پوسیدگی در چوب پلاست

پوسیدگی در چوب پلاست عوامل مختلفی دارد. سه دسته از اثرهای بیولوژیکی روی چندسازه‏ های چوب پلاست وجود دارند. اول، هنگامی که کپک روی سطح تخته لکه‏ هایی رنگی ایجاد کند، اما سبب تخریب آن نمی‏شود و ساختار آن سالم باقی می‏ماند. در این حالت کپک از گرد و غبار، ذرات معلق در هوا مانند گرده و… تغذیه می‏کند. دوم، هنگامی که کپک و قارچ‏های دیگر به‌طور جزیی بعضی از ترکیبات اجزای چندسازه را مصرف می‏کنند و از آن‏ها به عنوان مواد غذایی، ویتامین یا… استفاده می‏کنند. سوم، هنگامی که قارچ‏ها به‌طور مشخص و به سرعت به الیاف سلولزی یا چوب در چندسازه حمله می‏کنند که سبب از بین بردن خواص مکانیکی چندسازه می‏شوند. این‏ها به قارچ‏های پوسیدگی یا قارچ‏های هیدرولیز کنندۀ سلولز معروفند.

بسیاری از قارچ‏ها به کپک یا قارچ‏های باختگی چوب معروفند و در مقایسه با قارچ‏های مخرب فقط رنگ را تغییر می‏دهند. قارچ‏های باختگی به‌طور معمول سبب کاهش سلولز یا مواد چندسازه و کاهش مقاومت آن نمی‏شوند. اما از آنجاکه قارچ‏های باختگی و مخرب هر دو در شرایط مشابهی رشد می‏کنند، وجود کپک‏ها ممکن است نشانه‏ای از پوسیدگی پیشرفته باشد. علاوه براین، بعضی از کپک‏ها سبب آلرژی می‏شوند از این رو برای سلامتی مضرند.

فعالیت میکروارگانیسم‏ها در تخریب و باختگی و پوسیدگی در چوب پلاست

سه گروه از میکروارگانیسم‏ ها می‏توانند سبب باختگی، بدنما، و تخریب چوب، پلاستیک و مواد چوب پلاست شوند که عبارتند از:

• قارچ‏ها
• باکتری‏ها
• خزه‏ها

قارچ‏ها به ‏ویژه آنهایی ­که در تخریب لیگنین فعالند به قارچ‏های پوسیدگی چوب (و قارچ چتری) یا قارچ ‏های پوسیدگی قهوه‏ای یا پوسیدگی سفید معروفند. قارچ‏ها میکروارگانیسم‏هایی هوازی‏اند و برای رشد خود به اکسیژن نیازمندند. آن‌ها به‏ویژه در دماهای حدود Cْ30 تا حدود Cْ40 فعالیت می‏کنند. قارچ‏ها برای رشد به آب نیازمندند و در رطوبت‏های نسبی %85 و بیشتر فعال می‏شوند. قارچ‏ها محیط کمی اسیدی را ترجیح می‏دهند و به‏طور معمول با اسپور تکثیر می‏شوند.

باکتری‏ها اغلب با محصولات متابولیک‏شان موجب باختگی سطوح می‏شوند. آنها با تقسیم تکثیر می‏شوند و فقط عدم وجود غذا می‏تواند از تکثیر سریع و نامحدود آن‌ها جلوگیری کند. باکتری‏ها اغلب برای رشد و متابولیسم به آب بیشتری نیازمندند. تعدادی از گونه‏های باکتری‏ها قادرند در دماهای بالا زندگی کنند (باکتری‏های حرارت دوست).

خزه‏ها با قارچ‏ها تفاوت دارند و میکروارگانیسم‏هایی فتوسنتز کننده‏اند. خزه‏ها به نور خورشید نیازمندند و pH خنثی را ترجیح می‏دهند.

شرایط مورد نیاز برای رشد قارچ روی چوب و پوسیدگی در چوب پلاست

به‏طور کلی مشخص شده است که شرایط مورد نیاز برای رشد قارچ روی چوب و چوب پلاست ها عبارتند از:

* مواد قابل هضم (الیاف سلولزی، نرم کننده‏ها، و افزودنی‏های قابل مصرف دیگر، هم‏چنین اجزای با وزن مولکولی کم پلاستیک، با وزن مولکولی کم‏تر از 500. این‏ها ممکن است به‏دلیل تخریب نوری و حرارتی پلاستیک‏ها تشکیل شوند (به فصل پانزدهم رجوع شود).

* عوامل رشد شیمیایی (کربوهیدارت‏ها، فلزات، مواد معدنی و مواد مغذی دیگر)؛

* آب (رطوبت %30-20 ترجیح دارد)

* اکسیژن (برای میکروارگانیسم‏های هوازی)؛

* دمای مطلوب (با ترجیح Cْ40-15)؛

* دامنۀ مطلوب pH (کمی اسیدی).

این عوامل خود بیانگر همه چیز هستند. اجزای با وزن مولکولی کم برای قارچ‏ها (پنهان‏ کاری قارچ‏ها در نفوذ و انتشار در ماتریس ماده‏ای که روی آن قرار گرفته‏اند) بسیار دسترس‏پذیرترند. هرچه دما بیشتر باشد، فعالیت آنزیم‏ها بیشتر است، مگر در دمای بسیار زیاد (حداکثر دما برای فعالیت آن‏ها اغلب بین 40 و Cْ45 است). pH مطلوب برای فعالیت آنزیم‏های تجزیه کنندۀ سلولز بین 4 و 6، یعنی اندکی اسیدی است.

روی هم‏ رفته دو عامل رشد قارچ ‏ها را در چوب پلاست کاهش می‏دهند یا آن‏ها را از بین می‏برند:

* مواد معدنی به عنوان پرکننده با مقدار نسبی زیاد (%60-20)؛

* pH اندکی قلیایی (9-5/7) این می‏تواند نتیجه‏ای مانند افزودن کربنات کلسیم به‏صورت پرکننده باشد.

دلیل اینست که مواد معدنی به‌طور فيزيكي از الياف سلولزي محافظت مي‌كنند و مانع انتشار آنزيم‌هاي تجزيه كنندة سلولز به داخل شبكه می‏شوند. در pH 9-5/7، فعالیت این آنزیم‏ها 1000-10 برابر کم‏تر است، که به نوع آنزیم‏، pH، و ثابت‏های تجزیۀ گروه‌های فعال کاتالیزگری در مرکز فعال آنزیمی بستگی دارد.

موارد زیر مطالب مربوط به تخریب قارچی و باختگی چوب پلاست ها هستند:

* میکروارگانیسم‏ها خود را به اکثر سطوح می‏چسبانند و سپس تکثیر می‏شوند؛

* میکروارگانیسم‏ها با حاصل متابولیک خود موجب باختگی چوب پلاست می‏شوند؛

* میکروارگانیسم‏ها به‏طور عمده پرکننده سلولزی را مصرف می‏کنند؛

* مواد مغذی میکروارگانیسم‏ ها در محیط فراهم است؛

* جذب آب توسط چوب پلاست عاملی در تخریب بیولوژیکی آن است؛

* هیچ همبستگی معنی‏داری بین مشاهدات آزمایشگاهی تخریب بیولوژیکی چوب پلاست و محیط میدانی (کاربرد) وجود ندارد.

حساسیت و مقاومت مواد چندسازه چوب پلاست به تخریب بیولوژیکی

* هرچه مقدار مادۀ چوبی بیشتر باشد، تخریب بیولوژیکی سریع‏تر است؛

* هرچه مقدار رطوبت بیشتر باشد، تخریب بیولوژیکی سریع‏تر است؛

* هرچه مقدار سم بیشتر باشد، تخریب بیولوژیکی کندتر است؛

* به‏طورکلی همبستگی ضعیفی بین مشاهدات آزمون آزمایشگاهی تسریع شده و محیط طبیعی فضای بیرون وجود دارد.

اثرهای فرمول‏ بندی چوب پلاست روی حساسیت و مقاومت چندسازه‏ ها به تخریب بیولوژیکی

مواد معدنی در چوب پلاست به ‏صورت محافظی برای جلوگیری از دسترسی آنزیم‏های مخرب سلولز به الیاف سلولزی عمل می‏کنند. دانسیتۀ بیشتر (در نتیجه تخلخل کم) پروفیل‏های چندسازه سبب کاهش جذب آب و کاهش تخریب بیولوژیکی چندسازه‏ها می‏شود. دانسیتۀ بیشتر با استفاده از ضد اکسایش‏ها (که از تشکیل مواد فرار طی فرآوری مذاب گرم جلوگیری می‏کند) یا با استفاده از اکسترودهای مجهز به تهویه قابل دستیابی است. روش دیگر افزایش دانسیته فرآورده‏ها، کاهش سرعت اکستروژن است که از نظر اقتصادی به صرفه نیست. به‏طور یقین مقاومت چوب پلاست به تخریب بیولوژیکی با افزودن مواد حفاظتی به آن افزایش پیدا می‏کند.

در صورت عدم تهویۀ مناسب، باکتری با اسپور قارچ در عمل می‏توانند هر سطحی، چوب پلاست یا هرچیز دیگری را اشغال کنند. تعجب ندارد که چوب پلاست می‏تواند در محیط‏های گرم و مرطوب لکه‏های کپک را روی خود بدون کم و کسری نگه دارد. کپک حتی در محیط‏های داخلی، روی پردۀ پلاستیکی دوش حمام رشد می‏کند. حتی درصورتی که به‏هیچ گونه الیاف سلولزی دسترسی نباشد (مانند قطعات خالص HDPE)، کپک‏ها می‏توانند از گرده‏ها و ذرات معلق دیگر در هوا تغذیه کنند. تخته‏های چوب پلاست برس خورده همیشه روی سطوح خود گرد و غبار سلولزی (مشتق شده از سلولز) دارند.

مواد حفاظتی به‏ کار رفته جهت جلوگیری از پوسیدگی در چوب پلاست

بورات روی

بورات روی یکی از افزودنی‏های بسیار رایج در چندسازۀ چوب پلاست است، چون به ‏نسبت قیمت کمی دارد.

بورات‏ها (مانند اسید بوریک، بوراکس، دی سدیم اکتابورات تتراهیدرات) به ‏عنوان مواد حفاظتی چوب، در سطح وسیعی بیش از 50 سال است که به‏کار می‏روند. بورات روی به‏عنوان ماده حفاظتی چوب، تاریخچۀ کوتاهی دارد، اما به‏دلیل دوام زیاد آن مقبول واقع شده است. گمان براین است که به‏طور کلی بورات روی در برابر پوسیدگی قارچی مؤثرتر از جلوگیری از رشد کپک عمل می‏کند، بدین جهت مطالعات سیستماتیک آن در چندسازه‏های مختلف تکمیل نیست.

متابورات باریم، بوزان

شکل تجاری مونوهیدرات متابورات باریم، مانند 1M-11 Busan (آزمایشگاه‏های Buckman، TN) بیش از 40 سال برای اندود کردن به‏کار می‏رفت. در بین خواص مفید آن مانند حفاظت در برابر خوردگی، باختگی تانن، نور UV، و کند سوزکنندگی، متابورات باریم به‏طور یقین در برابر میکروارگانیسم‏ها مقاوم است. فرمول شیمیایی آن O₂H.₄O₂ BaBاست. مونوهیدرات متابورات باریم پودری سفید رنگ است.

فولپت، فانجیترول 11، اینترسید TMP (کربوکسیماید)

فولپت یک قارچ‏کش محافظ برگ است. نام شیمیایی آن N- [(تری کلرومتیل)تیو] فتالیمید و رستۀ شیمیایی آن کربوکسیماید است. وزن مولکولی به‏نسبت کمی دارد (297). علاوه بر فولپت، نام‏های تجاری دیگر آن Cosan T, Faltan, Folnit, Folpel, Folpan, Folpex, Flatan, Fungitrol 11, Intercide TMP, Orthoraltan 50, Orthophaltan, Phthaltan, Phaltan, Sanfol, Spolacid, Trifol, Vinicoil, and Thiophal است.

فولپت به‏عنوان قارچ‏کش در رنگ‏ها و پلاستیک‏ها برای تیمار سطوح بیرونی و داخلی ساختمان به‏کار می‏رود

مواد حفاظتی برای چوب پلاست باید به‏حرارت به‏طور نسبی مقاوم باشند تا دماهای اکستروژن و اختلاط را تحمل کنند.

کلروتالونیل (تتراکلرو ایزوفتالونیتریل)، نئوساید 960

کلروتالونیل یا تتراکلروایزوفتالونیتریل عضوی از مواد شیمیایی خانوادۀ کلرونیتریل است که یک آفت‏کش است. این ماده یک ترکیب هالوژن آروماتیک است که وزن مولکولی 266 دارد.

OBAP، اینترساید ABF، وینیزن BP5-5

OBPA نام مخفف 10،’10 اکسی بیس فنوکسی آرسین یا 10،’10 اکسی دی‏فنوکسی آرسین است. نقطۀ ذوب آن Cْ185-184 است.

IPBC، پلی‏فاز، Troy، اینترساید IBF

IPBC نام مخفف 3- یدو-2- پروپینیل- n- بوتیل کربامات است. این ماده اغلب به‏عنوان آفت‏کش به‏کار می‏رفت. IPBC ماده‏ای جامد بلوری به‏رنگ سفید نایکنواخت است.

OIT، DCOIT، اکتیلینون، میکروچک، اینترساید OBF

OIT نام مخفف 2-n- اکتیل- 4- ایزوتیازولین -3- اون، یا اکتیلینون است. این ماده ترکیبی مایع است که در فشار خیلی کم (mm/Hg 01/0) در Cْ120 می‏جوشد.

پریتیون روی، اومادین روی، اینترساید ZNP، مرکاپتوپیریدین مشتق از روی

پیریتیون روی، یا روی بیس- (2- پیریدین تیول-1- اکسید) یک مرکاپتوپیریدین -1- اکسید مشتق از روی (به اصطلاح دیگر) یا اومادین روی است. این ماده به‏عنوان یک جزء ترکیبی در شامپوی سر و تن به‏کار می‏رود.

تیابندازول، ایرگاگوارد 3000 F، 360-MK، TBZ

Ciba (Tarrytown NJ) که این قارچ‏کش معروف را با نام تجاری ایرگاگوارد 3000F می‏فروشد، اظهار کرده است که این قارچ‏کش به‏طور گسترده‏ای برای چندسازه‏های چوب –PVC و چوب- پلی‏اولفین مؤثر است. این قارچ‏کش به‏طور متداول برای کنترل فساد میوۀ مرکبات، برای تیمار و جلوگیری بیماری ملج آلمانی (مرگ نارون) در درختان و کنترل بیماری قارچی بذر سیب‏زمینی به‏کار می‏رود. تعداد گونه‏های قارچ که توسط این ترکیب کنترل می‏شود، 130 عدد است.

(ابراهیمی، ق. رستم­پور، ا. 1389. در ترجمه چندسازۀ چوب و پلاستیک. آناتول آ، کلیوسوف. تهران. دانشگاه تهران. موسسه انتشارات. 886 صفحه.)