A fa és cement kapcsolatának javítása LBL nanobevonatokkal

László BEJÓ, Balázs Major, Levente CSÓKA

Kivonat


A cementkötésű kompozitok a szerves kötőanyaggal készült termékeknél kevésbé éghetőek, és alacsonyabb az önsúlyuk, mint a hagyományos építőanyagoké (pl. vasbeton). Ennek ellenére, alacsony szilárdságuk miatt nem alkalmasak szerkezeti teherviselő építőelemek gyártására. A rétegenkénti (LbL: Layer-by-Layer) nanobevonat képzés segítségével a fa és a cement közötti kapcsolat jelentősen javítható.

Az ismertetésre kerülő kutatás a nyár fafurnér és a cement kapcsolatának javítását célozta Poli(Diallil-dimetil-ammonium klorid) (PDDA), Poli(Allilamin-hidroklorid) (PAH), illetve Poli(Nátrium 4-sztirénszulfonát) bevonatok segítségével. A különbségi spektroszkópiás vizsgálatok alapján a PDDA-PSS bevonat tökéletesen adszorbeálódott a felületen, egyre egyenletesebb rétegeket képezve, míg a PAH-PSS bevonat szintén jól megtapadt, azonban a rétegek kialakulása kevésbé volt egyenletes. Mindkét bevonatkombináció drámai módon javította a cement és a faanyag közötti kapcsolatot. A PDDA-PSS bevonattal a kihúzási ellenállás több mint tízszeresére, a PAH-PSS-sel pedig közel tízszeresére nőtt. A PDDA-PSS bevonat tíz réteg után, a PAH-PSS öt réteg után nem hozott további javulást. További vizsgálatok szükségesek annak megállapítására, hogy alkalmasak-e a nanobevonatok teherviselő cementkötésű kompozit gerendák készítésére.


Kulcsszavak


cementkötésű fakompozit; faalapú teherviselő anyagok; LbL nanobevonat; különbségi spektroszkópia; kihúzási ellenállás

Teljes szöveg:

PDF

Hivatkozásjegyzék


Agarwal M., Y. M. Lvov, K. Varahramyan (2006) Conductive wood microfibres for smart paper through layer-by-layer nanocoating. Nanotechnology 17(21) 5319. doi:10.1088/0957-4484/17/21/006

Alpar T. L., A. A. Pavlekovics, L. Csoka, L. Horvath (2011) Wood wool cement boards produced with nano minerals. In: Proceedings 3rd Int. Scientific Conference on Hardwood Processing (ISCHP32011) I: Peer reviewed contributions. October 16-18, 2011. Blacksburg, VA, USA. pp. 75-82. ISBN 978-0-9837700-0-8.

Alpár T. (2013) Fa-cement rendszerek. Doktori iskolai jegyzet, Nyme Kiadó, 3–63. old. ISBN 978-963.359-017-1

Bejo L., P. Takats, N. Vass. (2005) Development of Cement Bonded Composite Beams. Acta Silvatica et Lignaria Hungarica 1:111-119

Decher G., Y. M. Lvov, J. Schmitt (1994) Proof of multilayer structural organization in self-assembled polycation-polyanion molecular films. Thin Solid Films. 244(1994):771-777. DOI: 10.1016/0040-6090(94)90569-X

de Villiers M. M., D. P. Otto, S. J. Strydom, Y. M. Lvov (2011) Introduction to nanocoatings produced by layer-by-layer (LbL) self-assembly. Advanced Drug Delivery Reviews 63(2011):701–715 DOI: 10.1016/j.addr.2011.05.011.

Forest Products Laboratory (2010) Wood handbook – Wood as an engineering material. General Technical Report FPL-GTR-190. Madison, WI: USDA Forest Service, Forest Products Laboratory. 508 pp.

Forschberg S., L. Wågberg (2000) Production of Particles or Fibres having a Coating of Polyelectrolytes Interacting with Each Other and Paper or Nonwove Products with Improved Opacity Therefrom. SCA Hygene Products AB. Sweden, 19 pp.

Halász K. (2013) Politejsav alapú, montmorillonitot és cellulózt tartalmazó nanokompozitok. Doktori iskolai jegyzet, Nyme Kiadó, 64–151. old. ISBN 978-963.359-017-1

Lee J., J. Ryu, H. J. Youn (2012) Conductive paper through LbL multilayering with conductive polymer: dominant factors to increase electrical conductivity. Cellulose 19(6): 2153-2164. DOI: 10.1007/s10570-012-9781-6

Lingström R., E. Johansson, L. Wågberg (2009) Polyelectrolyte Multilayers for Fibre Engineering. In: L.A. Lucia and O.J. Rojas eds. The Nanoscience and Technology of Renewable Biomaterials. Wiley and Sons, Chichester, UK. pp. 123-148.

Lin Z., S. Renneckar (2011) Nanocomposite-based lignocellulosic fibers 2: Layer-by-layer modification of wood fibers for reinforcement in thermoplastic composites. Composites Part A: Applied Science and Manufacturing 42(1):84–91. DOI: 10.1016/j.compositesa.2010.10.011

Lu Z., S. Eadula, Z. Zheng, K. Xu, G. Grozdits, Y. Lvov (2007) Layer-by-layer nanoparticle coatings on lignocellulose wood microfibers. Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects 292(1):56–62.

Peng C. Q., Y. S. Thio, R. A. Gerhardt (2008) Conductive paper fabricated by layer-by-layer assembly of polyelectrolytes and ITO nanoparticles. Nanotechnology 19(50): 505603. doi: 10.1088/0957-4484/19/50/505603

Renneckar S., Y. Zhou (2009) Nanoscale coatings on wood: polyelectrolyte adsorption and layer-by-layer assembled film formation. ACS Appl Mater Interfaces. 1(3):559-566. doi: 10.1021/am800119q.

Takáts P. (2007) Szervetlen kötésű kompozitok. Szaktudás Kiadó Ház, Bp. ISBN 978-963-9736-26-9

Zheng Z., J. McDonald, R. Khillan, Y. Su, T. Shutava, G. Grozdits, Y. M. Lvov (2006) Layer-by-Layer Nanocoating of Lignocellulose Fibers for Enhanced Paper Properties. Journal of Nanoscience and Nanotechnology 6(3):624-632. DOI: 10.1166/jnn.2006.081

Zhou Y. (2008) Nanoscale surface modification of wood veneers for adhesion. MS Thesis, Virginia Polytechnic Institute and State University, Blacksburg, VA, USA. 80 pp.

Valent J., Csiha Cs., Csóka L. (2015) Nanoanyaggal való telítés hatása a bükk faanyag vízfelvételére. Faipar, publikálásra benyújtva.




DOI: http://dx.doi.org/10.14602/WOODSCI.2016.2.41

Visszacsatolások

  • Jelenleg nincsenek visszacsatolások.







ISSN 2064-9231

Creative Commons Licenc
A folyóiratban közölt művek a Creative Commons Nevezd meg! - Ne add el! - Így add tovább! 4.0 Nemzetközi Licenc feltételeinek megfelelően használhatók.