химический каталог




Химия древесины и целлюлозы

Автор В.М.Никитин, А.В.Оболенская, В.П.Щеголев

абухания;

Р0— давление паров свободной воды;

Р—давление ларов поглощенной воды (в капиллярных пространствах);

V0 — удельный объем жидкости (воды);

М — молекулярная М&ССА жидкости (воды);

R — газовая постоянная;

Г — абсолютная температура.

Измерения давления паров воды в набухшей целлюлозе и подсчеты по приведенной формуле показали, что прн 3—6%-ном влагосодержанин давление набухания достигает 100—400 МПа (1000—4000 кгс/см2). При контракции происходит изменение структуры воды и структуры древесины, что приводит к более плотной упаковке молекул. Так как при набухании выделяется тепло, степень набухания увеличивается с понижением температуры. Выделение тепла при поглощении воды сухой древесиной или целлюлозой называется теплотой смачивания (теплотой набухания). Теплота смачивания зависит от вида целлюлозного материала. Так, удельная теплота смачивания абсолютно сухой древесины при погружении ее в воду составляет от 67 до 84 Дж/г (от 16 до 20 кэл/г). Удельная теплота смачивания хлопка 42— 46 Дж/г (10—11 кал/г), а древесной целлюлозы 50—74 Дж/г (12— 16 кал/г). Вероятно, теплота смачивания связана с плотностью упаковки целлюлозы. Чем плотнее упаковка (т. е. чем больше кристаллической части и медьше аморфной и выше степень ориентации), тем меньше набухают целлюлозные волокна, а также меньше теплота смачивания.

Максимум тепла выделяется прн поглощении первых порций влаги (до 6%). При этом процессе выделяется тепла более ИЗО Дж на 1 г поглощенной воды. Между теплотой набухания и сжатием воды прн поглощении первых ее порций существует прямая зависимость: чем больше теплота набухания, тем больше и сжатие воды.

Рассмотрим теперь обратный процесс — сушку древесины. Скорость сушки зависит от температуры, влажности окружающего воздуха и от анатомического строения древесины. Чем выше температура и ниже влажность, тем быстрее древесина сохнет. Кора замедляет процесс сушки.

Сушка протекает быстро до точки насыщения волокна. Этот момент наступает тогда, когда удалена свободная вода и начинается испарение гигроскопической влаги (коллоидносвязан-ной), которая удаляется значительно труднее. При дальнейшей сушке, с момента достижения точки насыщения волокна, начинается усушка древесины, т. е. уменьшение объема древесины в результате усадки клеточных оболочек. Так как усушка в различных направлениях древесины ' происходит не одинаково, то при сушке возникает коробление древесины. Особенно трудно удаляются последние порции влаги (последние 6%).

Полное удаление влаги из древесины сопряжено с известными трудностями. Абсолютно сухая древесина (т. е. высушенная при 105° С до постоянной массы) всегда содержит

ИЗ

Чем меньше диаметр капиллярных пространств, тем больше будет капиллярное понижение упругости водяного пара.

Вторая причина прочной связи древесины с водой и трудности удаления самых последних порций влаги — образование ввдородных связей между гидроксилами целлюлозы и воды. Вследствие этого может образоваться мономолекулярный или даже полимолекулярный слой воды на поверхности тончайших капилляров целлюлозы. Поглощаемая вода разрывает существующие в целлюлозе водородные связи и связывается с гидроксилами целлюлозы. При этом вода может оказываться ориентированно закрепленной между молекулами целлюлозы.

некоторое количество влаги. Полное удаление влаги не достигается даже сушкой при 110° С в вакууме.

Сорбционная способность древесины при поглощении паров воды складывается из сорбционных способностей ее компонентов — целлюлозы, гемицеллюлоз и лигнина, причем она зависит от многих факторов: химического строения компонентов древесины, их надмолекулярной структуры, строения клеточных стенок и анатомического строения древесной ткани.

При изучении сорбционных свойств целлюлозы и древесины обнаружена еще одна характерная особенность их взаимодействия чс влагой — гистерезис десорбции' Формы изотерм сорбции паров воды целлюлозой и древесиной аналогичны, но у целлюлозы несколько выше лежит точка насыщения волокна, чем у древесины. Кривая высушивания (десорбции) отстает от кривой увлажнения (адсорбции), т. е. наблюдается гистерезис десорбции (рис. 27).

У целлюлозы сорбционная способность зависит от надмолекулярной структуры, является функцией содержания аморфной части. У гемицеллюлоз форма изотерм сорбции такая же, но точка насыщения лежит выше, что обусловлено их аморфным строением. Если принять условно сорбцйонную способность древесины за 1,0, то древесину и ее компоненты по сорбционной способности можно расположить в следующий ряд:

гемицеллюлоэы (1,56)>холоцеллюлоза (1,09)>древесина (1,0)> >целлюлоэа (0,94)>лигнин (0,6).

Все эти явления, наблюдающиеся при взаимодействии древесины и целлюлозы с водой, а именно: набухание, контракция, выделение тепла при набухании, ход процесса сушки, характерный гистерезис десорбции говорят о прочной связи поглощенной воды, особенно первых ее порций. Предполагают, что такое прочное связывание древесиной и целлюлозой воды обусловлено частично капиллярным п

страница 47
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144

Скачать книгу "Химия древесины и целлюлозы" (7.01Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
столбик парковочный бетонируемый спб-5
стеллажи металлические для архива
Жилой комплекс Волоцкие дома
как защитить крылья гироскутера

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(19.11.2017)