Основными компонентами древесины являются целлюлоза (40— 45%), гемицеллюлоза (20—30%) и лигнин (20—30%) [2—4]. Кроме того, в древесине содержатся переменные количества воды, различных смол, жиров (моно-, ди- и триглнцериды), воска, таннидов и стероидов. Так, хвойная древесина содержит низкомолекулярные моно- и дитерпены, которые извлекаются органическими растворителями.[1, С.120]
В настоящее время не приходится сомневаться "в том, что многие адгезивы способны к химическому взаимодействию с компонентами древесины. В частности, низкомолекулярные фракции фенолоформальдегидных смол, проникая в периферическую часть[3, С.257]
В древесине арабиногалактан находится преимущественно в свободном состоянии. Однако он способен взаимодействовать с другими компонентами древесины: с белками образует гликопроте-иновый комплекс, с лигнином - лигноуглеводный комплекс. Наличие 'химических связей углеводной компоненты с белком и лигнином достоверно было доказано выделением соответствующих фракций и идентификацией в них аминокислот после кислотного гидролиза и ароматической составляющей [10].[4, С.331]
Таким образом, молекулярный кислород является бирадикалом (-Of) и служит электрофильным реагентом. Однако в щелочной среде он может восстанавливаться компонентами древесины до супероксидного (надпе-роксидного) анион-радикала (OJ), а также гидропероксидного (НОСГ) и гидроксидного (НСГ) анионов, относящихся к нуклеофильным реагентам, и гидропероксильного (НОО' ) и гидроксильного (НО' ) радикалов, являющихся электрофилами. Следовательно, кислородно-щелочная делиг-нификация должна приводить к сильной деструкции лигнина, но при этом возможна и значительная окислительная деструкция целлюлозы и других полисахаридов, в особенности под действием НО*. Процесс окисления лигнина относится к радикально-цепным с включением в него и гетероли-тических стадий.[2, С.490]
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-анион-радикал О^ 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.[2, С.350]
В следующей зоне (II) изотерма сорбции идет полого с поглощением 6...7% воды при достижении относительной влажности воздуха примерно 60%. Эта часть изотермы сорбции соответствует образованию полимолекулярных слоев воды (толщиной 6...8 молекул) в более широких капиллярах. С увеличением числа слоев сорбционной воды ее связь с компонентами древесины постепенно ослабевает и процесс можно рассматривать как растворение воды в аморфных областях целлюлозы и в других полимерных компонентах (образование «твердого раствора» воды в древесине). Эта часть изотермы приближенно описывается теорией полимолекулярной адсорбции. Однако уравнение БЭТ для данного случая не совсем точно, так как оно базируется на адсорбции поверхностью, а вода фактически взаимодействует с компонентами древесины с изменением структуры, причем этот процесс подчиняется закономерностям молекулярного смешения. Для I части изотермы преобладает взаимодействие сорбент-сорбат, а для II части сорбат-сорбат.[2, С.266]
Минеральные компоненты, поглощаемые корневой системой дерева из почвы, по проводящим тканям поступают в ствол и крону, где распределяются между отдельными тканями. Необходимые для жизнедеятельности элементы накапливаются в запасающих, меристематических, выделительных и ассимиляционных тканях. Они могут присутствовать в виде солей, главным образом, карбонатов, оксалатов, фосфатов, силикатов и сульфатов, и быть связанными с компонентами древесины, например, с пектиновыми веществами. Минеральные компоненты по толщине клеточной стенки распределяются очень неравномерно, концентрируясь в сложной срединной пластинке и в слоях, граничащих с полостью клетки. Поэтому в хвойных породах поздняя древесина, трахеиды которой имеют массивную вторичную стенку, содержит меньше неорганических веществ, чем ранняя древесина.[2, С.528]
Кроме гетеролитических реакций при щелочных варках при температурах 160...180°С могут протекать и свободнорадикальные процессы. В свое время предполагали, что радикалы образуются в результате гемолитического расщепления сетки лигнина, и их рекомбинация приводит к конденсации лигнина. Однако в настоящее время выдвинута теория образования свободных феноксильных радикалов под действием присутствующего в капиллярах древесины и варочном растворе кислорода воздуха, который в щелочной среде на начальной стадии варки при взаимодействии с компонентами древесины восстанавливается до таких активных форм, как супероксид-анион-радикал О'2 и гидроксильный радикал НО', которые и являются инициаторами свободнорадикальных процессов (см. 13.3.2). При этом сере, содержащейся в сульфиде и гидросульфиде натрия, отводится роль «ловушки» радикалов и антиоксиданта, препятствующего образованию феноксильных радикалов. Протекающие окислительно-восстановительные реакции приводят к изменению степени окисления серы.[2, С.480]
Изотермы сорбции паров воды древесиной представлены на рис. 10.1. При поглощении гигроскопической 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.[2, С.264]
сильными группами. Кроме того, возникает сильное диполь-диполь-ное взаимодействие, протекают химические реакции между компонентами древесины и клеевыми[1, С.122]
ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА СТУДЕНТАМ!!! Задачи по теоретической механике из сборника курсовых работ под редакцией А.А. Яблонского, Кепе, Диевского. Быстро, качественно, все виды оплат, СМС-оплата.
А также: Готовые решения задач по теормеху из методичек Тарга С.М. 1988 и 1989 г. и задачника Мещерского. Решение любых задач по термеху на заказ.
Если Вам нужны решения задач по Физике из методички Чертова А.Г. для заочников, а также решебнки: Прокофьева, Чертова, Воробьёва и Волькинштейна. Решение любых задач по физике и гидравлике на сайте fiziks.ru
Что самое приятное на любом из этих сайтов Вы можете заказать решение задач по другим предметам: химия, высшая математика, строймех, сопромат, электротехника, материаловедение, ТКМ и другие.