موضوع مقاله: رزین اشباع | مخاطب: عمومی | لحن: دانشنامه‌ای | ساختار: عنوان، مقدمه، 3 بخش، جمع‌بندی | مقاله: | # رزین اشباع | مقدمه: رزین های اشباع، مایعات آلی نسبتا چسبناک هستند که در صنعت محصولات جنگلی برای اصلاح چوب استفاده می‌شوند. | ## بخش 1: رزین اشباع | آن‌ها معمولا حاوی فرمالدئید هستند و از دیمرها و تریمرهای مولکول اصلی تشکیل شده‌اند. این رزین‌ها می‌توانند پس از عمل آوری در داخل یک بستر چوبی به محلول های پلیمری تبدیل شوند و خواص تثبیت کنندگی ایجاد کنند. شیوه آغشته کردن این رزین‌ها شامل یک محفظه خلاء است که رزین را به طور کامل در چوب پخش می‌کند. هنگامی که رزین در داخل چوب قرار می‌گیرد، می‌تواند در دیواره سلولی پخش شود و استحکام فیزیکی چوب را حتی میزان بیشتری نیز افزایش دهد. کاربردها زین‌های اشباع برای استفاده در صنعتِ فراورده‌های جنگلی، به منظور اصلاح چوب و بهبود خواص طبیعی آن طراحی شده‌اند. رزین‌های اشباع چوب معمولاً به گونه‌ای طراحی می‌شوند که به داخل دیواره‌های سلولی چوب نفوذ کنند، جایی که به طور کلی استحکام، سختی، پایداری ابعادی و مقاومت در برابر پوسیدگی را افزایش می‌دهند.Hill, C.A.S. 2014, 64, 220-231 اگرچه چوب نسبت به سایر مصالح ساختمانی مزایایی دارد، اما معایب قابل توجهی نیز دارد. آغشته کردن رزین‌ها به زیرلایه چوب شامل یک فرآیند بهبود در خلاء است که یک محلول مونومر را در سراسر ساختارهای ظریف داخل چوب پخش می‌کند. پلیمریزاسیون رزین با پخت با حرارت انجام می‌شود و رزین اشباع را به حالت ماده جامد تبدیل می کند. آغشته کردن چوب به رزین و به دنبال آن پخت، دیواره سلولی چوب را حجیم می‌کند و خواص بهبود یافته به آن می‌بخشد. تقاضا برای رزین‌های اشباع کننده در سراسر جهان به دلیل بیشتر شدن کارایی آن در فرآیند کلی عایق الکتریکی قطعات خودرو و الکترونیک رو به افزایش است. فنل می‌تواند با فرمالدئید در موقعیت های ارتو و پارا واکنش داده و مونو، دی و تری متیلولفنل را به عنوان فراورده‌های واکنش تولید کند. جدا از این‌که این رزین‌ها اولین پلیمرهای مصنوعی تجاری شده‌ هستند، مطالعات نشان می‌دهد که رزین‌های PF از نظر ایجاد استحکام، پایداری و مقاومت در برابر پوسیدگی زیرساخت چوب، عملکرد برتری نسبت به سایر رزین‌ها دارند. قبل از عمل آوری، رزین های PF به عنوان نرم کننده دیواره سلولی عمل می کنند و به چوب اجازه می‌دهند راحت تر فشرده شود. | ## بخش 2: رزین اشباع | رزین‌های UF به دلیل اینکه دوام کمتری نسبت به سایر رزین‌های اشباع دارند و در برابر شرایط آب و هوایی سخت مقاومت نمی‌کنند، کمتر در صنعت اصلاح چوب استفاده می‌شوند. هنگامی که در معرض آب قرار می گیرند، رزین های UF می توانند هیدرولیز شوند و فرمالدئید را از بستر چوب آزاد کنند. به همین دلیل، زمانی که از بستر چوبی برای مصارف داخلی استفاده می شود، بیشتر به عنوان رزین های اشباع استفاده می شوند. چوب برای استفاده در فضای باز برای بهبود پایداری در برابر شرایط آب و هوایی اصلاح شده است، بنابراین رزین های PF برای این منظور مناسب تر هستند. رزین‌های ملامین فرمالدئید منحصر به فرد می‌باشند زیرا ویژگی ضد-آتش و ضد-حرارترا دارا می‌باشند. آن‌ها همچنین شفاف هستند و به محصول نهایی اجازه می دهند هر رنگ یا طرحی داشته باشد. این امر منجر به کاربرد گسترده‌ی آن‌ها شده است، به عنوان مثال در کانترها با نام تجاری formica استفاده می‌شوند. ویژگی ضد-آتش بودن، به دلیل نیتروژن موجود در ملامین است که وقتی در معرض حرارت زیاد قرار بگیرد به صورت گاز آزاد می‌شود و می‌تواند شعله را خاموش کند. ملامین همچنین یک هیت سینک است که یعنی می‌تواند مقادیر زیادی انرژی را به صورت گرما جذب کند که ویژگی سودمندی می‌باشد. همچنین این موضوع به ویژگی ضد-آتش بودن آن کمک می‌کند، زیرا ملامین پس از قرار گرفتن در معرض شعله، لایه‌ای از زغال سنگ روی بستر چوب تشکیل می‌دهد و از گروه‌های با قابلیت اشتعال‌ بیشتر چوب و پلیمر محافظت می‌کند. اگرچه رزین‌های MF دارای این مزیت اضافه بر سازمان هستند، اما استفاده از آن‌ها برای رزین‌های آغشته به دلیل داشتن فرمالدئید آزاد بالا دشوار است. در صنعت، قوانین سختگیرانه‌ای وجود دارد که مقدار فرمالدئید آزاد را در هر محصول زیر یک حد قابل تشخیص مشخص تصویب می‌کند. این مقررات به حفظ ایمنی افراد و حیوانات در تماس با این محصولات کمک می‌کند چرا که فرمالدئید یک محرک است و در مقادیر بالاتر می‌تواند مضر باشد. بررسی‌ها نشان می‌دهد که افزودن اوره به رزین‌های MF باعث کاهش مقدار فرمالدئید آزاد تا زیر حد مجاز می‌شود و در بیشتر مواقع برای این منظور از اوره استفاده می‌شود. | ## بخش 3: رزین اشباع | به همین دلیل و همچنین دارا بودن فرمالدئید آزاد، رزین‌های MF به طور معمول در زمینه بهبود خواص چوب استفاده نمی‌شوند. رزین از طریق شبکه لومن و حفره جریان می‌یابد و در حالت ایده آل به تمام سلول ها دسترسی پیدا می‌کند و سپس با انتشار وارد دیواره‌های سلولی می‌شود. برای جاری شدن تا عمق زیاد در چوب، ضروری است که به دلیل مسیر طولانی و پرپیچ و خم با نقاط باریک از رزین با ویسکوزیته کم بدون ذرات استفاده شود. 2018, 6, 369–440, ; هرچه مولکول اشباع کننده کوچکتر باشد، جرم بیشتری از رزین می تواند وارد دیواره سلولی شود. داشتن وزن مولکولی کم همچنین ویسکوزیته را پایین نگه می دارد که جریان را از طریق ساختار لومن و گودال بهبود می بخشد.Wan, H.; Kim, M.G. دارا بودن اجزای محلول/قطبی رزین‌های اشباع باید در حلال‌های قطبی محلول باشند زیرا اغلب در طول عمل با آب رقیق می‌شوند. این نیز یک عامل کلیدی است زیرا حلال‌های قطبی به متورم شدن دیواره سلولی چوب کمک می‌کنند و انتشار رزین در داخل دیوار را آسان‌تر می‌کنند. مولکول‌های رزین نیز باید به اندازه‌ای قطبی باشند که با دیواره سلولی و اجزای آن میل ترکیبی داشته باشند. اجزای اصلی دیواره سلولی چوب، سلولز ، همی سلولز و لیگنین هستند که همگی دارای اجزای قطبی هستند که می توانند با رزین اشباع قطبی میل ترکیبی داشته باشند. فرآیند اشباع برای اشباع چوب با رزین های اشباع،روشی که از لحاظ کاربردی در اولویت است فرآیند تصفیه خلاء است. به این صورت که در آن از یک ظرف آب بندی شده استفاده می‌کنند تا نمونه های چوبی را که در فرایند بهبود خواص هستند در آن جای دهند. پس از خشک شدن نمونه‌ها و در ظرف قرار گرفتن آن‌ها بسته به روش،یک خلاء تا فشار psi مشخصی ایجاد می‌شود. بعد از آن رزین انتخاب شده با یک فرآیند پر کردن به داخل ظرف وارد می‌شود و بسته به مدت زمان تعیین شده در آن روش، در حالت خلاء باقی می‌ماند. هنگامی که نمونه‌ها به مدت کافی در خلاء قرار گرفتند تا رزین وارد چوب شود، خلاء آزاد می‌شود و نمونه‌ها در محلول رزین باقی می‌مانند تا امکان پدیده انتشار ایجاد شود. | ## جمع‌بندی | اگر رزین تمام مشخصات مورد نیاز را داشته باشد، در دیواره سلولی پخش می‌شود و فرآیند آغشته سازی کامل می‌شود.