ابر آب گریزی چوب با تیمار لایه به لایه نانو سیلیکا و اسیداستئاریک

پژوهش کنونی با هدف ابرآب گریزی چوب صنوبر، با استفاده از تیمار لایه به لایه نانو سیلیس و اسید استئاریک انجام شد. نانو ذرات سیلیس جهت واکنش با سطح چوب، توسط واکنش گرهای apts و gptms آمین دار و اپوکسی دار شدند. پس از آن چوب صنوبر طی واکنش با اپی کلروهیدرین اپوکسی دار شد. سپس به ترتیب نانو ذرات سیلیس آمین دار شده و نانو ذرات سیلیس اپوکسی دار شده با چوب واکنش داده شدند و پس از آن اسید استئاریک به عنوان لایه آخر بر روی لایه های نانو سیلیس عامل دار شده قرار گرفت. برای بررسی توزیع اندازه ذرات نانو سیلیس از میکروسکوپ نیروی اتمی (afm) و برای بررسی ذرات نانو سیلیس نشانده شده بر روی سطح سلول های چوب صنوبر از میکروسکوپ الکترونی گسیل میدانی (fe-sem) استفاده شد. هم چنین کلیه عناصر نشانده شده بر روی سطح به کمک تکنیک میکروآنالیز عناصر با کمک اشعه ایکس (eds) مورد ارزیابی قرار گرفتند. برای بررسی بلورینگی ساختار نانو ذرات سیلیس، چوب تیمار شده و تیمار نشده از پراش اشعه ایکس به روش xrd استفاده شد. برای ارزیابی و تأیید آمین دار و اپوکسی دار شدن ذرات نانو سیلیس و هم چنین تأیید واکنش این نانو ذرات با بسپارهای دیواره های سلولی نیز از طیف سنجی مادون قرمز استفاده شد. هم چنین برای بررسی ابرآب گریزی چوب تیمار شده صنوبر، تکنیک اندازه گیری زاویه تماس قطره آب با سطح چوب و به روش گونیومتری به کار رفت. بر اساس نتایج به دست آمده از afm، اندازه ذرات نانو سیلیس کمتر از 100 نانومتر تعیین گردید. هم چنین بررسی تصاویر میکروسکوپ fe-sem نشان دهنده حضور و پوشش نانو ذرات سیلیس بر روی سطح سلول های چوب بود. از سوی دیگر، اندازه گیری عناصر دیواره های سلولی نشان دهنده افزایش میزان سیلیس، نیتروژن و اکسیژن بود که نشان دهنده حضور این عناصر در ساختارهای سلولی بود. بررسی پراش اشعه ایکس (xrd) گواه عدم وجود ساختار بلورین در نانو سیلیس بود که نشان دهنده آمورف بودن این ساختارها است. از سوی دیگر، ساختار بلورین این نانوذرات نیز در چوب تیمار شده مشاهده نشد. طیف سنجی مادون قرمز واکنش آمین دار و اپوکسی دار شدن نانو ذرات سیلیس را به اثبات رسانید و حضور ذرات نانو سیلیس و ساختار های اسید استئاریک را در چوب تیمار شده تأیید نمود. بررسی و تعیین زاویه تماس قطره آب بر روی سطح چوب نیز نشان داد که چوب صنوبر کاملاً ابرآب گریز شده است و زاویه تماس قطره آب در نمونه های آب شویی شده صنوبر در مدت سیر قطره کماکان در بیش از °150 باقی می ماند؛ در حالی که زاویه تماس قطره آب با سطح نمونه شاهد، پس از سپری شدن مدت سیر قطره از °115 به °30 کاهش یافت.