Физические и химические свойства древесины

В заключение раздела о надмолекулярной структуре целлюлозы следует подчеркнуть ее важное значение для всех свойств целлюлозы - физических, физико-химических и химических. Однако надмолекулярная структура целлюлозы, особенно непосредственно в древесине и в технических целлюлозах, где она усложняется в результате процессов, протекающих при их получении, выяснена еще недостаточно. Существующие взгляды на структуру целлюлозы часто неоднозначны, а иногда даже противоречивы. [c.252]

Глава 10. ФИЗИЧЕСКИЕ И ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ДРЕВЕСИНЫ [c.253]

По мнению ряда исследователей [12, 16, 17], ацетильные группы полисахаридов оказывают значительное влияние на физические и химические свойства древесины. Так, отщепление ацетильных групп увеличивает способность клеток к гидратации, вследствие чего значительно снижается прочность древесины. Кроме того, ацетильные группы структурно препятствуют упорядочению цепей ксилана и кристаллизации его, облегчая доступ к нему реагентов и последующую деструкцию. Деацетилирование ксилана, повышая его кристалличность, опособствует увеличению устойчивости к гидролитической деструкции, что и используется на практике в ступенчатых способах варки для увеличения выходов целлюлозы за счет повышенного содержания пентозанов [18]. [c.15]

Физические и химические свойства жиров определяются составом и распределением остатков жирных кислот в молекуле и зависят от их длины и степени насыщенности. При комнатной температуре жиры могут быть твердыми (в них преобладают остатки насыщенных кислот) или жидкими (преобладают остатки ненасыщенных кислот) в последнем случае их часто называют растительными маслами. Жиры легко гидролизуются. В растениях этот процесс контролируется ферментами липазами. При хранении свежесрубленной древесины изменение химического состава экстрактивных веществ может происходить и из-за ферментативного гидролиза жиров. Наличие двойных связей повышает их нестабильность. [c.518]

Угли являются осадочными породами, состоящими главным образом из окаменелых остатков растительного мира. Каменный уголь отличается от бурого только по своим физико-химическим свойствам, а не геологическим возрастом. Превращение древесины в уголь—медленно развивающийся химико-физический процесс, протекающий в следующем порядке дерево — торф — бурый уголь — каменный уголь — антрацит. Образование торфа сопровождается обугливанием, которое проявляется в увеличении содержания углерода, быстром уменьшении кислорода и медленном уменьшении водорода наряду с незначительным изменением содержания азота. В процессе углеобразования выделяются вода, окись углерода, метан и другие углеводороды. Состав органической массы некоторых видов топлива по процентному содержанию в ней углерода С, кислорода О, азота N и водорода Н изменяется следующим образом [c.25]

Для химической переработки древесина интересна своим комплексом природных органических полимеров - целлюлозы, нецеллюлозных полисахаридов, лигнина, а также разнообразных низкомолекулярных соединений - экстрактивных веществ. Ценные физические свойства, такие как большая прочность при малой плотности, низкие тепло- и электропроводность, легкость обработки, внешний вид и т.д., делают древесину незаменимым конструкционным и поделочным материалом для изготовления разнообразных изделий, необходимых в промышленности, строительстве, производстве мебели и пр. [c.5]

Многие процессы обработки древесины происходят при повышенной температуре, например сушка, стабилизация размеров, варка целлюлозы, производство древесных плит и картона. В результате изменяются физические, структурные и химические свойства древесины. Обзор ранних исследований можно найти в ряде публикаций [6, 35, 52]. [c.257]

Глава 1 ФИЗИЧЕСКИЕ И ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ДРЕВЕСИНЫ [c.6]

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]

Химическая стойкость древесины по отношению к растворам солей и слабых кислот общеизвестна. Если правильно учесть и надлежащим образом использовать физические свойства и химическую стойкость древесины, то она во многих случаях с успехом может заменить металлы. [c.389]

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]

Тесная связь химии древесины с химией и физикой синтетических полимеров объясняется общностью свойств природных и синтетических полимеров, с одной стороны, а также широким использованием синтетических полимерных материалов при различных способах переработки древесины, с другой. Кроме того, древесина и другое растительное сырье при химической переработке дают различные низкомолекулярные продукты, которые используются в качестве исходных мономеров для синтеза полимеров. Для понимания химического строения, физической структуры, свойств и химических превращений основных компонентов реве- [c.5]

Как же будет обстоять дело с металлами как конструкционным материалом Не заменят ли их искусственные полимерные и другие неметаллические материалы, не подверженные коррозии, как об этом иногда говорят в последнее время Нет, этого не произойдет. Железо, сталь, чугун, алюминий, медь, титан и другие металлы и сплавы, служащие сейчас основными конструкционными материалами, несомненно, сохранят эту роль на многие годы. Могучие их соперники — пластические массы, полимеры, модифицированная древесина, стекло, керамика, бетон и другие известные и вновь появляющиеся материалы, не вытеснят металлы. Каждому новому конструкционному материалу с полезным набором физических и физико-химических свойств найдется место в народном хозяйстве и развитии техники будущего. Металлы и их многочисленные сплавы, благодаря своим ценным свойствам — высокой прочности и одновременно пластичности, высокой тепло- и электропровод- [c.7]

Химия древесины и полимеров как наука изучает 1) основы физики и химии высокомолекулярных соединений, в том числе способы получения полимеров, особенности химического строения их молекул, физической структуры, химических превращений и поведения в растворах 2) основные классы синтетических полимеров, в том числе способы получения, свойства и применение основных их представителей 3) строение и свойства основных компонентов древесины на основе общих закономерностей химии полимеров 4) сущность процессов химической переработки древесины и ее отдельных компонентов. [c.5]

Остановимся кратко на описании состава, физических и химических свойств отдельных веществ, входящих в состав древесины. [c.8]

Термин химически модифицированная целлюлоза показывает, что целлюлоза под влиянием кислот или окислительных агентов претерпела изменения настолько, что это привело к уменьшению механической прочности, хотя и не вызвало видимого разрушения волокна [1]. Этот термин показывает, что в целлюлозе не происходят изменения чисто физических свойств (например, набухание в воде), химических свойств, приводящих к образованию производных целлюлозы, например ацетатов или нитратов, а также отсутствует жесткий кислотный гидролиз с постепенным образованием частично растворимых неволокнистых смесей целлодекстрина, кристаллических олигосахаридов и, наконец, глюкозы. Деградация до глюкозы, иногда смешанной с небольшими количествами других редуцирующих сахаров, была осуществлена в промышленности под названием процесса осахаривания или гидролиза древесины (глава XXI). [c.143]

Как это часто бывало в истории науки, открытие Бойля долгое время оставалось неизвестно ученым. Второй раз метиловый спирт был обнаружен в 1812 г. англичанином Тэйлором и опять в продуктах сухой перегонки древесины. В 1835 г. французские химики Дюма и Пелиго опубликовали статью о своих подробных исследованиях метилового спирта они выделили новый спирт в чистом виде, установили его химический состав, исследовали физические и химические свойства и получили ряд производных (муравьиная кислота, хлороформ, многие эфиры и т. д.). [c.16]

Указанные физические свойства и химическая стойкость древесины и определили широкое использование ее в строительном деле, для [c.379]

Оригинальный подход к выяснению связей между лигнином и гемицеллюлозами в древесине применен в работах П. П. Эриньша и соавт. [25]. Ими изучалось воздействие оснований, кислот, окислителей, радиации и физически агрессивных сред на химический состав, структуру и основные свойства древесины. [c.177]

Чтобы распознать и изучить какое-нибудь органическое вещество, необходимо прежде всего его изолировать из смеси получающихся при реакции продуктов или выделить из смеси природных веществ, которые являются и до сих пор богатым источником добычи сырья для получения очень многих органических соединений. Такими природными источниками обычно служат как сами растения и животные, так и продукты их жизнедеятельности. Отсюда могут быть получены- углеводы, жиры, белки, эфирные масла, краски, алкалоиды и многие.другие вещества. Используются также древесина, уголь, торф, нефть, отбросы и продукты гниения животного и растительного мира и т. д. Изолирование органических соединений выполняется на основании физических и химических свойств последних. [c.15]

Высшие хлорированные парафины ( js— ia и С22—С25) нашли практическое применение в ряде отраслей промышленности, в том числе и в производстве полимерных материалов, применяемых в строительстве. Они часто используются в качестве пластификаторов при производстве поливинилхлоридных мягких изделий различного назначения (материалы для полов, трубы и шланги, пленки и искусственная кожа и др.). С этой целью применяют жидкие хлор-парафины с углеродной цепью, содержащей 15—18 и 23—25 углеродных атомов (содержание хлора соответственно 46—53 и 40— 42%). Стоимость поливинилхлоридных изделий при этом снижается без снижения качества. Жидкие хлорпарафины, не ухудшая физических свойств, придают полимерам огнестойкие свойства и повышают их стойкость к действию бензина и других растворителей. Они используются для пропитки тканей, бумаги, брезента, древесины и многих других материалов. Такая обработка придает им не только огнестойкость, но и гидрофобные и погодоустойчивые свойства. Хлорпарафины широко используются и для изготовления химически стойких водо- и огнезащитных красок на основе некоторых полимеров. Все это имеет важное значение для строительной индустрии. [c.99]

В настоящее время в основном известен состав и структура полисахаридов гемицеллюлоз клеточных стенок многих видов растительной ткани. Растительные ткани, имеющие наибольшее распространение и промышленное применение для химической переработки, можно разделить на несколько основных групп древесина хвойных пород, древесина лиственных пород, кора хвойной и лиственной древесины, однолетние растения и их части. Каждая из приведенных групп характеризуется близким по химическому составу углеводным комплексом. Гемицеллюлозы различных групп растительной ткани отличаются по составу, соотношению компонентов, химическим и физическим свойствам. [c.160]

Целлюлоза — главный компонент древесины как хвойных, так и лиственных пород, занимающий примерно ее половину. Целлюлоза представляет собой линейный полимер с высокой молекулярной массой, построенный исключительно из остатков, Р-О-глюкозы. Благодаря своим химическим и физическим свойствам, а также надмолекулярной структуре она выполняет функцию основного структурного компонента клеточных стенок растений. [c.18]

Общеизвестно, что целлюлозная промышленность является отраслью химического производства. Однако связи между деревообрабатывающей и химической промышленностью идут и по другим направлениям. Например, изготовление древесностружечных и древесноволокнистых плит невозможно без дешевых клеев на основе фенол- и мочевиноформальдегидных смол, которые выпускают химические заводы. Мебельная промышленность потребляет почти 50% изготавливаемых древесностружечных плит (средний мировой уровень), а в ГДР-даже до 85%. Остальная часть продукции идет в строительство. Свойства этого материала благодаря физической и химической обработке могут колебаться в довольно широких пределах в дальнейшем особое внимание будет уделено тому, чтобы сделать его негорючим. Широкий расцвет мебельной промышленности, а также строительства домиков для отдыха был бы немыслим без дешевых, легко обрабатываемых материалов на основе древесины. Потребность в мебели постоянно возрастает, и это вызывает увели- [c.233]

Выдержка — важная стадия формирования аромата виски. Виски сразу после перегонки характеризуется, как правило, неприемлемыми органолептическими свойствами, и для их улучшения проводится его выдержка в дубовых бочках. В ходе выдержки дубовая бочка — это не просто резервуар для хранения напитка дистиллят в ней в результате контакта с древесиной претерпевает сушественные изменения. Несмотря на то что уже описано множество реакций, на данный момент нет полного понимания химических и физических процессов, протекающих при выдержке [51], наилучшим способом оценки степени выдержки остается органолептический. [c.316]

Целлюлоза - наиболее распространенный в природе полисахарид. Кроме древесины, в большом количестве она содержится в семенных волосках хлопка (96...99%), в лубяных волокнах таких текстильных растений, как лен, рами (80...90%), соломе злаков и др. Свойства целлюлозы -физические, физико-химические и химические зависят как от химического строения целлюлозы, так и от ее физической структуры - формы макромолекул, межмолекулярного взаимодействия, надмолекулярной структурь[ и фазового и релаксационного (физического) состояний. Целлюлоза, будучи основным компонентом клеточных стенок, во многом определяет строение и свойства древесины. [c.225]

Разработаны различные методы физического, химического и механического воздействия на древесину, позволяющие улучшать ее свойства и более широкс применять ее в антикоррозионной практике. Такие древесные материалы во многих случаях являются полноценными заместителями цветных металлов и коррозионностойких сталей. [c.471]

На форму клеток, особенно трахеид и волокон, влияют не только сезонные изменения, но также и механические воздействия. Деревья реагируют на силы, действующие на ствол (например, ветер и др.), сучья и ветви (на силу тяжести) образованием креневой (реактивной) древесины в зоне сжатия или растяжения. Различные древесные породы реагируют неодинаково хвойные деревья развивают сжатую древесину в зонах сжатия, а лиственные — тяговую в зонах растяжения. Сжатые и тяговые ткани отличаются анатомическими характеристиками, физическими и химическими свойствами как друг от друга, так и от нормальной ткани. [c.14]

Обычный ее источник — древесина — содержит около 50°о целлюлозы, а хлопок представляет собой почти чистую целлюлозу. Согласно рентгеноструктурным данным, молекулы целлюлозы соединены в пучки, состоящие из параллельных цепей, связанных межмолекулярнымн водородными связями. Такая конфигурация молекул определяет механические, физические и химические свойства целлюлозы (высокую механическую прочность, нерастворимость в воде, трудность химической модификации). [c.499]

Метилацетон. При производстве ацетона и метилового спирта по способу сухой перегонки древесины получаются как отходы отдельные фракции, которые представляют собой смесь ценных продуктов. Очень часто по техническим усл01виям или экономическим соображениям эти продукты не могут быть получены раздельно, тогда их выпускают в продажу в смешанном виде. Метилацетон, или ацетометилацетон (у нас известен под маркой AMA), и представляет собой смесь из ацетона, метилового спирта и метилацетата. Процентное содержание каждого из этих продуктов в составе метилацетона бывает различно в зависимости от условий перегонки, в силу чего не представляется возможным указать точные физические и химические свойства этого растворителя. Можно указать примерно пределы, в которых меняется содержание каждого из указаннных продук- [c.15]

Физические и химические свойства. Нитроклетчатка (нитрат целлюлозы) — сложный эфир клетчатки и азотной кислоты. Клетчатка (целлюлоза) является основой всякого вида растений, а потому чрезвычайно распространена в природе. Древесина различных пород деревьев содержит около 50—60% целлюлозы, волокна хлопчатника— около 92—93% клетчатки. Лен, пенька также в основном состоят из целлюлозы. Целлюлоза по химической природе относится к классу углеводородов и является высокомолекулярным соединением. Молекулярный вес ее может быть до 500 000. Молекула целлюлозы востоит из остатков глюкозы СеНюОв. Формула целлюлозы имеет вид ( gHieOs) (где п — число глюкозных статков). [c.202]

По составу твердое топливо значительно отличается от жидкого. Нефть и нефтепродукты представляют собой сложные смеси различ-1 ых углеводородов, содержание которых составляет 96... 98 %, кислорода, серы, азота в сумме 2...3%, а минеральных веществ и воды в растворенном состоянии только сотые-десятые доли процента. В твердом топливе часто высокое содержание балласта как внутреннего (кислород, содержание которого в древесине доходит до 44%), так и внешнего (вода, минеральные соли, количество которых в сланцах может составлять 80... 90 %, в бурых углях — оО %). Балласт резко снижает тепловую ценность любого топлива. Вое виды твердого топлива отличаются друг от друга как внешним скдом, так физическими и химическими свойствами. [c.88]

Древесина устойчива по отношению к растворам солей и разбавленным кислотам. При правильном учете и надлежаш,ем использовании ее физических свойств и химической стойкости древесина во многих случаях может с успехом заменять металлы. [c.292]

Морфологические изменения и изменения физических свойств указывают на химические превращения компонентов клеточной стенки. Результаты исследований образцов древесины дуба Quer us robur, Q. petraea) возрастом от 400 до 8500 лет показывают, что с увеличением степени деградации увеличиваются способность к набуханию и сорбционная способность и ухудшаются механические свойства [1, 9, 10, 17, 21 . Химический анализ образцов старой и ископаемой древесины указывает на уменьшение содержания полисахаридов и возрастание количества негидролизуемого остатка по мере увеличения возраста и степени деградации. У относительно молодых, но сильно деградированных образов обнаружили присутствие микроорганизмов [27]. [c.325]

В сборнике помещены статьи, рассматривающие вопросы совершенствования технологии процессов получения целлюлозы и разработки новых способов ее получения. Приводятся результаты изучения древесины различных районов страны (как сырья для целлюлозно-бумажной промышленности), химизма процессов получения целлщозы, механизма и кинетики процессов делигни-фикации, поведения отдельных компонентов древесины при получении целлюлозы. Рассматриваются побочные продукты целлюлозного производства, регенерация химикатов из отработанных щелоков, химические и физические свойства технических целлюлоз. [c.2]

Фихтелит. В некоторых ископаемых смолах, наряду с различными количествами ретена, содержится полностью насыщенный углеводород, напоминающий парафин как по химическим, так и по физическим свойствам и известный под названием фихтелита. Этот углеводород (т. пл. 46,5°, [а]д+18°) был впервые выделен Бромейсом из вещества, полученного Фикенчером из остатков сосновых стволов в торфяном месторождении (Бавария, район Fi htelgebirge). Из аналогичного материала Троммсдорф еще раньше выделил ретен, вероятно смешанный с небольшим количеством фихтелита. Вещество это имеет вид высохшей сосновой древесины, и углеводороды содержатся в нем в кристаллическом состоянии, главным образом, между годичными кольцами окаменевшего дерева. Фихтелит и ретен были найдены также и в других месторождениях торфа и бурого угля, образовавшихся из сосновых лесов, и вещества эти, вне всякого сомнения, происходят от смоляных кислот, содержавшихся в живых деревьях. [c.83]

Наиболее чистой из известных целлюлоз является целлюлоза, полученная от семянных волосков хлопка. Этот материал требует небольщой очистки химикалиями и используется в качестве стандарта, поскольку содержание целлюлозы в нем может достигать 99,8%. Данный краткий обзор относится к свойствам этого вида целлюлозы, причем рассматриваются только те химические реакции, которые имеют отношение к строению целлюлозы. Дальнейшее изложение будет посвящено физическим методам доказательства строения целлюлозы и ее производных, поверхностным свойствам и методам исследования. В качестве стандарта выбрана целлюлоза хлопка, обладающая физической и химической однородностью и свободная от ряда компонентов, которые постоянно встречаются во многих других растительных тканях, особенно в лигнифицированных, таких как древесина, солома и бамбук. [c.106]

Вопрос о том, ограничивается ли присутствие пектинового вещества которое находится в древесине в небольших количествах, только клеточными стенками, остается открытым. Однако Андерсон [46] нашел, что пектиновые вещества могут экстрагироваться из холоцеллюлозных фракций, выделенных из дугласовой пихты, тсуги западной, туи гигантской и ладанной сосны, разбавленной гидроокисью аммония с последующей сложной очисткой. Отсюда ясно, что по крайней мере значительная часть пектинов находится в древесном г.еществе. Андерсон и др. [47] нашли пектиновые вещества в белой акации, лимонном дереве, белой ели и веймутовой сосне. Эти фракции имели такие же основные физические свойства и химический состав, как и фракции, выделенные из других растительных тканей. Пигман, Андерсон н Лиф [48] нашли пектиновые вещества в большом количестве (10%) во внутренней коре черной ели (Pi ea mariana). В настоящее время окончательно не доказано, может ли пектиновое вещество экстрагироваться из древесины только одними нейтральными растворителями. [c.542]

Лигнин — это сложный природный полимер растительных материалов (древесины, соломы и др.). Его запасы на Земле занимают второе место после целлюлозы. Лигнин — основной компонент срединной пластинки, но его большая часть содержится во вторичной клеточной стенке, где он перемежается и ковалентно связан с гемицеллюлозой. Целлюлозные фибриллы погружены в лигнингемицеллюлозный матрикс. Лигнин — это полимер из фенилироиановых единиц, соединенных более чем десятью различными С—С- и С—О—С-связями, и, следовательно, один из наиболее сложных гетерогенных комплексных полимеров. Благодаря своим химическим и физическим свойствам и локализации лигнин служит основным компонентом, обусловливающим свойства лигноцеллюлозных материалов. Лигнин делает целлюлозу и гемицеллюлозу плохо перевариваемыми (Kirk, 1985). [c.19]