ناقش قسم الفيزياء في كلية التربية للعلوم الصرفة (ابن الهيثم) اطروحة الدكتوراه الموسومة ( تحضير طلاء معالج اثاث خشبي باستخدام الخلائط (الايبوكسي والبولي استر غير المشبع) مدعم بقشور الفستق ) للطالبة ( رحاب نصر فاضل ) التي انجزتها باشراف التدريسية في القسم ( ا.م.د. شذى هاشم مهدي ) ونوقشت من قبل لجنة المناقشة المبين اعضائها في ما يأتي :
- ا.د. بلقيس محمد ضياء الدباغ – رئيسا
- ا.د. رغد صبحي عباس – عضوا
- ا.د. عباس كريم سعدون – عضوا
- ا.م.د. لمياء خضير عباس – عضوا
- ا.م.د. مي عبد الستار محمد نجيب – عضوا
- ا.م.د. شذى هاشم مهدي – عضوا ومشرفا
ويهدف البحث الى :
- يهدف هذا البحث إلى تطوير طلاء متقدم ومبتكر للأثاث الخشبي باستخدام خلائط الإيبوكسي والبولي استر غير المشبع، المدعومة بمسحوق نانوي مستخرج من قشور الفستق.
- يهدف البحث إلى تحقيق أعلى مستويات الحماية والمتانة والمقاومة للتآكل، وتعزيز عمر الأثاث التشغيلي.
- يهدف البحث إلى تحقيق توفير اقتصادي وتنافسية عالية لصناعة الأثاث، وفهم التأثيرات الفيزيائية للطلاء، وتحليل أدائه في ظل ظروف التشغيل المختلفة.
- بالجمع بين الابتكار التقني والاهتمام بالبيئة، يهدف هذا البحث إلى إحداث تغيير إيجابي في صناعة الأثاث وتوفير حلول مستدامة للمستهلكين.
لإحداث تغيير إيجابي في صناعة الأثاث وتوفير حلول مستدامة للمستهلكين ولتعزيز التنمية المستدامة من خلال إعادة استخدام قشور الفستق وتقليل النفايات تم تطوير طلاء باستخدام خلائط الإيبوكسي (EP) والبولي استر غير المشبع (UPE) المدعومة بمسحوق نانوي مستخرج من قشور الفستق. اظهرت الخلائط المحضرة من خلط الايبوكسي مع البولي استرغير المشبع بنسب مختلفة ان افضل الخلائط هما Blend1 و Blend2 عند النسب (80 EP+ 20 UPE) و (20 EP + 80 UPE) كطلاء مرن وطلاء صلب على التوالي. اثبتت فحوصات AFM التي اجريت على عينة قشور الفستق المطحون بانها ذات حجم حبيبي يقع ضمن المدى النانوي بمعدل قطر يساوي (35.82 nm) مما يؤدي الى زيادة المساحة السطحية. تم تدعيم افضل الخلائط بكسور وزنية مختلفة (1%, 2% and 3%) من مسحوق قشور الفستق النانوية (NPi-Sh). تم اجراء الاختبارات الميكانيكية (الصلادة ومقاومة الصدمة ومعدل التاكل ومقاومة الانضغاط ومتانة الانحناء الثلاثي النقاط) في درجة حرارة الغرفة وكان تحضير العينات وفقا للمواصفات العالمية القياسية. زادت الصلادة ومقاومة الصدمة للطلاء المرن مع زيادة نسبة التدعيم بمسحوق (NPi-Sh) حيث حصل الكسر الوزني 3% على اعلى القيم (81.7 وkJ/m2 93.01) على التوالي، بينما انخفضت مقاومة الانضغاط عند نفس النسبة ولكنها بقيت اعلى من الخليط البوليمري Blend1 غير المدعم وكانت قيمتها (MPa19.47). زادت الصلادة للطلاء الصلب مع زيادة نسبة التدعيم بمسحوق (NPi-Sh) حيث حصل الكسر الوزني 3% على اعلى قيمة (59.83). بينما انخفضت مقاومة الصدمة مع زيادة نسبة التدعيم ولكنها كانت اكبر بكثير من الخليط البوليمري Blend 2 غير المدعم وكانت قيمتها (MPa 30.01) عند الكسر الوزني 3%، كذلك تحسنت مقاومة البلى باضافة مسحوق (NPi-Sh) بكسر وزني 3% وكانت قيمتها ( (g/cm) *10-8 4.24628). حصل الطلاء المرن والصلب المدعم بكسر وزني 3% على زيادة في متانة الانحناء وزيادة في تحمل العينة للقوة المسلطة عليها حيث لوحظ ان نسبة الزيادة في متانة الانحناء للطلاء المرن المدعم تساوي 59.7%، وللطلاء الصلب المدعم تساوي 9.16%. ان التقوية بمسحوق (NPi-Sh) ادى إلى تقليل التوصيلية الحرارية للخلائط البوليمرية Blend 1 و Blend 2 وحسن من قدرتها على العزل حيث انخفضت التوصيلية الحرارية للطلاء المرن المدعم بنسبة 51% وللطلاء الصلب المدعم بنسبة 17.6%. ارتفعت قيمة Tg من 138.519 °C الى 207.5 °C لعينات الطلاء المرن عند التدعيم بمسحوق (NPi-Sh) بكسر وزني 3%. بينما انخفضت قيمة Tg من 139°C الى 122°C لعينات الطلاء الصلب عند التدعيم بنفس النسبة. في اختبار (TMA) حصل الطلاء المرن على أفضل ثبات حراري من الطلاء الصلب.
تم تطبيق هذين الطلاءين المتراكبين (المرن والصلب) على نوعين من الخشب (الصاج والجاوي) مما احدث فرقا كبيرا في النتائج حيث قلة الامتصاصية لعينات الخشب في كلا النوعين بشكل كبير وفي جميع انواع الماء، وهذا يعني زيادة المقاومة لامتصاص الماء لعينات الخشب مما تسهم في حماية الخشب من التلف الناتج عن العوامل الرطبة. ان قوة تلاصق الطلاء بخشب الصاج اكبر من خشب الجاوي. حيث ان اعلى قوة تلاصق وكان مقدارها (1.627163 MPa) للطلاء الصلب المتراكب و (0.613633 MPa) للطلاء المرن المتراكب. الطلاء المرن المتراكب كان افضل من الطلاء الصلب المتراكب في تقليل معدل التأكل الحراري وتثبيط للهب. وهذا يعني ان الطلاء المرن قلل قدرة اللهب على الانتشار والاحتراق فهو يقلل من خطر الحريق. ان معامل الاحتكاك انخفض عند طلاء عينات الخشب (الصاج والجاوي) مقارنة بعينات الخشب غير المطلية. ان اقل قيمة لمعامل الاحتكاك كانت لخشب الجاوي بطلاء مرن متراكب على السطح البوليمري والسطح الزجاجي وكانت اقل على السطح البوليمري. ان خشب الصاج بطلاء مرن متراكب يمتلك اقل معامل احتكاك على السطح البوليمري والسطح الزجاجي، وان معامل الاحتكاك على السطح البوليمري اقل من السطح الزجاجي.
وافترحت الطالبة في ختام اطروحتها جملة من المقترحات اهمها :
- دراسة تأثير الحجم الحبيبي لقشور الفستق على الطلاء المتراكب.
- دراسة تأثير المحاليل الكيميائية والاشعة فوق البنفسجية على الخواص الميكانيكية للطلاء المتراكب (المرن والصلب).
- عمل دراسة نظرية بتصميم برنامج لدراسة التوقعات النظرية على الخواص الميكانيكية للطلاء المتراكب (مرن وصلب).
- تغير نسب التدعيم ودراسة تأثير ذلك في الخواص الفيزيائية.
- دراسة تأثير تغيير درجة الحرارة في الخواص الفيزيائية للطلاء المتراكب (المرن والصلب).
- دراسة الخواص الميكانيكية للطلاء المتراكب (المرن والصلب) بعد غمرها بالماء.
- دراسة معدل البلى بمسافات مختلفة وازمان مختلفة للطلاء المتراكب الصلب.
- استخدام قشور اخرى مثل (قشور الجوز او قشور جوز الطيب) لنفس الدراسة.
