Компоненты древесины

У основного компонента древесины - целлюлозы и других полисахаридов из-за очень большого числа полярных ОН-групп в макромолекулах водородные связи как межмолекулярные, так и внутримолекулярные играют очень важную роль (см. 9.3). Н-связи большое значение имеют и в химии других природных биополимеров - нуклеиновых кислот и белков. Эти связи легко образуются и разрушаются, что важно для процессов обмена в живых организмах. [c.129]

В основе П. д. лежат свободнорадикальные р-ции термодеструкции гемицеллюлоз, целлюлозы и лигнина, протекающие соотв. при 200-260, 240-350 и 250-400 °С соотношение констант скоростей при 320 °С составляет 10 1 0,25. Кинетич. характеристики пиролиза древесины и ее компонентов, найденные разными авторами, заметно различаются. Р-ции распада древесины, гемицеллюлоз, целлюлозы и лигнина имеют первый порядок, а энергии активации этих р-ций изменяются в значит, пределах для упомянутых компонентов древесины соотв. 70-80, 135-210 и 55-110 кДж/моль. Константа скорости П. д. выше, чем у целлюлозы, и, напр., при 350 °С для разл. пород находится в диапазоне (2,8-8,3)-Ю с . П. д.-экзотермич. процесс, при к-ром выделяется большое кол-во теплоты (1150 кДж/кг). [c.534]

Химические реакции высокомолекулярных компонентов древесины в технологических процессах варки целлюлозы, гидролизных производств и пиролиза древесины подробнее рассматриваются далее в соответствующих разделах. [c.225]

Бактерии играют в биосфере важную роль, разрушая многие ароматические соединения, образующиеся в результате метаболических превращений у растений [132]. К последним относится лигнин, главный компонент древесины и один из наиболее распространенных растительных продуктов, количественно уступающий лишь целлюлозе. [c.149]

Другим доступным источником углерода и водорода является биомасса. Основная ее часть — целлюлоза — главный компонент древесины. Целлюлоза [c.228]

К строительным полисахаридам относится прежде всего целлюлоза — наиболее распространенное в природе органическое соединение. Целлюлоза не растворяется в воде и других растворителях и является основным строительным материалом высших растений. Она имеет огромное практическое значение, прежде всего для бумажной и текстильной промышленности. Чистую целлюлозу получают экстракцией размельченной древесины, например раствором гидросульфита кальция (в нем растворяются другие компоненты древесины). Наиболее чистой природной формой целлюлозы является хлопок. [c.214]

Изучение изменений в химическом составе компонентов древесины молодых побегов ели, выросших в условиях строго контролируемого микроклимата [32], показало, что соотношение компонентов древесной клетки зависит от внешних условий произрастания длительности освещения, температуры воздуха и почвы, вегетационного периода. Было показано, что при повышенной температуре возрастает содержание целлюлозы и белковых веществ. Укорочение естественного дня особенно сильно влияет на содержание экстрактивных веществ, количество которых сильно возрастает. С возрастом побега уменьшается содержание уроновых кислот. Содержание пентозанов не проявляет определенной тенденции к изменению в зависимости от вышеуказанных факторов. Проведенные анатомические исследования [27] показали, что изучение химического состава древесины молодых побегов деревьев не позволяет вскрыть изменения в ее составе в процессе роста вследствие чрезвычайно быстро развивающегося одревеснения и отмирания клеток древесины. Кроме того, состав древесины в спелом [c.312]

Реакции полисахаридов древесины имеют очень важное практическое значение в процессах химической и химико-механической переработки древесины - целлюлозно-бумажном, гидролизных, лесохимических производствах, производстве древесных плит и пластиков. Цель целлюлозно-бумажного производства - получение из древесины технической целлюлозы и других волокнистых полуфабрикатов. При этом нецеллюлозные полисахариды в большей или меньшей степени удаляются в результате деструкции в различных процессах варки, протекающих в кислой или щелочной средах, а также под воздействием окислителей. В гидролизных производствах углеводная часть древесины подвергается гидролизу с целью получения из полисахаридов сахаров и продуктов их дальнейшей переработки. В одном из производств лесохимии - пиролизе древесины высокомолекулярные компоненты древесины и в том числе целлюлоза [c.278]

Рис. 8.11. Схема распределения основных компонентов древесины в клеточной стенке (П - пектиновые вещества)

ПОЛУЦЕЛЛЮЛОЗА, волокнистый материал, получаемый хим. обработкой древесины в мягких условиях с послед, мех. размолом (выход 65-90% от абсолютно сухого сырья). П. содержит почти все углеводные компоненты древесины и, в зависимости от способа произ-ва, различное (до 20%) кол-во лигнина. [c.63]

Некоторые загрязняющие биосферу вещества по своему происхождению являются природными соединениями. Например, компонент древесины лигнин, образующийся в значительных количествах как отход целлюлозно-бумажной промышленности, — опасный поллютант. К числу загрязняющих биосферу веществ природного происхождения принадлежат и многие ароматические и галогенсодержащие углеводороды. [c.17]

Можно также упомянуть сухую перегонку дерева как один из промышленных процессов, при котором гемицеллюлозы наравне с другими компонентами древесины подвергаются пиролизу с образованием угля, смолистых продуктов и уксусной кислоты. [c.6]

Диаметр ствола елн на высоте 0,5 м от основания, мм Компоненты древесины Содержание компонентов, % от веса абс. сухой древесины, в пределах годовых колец ствола [c.303]

Т у п и ц ы и а Э. А. Изучение поведения углеводных компонентов древесины сосны при варке сульфитной целлюлозы с предварительным гидролизом. Диссертация. Ленинградская лесотехническая академия, 1970. [c.428]

В учебнике в достаточно компактной четкой форме излагается на современном уровне обширный по тематике материал. Особое внимание уделено строению макромолекул и физической структуре полимеров как основе для понимания структуры и свойств синтетических полимеров и высокомолекулярных компонентов древесины. Рассмотрены процессы синтеза полимеров, в том числе биосинтеза природных полимеров. Детально излагаются свойства синтетических полимеров, используемых при получении разнообразных материалов и изделий на основе древесины и продуктов ее переработки. Учебник содержит необходимые сведения по анатомии древесины и строению клеточной стенки. Значительное место отводится изложению теоретических основ процессов химической переработки древесины и ее компонентов. [c.2]

В учебнике изложены основы химии и физики полимеров с целью последующего изучения химии древесины и ее компонентов. Это позволяет студентам приобрести знания о строении, составе и свойствах древесины, усвоить современные представления о химическом строении, физической структуре и химизме превращений основных компонентов древесины в процессах ее переработки и уяснить главные направления использования древесины и ее компонентов. Получить необходимые сведения о синтезе полимеров и возможных направлениях их применения в лесной индустрии. Освоить основные меюды физико-химического анализа полимеров, разделения древесины на компоненты и их анализ. Заложить основы научно обоснованного подхода к переработке древесины как комплексу ресурсосберегающих экологически безопасных производств. [c.3]

Слои клеточной стенки и распределение компонентов древесины [c.214]

Карбамидные и карбамидно-фурановые смолы также проявляют значительное огнезащитное действие. При пропитке ими древесины с последующим термокаталитическим отверждением благодаря взаимодействию полимера с компонентами древесины образуются трудно-горючие материалы и существенно повьппаются физико-механические показатели модифицированной древесины. Наилучшие результаты дает карбамидно-фурановая смола, которая представляет собой продукт поликонденсащш мочевины, формальдегида и фурфурилового спирта. [c.115]

ИК-спектры позволяют сравнивать химический состав полимеров, обнаруживать химические изменения и примеси, изучать водородные связи и др. Ниже (часть III) приведены ИК-спектры основных компонентов древесины - целлюлозы (см. рис. 9.1 и табл. 9.1) и лигнина (см. рис. 12.2 и табл. 12.1). ИК-спектры используют и при изучении физической структуры полимеров, например, для характеристики кристалличности целлюлозы и сравнения ее полиморфных модификаций (см. 9.4.4 и 9.4.6). [c.147]

Подробные сведения о строении и свойствах компонентов древесины излагаются далее в соответствующих главах. Химический анализ древесины и технических целлюлоз рассматривается в специальных учебных пособиях по лабораторным работам [30,31]. [c.187]

В химическом составе хвойной древесной зелени можно выделить те же самые основные высокомолекулярные компоненты древесины - целлюлозу, гемицеллюлозы, лигнин. Однако их доля существенно ниже, чем в древесине той же древесной породы, и значительно выще доля экстрактивных веществ, состав которых более разнообразен (см. 14.8). [c.214]

Распределение полимерных компонентов древесины в клеточной стенке схематически представлено на рис. 8.11. Экстрактивные вещества находятся, как уже отмечалось, в полостях клеток, но могут также пропитывать клеточные стенки, а иногда собираются в межклеточных каналах. [c.218]

С невозможно. Поэтому абсолютно сухая древесина всегда содержит небольшое количество прочно связанной воды (около 0,3...0,5%). Для удаления всей воды требуется нагревание до температуры выше 150°С. Повышение же температуры при сушке неизбежно приводит к химическим изменениям компонентов древесины - реакциям дегидратации, окисления кислородом воздуха, термической деструкции и др. Присутствие неудаляемой воды в древесине и препаратах целлюлозы обусловливает наличие в ИК-спектрах полосы поглощения прочно связанной воды при 1650 см" (см. рис. 9.1 ). Низкотемпературные воздействия не вызывают замерзания связанной воды, тогда как свободная вода образует лед. [c.263]

Для делигнификации древесины после освобождения ее от экстрактивных веществ используют обработку различными окислителями, избирательно окисляющими лигнин и практически не деструктирующими целлюлозу и другие полисахариды (см. 12.8.7). Методы выделения и количественного определения холоцеллюлозы, а также основного компонента древесины - целлюлозы - рассматриваются в [30]. [c.269]

Зеленые растения осуществляют такой важнейший процесс биосинтеза, как фотосинтез, т.е. они обладают уникальной возможностью аккумулировать энергию солнечного света, переводя ее в энергию химических связей в результате образования углеводов из СО2 и НзО. Биосинтез на основе неорганических соединений, поступающих из окружающей среды, сравнительно простых органических соединений называется ассимиляцией. Клетки, в которых происходят эти процессы, образуют ассимиляционные ткани. Основная масса углеводов затем используется в биосинтезе компонентов древесины, а от 20 до 40% расходуется в процессе дыхания растения, окисляясь до СО2 и Н2О с выделением энергии. Считается, что ежегодно на Земле образуется и разрушается порядка 10 т материала растительных клеток (по некоторым данным от 150 до 200 млрд т), что эквивалентно энергии, на порядок превышающей годовое потребление энергии человечеством. Трудно переоценить значение этого глобального процесса биосинтеза, особенно с учетом того, что побочным продуктом фотосинтеза является кислород. [c.325]

При сульфитной варке целлюлозы варочная кислота (растворенный в воде SO2 с добавкой окиси кальция) растворяет все компоненты древесины, кроме целлюлозы. В раствор переходят пентозные и гексозные сахара, лигнин, минеральные соли и др. Этот раствор называют сульфитным щелоком. Переработкой его получают этиловый спирт и ряд других продуктов. [c.28]

КОНЦЕНТРАТЫ СУЛЬФИТНО-СНИР-ТОВОЙ БАРДЫ (сульфитно-бардяные) — техническое название кальциевых солей лигносульфоновых кислот, образующихся при сульфитной варке целлюлозы и переходящих вместе с нецеллюлозными углеводными компонентами древесины в раствор сульфитного пгело-ка. К. с.-с. б.— малогидратированные лиофильные коллоиды, сильные поверхностно-активные вещества, легко вступающие в реакции замещения катионов и т. п. К. с.- с. б. применяют для разжижения сырьевого шлама цементных и бетонных растворов, в производстве силикатных, абразивных, фарфоро-фаянсовых изделий, для стабилизации суспензий и эмульсий, в качестве вяжущего и дубящего средства, для получения ванилина, протокатеховой кислоты и др. В СССР выпускают КБР — жидкие (50% сухих веществ), КБТ — твердые (76% сухих веществ), КБП — порошкообразные (87% сухих веществ). [c.134]

Основными компонентами древесины являются целлюлоза (40— 457о), гемицеллюлоза (20—307о) и лигнин (20—30%) [2—4]. Кроме того, в древесине содержатся переменные количества воды, различных смол, жиров (moho-, ди- и триглицериды), воска, таннидов и стероидов. Так, хвойная древесина содерл<ит низкомолекулярные моно- и дитерпены, которые извлекаются органическими растворителями. [c.120]

СИЛЬНЫМИ группами. Кроме того, возникает сильное днполь-диполь-ное взаимодействие, протекают химические реакции между компонентами древесины и клеевыми смолами. Когезионная прочность отвержденных фенольных, карба-мндоформальдегндиых смол превосходит прочность нх сцепления с древесиной. На прочность соединения значительное влияние оказывают шероховатость и чистота поверхности древесины. [c.122]

При исследовании пластин из твердых сплавов ВКЮМ и ВК15 (W + o), применяемых при обработке древесины, установлено, что в поверхностном слое толщиной около 2,5 мкм уменьшается содержание Со [61]. Нового химического соединения на поверхности после износа не обнаружено. Вероятной причиной уменьшения содержания кобальтовой фазы является избирательное травление при взаимодействии этой фазы с химически активными компонентами древесины. [c.22]

Приведенные выше экспериментальные данные и предположения о существовании лигнинуглеводных соединений с участием гемицеллюлозных компонентов древесине не являются убедительными. Наиболее достоверным может быть принято существование некоторого количества лигнинуглеводных соединений, содержащих лигнин с небольшим количеством концевых групп из остатков )-ксилозы. Что касается лигнингемицеллюлозных связей, то убедительных доказательств в пользу их существования еще не получено. Однако этот вывод не дает основания утверждать их отсутствие. Исследования в этой области должны быть продолжены. [c.297]

Целлюлоза является главным компонентом древесины и растительного волокна например, хлопок — это почти чистая целлюлоза. Она нерастворима в воде и безвкусна целлюлоза является невосстанавливающим сахаром. Все эти свойства, по крайней мере отчасти, объясняются очень высоким молекулярным весом целлюлозы. [c.978]

Структурные компоненты подразделяют на углеводную и ароматическую части. Углеводная часть, представляющая комплекс полисахаридов, называется холоцеллюлозой. Массовая доля холоцеллю-лозы составляет в древесине примерно 70...80%, причем ее содержание в древесине лиственных пород выше по сравнению с хвойными. В состав холоцеллюлозы входят основной компонент древесины - целлюлоза и нецеллюлозные полисахариды - гемицеллюлозы. Древесина хвойных пород содержит меньше гемицеллюлоз, чем древесина лиственных пород. Аналогичное химическое строение имеют вышеупомянутые водорастворимые полисахариды и полиурониды, но они выполняют другие функции и из-за растворимости в воде их относят не к гемицеллюлозам, а к экстрактивным веществам. Необходимо отметить, что условно относимые к водорастворимым экстрактивным веществам пектиновые вещества фактически выполняют структурную функцию (см. 11.9.2). [c.185]

В древесине струклурные компоненты тесно связаны между собой связями различного типа. Существуют ковалентные связи (между лигнином и гемицеллюлозами) и силы межмолекулярного взаимодействия (между всеми компонентами), что чрезвычайно затрудняет разделение компонентов и выделение их в чистом виде. Разделение компонентов древесины в анализе и при химической переработке растительного сырья основано на использовании их различий по растворимости и химическим свойствам. [c.186]

Изучение распределения компонентов древесины в клеточной стенке представляет очень трудную задачу. Распределение лигнина исследовали главным образом методом УФ-микроспектрофотометрии (работы Лан ге и др.). Содержание целлюлозы и гемицеллюлоз определяли химически ми методами после разделения слоев с помощью микроманипулятора Следует отметить, что результаты, полученные разными исследователями несколько расходятся, но общее заключение можно сделать. Сложная сре динная пластинка у хвойных пород на 60...90% состоит из лигнина (в ранней древесине в среднем примерно 70%, в поздней - 80%). Однако этот слой тонкий и лигнин срединной пластинки соответствует лишь небольшой части (15...30%) общего его количества в клеточной стенке. У лиственных пород срединная пластинка содержит меньше лигнина. Основная же масса лигнина находится во вторичной стенке, где его доля у хвойных пород составляет в среднем около 20...25% массы слоя, а у лиственных пород 12... 15%. Однако в отношении распределения лигнина по слоям вторичной стенки данные, полученные разными методами исследования, противоречивы. Более ранние результаты УФ-спектрофотометрических исследований показывали, что по направлению к полости клетки доля лигнина уменьшается. В слое 8( она больше, чем в слое 82, а в слое 8з(Т) составляет уже не более 10... 12% массы слоя для хвойных пород, тогда как у лиственных пород лигнин в этом слое вообще отсутствует. Результаты же более поздних исследований указывают на другие закономерности. В хвойной древесине во вторичной стенке наблюдается повышенная концентрация лигнина в слоях 8 и 8з по сравнению со слоем 82, а в лиственной древесине - равномерное распределение лигнина во вторичной стенке. Таким образом, требуется дальнейшее изучение распределения лигнина в клеточной стенке. [c.217]

Изотермы сорбции паров воды древесиной представлены на рис. 10.1. При поглощении гифоскопической влаги наблюдается характерный гистерезис - отставание обратного процесса десорбции от прямого процесса сорбции, то есть кривая сушки отстает от кривой увлажнения. Вследствие гистерезиса при данной относительной влажности воздуха равновесная влажность древесины будет ниже при достижении ее в процессе сорбции, чем при десорбции. Явление гистерезиса, по-видимому, обусловлено рядом причин, вследствие чего его трактовка неоднозначна. Изотермы сорбции паров воды компонентами древесины и образцами целлюлозы различного происхождения имеют аналогичную форму, различаясь только значениями предела гигроскопичности. С увеличением температуры сорбция воды и гистерезис уменьшаются. [c.264]

На сорбцию паров воды древесиной алияют химическое строение компонентов древесины, их надмолекулярная структура, а также ультраструктура клеточных стенок и анатомическое строение древесных тканей. Выделенные из древесины компоненты по сорбционной способности могут значительно отличаться от компонентов в древесине в зависимости от метода выделения. Выделенная из древесины целлюлоза набухает в воде в большей степени, чем сама древесина. [c.265]

Значительную роль при этом отводят окислительной деструкции (работы Чупки). Как известно, капиллярно-пористый материал древесины содержит определенное количество кислорода воздуха, который, взаимодействуя в щелочной среде с компонентами древесины, образует такие активные формы, как супероксид-аниои-радикал и гидроксил-радикал ОН. Кислород и, в особенности, его активные формы окисляют полисахариды. Окисление спиртовых групп полисахаридов до карбонильных в щелочной среде приводит к статистической деструкции гликозидных связей по механизму реакции Р-элиминирования (см. ниже схему 11.32). Следовательно, одной из причин повышения выхода целлюлозы при использовании антрахинона и его аналогов в щелочных варках может также являться подавление их восстановленными формами окислительной деструкции полисахаридов. [c.350]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология