УДК 674.04

Белякова Е.А., Сафин Р.Р.

ХИМИЯ ТЕРМОМОДИФИЦИРОВАННОЙ ДРЕВЕСИНЫ

Казанский государственный технологический университет

This work about influence of process of thermomodifying on a wood chemical compound. Properties got by wood are resulted during processing.

Keywords: wood structure, wood chemistry, thermomodifying.

Эта работа о влиянии процесса термомодифицирования на химический состав древесины. Приведены свойства приобретаемые древесиной в ходе обработки.

Ключевые слова: строение древесины, химия древесины, термомодифицирование.

Термомодифицированная древесина труднопропитываемых пород – новый и мало изученный материал. Современные исследования направлены в основном на изучение малоценных пород, как объектов высокотемпературной обработки. При этом отдельного внимания заслуживают такие породы как дуб, бук, приобретающие в ходе термомодифицирования не только темную окраску, но и улучшенные физико-механические свойства.

Древесина как продукт биологического происхождения, представляет сложный комплекс в химическом отношении - это экстрактивные вещества (0,8…6,9%), целлюлоза (41…58%), гемицеллюлоза (15…38 %) и лигнин (20...30%), придающий прочность и жесткость древесине [1]. Данные компоненты под воздействием высоких температур разрушаются по-разному: целлюлоза, гемицеллюлоза и лигнин, например, разрушаются более медленно и при более высокой температуре, чем гемицеллюлоза, а экстрактивные вещества, не являющиеся структурообразующими, разрушаются легче и испаряются из древесины во время термообработки.

Разложение гемицеллюлозы происходит с выделением уксусной кислоты, которая в свою очередь является катализатором процесса гидролиза гемицеллюлозы до растворимых сахаров и глюкозы, в результате чего существенно снижается объем материала, чувствительного к грибку, обеспечивая улучшение устойчивости подвергнутой термообработке древесины к биоразрушению.

С разложением гемицеллюлозы концентрация водопоглощающих гидроксильных групп снижается. Данные изменения положительно влияют на показатели равновесной влажности и стабильности размеров термомодифицированной древесины.

С разложением гемицеллюлозы концентрация водопоглощающих гидроксильных групп в древесине снижается, при этом ее формоустойчивость улучшается. Важно, что разрыв цепочки гемицеллюлозы не снижает прочности древесины, а напротив, улучшает устойчивость древесины к сжатию древесины и снижает уровень внутренних напряжений в материале. Таким образом, термообработанная древесина приобретает свойства близкие к тику и лиственнице.

Можно сделать вывод, что процессе термообработки с древесиной происходят не только внешние, но и внутренние превращения: разлагаются древесные сахара, которые являются питательной средой для некоторых микроорганизмов, вызывающих гниение материала; значительно уменьшается способность древесины впитывать влагу в результате распада целлюлозы, гемицеллюлозы и лигнина, при одновременном снижении на 30-40% предела гигроскопичности, и повышении на 30-50% устойчивости к деформации материала.

Литература:

1.  Азаров В.И., Буров А.В., Оболенская А.В. Химия древесины и синтетических полимеров: Учебник для вузов. СПб.: СПбЛТА, 1999. 628 с.