Research into the Mercerization Process of Beech Wood Using the Waxs Method

• Autorzy: Borysiak S. , Doczekalska B.

Warianty tytułu

PL

Badania nad procesem merceryzacji drewna bukowego przy zastosowaniu metody WAXS

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The objective of this study was to establish the relationship between the condition of mercerization of beechwood (concentration of NaOH solution and time of treatment) and the degree of conversion cellulose I → cellulose II using the wide angle X-ray scattering (WAXS) method. The present study is the continuation of recently performed investigations into the determination of the efficiency of the mercerization process of various lignocellulosic fillers, such as flax and hemp fibres as well as pinewood. Our investigations indicated a significant influence of the type of natural materials and the technological parameters of the mercerization process. The studies of the supermolecular structure of beechwood showed that the conditions of mercerization had the greatest effect on the transformation of cellulose I into cellulose II. The polymorphic transformation depends on the concentration of sodium hydroxide solution as well as the time of chemical treatment. The increase in alkali concentration in the range 10% up to 25% caused an increase in the content of cellulose II. With increasing time of mercerization (from 15 to 90 minutes), the amount of cellulose II increases. The alkali treatment also caused a significant fall in the content of crystallinity of the wood. However, the shape dependence of the degree of crystallinity vs. time mercerization is similar for each concentration of sodium hydroxide solution.

PL

Poszukiwano zależności pomiędzy warunkami procesu merceryzacji na stopień konwersji celulozy I do celulozy II za pomocą WAXS jako kontynuację badań nad oceną efektywności procesu merceryzacji różnych napełniaczy lignocelulozowych, takich jak włókna lniane, konopne oraz drewno sosny. Badania wskazują na znaczący wpływ rodzaju napełniacza lignocelulozowego i parametrów technologicznych na przebieg merceryzacji. Badania wykazały, że stężenie wodorotlenku sodowego oraz czas procesu merceryzacji drewna bukowego ma istotny wpływ na transformację celulozy I do celulozy II, że wzrost stężenia NaOH powoduje zwiększenie zawartości celulozy II oraz że, zwiększanie czasu obróbki za pomocą alkaliów w 15-90 minut również powoduję wzrost tej odmiany polimorficznej celulozy. Proces merceryzacji spowodował również obniżenie stopnia krystaliczności drewna bukowego poddanego działaniu wszystkich stężeń wodorotlenku sodowego.

Słowa kluczowe

EN

wood; cellulose; mercerization; WAXS method

PL

drewno; celuloza; merceryzacja; metoda WAXS

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Łódzki Instytut Technologiczny
• Czasopismo: Fibres & Textiles in Eastern Europe
• Rocznik: 2008
• Tom: Vol. 16, no. 6 (71)
• Strony: 101--103
• Opis fizyczny: Bibliogr. 18 poz., rys.

Twórcy

autor

Borysiak S.

• Institute of Chemical Technology and Engineering, Poznan University of Technology, Pl. M. Skłodowskiej-Curie 2, 60-965 Poznań, Poland

autor

Doczekalska B.

• Insitute of Chemical Wood Technology, August Cieszkowski Agricultural University of Poznan, ul. Wojska Polskiego 38/42, 60-637 Poznań, Poland

Bibliografia

• 1. J. Wu, D. Yu, C.M. Chan, J. Kim, Y.W. Mai, J. Appl. Polym. Sci., 2000, 76, 1000-1010.
• 2. N.E. Marcovich, M.I. Aranguren, M.M. Reboredo, Polymer, 2001, 42, 815-825.
• 3. C. Clemons, Forest Prod. J., 2002, 52, 10-18.
• 4. A.K. Mohanty, M. Misra, L.T. Drzal, Composite Interfaces, 2001, 8, 313-343.
• 5. C.A.S. Hill, J. Inst. Wood Sci., 2000, 15, 140.
• 6. D.N.S. Hon, Chemical Modification of Lignocellulosic Materials, Mercel Dekker,New York/Basel/Hong Kong, 1996.
• 7. S.H. Zeronian, Intra crystalline swelling of cellulose. In Cellulose Chemistry and its Applications, T.P. Newell, S.H. Zeronian (Eds.), E. Horwood/Halsted Press, Chichester/New York, 1985, p. 159.
• 8. L.Y. Mwaikambo, M.P. Ansell, Die Angewandte Makromolekulare Chemie, 1999, 272, 108-116.
• 9. D.N.S. Hon, N.H. Ou, J. Polym. Sci. Part A. Polym. Chem., 1989, 27, 2457-2482.
• 10. R.A. Young, Y. Rowell, Cellulose – Structure, Modification and Hydrolysis, A Wiley-Interscience Publication, New York, 1986.
• 11. N.H. Kim, J. Sugiyama, T. Okano, Mokuzai Gokkaishi, 1991, 37, 637-643.
• 12. J.F. Revol, D.A.L. Goring, J. Appl. Polym. Sci., 1981, 26, 1275-1282.
• 13. H. Murase, J. Sugiyama, H. Saiki, H. Harada, Mokuzai Gakkaishi, 1988, 34, 965-972.
• 14. N. Shiraishi, M. Moriwaki, S.V. Lonikar, T. Yokata, J. Wood Chem. Technol., 1984, 4, 219-238.
• 15. N.H. Kim, J. Wood Sci., 2005, 51, 290-284.
• 16. A.M. Hindeleh, D.J. Johnson, Polymer, 1974, 15, 697.
• 17. S. Rabiej, Eur. Polym., 1991, 27, 947.
• 18. J. Garbarczyk, S. Borysiak, Fibres Text. East. Eur., 2003, 11, 104.