Tio2-modified Pinus elliottii: A pine wood presenting increased resistance to water and ultraviolet radiation
Creators
- 1. Universidade Federal do Rio Grande do Sul
- 2. Universidade Federal de Pelotas
- 3. Universidade Federal do Rio Grande do Norte
Description
The aim of the present study is to subject Pinus elliottii wood specimens to TiO2-based modification in order to make them resistant to water and UV radiation. The microwave-assisted solvothermal method, which is little reported in the literature, was here in use for this purpose. The adopted methodology led to a 1 % mass gain; although it was a low value, it was enough to fully coat the surface of the wood with nanoparticles to the extent of changing its characteristics and turning it into a functional material. The nanoparticle distribution on the surface of the wood changed your natural topography by increasing the surface area and, consequently, increasing the contact angle of the modified wood (approximately 130°). The leaching test showed that the wood remained coated after it was immersed in water, as well as that it did not lose its water-repelling ability. This result demonstrates the stable interaction between the two materials, due to hydroxyl radicals found in them. The coating also protected the wood against UV radiation for 500 hours of intense exposure, besides preserving its initial color. The properties achieved through this simple and fast modification process provide an alternative to help to improve the performance of the herein investigated wood species, mainly for applications in environments subjected to high solar incidence and humidity.
Translated Descriptions
Translated Description (Arabic)
الهدف من هذه الدراسة هو إخضاع عينات خشب الصنوبر إليوتي للتعديل القائم على TiO2 من أجل جعلها مقاومة للماء والأشعة فوق البنفسجية. كانت طريقة الطاقة الحرارية المذابة بمساعدة الميكروويف، والتي لم يتم الإبلاغ عنها كثيرًا في الأدبيات، مستخدمة هنا لهذا الغرض. أدت المنهجية المعتمدة إلى زيادة الكتلة بنسبة 1 ٪ ؛ على الرغم من أنها كانت قيمة منخفضة، إلا أنها كانت كافية لتغطية سطح الخشب بالكامل بالجسيمات النانوية إلى حد تغيير خصائصه وتحويله إلى مادة وظيفية. أدى توزيع الجسيمات النانوية على سطح الخشب إلى تغيير تضاريسك الطبيعية عن طريق زيادة مساحة السطح، وبالتالي زيادة زاوية تلامس الخشب المعدل (حوالي 130 درجةمئوية). أظهر اختبار الرشح أن الخشب ظل مغطى بعد غمره في الماء، وكذلك أنه لم يفقد قدرته على طرد الماء. توضح هذه النتيجة التفاعل المستقر بين المادتين، بسبب جذور الهيدروكسيل الموجودة فيهما. كما يحمي الطلاء الخشب من الأشعة فوق البنفسجية لمدة 500 ساعة من التعرض المكثف، إلى جانب الحفاظ على لونه الأولي. توفر الخصائص التي تحققت من خلال عملية التعديل البسيطة والسريعة هذه بديلاً للمساعدة في تحسين أداء أنواع الأخشاب التي تم التحقيق فيها هنا، بشكل أساسي للتطبيقات في البيئات المعرضة لارتفاع معدل حدوث الشمس والرطوبة.Translated Description (French)
L'objectif de la présente étude est de soumettre des échantillons de bois de Pinus elliottii à une modification à base de TiO2 afin de les rendre résistants à l'eau et aux rayons UV. La méthode solvothermique assistée par micro-ondes, peu rapportée dans la littérature, était ici utilisée à cette fin. La méthodologie adoptée a conduit à un gain de masse de 1 % ; bien qu'il s'agisse d'une valeur faible, il suffisait de recouvrir entièrement la surface du bois de nanoparticules dans la mesure où cela modifiait ses caractéristiques et le transformait en un matériau fonctionnel. La rà © partition des nanoparticules à la surface du bois a modifià © votre topographie naturelle en augmentant la surface et, par consà © quent, en augmentant l'angle de contact du bois modifià © (environ 130°). Le test de lixiviation a montré que le bois restait revêtu après avoir été immergé dans l'eau, et qu'il ne perdait pas son pouvoir hydrofuge. Ce résultat démontre l'interaction stable entre les deux matériaux, due aux radicaux hydroxyles qui s'y trouvent. Le revêtement a également protégé le bois contre les rayons UV pendant 500 heures d'exposition intense, en plus de préserver sa couleur initiale. Les propriétés obtenues grâce à ce processus de modification simple et rapide fournissent une alternative pour aider à améliorer les performances des espèces de bois étudiées ici, principalement pour des applications dans des environnements soumis à une incidence solaire et à une humidité élevées.Translated Description (Spanish)
El objetivo del presente estudio es someter las muestras de madera de Pinus elliottii a una modificación a base de TiO2 para hacerlas resistentes al agua y a la radiación UV. El método solvotérmico asistido por microondas, del que se informa poco en la literatura, se utilizó aquí para este propósito. La metodología adoptada condujo a una ganancia de masa del 1%; aunque fue un valor bajo, fue suficiente para recubrir completamente la superficie de la madera con nanopartículas hasta el punto de cambiar sus características y convertirla en un material funcional. La distribución de nanopartículas en la superficie de la madera cambió su topografía natural al aumentar la superficie y, en consecuencia, aumentar el ángulo de contacto de la madera modificada (aproximadamente 130 °). La prueba de lixiviación mostró que la madera permanecía recubierta después de ser sumergida en agua, así como que no perdía su capacidad repelente al agua. Este resultado demuestra la interacción estable entre los dos materiales, debido a los radicales hidroxilo que se encuentran en ellos. El recubrimiento también protegió la madera contra la radiación UV durante 500 horas de exposición intensa, además de preservar su color inicial. Las propiedades logradas a través de este sencillo y rápido proceso de modificación proporcionan una alternativa para ayudar a mejorar el rendimiento de las especies de madera aquí investigadas, principalmente para aplicaciones en entornos sometidos a alta incidencia solar y humedad.Files
0718-221X-maderas-23-38.pdf.pdf
Files
(2.0 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:a0c8935a54cbde7c98c58cdb161bfd44
|
2.0 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- Tio2 - modified Pinus elliottii: خشب الصنوبر الذي يقدم مقاومة متزايدة للماء والأشعة فوق البنفسجية
- Translated title (French)
- Pinus elliottii modifié au Tio2 : bois de pin présentant une résistance accrue à l'eau et aux rayonnements ultraviolets
- Translated title (Spanish)
- Pinus elliottii modificado con Tio2: una madera de pino que presenta una mayor resistencia al agua y a la radiación ultravioleta
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W3160782066
- DOI
- 10.4067/s0718-221x2021000100438