نانوسلولزها رنگ‌های روی چوب را بهبود می‌دهند

پوشش‌های چوبی مبتنی بر آب به دلیل ظاهر جذاب و مقرون به‌صرفه بودن به موادی محبوب برای کاربردهای صنعت چوب تبدیل شده‌اند، ولی مقاومت ضعیف آنها در برابر خش و ضربه از معایب این پوشش‌ها به شمار می‌رود؛ ولی محققان نشان دادند با استفاده از نانو بلورهای سلولزی، می‌توان از این مواد، پوشش‌های چوبی مبتنی بر آب تولید کرد.

کد خبر: ۵۰۳۲۴۱

تاریخ: ۰۸ شهريور ۱۴۰۱ - ۱۳:۴۳

به گزارش ایران اکونومیست، پوشش‌های چوبی بر پایه حلال و روغن به‌دلیل ظرفیتی که در ایجاد درخشندگی بالا، آب‌گریزی و چقرمگی دارند، به‌طور سنتی مورد استفاده قرار می‌گیرند. با این حال، پوشش‌های مبتنی بر روغن به دلیل نشت ترکیبات آلی فرار (VOCs) به اکوسیستم، تأثیر زیست‌محیطی قابل‌توجهی دارند. در نتیجه قوانین زیست محیطی و تقاضای مشتری، پوشش‌های چوبی مبتنی بر آب که میکروامولسیون‌های پلیمری با VOC بسیار کمتر دارند، به تدریج جایگزین پوشش‌های مبتنی بر روغن شده‌اند.

با این حال، پوشش‌های چوبی متداول در آب دارای برخی مشکلات ذاتی هستند.

این موضوع در مقاله‌ای اخیرا توسط مجله ACS Applied Bio Materials منتشر شده و در آن نانوبلورهای سلولز (CNCs) به عنوان پرکننده و تقویت‌کننده برای پوشش‌های چوبی پیشنهاد شده است. این تحقیق به چگونگی تأثیر نانوبلورهای سلولز بر پوشش‌های چوبی از نظر ویژگی‌های بصری، فیزیکی و نفوذپذیری آب می‌پردازد.

نانوبلورهای سلولز به دلیل ویژگی‌های منحصربه‌فردی که دارند، مانند قابلیت بازیافت، ترکیب سطح قابل تنظیم، قابلیت‌های مکانیکی، سازگاری سلولی و ویژگی‌های نوری، به مواد بالقوه‌ای برای کاربرد در مهندسی مواد و فناوری پزشکی تبدیل شده‌اند.

نانوبلورهای سلولز می‌توانند به عنوان پرکننده‌های تقویت‌کننده در فناوری پوشش به دلیل این ویژگی‌های متمایز مورد استفاده قرار گیرند. این پوشش‌ها در صنایع مختلفی از جمله ساختمان‌سازی، وسایل نقلیه، مبلمان و تولید استفاده می‌شوند. آنها از مواد زیرین در برابر اثرات مخرب شرایط آب و هوایی سخت مانند دمای بالا و بادهای شدید محافظت می‌کنند.

سطح هیدروکسیله آب‌دوست نانو بلورهای سلولزی امکان چسبندگی کارآمد بین نانوبلورهای سلولزی و مواد ماتریکس را فراهم می‌کند. در نتیجه، نانو بلورهای سلولزی می‌توانند به عنوان پرکننده‌های تقویت کننده مناسب در پوشش‌های چوبی آبی استفاده شوند. افزودن نانو بلورهای سلولزی به پوشش‌های چوبی موجود در آب می‌تواند دوام، مقاومت در برابر خراش و محافظت در برابر اشعه ماوراء بنفش را بدون به خطر انداختن شفافیت نوری، رنگ یا درخشش افزایش دهد.

در شرایط خاص، گنجاندن نانو بلورهای سلولزی می‌تواند رئولوژی را تغییر دهد و باعث می‌شود پوشش‌های چوبی نازک‌تر شوند. در این کار، محققان تأثیر نانو بلورهای سلولزی را بر روی پوشش‌های پیچیده چوبی مبتنی بر آب بررسی کردند تا ببینند آیا این نانوبلورهای سلولزی ممکن است پیشرفت‌های معنی‌داری در سیستم‌های پوشش پیشرفته ایجاد کنند یا خیر.

به نقل از ستاد نانو، در این تحقیق از یورتان‌پلی (کربنات) آبی به عنوان یک ترکیب تقویت‌شده و یک رنگ آلکیدی مخلوط آبی به‌عنوان نمونه‌ای از فرمولاسیون بادوام استفاده شد. نتایج نشان داد پوشش‌های چوبی مبتنی بر آب تقویت‌شده با نانو بلورهای سلولز از نظر مقاومت در برابر خراش و تحمل آسیب از پوشش‌های ساده و اصلاح نشده بهتر عمل کردند. علاوه بر این، نانوبلورهای سلولز باعث کاهش قابل توجهی در نفوذپذیری و جذب بخار آب شدند.