15 + % دیردینا ام کیئل 15 %
Furfural 70% + Urea 15% + Maleic Anhydride 15% F70+U15/M15 6 لکلا لیروفروف 20 + % دیردینا کیئلام 2 + % ید میدس ارتت تاروب 4 %
Furfuryl Alcohol 28% + Maleic Anhydride 2% + Tetra Borate Disodium 4% FA
حرم هنومن ندرک کشخ و نیزر تخپ هل :اه لحرم ه پ /لاروفروف نیزر تخ دنیآرف هروا هدیچیپ هک دوب یا نومزآ اب تیاهن رد هنیهب ناوارف هیلوا یاه .دش یزاس نیزر تخپ بسانم شور تیاعر مدع ببس یگتخیرورف ( هنومن دیدش )سپلوک یم اه .دش یارب نییاپ یاهامد زا ،بوچ رد نیزر تخپ لوا ماگ رد .درک ادیپ شیازفا هتسهآ و هدش هدافتسا هنومن هب و هدش هدیچیپ یموینیمولآ لیوف رد اه تدم 12 یامد رد تعاس 53 یتناس هجرد دارگ .دنتفرگ رارق هب امد سپس 13 یتناس هجرد دارگ تدم هب و 24 هنومن گنر .تفای شیازفا تعاس اب تخپ زا سپ اه زا و هدش هریت هدش یراذگراب نیزر رادقم هب هجوت هوهق یم رییغت هایس ات یا فای رد نیزر تخپ زا سپ .ت نآ ندش کشخ یارب بوچ کچوک هروک زا اه بوچ هنومن .دش هدافتسا یهاگشیامزآ ینک کشخ هب اه یامد رد هتفه ود تدم 53 یتناس هجرد دارگ و یبسن تبوطر 03 کشخ زا سپ .دندش کشخ دصرد هنومن ،یبسن ندش نوآ هب اه 133 یتناس هجرد دارگ زا سپ و دندش هداد لاقتنا ر نزو تباث نزو هب ندیس ( m4 ) مجح و ( v4 ) هزادنا اهنآ یقاجا کشخ یریگ هنومن زین لیروفروف لکلا نیزر تخپ یارب .دش رد اه تدم هب و هدش هدیچیپ لیوف لخاد 24 رد تعاس یامد 23 یتناس هجرد دارگ .دنتفرگ رارق هزادنا یریگ دصرد ازفا شی نزو و داوم تبسن رد فلتخم هنومن اه : ا دصرد ( نزو شیازف WPG ) هنومن هطبار قیرط زا اه 1 هنومن هیاپ رب و هدافتسا یاه یگژیو یارب هدش یکیزیف یاه :دش هبساحم 1 هطبار زا شیپ بوچ لخاد رد فلتخم داوم تبسن هنومن ندرک کشخ .دش هبساحم سیخ تلاح رد و اه لولحم تظلغ زا روظنم نیدب اه ( C ) و هدش هدافتسا طباور زا هدافتسا اب .دش برض لولحم بذج رادقم رد 2 و 3 بوچ لخاد رد یلصا هدام یراذگراب رادقم هنومن تخپ هلحرم زا لبق اهنآ تبسن و هدش هبساحم اه هب زا یتبسن تروص 133 .دش شرازگ هطبار 2 ( ) ،نآ رد هک F رد لاروفروف صلاخ بذج ینزو رادقم و لوا هلحرم نایاپ CF لولحم رد لاروفروف تظلغ .تسا ( ) هطبار3 ،نآ رد هک U+M و هروا صلاخ بذج ینزو رادقم دیردینا و کیئلام CUM تظلغ اهنآ رد لحم لو تسا . اب هدافتسا زا ریداقم یرظن بذج لاروفروف و هروا / دیردینا کیئلام اب نینچمه و بسانت یاه هداس یضایر خرن لیدبت داوم هب راپسب رد لخاد بوچ هبساحم دش . :ییوشبآ نومزآ نومزآ ییوشبآ تدم هب 14 زور قبط درادناتسا EN84 (1997) هنومن و دش ماجنا ا رد اه نی هب تدم وص هطوغ بآ رد لماک تر ارب .دندش رو ی ارجا ی ،نومزآ 5 ت ره زا هنومن رامی هب هناگادج تروص د رد روتاکیسی هب و هداد رارق ءلاخ رادقم 5 مجح ربارب نآ د لخاد رد اه روتاکیسی ر رطقم بآ هتخی هب و دش تدم 23 قد هقی ءلاخ 4 ک لاکساپولی لامعا دش سپس . هنومن تدم هب اه 2 آ نامه رد تعاس لوا ب هی راشف رد لوا نآ زا دعب و هدش اهر رفسمتا نی وعت ضی ماجنا بآ وعت مود و لوا زور .دش ضی ماجنا درادناتسا قبط بآ رد .دش 12 قاب زور ی ن هدنام زی درادناتسا قبط 2 وعت ضی د بآ رگی نامز لصاوف رد هک تفرگ تروص ی لقادح 24 رثکادح و تعاس 12 زا سپ .دوب تعاس اپ رد و نومزآ نای هنومن مهدراهچ زور تدم هب اه 2 حم رد زور طی امزآ یهاگشی نآ زا سپ و دنتفرگ رارق نوآ رد 133 یتناس هجرد دارگ و کشخ نیزوت .دندش هنومن نزو شهاک رادقم رثا رب اه ییوشبآ زا هدافتسا اب هطبار 4 .دش هبساحم هطبار 4
هک رد نیا هطبار W.L رادقم شهاک نزو ( دصرد ) m4 نزو کشخ هنومن اه سپ زا عابشا ( g ) ، m5 نزو کشخ هنومن اه سپ زا ییوشبآ ( g ) تسا . یگژیو یکیزیف یاه : یلاگچ هنومن اه کشخ تلاح رد یقاجا ( Dod ) هطبار ساسا رب 5 و هدش هبساحم هب تروص kg m-3 شرازگ دش . هطبار 5 هنومن مجح شیازفا رد اهرامیت یراذگرثا اه ( BE ) هطبار ساسا رب زین 0 .دش هبساحم هطبار 0 هنومن یگدیشکاو و بآ بذج زا سپ اه هطوغ نآ یرو هزاب رد و رطقم بآ رد اه ینامز یاه 2 ، 0 ، 24 ، 40 ، 12 ، 20 ، 123 ، 144 ، 100 ، 122 ، 243 ، 204 ، 200 ، 312 و 330 تعاس ( هتفه ود ) اب هزادنا نآ مجح و نزو یریگ ره زا سپ .دش هبساحم اه بآ بذج رادقم هلحرم ( WA% ) یگدیشکاو و یمجح ( S% ) هنومن هب اه طباور اب بیترت 1 و 0 .دش هبساحم هطبار 1 هک رد نآ Mt نزو هنومن دعب زا هطوغ یرو رد بآ رد نامز صخشم t و m4 نزو هنومن لبق زا هطوغ یرو رد بآ و دعب زا رامیت تسا . هطبار 0 نآ رد هک Vt هطوغ زا دعب هنومن مجح یرو بآ رد رد صخشم نامز t و V4 هنومن مجح و رامیت زا دعب نیزر تخپ تسا . یگدیشکاو دض یئاراک نینچمه ( ASE ) هنومن اه هرود رد بیترت هب زین یاه 2 ، 24 ، 40 ، 12 و 20 هطوغ تعاس هطبار زا هدافتسا اب بآ رد یرو 2 هزادنا .دش یریگ هطبار 2 نآ رد هک SU هنومن یگدیشکاو دهاش نامز رد هطوغ یرو t و ST هنومن یگدیشکاو هدش رامیت رد نامز t تسا . یگژیو یکیناکم یاه : هنومن یاه هزادنا هب طوبرم یریگ یگژیو یکیناکم یاه ادتبا تدم هب 2 اتا رد هتفه ق یبسن تبوطر اب امیلک 5 ± 05 یامد و دصرد 2 ± 22 یتناس هجرد دارگ طورشم هنومن دادعت .دندش یزاس نومزآ ره یارب هدافتسا دروم 13 زا .دوب ددع هاگتسد 4486 Instron هزادنا یارب یگژیو یریگ یاه یارب .دش هدافتسا فلتخم هزادنا یریگ لودم لودم و یگتخیسگ هتسیتسلاا و نینچمه راشف یزاوم فایلا تعرس یراذگراب هاگتسد mm/min 13 .دوب لنیرب شور اب زین یتخس هب تمواقم ماجنا دش و تمواقم بوچ رد ربارب ذوفن هرک یا رطق هب 5 / 11 یلیم رتم .دش نییعت نومزآ تمواقم هب هبرض زین اب هدافتسا زا هاگتسد لودناپ 23 لوژ ماجنا دش . :یرامآ حرط نایراو هیزجت نومزآ یارب هفرط کی س ینعم یسررب نیگنایم نیب یراد رارق هدافتسا دروم اه ینعم تروص رد .تفرگ نیگنایم ندوب راد هورگ اه یدنب نانیمطا هلصاف رد نکناد نومزآ زا هدافتسا اب اهنآ 25 .دش ماجنا دصرد جیاتن :داوم تبسن و بذج ریداقم تبسن هب طوبرم جیاتن فلتخم داوم ( زا 133 دصرد ) شیپ و بوچ لخاد رد لودج رد نیزر تخپ زا 3 اب .تسا هدش هصلاخ زفا /هروا تبسن زا لاروفروف تظلغ شیا دیردینا /هروا تبسن شهاک .دش هتساک کیئلام دیردینا کیئلام .تشاد داوم ییوشبآ یور رب یمک رثا رادقم ییوشبآ بوچ لومرف اب هدش رامیت یاه یدنب هدش هدافتسا یاه قیقحت نیا رد زا رتمک 4 هسیاقم لباق هک دوب دصرد
بوچ دروم رد هدش شرازگ ریداقم یارب حلاصا یاه ناراکمه و گناد .تسا لیروفروف لکلا اب هدش ( 2310 ) سوتپیلاکا بوچ زا داوم ییوشبآ ( Eucalyptus robusta ) ار هدش هلیروفروف یسررب نایب و هدرک دندرک نزو شیازفا دصرد ریداقم رد 13 -33 قم دصرد داوم ییوشبآ راد 1 -5 تسا دصرد ( 0 .) ناراکمه و یتاجس ( 2311 خرن دندرک ملاعا زین ) لکلا اب هدش حلاصا شار بوچ زا داوم ییوشبآ دودح رد لیروفروف 4 -3 .تسا دصرد رادقم مک ناشن داوم ییوشبآ کی هب هیلوا تابیکرت لیدبت هدنهد راپسب تسا بآ رد لح لباقریغ ( 14 ). شیازفا اب تظلغ لولحم رد داوم هب عابشا یاه روط نزو شیازفا رادقم رب یطخ ( WPG ) هنومن زا سپ اه ریداقم .دش هدوزفا نیزر تخپ WPG ب ه هدمآ تسد هداد اب یاه بوچ یارب هدش شرازگ هدش حلاصا یاه مه لیروفروف لکلا اب دراد یناوخ ( 1 ) بوچ . یاه دربراک عون هب هتسب لیروفروف لکلا اب هدش حلاصا م ود رد ًلاومع WPG هنماد رد فلتخم 33 -23 دصرد و 43 -13 یم دیلوت دنوش ( 1 .) یگژیو بلغا یاه رادقم ریثأت تحت بوچ یکیناکم و یکیزیف WPG هنومن ب اه یم رییغت نآ ندش دایز و مک اب و هدو دنک ( 21 ) . لودج 3 -تبسن داوم فلتخم رد لخاد بوچ سپ زا رامیت نزو شیازفا ریداقم نینچمه و ( WPG ) و خرن ییوشبآ داوم .
Table 3. Ratio of different chemicals in the wood after treatment as well as leaching rate and weight percentage gain(WPG). در فی No. ت رامی Treatment لاروفروف Furfural هروا Urea نا دیردی ئلام کی Maleic Anhydride ییوشبآ خرن Leaching Rate % دصرد شیازفا نزو WPG % 1 F20+U10/M10 43.4 28.3 28.3 2.59 ± 0.21 27.29 ± 3.53 2 F40+U12/M12 56.2 21.9 21.9 2.06 ± 0.89 37.35 ± 4.56 3 F60+U12/M12 67.3 16.4 16.4 3.92 ± 0.30 43.48 ± 5.81 4 F70+U15/M15 65.6 17.2 17.2 3.71 ± 0.43 57.65 ± 8.57 5 FA -3.03 ± 0.46 36.74 ± 4.34 6 C -0.63 ± 0.23 لکش رد 2 ساسا رب راپسب هب داوم لیدبت دصرد هنومن ییوشبّآ زا لبق کشخ نزو هدش هداد شیامن اه دودح رد بوچ رد نیزر تخپ دنیآرف نیح رد .تسا 43 -23 .تفر تسد زا بوچ لخاد لاعف داوم دصرد هدش ماجنا رامیت رد داوم تفر رده لیروفروف لکلا اب دودح رد زین 21 دروم رد رادقم نیا .دوب دصرد بوچ هویش هب لیروفروف لکلا اب هدش حلاصا یاه ( تسا لومعم زین یتعنص 13 ریداقم رد .) WPG تظلغ شیازفا .دوب رتمک داوم تفر رده رادقم ،نییاپ /هروا تبسن شهاک هجیتن رد و لاروفروف دیردینا یم کیئلام نیا یلصا لیلد دناوت عقاو رد .دشاب عوضوم هب لاروفروف شنکاو ،دیهدلآ کی ناونع یفاک هیوناث رگ نیح رد و تسا هتشادن رایتخا رد شراپسب یارب رامیت رد .تسا هدش راخب نیزر تخپ دنیآرف F70+U15/M15 رامیت اب هسیاقم رد F60+U12/M12 /هروا تبسن یئلام دیردینا لاروفروف هب ک هک دوب رتشیب ۀجیتن رد هدش رتشیب یمک راپسب هب داوم لیدبت خرن نآ .تسا
لکش 2 -خرن لیدبت داوم هب راپسب یط هلحرم تخپ .
Figure 2. Chemicals converting rate into the polymer during curing process.
میجح رثا و یلاگچ :یگدننک لکش رد 3 اهرامیت رثا رب هنومن یلاگچ یور اب .تسا هدش هداد شیامن اه لولحم رد داوم تظلغ شیازفا هجیتن رد و عابشا یاه شیازفا WPG هتبلا .دش هدوزفا بوچ یلاگچ رب ، هدش ماجنا یاهرامیت یاهرثا دنتشاد زین هدننک میجح لکش رد هک 4 هارمه عقاو رد .تسا هدش هداد شیامن جح شیازفا یرادقم ،نزو شیازفا اب هتشاد دوجو زین م .تسا رد لیروفروف لکلا اب هدش حلاصا ربونص بوچ WPG دودح رد 133 یاراد دصرد 0 شیازفا دصرد اب ربارب هک تسا رامیت زا لبق تلاح هب تبسن مجح اب هدش هلیتسا بوچ WPG ًابیرقت 10 تسا دصرد ( 0 .) شیازفا یلاگچ بوچ رد لکلا اب هدش رامیت یاه یخرب یارب لیروفروف ،اهدرباک زا رب اهنآ بیاعم ءزج یم هدرمش ( دوش 20 ) . لکش 3 -رثا یاهرامیت فلتخم رب یور یلاگچ بوچ .
Figure 3. Effect of different treatments on the modified wood density. 50 55 60 65 70 75 80 85 90
F20+U10/M10 F40+U12/M12 F60+U12/M12 F70+U15/M15 FA
% خ رن ل ید بت داو م هب راپ س ب Chem ica l co nv er ting ra te to po ly m er % 500 550 600 650 700 750 800 850 900 950
C F20+U10/M10 F40+U12/M12 F60+U12/M12 F70+U15/M15 FA
یلا گچ Den sity k g m -3
لکش 1 -بوچ رب فلتخم یاهرامیت یگدننک میجح رثا .
Figure 4. Bulking effect of different treatment on wood.
داعبا یگدیشکاو و بآ بذج : بآ بذج ریداقم فلتخم یاهرامیت زا سپ 14 هطوغ زور بآ رد یرو لکش رد 5 تسا هدش هداد شیامن رادقم نیرتمک . رامیت هب طوبرم بآ بذج F70+U15/M15 هک تسا نیرتشیب WPG رد بآ بذج دنور .تسا هتشاد ار رامیت F40+U12/M12 و FA ش رایسب نایاش .دوب مه هیب ریداقم تسا رکذ WPG ًابیرقت زین رامیت ود نیا .تسا ناسکی جیاتن قیقحت ناراکمه و گناد ( 2310 ) ۀنوگ دنچ بآ بذج یور رب اب هک بوچ فلتخم هجوت لباق رثا دندوب هدش حلاصا لیروفروف لکلا WPG یم دییات ار بآ بذج یور رب دنک ( 0 .) رد شیازفا اب عقاو رادقم بذج بوچ لخاد رد هدام ، زا بآ بذج یارب یسرتسد لباق لخلختم یاهاضف یم هتساک راتخاس یناروف تابیکرت رگید فرط زا .دوش ل اب ییایمیش دنویپ تیلباق و هتشاد یلونف نینگی هراوید ( دنراد ار یلولس یاه 22 ) یم هک ت دنور دناو دهد شهاک ار بآ بذج . لکش 5 -بآ بذج ریداقم هنومن د اه ر زا سپ فلتخم یاهرامیت 11 هطوغ زور بآ رد یرو .
Figure 5. Water absorption of samples from different treatments after 14 days soaking in water. 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
F20/U10/M10 F40/U12/M12 F60/U12/M12 F70/U15/M15 FA
یگدن نک می ج ح رث ا % Bu lk in g ef fec t % 0 20 40 60 80 100 120 2 6 24 48 72 96 120 144 168 192 216 240 264 288 312 336 ب آ ب ذج % W ater ab so rp ti o n % بآ رد یرو هطوغ -تعاس
Soaking in water (hour)
C
F20+U10/M10 F40+U12/M12 F60+U12/M12 F70+U15/M15
یگدیشکاو دض یئاراک و داعبا یگدیشکاو : ریداقم یمجح یگدیشکاو یط نآ دنور و فلتخم یاهرامیت 14 هطوغ زور ش رد بآ رد یرو لک 0 هداد شیامن .تسا هدش لکلا اب رامیت ءانثتسا هب اهرامیت همه ،لیروفروف زا سپ 20 هطوغ تعاس بآ رد یرو هب دندیسر یگدیشکاو رثکادح هنومن . اب هدش رامیت یاه تدم رد و رتدوز یلیخ لیروفروف لکلا 40 هب تعاس دوخ یگدیشکاو تیفرظ رثکادح دنتفای تسد دنور . یگدیشکاو تارییغت یاهرامیت رد داعبا F20+U12/M12 و F40+U12/M12 اب ،دوب مه رب قبطنم و هیبش رایسب رادقم هکنیا WPG دودح رد رامیت ود نیا 13 دصرد اد توافت تش . هطوبرم یگدیشکاو دض یئاراک ریداقم فلتخم یاهرامیت هب هزاب رد فلتخم ینامز یاه رد لودج 4 .تسا هدش شرازگ دض یئاراک رادقم دیشکاو هنومن یگ لیروفروف لکلا اب هدش رامیت یاه لباق بآ نیزر یضرع یاهدنویپ .دوب هجوت یلپ زیرگ هورگ اب لیروفروف لکلا و یلولس هراوید تسودبآ یاه آ اب ذفانم ندش رپ نینچمه رکذ عوضوم نیا لیلاد زا ن تسا هدش ( 1 و 33 ) . لکش 6 -یمجح یگدیشکاو ریداقم هنومن هرامیت رد یبوچ یاه زا سپ فلتخم یا 11 هطوغ زور بآ رد یرو .
Figure 6. Volumetric swelling of wood samples from different treatments after 14 days soaking in water. لودج 1 -نامز رد فلتخم یاهرامیت رد یگدیشکاو دض یئاراک ریداقم اه ی هطوغ توافتم بآ رد یرو .
Table 4. Anti-swelling efficacy of different treatments at various soaking times in the water.
در فی No. ت رامی Treatment یگدیشکاو دض یئاراک دصرد نامز رد فلتخم یاه ( تعاس )
Anti-swelling efficacy % for increasing soaking period (hour) in different period (hour) 2 24 48 72 96 1 F20+U10/M10 36.18 30.66 29.88 23.27 23.80 2 F40+U12/M12 29.84 29.60 29.30 22.48 19.49 3 F60+U12/M12 36.05 35.53 31.17 25.13 22.21 4 F70+U15/M15 56.93 45.54 45.44 40.14 33.73 5 FA 49.88 46.84 46.09 48.59 48.33 0 5 10 15 20 25 2 6 24 48 72 96 120 144 168 192 216 240 264 288 312 336 یمج ح یگد یشکا و % Vo lu m etr ic sw eillin g % بآ رد یرو هطوغ -تعاس
Soaking in water (hour)
C F20+U10/M10 F40+U12/M12 F60+U12/M12 F70+U15/M15 FA
تمواقم :یکیناکم یاه یاهرامیت یتخس هب تمواقم لکش رد فلتخم 1 .تسا هدش هداد شیامن نومزآ ینعم فلاتخا سنایراو هیزجت نیگنایم نیب راد ناشن اه یم هک دادن هب دناوت هداد دایز رایعم فارحنا لیلد اه لومرف اب بوچ رامیت ،لاح ره رد .دشاب هیاپ رب یاه /لاروفروف هروا ببس یتخس هب تمواقم یبسن شهاک هنومن حلاصا اما .دش اه لیروفروف لکلا اب بوچ بجوم هنومن یتخس هب تمواقم نیگنایم شهاک اه یم رظن هب .دشن لولحم دایز هتیدیسا دسر و عابشا یاه سپلوک نینچمه هنومن اه نیزر تخپ هلحرم رد ، لماع هنومن یتخس هب تمواقم تفا یلصا اب رامیت رثا رب اه /لاروفروف بیکرت ماجنا تاقیقحت بلغا .دشاب هروا ش بوچ یتخس هب تمواقم یور رب هد هدش رامیت یاه نویسلاومرف اب لیروفروف لکلا هیاپ رب یراجت یاه هنومن یتخس هب تمواقم شیازفا زا یکاح تسا اه . ناراکمه و زویتسا ( 2311 ) هب تمواقم دندرک شرازگ بوچ یتخس رد لیروفروف لکلا اب هدش حلاصا جاک WPG نیگنایم 30 دصرد دودح رد 53 رد دص یم شیازفا دبای ( 2 .) لکش 7 -فلتخم یاهرامیت رد یتخس هب تمواقم .
Figure 7. Hardness resistance of wood samples from different treatments.
لکش رد یاه 0 و 2 ریداقم یگتخیسگ لودم ( MOR لودم و ) ( هتیسیتسلاا MOE یاهرامیت ) .تسا هدش هداد شیامن فلتخم زجت نومزآ سنایراو هی ناشن ینعم فلاتخا هدنهد هداد نیگنایم نیب راد و دوب اه رد ار اهنآ نکناد نومزآ هورگ هک داد رارق یفلتخم یاه هب نوتس یور رب نیتلا فورح تروص اه هدش صخشم تسا لومرف اب بوچ رامیت . یدنب اه هیاپ رب ی هروا/لاروفروف ببس یگتخیسگ لودم ریداقم شیازفا لودم و تسلاا شیازفا اب هک دش هتیسی WPG دنور رب زین لیروفروف لکلا اب رامیت رثا .تشاد یشیازفا .دوب یشیازفا یکیناکم تفص ود نیا یور یگژیو رب لیروفروف لکلا اب بوچ رامیت رثا یاه تاعلاطم اما .تسا هدش شرازگ اهراب بوچ یکیناکم مه یهاگ نومزآ طیارش هب هتسب جیاتن و هدوبن وس و وگ هن هدوب توافتم هدافتسا دروم بوچ یاه .تسا هب ناونع ۀنوگ دروم رد لاثم نویسلایروفروف جاک شهاک بجوم 1 یدصرد MOE تسا هدوب ( 2 ) رد یلاح ۀنوگ دروم رد هک شیازفا شار 43 یدصرد 2.5 2.7 2.9 3.1 3.3 3.5 3.7 3.9 4.1
C F20+U10/M10 F40+U12/M12 F60+U12/M12 F70+U15/M15 FA
kN یت خ س هب ت مو اقم Har d n es s k N
تسا هدش شرازگ ( 31 .) حلاصا شور بیاعم زا بوچ یناروف تابیکرت اب لولحم یلااب هتیدیسا یاه عابشا هب هتسب بلغا هک تسا ۀنوگ و ینومزآ طیارش سپلوک بجوم نیزر تخپ دنیآرف نینچمه و بوچ ( یگتخیرورف ) کرت و رد یپوکسورکیم زیر یاه هراوید یم یلولس یاه دوش ( 32 و 33 .) لکش 8 -فلتخم یاهرامیت رد یگتخیسگ لودم .
Figure 8. Modulus of Rupture of wood samples from different treatments.
لکش 9 -لودم فلتخم یاهرامیت رد هتیسیتسلاا .
Figure 9. Modulus of Elasticity of wood samples from different treatments.
لکش رد 13 هزادنا جیاتن فایلا یزاوم راشف یریگ اب فایلا یزاوم راشف ریداقم .تسا هدش هداد شیامن شیازفا WPG دن ینادنچ توافت نکناد نومزآ و تشا لومرف هب طوبرم یاهرامیت همه /لاروفروف هیاپ رب یاه هورگ هعومجم کی رد ار هروا درک یدنب ( نیتلا فورح لکش لخاد ) . نیزر راپسب /لاروفروف هدش هروا رایسب 100 120 140 160 180 200 220
C F20+U10/M10 F40+U12/M12 F60+U12/M12 F70+U15/M15 FA
MP a یگت خ یسگ لو دم Mo d u lu s o f R u p tu re MP a c b ab ab ab c 10000 12000 14000 16000 18000 20000 22000
C F20+U10/M10 F40+U12/M12 F60+U12/M12 F70+U15/M15 FA
MP a ه تی سی تسلاا ل ود م Mo d u lu s o f elasticity MP a c b ab ab c ab
یم روصت و دوب تخس دش رادقم شیازفا اب WPG رب هجیتن نینچ هک دوش دوزفا فایلا یزاوم راشف یا ب ه تسد هجیتن رد و لاروفروف تظلغ شیازفا اب .دماین ب بوچ یور رب یبیرخت رثا ،لولحم هتیدیسا ه رد هژیو یگژیو زا یخرب دروم یم راکشآ یکیناکم یاه .دوش زین هتیدیسا لرتنک یارب رفاب ندوزفا تسا رکذ نایاش ببس ار نآ ییوشبآ و هدش نیزر یئاریگ رد لخادت یم شیازفا .داد اب بوچ رامیت رتشیب لیروفروف لکلا نی تشاد فایلا یزاوم راشف رب ار یشیازفا رثا نیگنایم و هداد رب .تفرگ رارق لقتسم هورگ کی رد نآ یاه فلاخ رگید یگژیو هب تاقیقحت بلغا یکیناکم یاه لکلا اب بوچ رامیت رثا رب فایلا یزاوم راشف شیازفا هدرک هراشا لیروفروف دنا ( 33 ، 31 ، 33 و 34 .) لکش 10 -اهرامیت رد فایلا یزاوم راشف هب تمواقم ی فلتخم .
Figure 10. Compression resistance of parallel to the grain of wood samples from different treatments. لکش رد 11 هبرض هب تمواقم ( هبرض هب تمواقم ) هچرگا .تسا هدش هداد شیامن فلتخم یاهرامیت و هیزجت نومزآ ینعم فلاتخا سنایرا نیب یراد هداد نیگنایم اما دادن ناشن فلتخم یاهرامیت رثا رب اه لومرف نیا اب رامیت دنب ی تفای شهاک اه . لکلا اب رامیت طیارش نتشاد دوجو اب زین لیروفروف هتیدیسا یثنخ رت ببس یدایز تاعلاطا .دش هبرض هب تمواقم شهاک بوچ هبرض هب تمواقم دروم رد صا یاه اب هدش حلا لیروفروف لکلا شرازگ زا یدادعت رد .درادن دوجو اه رب دومع ششک نینچمه و هبرض هب تمواقم شهاک کرت نآ لیلد هک تسا هدش شرازگ فایلا زیر یاه هراوید لخاد یپوکسورکیم لولس هدش رکذ یبوچ یاه تسا ( 21 و 31 .) 60 70 80 90 100 110 120 130
C F20+U10/M10 F40+U12/M12 F60+U12/M12 F70+U15/M15 FA
Mp a فا یلا ی زاوم را شف C o m p er ss io n p ar alell to g rian MP a c b b b b a
لکش 11 هب تمواقم هبرض هب تمواقم تخم یاهرامیت رد فل .
Figure 11. Resistance to the impact bending of wood samples from different treatments.
هجيتن يريگ /لاروفروف بیکرت اب بوچ رامیت ب هروا ه رد هژیو ریداقم WPG بلغا حلاصا یارب یبوخ لیسناتپ لااب یگژیو هنیمز نیا رد تاعلاطم هتبلا .دراد ار بوچ یاه ک یادتبا رد تسد ات و هدوب را لومرف کی هب یبای یدنب حت بلغا .دراد دوجو یدایز هار بسانم ماجنا تاقیق هب هنیمز نیا رد هدش عارتخا تبث تروص تسا زا و لولحم هیهت یگنوگچ رد یدایز تاعلاطا عابشا یاه هیاپ رب عابشا لولحم یلااب هتیدیسا .تسین تسد وم دیاب هک تسا یدراوم زا یکی لاروفروف در یسررب زا هدافتسا تروص رد .دریگ رارق pH یئاریگ ییایلق شیازفا داوم ییوشبآ خرن و هدش للاتخا راچد نیزر یم رگید یفرط زا .دبای pH رب یبیرخت رثا زین یدیسا کرت و یگتخیرورف بجوم هک دراد بوچ یور یاه هراوید رد یپوکسورکیم یم یلولس یاه دوش ب و ه لابند یگژیو یخرب نآ ه یم تفا یکیناکم یا .دننک ینادردق و رکشت و تاعلاطم زکرم یلام تیامح اب هلاقم نیا یراکمه نیب یملع یاه و مولع ترازو یللملا تاقیقحت ( CISSC یگنهرف شخب نینچمه و ) هسنارف یروهمج ترافس ( Campus France ) رد .تسا هدش هیهت روپاش یدنج حرط بلاق رد و ناریا عبانم
1.Hill, C.A.S. 2006.Wood Modification Chemical, Thermal and Other Processes, John Wiley and Sons. 260p.
2.Li, Y. 2011. Wood-Polymer Composites, In: Advances in Composite Materials- Analysis of Natural and Man-Made Materials, Dr. Pavla Tesinova (Ed.),
ISBN: 978-953-307-449-8, InTech,
Chapters published. Pp: 229-284. 3.Buchelt, B., Dietrich, T., and Wagenführ,
A. 2012. Macroscopic and microscopic monitoring of swelling of beech wood after impregnation with furfuryl alcohol. European Journal of Wood and Wood Products. 70: 6. 865-869.
4.Gindl, W., Zargar-Yaghubi, F., and Wimmer, R. 2003. Impregnation of softwood cell walls with
melamine-formaldehyde resin. Bioresource
0 1 2 3 4 5 6
C F20+U10/M10 F40+U12/M12 F60+U12/M12 F70+U15/M15 FA
kg -m هب رض ه ب ت مو اقم Im p ac t b en d in g k g -m
Technology. 83: 3. 325-330.
5.Mai, C., and Militz, H. 2004.
Modification of wood with silicon
compounds. Inorganic silicon
compounds and sol-gel systems: a review. Wood Science and Technology. 37: 5. 339-348.
6.Keyoumu, A., McDonald, A.G., Gorman,
T. 2007. Ponderosa Pine wood
enhancement by resin treatment. In: The Third European Conference on Wood Modification. Pp: 267-270.
7.Gérardin, P. 2016. New alternatives for wood preservation based on thermal and chemical modification of wood— a review. Annals of Forest Science., 73: 3. 559–570.
8.Dong, Y., Qin, Y., Wang, K., Yan, Y., Zhang, S., Li, J., and Zhang, S. 2016. Assessment of the performance of furfurylated wood and acetylated wood: Comparison among four fast-growing wood species. BioResources., 11: 2. 3679-3690.
9.Esteves, B., Nunes, L., Pereira, H. 2011. Properties of furfurylated wood (Pinus pinaster). European Journal of Wood and Wood Products. 69: 4. 521-525. 10.Abdolzadeh, H., Ebrahimi, Layeghi,
G.M., Mirshokrai, SA. 2013.
Mechanical properties of Beech -Furfuryl alcohol wood polymer. Iranian Journal of Wood and Paper Industries. 4: 2. 143-155. (In Persian)
11.Larnøy, E., Lande, S., Vestøl, GI. 2008. Variations of Furfuryl alcohol and Wolmanit CX-8 treatability of pine sapwood within and between trees. International Research Group on Wood Preservation. IRG/WP Document 08-4042. 25-29 May, Istanbul, Turkey. 12. Treu, A., Pilglard, A., Puttmann, S.,
Krause, A., and Westin, M. 2009. Material properties of furfurylated wood
for window production. The
International Research Group on Wood Protection. IRG/WP Document 09-40480. 24-28 May, Beijing, China. 13.Lande, S., Westin, M., and Schneider,
M. 2008. Development of modified
wood products based on furan
chemistry. Molecular crystals and liquid crystals. 484: 1. 37-41.
14. Sejati, P., Imbert, A., Gérardin-Charbonnier, C., Dumarçay, S., Fredon, E., and Masson, E. 2017. Tartaric acid catalyzed furfurylation of beech wood. Wood Science and Technology. 51: 2. 379-394.
15.Schneider, M.H., and Phillips, J.G. 2007. High weight percent gain (WPG) furfural-urea modification of wood, US20090004495A1. 1-4.
16.Ahmadi, H., Hamassi, H., and Mahdavi, S. 2015. Investigation on mechanical properties of composite from resycled
HDPE filled by furfural residue
produced from bagass. Iranian Journal of Wood and Paper Science Research., 30: 3. 376-387. (In Persian)
17.Sabeti Fard, S.H., Cultural, R., and Foroughi Rad, A. 2014. Removal of
furfural coke using antioxidant
compounds in oil refineries. In: Second International Conference on Oil, Gas and Petrochemicals, Shahid Beheshti University. Tehran. Iran. (In Persian) 18.Schneider, M.H., and Phillips, J.G.
2007. Waterborne furfural-urea
modification of wood, US
2009/0005504 A1. 1-6.
19. Atkinson, M. 1992. Betula pendula Roth (B . verrucosa Ehrh.) and B. pubescens Ehrh. Journal of Ecology., 80: 4. 837-870.
20.EN 350. 2016. Durability of wood and wood based products, Testing and classification of the durability agents to biological agents of wood and wood based materials, ISSN 0335-3931. 21. ISO 13061-13. 2016. Physical and
mechanical properties of wood - Test methods for small clear wood specimens - Part 13: Determination of radial and tangential shrinkage.
22. ISO 13061-2. 2014. Physical and mechanical properties of wood - Test methods for small clear wood specimens - Part 2: Determination of density for physical and mechanical tests.
23. ISO 13061-12. 2014. Physical and mechanical properties of wood - Test methods for small clear wood specimens - Part 12: Determination of static
hardness.
24. ISO 13061-17. 2014. Physical and mechanical properties of wood - Test
methods for small clear wood
specimens- Part 17: Determination of ultimate stress in compression parallel to grain.
25. ISO 13061-10. 2014. Physical and mechanical properties of wood- Test methods for small clear wood specimens - Part 10: Determination of impact bending strength.
26. ISO 13061-3. 2014. Physical and mechanical properties of wood - Test methods for small clear wood specimens - Part 3: Determination of ultimate strength in static bending.
27. Lande, S., Westin, M., and Schneider, M.H. 2004. Properties of furfurylated wood. Scandinavian Journal of Forest Research., 19: 5. 22-30.
28. Reinprecht, L. 2016. Wood
Deterioration, Protection and
Maintenance. John Wiley and Sons. 376p.
29. Thygesen, L.G., Barsberg, S., and Venås, T.M. 2010. The fluorescence characteristics of furfurylated wood studied by fluorescence spectroscopy and confocal laser scanning microscopy. Wood Science and Technology. 44: 1.
51-65.
30.Li, W., Wang, H., and Ren, D. 2015. Wood modification with furfuryl alcohol catalysed by a new composite acidic
catalyst. Wood Science and
Technology., 49: 4. 845-856.
31. Abdolzadeh, H., Layeghi, M., Ebrahimi, G., and Ghassemieh, M. 2014. Fracture behavior of beech-furan wood/polymer under mode I. Iranian Journal of Wood and Paper Science Research. 29: 4. 609-622. (In Persian)
32.Epmeier, H., Westin, M., and Rapp, A.
2004. Differently modified wood
comparison of some selected properties.
Scandinavian Journal of Forest
Research., 19: 5. 31-37.
33. Li, W., Zhang, XX., Yu, Z., Yu, Y.S., and Yu, Y. 2017. Determining the curing parameters of furfuryl alcohol for wood modification by nanoindentation. European Journal of Wood and Wood Products., 75: 1. 81-86.
34. Dong, Y., Yan, Y., Zhang, S., and Li, J. 2014. Wood/polymer nanocomposites prepared by impregnation with furfuryl alcohol and Nano-SiO2. BioResources., 9: 4. 6028-6040.
J. of Wood & Forest Science and Technology, Vol. 25 (4), 2018 http://jwfst.gau.ac.ir
DOI: 10.22069/jwfst.2018.15280.1758
Evaluation of Furfural/Urea complexes to improve physico-mechanical properties of birch wood
*D. Efhamisisi1, M. Sharifat2, M. France Thevenon3, A. Taromian4 and M. Jonoobi5
1
Assistant Prof. Dept., of Wood and Paper Sciences and Technology, Faculty of Natural Resources, University of Tehran, 2M.Sc. Graduated in Wood Sciences and Technology, Faculty of Natural Resources, University of Tehran, 3Head of the Wood Preservation Laboratory, CIRAD, UR BIOWooEB,
TA B-114/16, 73 rue Jean-François Breton, F-34398 Montpellier Cedex 5, France, BIOWooEB, Univ. Montpellier, CIRAD, Montpellier, France, 4Associated Prof., Dept., of Wood and Paper Sciences and Technology, Faculty of Natural Resources, University of Tehran, 5Associated Prof., Dept., of Wood and
Paper Sciences and Technology, Faculty of Natural Resources, University of Tehran Received: 06/19/2018; Accepted: 06/08/2018
Abstract
Background and objectives: Impregnation of wood with different monomers and their conversion to the
un-leachable reacted polymers inside the wood causes a new product which is called wood polymer. The furan compounds such as Furfuryl alcohol (FA) is commercially used for wood modification, producing then wood polymer.Wood is impregnated with FA, convert to the polyFA by heating. Furfural which is in fact the primary raw material in the manufacture of FA is extensively manufactured in Iran from residues of sugar cane. Furfural could not be easily polymerized alone like FA; however it is an aldehyde which can react with urea to make polymer network. In this study, the possibility of furfural/urea polymer along with acidic catalyzer (maleic anhydride) was evaluated for the improvement of physico-mechanical properties of birch wood.
Methods and Materials:Birch wood (Betula sp.) imported from Russia was used for experiments. With a double treatment procedure Furfural+Urea/Maleic anhydride was impregnated into the wood according to a 2 steps vacuum/pressure technology: (1) diluted furfural in water and methanol, followed by (2) Urea/Maleic anhydride aqueous solution. For making comparison between the results, a commercial formulation based on the FA was also used as a reference. The mixes impregnated into the wood were polymerized by heating. Then, different physico-mechanical properties of wood samples were measured according to the standard guidelines of ISO 13061 series.
Results: The proportion of Furfural+Urea/Maleic anhydride was appropriately selected, and
approximately 60 to 80% were converted to the polymer. The leaching rate of the products once polymerized within the treated wood was around 4% which is comparable to the results of commercial formulation based on FA. The weight percentage gain (WPG) of the wood samples varied between 27 to 57% depending on the furfural concentration in the treatment solutions. Despite the bulking effect, the density of samples after treatment increased significantly. The water absorption during samples soaking in the water is clearly linked with the WPG, and decreases with the increase of WPG. The volumetric swelling of the samples treated with the combination of furfural+urea/maleic anhydride also follows the same trend. However, the lowest volumetric swelling was obtained with the treatment with FA. The mechanical resistance evaluation showed that wood treatment by furfural +urea/maleic anhydride reduced the hardness and the impact bending of wood, while static strength such as the modulus of rupture, modulus of elasticity, and compression parallel to the grain increased. The treatment with FA also reduced the resistance of wood against impact bending.
Conclusion: Wood treatment with the complex of furfural+urea/maleic anhydride, especially at high
WPG levels, has a good potential for improving most wood properties. The high acidity of furfural based solution is one of the issues requiring additional studies. If the alkaline pH is used, the curing of the resin will be disturbed and the leaching rate will increase. On the other hand, acidic pH also has a negative impact on wood properties.
Keywords: Birch (Betula sp.), Furfural, Furfuryl alcohol, Urea, Physical-mechanical properties
