محافظت از چوب در برابر پوسیدگی با نانوذرات

آفت‌کش‌های آلی زنده به‌عنوان جایگزینی مناسب برای «آرسنات مس کروماته شده» (CCA) معرفی شدند ولی مشکل این دسته از مواد، حلالیت کم آن‌ها در آب نسبت به «آرسنات مس کروماته شده» (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.
«پت هایدن» (Pat Heiden) استادیار دانشکده‌ی شیمی دانشگاه «میشیگان» و «پیتر لیک» (Peter Lake) استاد «دانشکده‌ی صنایع چوب و جنگلداری» این دانشگاه، راه‌حل مناسبی برای این مشکل پیشنهاد داده‌اند. راه‌حل آن‌ها استفاده از «نانوذرات جامد» به‌جای «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 این‌کار تهیه کردند. «پت هایدن» (Pat Heiden) درباره‌ی این مواد می‌گوید: آن‌ها به‌دنبال 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 تحت‌خلأ استاندارد قرار گرفتند و هوا از آن‌ها خارج شد، «سوسپانسونی» شامل «نانوذرات» (نانوپلیمر) حاوی آفت‌کش، به آن‌ها تزریق شده و تا حدود 16 اتمسفر تحت‌فشار قرار می‌گیرند. فشار باعث نفوذ «سوسپانسیون» به‌درون خلل و فرج و کانال‌های ساختار چوب می‌شود. سپس آفت‌کش‌ها به‌آهستگی از درون «نانوذرات» به‌درون چوب نفوذ می‌کند. «میزان نفوذ» می‌تواند با «تغییر خواص شیمیایی» و «مساحت سطح پلیمر» و یا «آفت‌کش خاص» کنترل شود.
«پیتر لیک» (Peter Lake) و «پت هایدن» (Pat Heiden) آزمون‌‌های خود را در آزمایشگاه انجام دادند و با «دوز مصرف کم» از آفت‌کش، نتیجه‌ی مطلوبی به‌دست آوردند. استفاده از این روش، مشکلات کمی در پی داشت. این گروه دو قارچ‌کش - که یکی برای چوب‌ها و دیگری «کلرواتالونیل» (Chlorothalonil) برای چمن‌ها استفاده می‌شود را آزمایش کردند. این آفت‌کش به‌صورت معمول برای چوب استفاده نمی‌شود ولی به‌دلیل عدم وجود مشکل انحلال در این روش توانستند از آن استفاده کنند.
کنترل «انحلال مواد» و «میزان آزادسازی آن‌ها» به‌عنوان نقطه‌ی قوت این روش، محققان را قادر به استفاده از برخی آفت‌کش‌ها مانند: «برکس» (Brax) کرد. «پیتر لیک» (Peter Lake) معتقد است که «بوریتس» (Borates) محافظ‌های خوبی برای چوب‌ها هستند آن‌ها به‌شدت در آب قابل‌حل هستند؛ بنابراین 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»، «کارامد» و «خیلی ایمن»، «طول عمر زیادی« داشته باشند.
«پت هایدن» (Pat Heiden) معتقد است این روش دارای مشکلات خاص مانند: «مشکلات» و «هزینه‌ی تهیه‌ی نانوذرات» در مقابل تهیه‌ی سهل و ارزان یک «محلول» یا «سوسپانسیون مایع» اشاره کرد. حال سؤالی که این‌جا مطرح می‌شود این است که آیا مجموع هزینه‌ها در این روش کاهش خواهد یافت؟ این مسأله‌ای است که آینده آن را مشخص‌تر می‌کند.
برپایه‌ی گزارش منتشر شده‌ی «کلولند» (Cleveland) از گروه «فریدونیا» (Freedonia Group) «میزان تقاضای محافظ‌های چوب» با 3/3 درصد افزایش نسبت به‌سال 2006، در سال 2009 به‌مبلغ 470 میلیون دلار خواهد رسید.
با توجه به‌روند روبه‌رشد تقاضا در صنعت چوب به‌خصوص 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:wood.vcp.ir

/ 0 نظر / 26 بازدید