, Volume 71, Issue 1, pp 69-77

Effect of copper nanoparticles on permeability, physical, and mechanical properties of particleboard

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Abstract

Effects of a 200 ppm nanocopper suspension, with size range from 10 to 80 nm, on the physical and mechanical properties of particleboard made on an industrial scale at the Iran-Choob Factory were studied. Nanocopper suspension was added to the mat at two levels of 100 and 150 ml/kg dry weight wood particles and compared with control boards. Results showed that hot-pressing time was reduced by 5.7 and 3.4 % when 100 and 150 ml of nanocopper were used, respectively. Also, both levels of nanocopper consumption had improving effects on physical and mechanical properties, although in some cases not significant. Permeability was significantly decreased to its lowest value in 150 ml/kg treatment. It can be concluded that 150 ml of nanocopper/kg may be used to improve the physical and mechanical properties, to reduce press time, and to decrease permeability in particleboards. For industrially accepted outcome, 150 ml/kg of nanocopper is recommended.

Zusammenfassung

Untersucht wurde der Einfluss einer 200 ppm Nanokupfersuspension mit einer Partikelgröße von 10 bis 80 nm auf physikalische und mechanische Eigenschaften von industriell hergestellten Spanplatten. Die Nanokupfersuspension wurde in Dosierungen von 100 und 150 ml/kg Spantrockengewicht dem Spankuchen zugegeben und diese Platten wurden mit den Kontrollplatten verglichen. Die Ergebnisse zeigten, dass sich bei 100 ml Nanokupfer die Heißpresszeit um 5,7 % verringerte und bei 150 ml Nanokupfer um 3,4 %. Beide Nanokupferdosierungen wirkten sich positiv auf die physikalischen und mechanischen Eigenschaften aus, auch wenn die Verbesserung nicht in allen Fällen signifikant war. Die Permeabilität nahm signifikant ab und erreichte den niedrigsten Wert bei einer Zugabe von 150 ml/kg. Daraus kann geschlossen werden, dass mit 150 ml Nanokupfer/kg die mechanischen und physikalischen Eigenschaften verbessert und die Presszeit sowie die Permeabilität der Spanplatten verringert werden können. Für eine industrielle Anwendung werden 150 ml/kg Nanokupfer empfohlen.