a) Các yếu tố cốđịnh
- Loại gỗ: Gỗ Bồđề rừng trồng 7-8 tuổi, khai thác tại Tuyên Quang. - Kích thước mẫu: 5 mm (dày) × 20 mm (rộng) × 50 mm (dài) - Sốlượng mẫu: 10 mẫu/01 chế độ xử lý
- Hóa chất sử dụng: Zn(CH3COOH)2.2H2O --- ZnAc, Zn(NO3)2.6H2O, CH3-(CH2)16-COOH --- STA, C6H12N4 --- HMTA.
- Tỉ lệ pha dung dịch chứa Zn2+ và dung dịch cho giai đoạn xử lý thủy nhiệt:
Thí nghiệm của luận án tham khảo tài liệu đã công bố trước [27] [25] để lựa chọn công thức pha dung dịch như sau:
+ Dung dịch sol chứa Zn2+ được pha theo tỉ lệ: 24,4g ZnAc : 200 mL Ethanol : 11,25g Triethenamine (TEA). Số mol ZnAc và TEA bằng nhau.
+ Dung dịch dùng cho giai đoạn xử lý thuỷ nhiệt được pha theo tỉ lệ: 0,5625g Zn(NO3)2.6H2O : 0,2668g (HMTA) : 40 ml nước tinh khiết (0,002 mol mỗi chất).
- Công nghệ tạo hạt micro/nano ZnO: Quy trình cơ bản được sử dụng để tạo hạt nano/micro ZnO dựa trên phương pháp của tài liệu số [82] với một vài thay đổi. Cụ thểđược mô tả trong phần phương pháp nghiên cứu.
- Điều kiện xử lý tạo nano ZnO siêu kỵnước: sử dụng điều kiện tối ưu để xử lý a xít stearic xác định được trong nghiên cứu của luận án ở nội dung 2.4.2.2.
- Tỉ lệ pha dung dịch epoxy: dung dịch epoxy được pha với nồng độ 50% sau khi trộn thành phần A và thành phần B của Epoxy #3021 vào axeton.
- Thông số công nghệ phun epoxy và ZnO lên gỗ: dùng súng phun thông thường, với áp suất khí nén là 0,2 MPa, khoảng cách từ đầu súng đến bề mặt gỗ là 10 cm.
b)Yếu tốthay đổi:
- Phương pháp phủ ZnO lên gỗ Bồđề: Trong luận án sử dụng hai phương pháp phủ khác nhau là phương pháp thủy nhiệt và phương pháp phun thông thường.
+ Phủ ZnO lên gỗ Bồđề bằng phương pháp thủy nhiệt
Mẫu thí nghiệm của luận án thực hiện xử lý qua 3 bước chính sau:
Bước 1: Áp dụng phương pháp nhúng để tạo màng chứa hợp chất của Zn2+ trên bề mặt gỗ Bồđề.
Bước 2: Áp dụng phương pháp thuỷ nhiệt để xử lý tạo ra lớp màng chứa ZnO trên bề mặt gỗ Bồđề.
Bước 3: Áp dụng phương pháp xử lý giảm năng lượng bề mặt màng bằng Stearic Acid để xử lý mẫu gỗ Bồđềđã phủ màng ZnO.
Phương pháp tổng quát gồm các bước như sau:
Bước 1: Áp dụng phương pháp chế tạo nano ZnO để tạo ra hạt nano ZnO.
Bước 2: Xử lý hạt nano ZnO để trở thành hạt ZnO siêu kỵnước.
Bước 3: Phân tán ZnO siêu kỵnước vào axeton
Bước 4: Phun dung dịch epoxy lên bề mặt gỗ Bồđề.
Bước 5: Phun dung hỗn hợp ZnO siêu kỵnước đã phân tán lên bề mặt gỗ Bồđềđã phun epoxy.
- Chế độ xử lý giảm năng lượng bề mặt ZnO bằng a xít stearic
Nhằm làm giảm năng lượng bề mặt của màng ZnO và tạo ra tính siêu kỵ nước cho gỗ Bồđề, luận án đã tiến hành ngâm mẫu gỗ sau khi phủ ZnO bằng a xít stearic trong điều kiện môi trường phòng thí nghiệm. Điều kiện xử lý thay đổi được bố trí theo lý thuyết quy hoạch thực nghiệm hai yếu tố. Chi tiết được mô tả trong mục Phương pháp nghiên cứu.
Các yếu tốthay đổi gồm:
- Nồng độ dung dịch a xít stearic (STA) - Thời gian ngâm mẫu trong a xít stearic
c) Các chỉ tiêu chất lượng cần kiểm tra
- Góc tiếp xúc giọt nước lên bề mặt gỗ (tính kỵnước của gỗ) - Hiệu quả chịu ẩm (Moisture exclusion effectiveness - MEE) - Độhút nước của gỗ (Water absoption - WA)
- Độ bền màu trước và sau khi chiếu UV - Cấu trúc hiển vi lớp phủ
- Cấu trúc tinh thể lớp phủ