بهبود خواص ضد قارچ عایق حرارتی فومی منعطف بر پایه ترموپلاستیک الاستومری NBR/PVC با بهره گیری از اکسید روی
این پژوهش با هدف بررسی اثر اکسید روی (ZnO) بر خواص ضد قارچ فوم عایق حرارتی و صوتی PVC/NBR انجام شد. آمیزه بر پایه NBR و PVC به روش اختلاط مذاب آماده گردید. و سپس اکسید روی و سایر افزودنی‌ها در غلتک به ترکیب افزوده شد. بررسی و مقایسه خواص ضد قارچ نمونه شاهد و نمونه حاوی ذرات اکسید روی نشان داد. که این بهبود دهنده، از رشد Aspergillus niger بر روی فوم عایق حرارتی پایه PVC/NBR جلوگیری می‌کند.
مقدمه
صرفه جویی در مصرف حامل‌های انرژی و جلوگیری از هدر رفت آن‌ها از جمله مسائل حائز اهمیت و چالش برانگیزی است. که امروزه بسیاری از حوزه‌ها و صنایع را درگیر خود کرده است. در نسل جدید عایق‌ها از پایه‌های مواد پلیمری بهره برده شده است. و امروزه عایق‌های الاستومری بر پایه‌های مختلف پلیمری تولید و به بازار عرضه می گردند. پلیمرها به خصوص الاستومرها به صورت خالص خواص مناسبی ندارند. و ویژگی‌های مکانیکی ضعیفی را ارائه می‌دهند. بدین منظور جهت اصلاح خواص مکانیکی و سایر ویژگی‌های آن‌ها از ترکیب الاستومرها با پرکننده‌های تقویت کننده و سایر افزودنی‌ها استفاده می‌شود. این در حالی است که از اکسید روی با فرمول شیمیایی (ZnO) میتوان به عنوان بهبود دهنده خواص ضد قارچ در ترکیبات الاستومرها استفاده نمود[۱].
روشهای تجربی یا نظری
مواد
لاستیک NBR از شرکت کومهو (Kumho) با گرید KNB35H تهیه گردید و همچنین پلی وینیل کلراید (PVC) با گرید S70 از شرکت پتروشیمی بندر امام خمینی(ره) خریداری شد. اکسید روی مورد استفاده در این پژوهش از شرکت نانو پارمین خاوران تهیه شد. سایر افرودنی‌ها نیز مطابق با گریدهای معمول صنعتی انتخاب و در ترکیب مورد استفاده قرار گرفت.
روش تهیه نمونه
آماده سازی نمونه‌ها در دو مرحله کلی صورت پذیرفت. در مرحله اول پایه پلیمری شامل NBR و PVC در مخلوط کن داخلی با روش اختلاط مذاب به صورت یکنواخت مخلوط شدند. سپس اکسید روی و سایر افزودنی‌ها در دستگاه غلتک دو محوره به ترکیب اضافه گردید و اختلاط انجام شد.
روشهای شناسایی
آزمون قارچ Aspergillus niger مطابق استاندارد ملی ۱۲۱۹۴ انجام شد[۲]. برای انجام آزمون، ابتدا نمونه‌ها و ابزار مورد استفاده طی آزمون ضدعفونی شدند. محلول سوسپانسیون هاگ‌ها مطابق استاندارد تهیه و آماده آزمون گردید. نتایج این استاندارد بر حسب رتبه بندی‌های رشد قارچ همانطور که در جدول ۱ مشاهده می‌شود. تفسیر و مقایسه گردید[۲].
| رتبه بندی | رشد | تفسیر |
|---|---|---|
| ۰ | بدون رشد | ماده در برابر حمله قارچ مقاوم می‌باشد. |
| ۱ | رشد اولیه | ماده به صورت جزئی در برابر حمله قارچ محافظت می‌شود یا در کل مستعد هیچ حمله‌ای نمی‌باشد. |
| ۲ | رشد کامل و هاگ زایی | ماده مستعد حمله قارچ می‌باشد. |
نتایج و بحث
خواص ضد قارچ فوم‌های عایق حرارتی بر پایه ترموپلاستیک الاستومر با بهبود دهنده اکسید روی در جدول ۲ نشان داده شده است. همانطور که مشاهده می‌شود فوم تولید شده که فاقد اکسید روی است رشد کامل قارچ Aspergillus niger و از لحاظ رتبه بندی، مرتبه ۲ را در جدول ۱ به خود اختصاص داده است. اما در ترکیب نهایی فومی که اکسید روی با هدف بهبود خواص ضد قارچ استفاده شده است. در نتیجه نیز بهبود از خود نشان داده و مرتبه ۱ از جدول ۱ را داراست[۲].
| نوع نمونه | نتیجه مشاهده چشمی رشد قارچی بر اساس شاخص‌های ارائه شده | رتبه بندی |
|---|---|---|
| بدون اکسید روی | رشد کامل | ۲ |
| حاوی اکسید روی | رشد اولیه | ۱ |
نمونه مورد آزمون با توجه به مشاهدات چشمی انجام شده، دارای رشد اولیه می‌باشد. لذا به صورت جزئی در برابر حمله قارچ محافظت می‌شود. و یا در کل مستعد هیچ حمله‌ای نمی‌باشد.
نتیجه گیری
در این کار، فوم‌های عایق حرارتی بر پایه ترموپلاستیک الاستومر NBR/PVC و اکسید روی به عنوان بهبود دهنده در برابر رشد قارچ مورد مطالعه قرار گرفت. آزمون‌های صورت پذیرفته بر مبنای استاندارد ملی ایران بوده و نتایج آن بهبود قابل قبولی را در زمان استفاده از این ماده از خود نشان داده است. لذا بهره گیری از اکسید روی در فوم‌های عایق با کاربرد ضد قارچ موثر بوده و میتوان از این بهبود دهنده در صنعت فوم الاستومری استفاده کرد.
مرجع ها
[۱] Threepopnatkul, Poonsub, and Chanin Kulsetthanchalee. “Effect of ZnO and TiO2 on properties of polystyrene/nitrile rubber electrospun fiber mats.” Materials Today: Proceedings 5.5 (2018): 10917-10924.
[۲] استاندارد ملی ۱۲۱۹۴: ارزیابی تأثیر ترکیبات ضد قارچ در فرمولاسیون‌های پلاستیک‌ها
